HUB,也就是集线器。它的作用可以简单的理解为将一些机器连接起来组成一个局域网。而交换机(又名交换式集线器)作用与集线器大体相同。但是两者在性能上有区别:集线器采用的式共享带宽的工作方式,而交换机是独享带宽。这样在机器很多或数据量很大时,两者将会有比较明显的。
正如其名字所暗示的,集线器(HUB)就是活动的中心。用网络术语来说,Hub或Concentrator,是基于星形拓扑的接线点。 Arcnet、10Base-T、10Base-F及许多其它专用网络都依靠集线器来连接各段电缆及把数据分发到各个网段。集线器的基本功能是信息分发,它把一个端口接收的所有信号向所有端口分发出去。一些集线器在分发之前将弱信号重新生成,一些集线器整理信号的时序以提供所有端口间的同步数据通信。具有多个10Base-F接口的集线器就象是使用镜子来把光线分到各个端口。
在10Base-T网络中,所有设备需要用非屏蔽双绞线连接到一个或多个集线器,集线器应该有多个端口甚至多种类型的端口。有时需要把多个集线器连接起来,这时,你可能想用高速端口来建立网络的主干,各集线器与服务器应直接连到高速主干上。因为多数LAN的主要通信是在工作站和主服务器之间的,主干对网络的整体性能意义重大。
令牌环网中也有可以称作集线器的设备,MSAU(Multi-Station Access Unit)就可以看作一种集线器,因为它的功能与以太网的集线器很类似,但是MSAU把包串行地路由到各个设备,不象以太网集线器是并行的。为了不发生混淆,令牌环网MSAU不作为集线器讨论。
二、谁需要集线器?
判断你的局域网是否需要集线器的方法很简单:如果你想建立星形网络且有不少于两台主机,那么就需要集线器。这个规则只有一个例外,那就是只有两台主机的 10Base-T网络,可以直接将之相连,但是需要一条特殊发送端与接收端交叉连接的线缆,这种线缆很普通,如果你实在找不到,也可以自己做一个,很容易也很便宜,所需物品为一小段双绞线、两个RJ-45接头和工具,按照下表连接就是了。
RJ-45接头1 RJ-45接头2
针号 功能 针号 功能
1 发送 + - - 3 接收 +
2 发送 - - - 6 接收 -
3 接收 + - - 1 发送 +
6 接收 - - - 2 发送 -
三、集线器的类型
我们知道,集线器在星形拓扑的网络中起着重要作用。集线器有多种,各个种类具有特定的功能、提供不同等级的服务。下面讲讲多数集线器的一些标准特性和被动、主动、智能集线器的区别以及一些高性能集线器的附加特性。
1、基本规范
所有的集线器根据可连接的线缆类型都有一些基本特性。集线器可以给网络提供除接口之外的附加服务,但也必须遵从IEEE对介质的规定。
多数集线器主要的连接是RJ-45插座,这是基于双绞线的多种以太网的标准接头类型,从10Base-T到100Base-T,局域网中的工作站、打印机等设备通常是以某种双绞线连接到集线器的,其两端为RJ-45连接头。
注:RJ-45头看起来有点象电话线的接头,不过稍微宽点。它主要用于以太网,但也可用于令牌环网。
每种线缆到集线器的长度由使用的介质决定(见下表)。
以太网类型 距离
10Base-2 185米
10Base-5 500米
10Base-T 100米
10Base-F 2公里
10broad-36 3,600米
上述是以太网规范的最大长度,其中多数可以用中继器(repeater)来延长。当然还有其他的要求。
集线器是电子设备,因此需要电源,多数集线器还有指示多种状态的LED指示灯,常见的两种指示灯是电源和端口状态指示灯,有的集线器还有监视端口通信状态和冲突的指示灯。
2、被动集线器
顾名思义,被动集线器是相对静止的。它们没有专门的动作来提高网络性能,也不能帮你检测硬件错误或性能瓶颈,它们只是简单地从一个端口接收数据并通过所有端口分发,这是集线器可以做的最简单的事情。被动集线器是星形拓扑以太网的入门级设备。
被动集线器通常有一个10Base-2端口和一些RJ-45接头。我们知道,10Base-5是使用粗缆的以太网,这个10Base-2接头可以用于连接主干。有些集线器还有可连到收发器的AUI端口以建立主干。
3、主动集线器
主动集线器拥有被动集线器的所有性能,此外还能监视数据。它们是在以太网实现存贮转发技术的重要角色,它们在转发之前检查数据,它们并不区分优先次序,而是纠正损坏的分组并调整时序。
如果信号比较弱但仍然可读,主动集线器在转发前将其恢复到较强的状态。这使得一些性能不是特别理想的设备也可正常使用。如果某设备发出的信号不够强,使得被动集线器无法识别,那么主动集线器的信号放大器可以使该设备继续正常使用。此外,主动集线器还可以报知那些设备失效,从而提供了一定的诊断能力。
有些线缆可能有电磁干扰使分组不能按正常时序到达集线器,主动集线器可以将转发的分组重新同步。有时数据根本就到不了目的地,主动集线器通过在单个端口重发分组来弥补数据的丢失。主动集线器可以调整时序以适应较慢的、错误率较高的连接。当然,这样做会降低连接到该集线器上设备的整体网络速度,但是,有时这比丢失数据要好。此外时序调整实际上可以减少局域网中的冲突次数,数据不需要重复广播,局域网就可以传输新的数据。
主动集线器提供一定的优化性能和一些诊断能力,它们比简单的被动集线器贵,可以配以多个、多种端口。
4、智能集线器
智能集线器比前两种提供更多的好处,可以使用户更有效地共享资源。其技术近些年才出现,很多地方还没有机会享受到它的好处。除了主动集线器的特性外,智能集线器提供了集中管理功能。如果连接到智能集线器上的设备出了问题,你可以很容易的识别、诊断和修补。这是极大的提高,在一个大型网络里,如果没有集中的管理工具,那么你常常需要一个一个线盒地跑,寻找出问题的设备。
智能集线器的另一个出色的特性是可以为不同设备提供灵活的传输速率。除了上连到高速主干的端口外,智能集线器还支持到桌面的10、16和100Mbps的速率,即以太网、令牌环和FDDI。
5、高级特性
高端集线器还提供其它一些特性,如冗余交流电源、内置直流电源、冗余风扇,还有线缆连接的自动中断、模块的热插拔、自动调整10Base-T接头的极性,再如冗余配置存贮、冗余时钟,有些集线器还集成了路由和桥接功能。
集线器的作用可以简单的理解为将一些机器连接起来组成一个局域网,但它与交换机不同,交换机是独享带宽,就是连在他下面的电脑带宽和交换机上连路由器的那条网线带宽是一样的,而集线器是共享带宽,也就是集线器下接电脑的所有线路带宽之和与集线器上边的那条网线带宽相等,由于这个特性,所以现在集线器用的很少,组建网络一般都是路由器再交换机(几乎不用集线器了,就是因为带宽是影响很大的)
1.集线器(HUB)顾名思义,集线器就是将网线集中到一起的机器,也就是多台主机和设备的连接器。集线器的主要功能是对接收到的信号进行同步整形放大,以扩大网络的传输距离,所以它属于中继器的一种。区别仅在于集线器能提供更多的连接端口,而中继器只是一个1对1的专门延长传输距离的连接器。集线器的特点:
A.集线器在OSI模型中属于第一层物理层设备,从OSI模型可以看出它只是对数据的传输起到同步、放大和整形的作用,对数据传输中的短帧、碎片等无法进行有效的处理,不能保证数据传输的完整性和正确性。
B.所有端口都是共享一条带宽,在同一时刻只能有二个端口传送数据,其他端口只能等待,所以只能工作在半双工模式下,传输效率低。如果是个8口的HUB,那么每个端口得到的带宽就只有1/8的总带宽了。现在市场上的HUB多为10/100Mbps带宽自适应型。
C.而且集线器是一种广播工作模式,也就是说集线器的某个端口工作的时候,其他所有端口都能够收听到信息,容易产生广播风暴。另外安全性差,所有的网卡都能接收到所发数据,只是非目的地网卡自动丢弃了这个不是发给它的信息包。
〔广播风暴:
当网卡或网络设备损坏后,会不停地发送广播包,从而导致广播风暴,使网络通信陷于瘫痪。〕
集线器多用于小型局域的组网,不过随着交换机的整体价格下调,集线器的性价比明显偏低,处于淘汰的边缘了。目前主流集线器主要有8口、16口和24口等大类,但也有少数品牌提供非标准端口数,如4口和12口的,2~3台电脑的家庭用个4口的10/100Mbps自适应的集线器就可以了。有的HUB会有一个UPLink端口,它是专门用来连接其他网络设备(如:交换机、路由器等)的。其他还有模块化、可堆叠等概念属于高端专业领域,本文不涉及
集线器(HUB)应用很广泛,它不仅使用于局域网、企业网、校园网,还可以使用于广域网。大多数小型局域网使用带有RJ-45接头的双绞线组成的星型局域网,这种网络经常要使用到集线器。集线器的功能就是分配带宽,将局域网内各自独立的计算机连接在一起并能互相通信,如图2-12所示。
集线器的工作原理
集线器在OSI的7层模型中处于物理层,其实质是一个中继器。主要功能是对接收到的信号进行再生放大,以扩大网络的传输距离。正因为集线器只是一个信号放大和中转的设备,所以它不具备交换功能,但是由于集线器价格便宜、组网灵活,所以经常使用它。集线器使用于星型网络布线,如果一个工作站出现问题,不会影响整个网络的正常运行。
因为以太网遵循“先听后说”的CSMA/CD协议,所以计算机在发送数据前首先进行载波侦听。只有当判定网络空闲时,才发送数据。如果在发送数据时检测到冲突,则该帧将被重发。当一个站点多次检测线路均为载波时,将自动放弃该帧的发送,从而造成丢包。因此,当网络中的站点数过多时,网络的有效利用率将会大大降低。根据工程经验,采用10Mbps集线器的站点不宜超过25个,采用100Mbps集线器的站点不宜超过35个。所以,当网络较大、用户较多时,只有采用交换机才能保证每台计算机拥有足够的网络带宽。
集线器的分类
集线器按照不同的分类标准,分为不同的种类,如按集线器的尺寸分类有机架式集线器和桌面式集线器,按照提供的带宽有10Mbps集线器、100Mbps集线器、10/100Mbps自适应集线器3种,其分类如图2-13所示。
1. 按尺寸分类
集线器按照外形尺寸有机架式和桌面式两种。
机架式集线器是指几何尺寸符合工业规范、可以安装在19英寸机柜中的集线器,该类集线器以8口、16口和24口的设备为主流。由于集线器统一放置在机柜中,既方便了集线器间的连接或堆叠,又方便了对集线器的管理,如图2-14所示。
桌面式集线器是指几何尺寸不符合19英寸工业规范、不能够安装在机柜中、只能直接置放于桌面的集线器。该类集线器大多遵循接8~16口规范,也有个别4~5口的产品,仅适用于只有几台计算机的超小型网络,如图2-15所示。
2. 按带宽分类
集线器按提供的带宽划分有10M bps集线器、100M bps集线器、10/100M bps自适应集线器3种。
10M bps集线器是指该集线器中的所有端口只能提供10M bps的带宽。
100M bps集线器是指该集线器中的所有端口只能提供100M bps带宽。
10/100M bps自适应集线器是指该集线器可以在10M bps和100M bps之间进行切换。目前所有的10/100M bps自适应集线器均可以自适应,每个端口都能自动判断与之相连接的设备所能提供的连接速率,并自动调整到与之相适应的最高速率,如图2-16所示。
3. 按管理方式分类
集线器按管理方式分有哑集线器(Damp Hub)和智能集线器(Intelligent Hub)两种。
哑集线器是指不可管理的集线器,属于低端产品。
智能集线器是指能够通过SNMP(Simple Network Management Protocol,简单网络管理协议)对集线器进行简单管理的集线器,比如启用和关闭某些端口等。这种管理大多是通过增加网管模块来实现的。
4. 按扩展方式分类
集线器按照扩展方式分类有堆叠式集线器和级联式集线器两种。
堆叠式集线器指能够使用专门的连接线,通过专用的端口将若干集线器堆叠在一起,从而将堆叠中的几个集线器视为一个集线器来使用和管理,如图2-17所示。
级联式集线器是在网络中增加节点数的另一种方法,但是有一个条件必须具备:集线器必须提供可级联的端口,此端口上常标有Uplink或MDI字样,用此端口与其他的集线器进行级联。如果没有提供专门的端口,在进行级联时,连接两个集线器的双绞线在制作时必须要进行错线。
目前,几乎所有的机架式集线器均可进行堆叠和级联,而桌面式集线器则大多只能级联而不能够堆叠。
集线器的主要功能是对接收到的信号进行再生整形放大,以扩大网络的传输距离,同时把所有节点集中在以它为中心的节点上。
集线器运作在OSI模型中的物理层。它可以视作多端口的中继器,若它侦测到碰撞,它会提交阻塞信号。集线器通常会附上BNC and/or AUI转接头来连接传统10BASE2或10BASE5网络。
由于集线器会把收到的任何数字信号,经过再生或放大,再从集线器的所有端口提交,这会造成信号之间碰撞的机会很大,而且信号也可能被窃听,并且这代表所有连到集线器的设备,都是属于同一个碰撞域名以及广播域名,因此大部份集线器已被交换机取代。
扩展资料:
集线器的性质:
集线器(HUB)属于数据通信系统中的基础设备,具有流量监控功能。它和双绞线等传输介质一样,是一种不需任何软件支持或只需很少管理软件管理的硬件设备。
它被广泛应用到 各种场合。集线器工作在局域网(LAN)环境,被称为物理层设备。集线器内部采用了电器互联,当维护LAN的环境是逻辑总线或环型结构时,完全可以用集线器建立一个物理上的星型或树型网络结构。
在这方面,集线器所起的作用相当于多端口的中继器。其实,集线器实际上就是中继器的一种,其区别仅在于集线器能够提供更多的端口服务,所以集线器又叫多口中继器。
参考资料来源:百度百科-集线器
HUB,也就是集线器。它的作用可以简单的理解为将一些机器连接起来组成一个局域网。而交换机(又名交换式集线器)作用与集线器大体相同。但是两者在性能上有区别:集线器采用的式共享带宽的工作方式,而交换机是独享带宽。这样在机器很多或数据量很大时,两者将会有比较明显的。
正如其名字所暗示的,集线器(HUB)就是活动的中心。用网络术语来说,Hub或Concentrator,是基于星形拓扑的接线点。
Arcnet、10Base-T、10Base-F及许多其它专用网络都依靠集线器来连接各段电缆及把数据分发到各个网段。集线器的基本功能是信息分发,它把一个端口接收的所有信号向所有端口分发出去。一些集线器在分发之前将弱信号重新生成,一些集线器整理信号的时序以提供所有端口间的同步数据通信。具有多个10Base-F接口的集线器就象是使用镜子来把光线分到各个端口。
在10Base-T网络中,所有设备需要用非屏蔽双绞线连接到一个或多个集线器,集线器应该有多个端口甚至多种类型的端口。有时需要把多个集线器连接起来,这时,你可能想用高速端口来建立网络的主干,各集线器与服务器应直接连到高速主干上。因为多数LAN的主要通信是在工作站和主服务器之间的,主干对网络的整体性能意义重大。
令牌环网中也有可以称作集线器的设备,MSAU(Multi-Station
Access
Unit)就可以看作一种集线器,因为它的功能与以太网的集线器很类似,但是MSAU把包串行地路由到各个设备,不象以太网集线器是并行的。为了不发生混淆,令牌环网MSAU不作为集线器讨论。
判断你的局域网是否需要集线器的方法很简单:如果你想建立星形网络且有不少于两台主机,那么就需要集线器。这个规则只有一个例外,那就是只有两台主机的
10Base-T网络,可以直接将之相连,但是需要一条特殊发送端与接收端交叉连接的线缆,这种线缆很普通,如果你实在找不到,也可以自己做一个,很容易也很便宜,所需物品为一小段双绞线、两个RJ-45接头和工具,按照下表连接就是了。
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