集線器的英文稱為“Hub”?！癏ub”是“中心”的意思，集線器的主要功能是對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行再生整形放大，以擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)的傳輸距離，同時(shí)把所有節(jié)點(diǎn)集中在以它為中心的節(jié)點(diǎn)上。它工作于OSI(開(kāi)放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型)參考模型第一層，即“物理層”。集線器與網(wǎng)卡、網(wǎng)線等傳輸介質(zhì)一樣，屬于局域網(wǎng)中的基礎(chǔ)設(shè)備，采用CSMA/CD(即帶沖突檢測(cè)的載波監(jiān)聽(tīng)多路訪問(wèn)技術(shù))介質(zhì)訪問(wèn)控制機(jī)制。集線器每個(gè)接口簡(jiǎn)單的收發(fā)比特，收到1就轉(zhuǎn)發(fā)1，收到0就轉(zhuǎn)發(fā)0，不進(jìn)行碰撞檢測(cè)。集線器(hub)屬于純硬件網(wǎng)絡(luò)底層設(shè)備，基本上不具有類似于交換機(jī)的"智能記憶"能力和"學(xué)習(xí)"能力。它也不具備交換機(jī)所具有的MAC地址表，所以它發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)都是沒(méi)有針對(duì)性的，而是采用廣播方式發(fā)送。也就是說(shuō)當(dāng)它要向某節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，不是直接把數(shù)據(jù)發(fā)送到目的節(jié)點(diǎn)，而是把數(shù)據(jù)包發(fā)送到與集線器相連的所有節(jié)點(diǎn)，如圖所示，簡(jiǎn)單明了。HUB是一個(gè)多端口的轉(zhuǎn)發(fā)器，當(dāng)以HUB為中心設(shè)備時(shí)，網(wǎng)絡(luò)中某條線路產(chǎn)生了故障，并不影響其它線路的工作。所以HUB在局域網(wǎng)中得到了廣泛的應(yīng)用。大多數(shù)的時(shí)候它用在星型與樹(shù)型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，以RJ45接口與各主機(jī)相連(也有BNC接口)，HUB按照不同的說(shuō)法有很多種類。
集線器工作于OSI/RM參考模型的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層的MAC(介質(zhì)訪問(wèn)控制)子層。物理層定義了電氣信號(hào)，符號(hào)，線的狀態(tài)和時(shí)鐘要求，數(shù)據(jù)編碼和數(shù)據(jù)傳輸用的連接器。因?yàn)榧€器只對(duì)信號(hào)進(jìn)行整形、放大后再重發(fā)，不進(jìn)行編碼，所以是物理層的設(shè)備。10M集線器在物理層有4個(gè)標(biāo)準(zhǔn)接口可用，那就是：10BASE-5、10BASE-2、10BASE-T、10BASE-F。10M集線器的10BASE-5(AUI)端口用來(lái)連接層1和層2 。 集線器采用了CSMA/CD(載波幀聽(tīng)多路訪問(wèn)/沖突檢測(cè))協(xié)議，CSMA/CD為MAC層協(xié)議，所以集線器也含有數(shù)據(jù)鏈路層的內(nèi)容。10M集線器作為一種特殊的多端口中繼器，它在連網(wǎng)中繼擴(kuò)展中要遵循5-4-3規(guī)則，即：一個(gè)網(wǎng)段最多只能分5個(gè)子網(wǎng)段;一個(gè)網(wǎng)段最多只能有4個(gè)中繼器;一個(gè)網(wǎng)段最多只能有三個(gè)子網(wǎng)段含有PC，如圖19，子網(wǎng)段2和子網(wǎng)段4是用來(lái)延長(zhǎng)距離的。集線器的工作過(guò)程是非常簡(jiǎn)單的，它可以這樣的簡(jiǎn)單描述：首先是節(jié)點(diǎn)發(fā)信號(hào)到線路，集線器接收該信號(hào)，因信號(hào)在電纜傳輸中有衰減，集線器接收信號(hào)后將衰減的信號(hào)整形放大，最后集線器將放大的信號(hào)廣播轉(zhuǎn)發(fā)給其他所有端口。
集線器(HUB)屬于數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中的基礎(chǔ)設(shè)備，具有流量監(jiān)控功能。它和雙絞線等傳輸介質(zhì)一樣，是一種不需任何軟件支持或只需很少管理軟件管理的硬件設(shè)備。它被廣泛應(yīng)用到各種場(chǎng)合。集線器工作在局域網(wǎng)(LAN)環(huán)境，被稱為物理層設(shè)備。集線器內(nèi)部采用了電器互聯(lián)，當(dāng)維護(hù)LAN的環(huán)境是邏輯總線或環(huán)型結(jié)構(gòu)時(shí)，完全可以用集線器建立一個(gè)物理上的星型或樹(shù)型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。在這方面，集線器所起的作用相當(dāng)于多端口的中繼器。其實(shí)，集線器實(shí)際上就是中繼器的一種，其區(qū)別僅在于集線器能夠提供更多的端口服務(wù)，所以集線器又叫多口中繼器。這種設(shè)備的廣播發(fā)送數(shù)據(jù)方式有三方面不足：(1)用戶數(shù)據(jù)包向所有節(jié)點(diǎn)發(fā)送，很可能帶來(lái)數(shù)據(jù)通信的不安全因素，一些別有用心的人很容易就能非法截獲他人的數(shù)據(jù)包。(2)由于所有數(shù)據(jù)包都是向所有節(jié)點(diǎn)同時(shí)發(fā)送，加上其共享帶寬方式(如果兩個(gè)設(shè)備共享10M的集線器，那么每個(gè)設(shè)備就只有5M的帶寬)，就更加可能造成網(wǎng)絡(luò)塞車現(xiàn)象，更加降低了網(wǎng)絡(luò)執(zhí)行效率。(3)非雙工傳輸，網(wǎng)絡(luò)通信效率低。集線器的同一時(shí)刻每一個(gè)端口只能進(jìn)行一個(gè)方向的數(shù)據(jù)通信，而不能像交換機(jī)那樣進(jìn)行雙向雙工傳輸，網(wǎng)絡(luò)執(zhí)行效率低，不能滿足較大型網(wǎng)絡(luò)通信需求。
普通集線器外部板面結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單。比如D--Link最簡(jiǎn)單的10BASE~T EthernetHub集線器是個(gè)長(zhǎng)方體，背面有交流電源插座和開(kāi)關(guān)、一個(gè)AUI接口和一個(gè)BNC接口，正面的大部分位置分布有一行17個(gè)RJ--45接口。在正面的右邊還有與每個(gè)RJ--45接口對(duì)應(yīng)的LED接口指示燈和LED狀態(tài)指示燈。高檔集線器從外表上看，與現(xiàn)代路由器或交換式路由器沒(méi)有多大區(qū)別。尤其是現(xiàn)代雙速自適應(yīng)以太網(wǎng)集線器，由于普遍內(nèi)置有可以實(shí)現(xiàn)內(nèi)部10Mb/s和100Mb/s網(wǎng)段間相互通信的交換模塊，使得這類集線器完全可以在以該集線器為節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)段中，實(shí)現(xiàn)各節(jié)點(diǎn)之間的通信交換，有時(shí)大家也將此類交換式集線器簡(jiǎn)單地稱之為交換機(jī)，這些都使得初次使用集線器的用戶很難正確地辨別它們。但根據(jù)背板接口類型來(lái)判別集線器，是一種比較簡(jiǎn)單的方法。
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