【正文】 C接口）。普通集線器外部板面結構非常簡單。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有多大區(qū)別。尤其是現(xiàn)代雙速自適應以太網(wǎng)集線器，由于普遍內(nèi)置有可以實現(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)點的網(wǎng)段中，實現(xiàn)各節(jié)點之間的通信交換，有時也將此類交換式集線器簡單地稱之為交換機，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)背板接口類型來判別集線器，是一種比較簡單的方法。 集線器的分類1．按照對輸入信號的處理方式，集線器可以分為無源HUB、有源 HUB和智能 HUB。(1)無源 HUB不對信號做任何的處理，對介質(zhì)的傳輸距離沒有擴展，并且對信號有一定的影響。連接在這種 HUB上的每臺計算機，都能收到來自同一 HUB上所有其它電腦發(fā)出的信號(2)有源 HUB有源 HUB與無源 HUB的區(qū)別就在于它能對信號放大或再生，這樣它就延長了兩臺主機間的有效傳輸距離。(3)智能 HUB智能 HUB除具備有源 HUB所有的功能外，還有網(wǎng)絡管理及路由功能。在智能 HUB網(wǎng)絡中，不是每臺機器都能收到信號，只有與信號目的地址相同地址端口計算機才能收到。有些智能 HUB可自行選擇最佳路徑，這就對網(wǎng)絡有很好的管理。2．按結構和功能分類，集線器可分為未管理的集線器、堆疊式集線器和底盤集線器三類。(1)未管理的集線器最簡單的集線器通過以太網(wǎng)總線提供中央網(wǎng)絡連接，以星形的形式連接起來。這稱之為未管理的集線器，只用于很小型的至多 12個節(jié)點的網(wǎng)絡中 (在少數(shù)情況下，可以更多一些 )。未管理的集線器沒有管理軟件或協(xié)議來提供網(wǎng)絡管理功能，這種集線器可以是無源的，也可以是有源的，有源集線器使用得更多。(3)堆疊式集線器堆疊式集線器是稍微復雜一些的集線器。堆疊式集線器最顯著的特征是 8個轉發(fā)器可以直接彼此相連。這樣只需簡單地添加集線器并將其連接到已經(jīng)安裝的集線器上就可以擴展網(wǎng)絡，這種方法不僅成本低，而且簡單易行。 (3)底盤集線器底盤集線器是一種模塊化的設備，在其底板電路板上可以插入多種類型的模塊。有些集線器帶有冗余的底板和電源。同時，有些模塊允許用戶不必關閉整個集線器便可替換那些失效的模塊。集線器的底板給插入模塊準備了多條總線，這些插入模塊可以適應不同的段，如以太網(wǎng)、快速以太網(wǎng)、光纖分布式數(shù)據(jù)接口 (FiberDistributedDataInterface， FDDl)和異步傳輸模式 (AsynchronousTransferMode， ATM)中。有些集線器還包含有網(wǎng)橋、路由器或交換模塊。有源的底盤集線器還可能會有重定時的模塊，用來與放大的數(shù)據(jù)信號關聯(lián)。3．按局域網(wǎng)的類型分類，集線器可分為五種不同類型。 (1)單中繼網(wǎng)段集線器最簡單的集線器，是一類用于最簡單的中繼式 LAN網(wǎng)段的集線器，與堆疊式以太網(wǎng)集線器或令牌環(huán)網(wǎng)多站訪問部件(MAU)等類似。(2)多網(wǎng)段集線器從單中繼網(wǎng)段集線器直接派生而來，采用集線器背板，這種集線器帶有多個中繼網(wǎng)段。其主要優(yōu)點是可以將用戶分布于多個中繼網(wǎng)段上，以減少每個網(wǎng)段的信息流量負載，網(wǎng)段之間的信息流量一般要求獨立的網(wǎng)橋或路由器。(3)端口交換式集線器該集線器是在多網(wǎng)段集線器基礎上，將用戶端口和多個背板網(wǎng)段之間的連接過程自動化，并通過增加端口交換矩陣(PSM)來實現(xiàn)的集線器。 PSM可提供一種自動工具，用于將任何外來用戶端口連接到集線器背板上的任何中繼網(wǎng)段上。端口交換式集線器的主要優(yōu)點是，可實現(xiàn)移動、增加和修改的自動化特點。 (5)網(wǎng)絡互聯(lián)集線器端口交換式集線器注重端口交換，而網(wǎng)絡互聯(lián)集線器在背板的多個網(wǎng)段之間可提供一些類型的集成連接，該功能通過一臺綜合網(wǎng)橋、路由器或 LAN交換機來完成。目前，這類集線器通常都采用機箱形式。 (6)交換式集線器目前，集線器和交換機之間的界限已變得模糊。交換式集線器有一個核心交換式背板，采用一個純粹的交換系統(tǒng)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的共享介質(zhì)中繼網(wǎng)段。此類產(chǎn)品已經(jīng)上市，并且混合的 (中繼／交換 )集線器很可能在以后幾年控制這一市場。應該指出，這類集線器和交換機之間的特性幾乎沒有區(qū)別。 集線器的工作特點依據(jù) IEEE802． 3協(xié)議，集線器功能是隨機選出某一端口的設備，并讓它獨占全部帶寬，與集線器的上聯(lián)設備 (交換機、路由器或服務器等 )進行通信。由此可以看出，集線器在工作時具有以下兩個特點。首先， Hub只是一個多端口的信號放大設備，工作中當一個端口接收到數(shù)據(jù)信號時，由于信號在從源端口到Hub的傳輸過程中已有了衰減，所以 Hub便將該信號進行整形放大，使被衰減的信號再生 (恢復 )到發(fā)送時的狀態(tài)，緊接著轉發(fā)到其他所有處于工作狀態(tài)的端口上。從Hub的工作方式可以看出，它在網(wǎng)絡中只起到信號放大和重發(fā)作用，其目的是擴大網(wǎng)絡的傳輸范圍，而不具備信號的定向傳送能力，是 — 個標準的共享式設備。因此有人稱集線器為 “傻 Hub”或 “啞 Hub”。 其次， Hub只與它的上聯(lián)設備 (如上層 Hub、交換機或服務器 )進行通信，同層的各端口之間不會直接進行通信，而是通過上聯(lián)設備再將信息廣播到所有端口上。由此可見，即使是在同一 Hub的不同兩個端口之間進行通信，都必須要經(jīng)過兩步操作：第一步是將信息上傳到上聯(lián)設備；第二步是上聯(lián)設備再將該信息廣播到所有端口上。不過，隨著技術的發(fā)展和需求的變化，目前的許多 Hub在功能上進行了拓寬，不再受這種工作機制的影響。由 Hub組成的網(wǎng)絡是共享式網(wǎng)絡，同時 Hub也只能夠在半雙工下工作。Hub主要用于共享網(wǎng)絡的組建，是解決從服務器直接到桌面最經(jīng)濟的方案。在交換式網(wǎng)絡中， Hub直接與交換機相連，將交換機端口的數(shù)據(jù)送到桌面。使用 Hub組網(wǎng)靈活，它處于網(wǎng)絡的一個星型結點，對結點相連的工作站進行集中管理，不讓出問題的工作站影響整個網(wǎng)絡的正常運行，并且用戶的加入和退出也很自由。 集線器的工作原理在環(huán)型網(wǎng)絡中只存在一個物理信號傳輸通道，都是通過一條傳輸介質(zhì)來傳輸?shù)?，這樣就存在各節(jié)點爭搶信道的矛盾，傳輸效率較低。引入集線器這一網(wǎng)絡集線設備后，每一個站是用它自己專用的傳輸介質(zhì)連接到集線器的，各節(jié)點間不再只有一個傳輸通道，各節(jié)點發(fā)回來的信號通過集線器集中，集線器再把信號整形、放大后發(fā)送到所有節(jié)點上，這樣至少在上行通道上不再出現(xiàn)碰撞現(xiàn)象。但基于集線器的網(wǎng)絡仍然是一個共享介質(zhì)的局域網(wǎng)，這里的 “共享 ”其實就是集線器內(nèi)部總線，所以當上行通道與下行通道同時發(fā)送數(shù)據(jù)時仍然會存在信號碰撞現(xiàn)象。當集線器將從其內(nèi)部端口檢測到碰撞時，產(chǎn)生碰撞強化信號（ Jam）向集線器所連接的目標端口進行傳送。 這時所有數(shù)據(jù)都將不能發(fā)送成功，形成網(wǎng)絡 大塞車 。 正因為集線器的這一不足之處，所以它不能單獨應用于較大網(wǎng)絡中（通常是與交換機等設備一起分擔小部分的網(wǎng)絡通信負荷），集線器的數(shù)據(jù)傳輸效率是比較低的，因為它在同一時刻只能有一個方向的數(shù)據(jù)傳輸，也就是所謂的 “單工 ”方式。如果網(wǎng)絡中要選用集線器作為單一的集線設備，則網(wǎng)絡規(guī)模最好在 10臺以內(nèi)，而且集線器帶寬應為 10/100Mbps以上。集線器除了共享帶寬這一不足之處外，還有一個方面在選擇集線器時必須要考慮到它的廣播方式。因為集線器屬于純硬件網(wǎng)絡底層設備，基本上不具有 “智能記憶 ”能力。也不具備交換機所具有的 MAC地址表，所以它發(fā)送數(shù)據(jù)時都是沒有針對性的，而是采用廣播方式發(fā)送，也就是說當它要向某節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)時，不是直接把數(shù)據(jù)發(fā)送到目的節(jié)點，而是把數(shù)據(jù)包發(fā)送到與集線器相連的所有節(jié)點。 這種廣播發(fā)送數(shù)據(jù)方式有兩方面不足：一是用戶數(shù)據(jù)包向所有節(jié)點發(fā)送，很可能帶來數(shù)據(jù)通信的不安全因素，很容易被他人非法截獲數(shù)據(jù)包。二是由于所有數(shù)據(jù)包都是向所有節(jié)點同時發(fā)送，加上以上所介紹的共享帶寬方式，就更加可能造成網(wǎng)絡塞車現(xiàn)象，更加降低了網(wǎng)絡執(zhí)行效率。 局域網(wǎng)集線器的選擇由于交換機技術的發(fā)展，在局域網(wǎng)尤其是 — 些大中型局域網(wǎng)中，集線器已逐漸退出應用，而被交換機代替。目前，集線器主要應用于一些中小型網(wǎng)絡或大中型網(wǎng)絡的邊緣部分。下面以中小型局域網(wǎng)的應用為特點，介紹其選擇方法。1．以速度為標準集線器速度的選擇，主要決定于以下 3個因素。 (1)上聯(lián)設備帶寬如果上聯(lián)設備允許跑 100Mbit／ s，自然可購買lOOMbit／ s集線器；否則 lOMbit／ s集線器應是理想選擇，由于是對于網(wǎng)絡連接設備數(shù)較少，而且通信流量不是很大的網(wǎng)絡來說， lOMbit／ s集線器就可以滿足應用需要。 (2)提供的連接端口數(shù)由于連接在集線器上的所有站點均爭用同一個上行總線，所以連接的端口數(shù)目越多，就越容易造成沖突。同時，發(fā)往集線器任一端口的數(shù)據(jù)將被發(fā)送至與集線器相連的所有端口上，端口數(shù)過多將降低設備有效利用率。依據(jù)實踐經(jīng)驗，一個 lOMbit／ s集線器所管理的計算機數(shù)不宜超過 15個， lOOMbit／ s的不宜超過 25個。如果超過，應使用交換機來代替集線器。(3)應用需求傳輸?shù)膬?nèi)容不涉及語音、圖像，傳輸量相對較小時，選擇 10Mbit／ s即可。如果傳輸量較大，且有可能涉及多媒體應用 (注意集線器不適于用來傳輸時間敏感性信號，如語音信號 )時， 應當選擇 100Mbit／ s或 10／ 100Mbit／ s自適應集線器。 10／ 100Mbit／ s自適應集線器的價格一般要比 100Mbit／ s的高。2．以能否滿足拓展為標準當一個集線器提供的端口不夠時，一般有以下兩種拓展用戶數(shù)目的方法。(1)堆疊堆疊是解決單個集線器端口不足時的一種方法，但是因為堆疊在一起的多個集線器還是工作在同一個環(huán)境下，所以堆疊的層數(shù)也不能太多。然而，市面上許多集線器以其堆疊層數(shù)比其他品牌的多而作為賣點，如果遇到這種情況，要區(qū)別對待：一方面可堆疊層數(shù)越多，一般說明集線器的穩(wěn)定性越高；另一方面可堆疊層數(shù)越多，每個用戶實際可享有的帶寬則越小。(2)級連級連是在網(wǎng)絡中增加用戶數(shù)的另一種方法，但是此項功能的使用 — 般是有條件的，即 Hub必須提供可級連的端口，此端口上常標為 “Uplink”或 “MDI”的字樣，用此端口與其他的 Hub進行級連。如果沒有提供專門的端口而必須要進行級連時，連接兩個集線器的雙絞線在制作時必須要進行錯線。3．以是否提供網(wǎng)管功能為標準早期的 Hub屬于一種低端的產(chǎn)品，且不可管理。近年來，部分集線器在技術上引進了交換機的功能，可通過增加網(wǎng)管模塊實現(xiàn)對集線器的簡單管理(SNMP)，以方便使用。但需要指出的是，盡管同是對 SNMP提供支持，不同廠商的模塊是不能混用的，同時同一廠商的不同產(chǎn)品的模塊也不同。4．適當考慮品牌和價格高檔 Hub主要還是由品牌占領，如 3COM、 Intel、 Bay等，它們在設計上比較獨特，一般幾個甚至是每個端口配置一個處理器，當然，價格也較高。我國臺灣地區(qū)的 DLink和 Accton占有了中低端 Hub的主要份額，聯(lián)想、實達、 TPLink等公司分別以雄厚的實力向市場上推出了自己的產(chǎn)品。這些中低檔產(chǎn)品均采用單處理器技術，其外圍電路的設計思想大同小異，實現(xiàn)這些思想的焊接工藝手段也基本相同，價格相差不多。近來，隨著交換機產(chǎn)品價格的日益下降，集線器市場日益痿縮，不過，在特定的場合，集線器以其低延遲的特點可以用更低的投入帶來更高的效率。交換機不可能完全代替集線器。 集線器的安裝了解集線器的工作原理后，下面介紹集線器在局域網(wǎng)中的安裝與連接方法。接入設備最重要的是它的接口技術，不同的接口應用于不同的應用環(huán)境，不同的應用又對應于相應的接口，不僅集線器如此，包括后面將要講到的交換機、路由器等都一樣。集線器的接口相對來說是最簡單的，為了熟練地掌握集線器的各種應用連接，有必要對集線器的一些主要接口進行認識。1．集線器常見端口集線器通常都提供三種類型的端口，即 RJ45端口、 BNC端口和 AUI端口，以適用于連接不同類型電纜構建的網(wǎng)絡。一些高檔集線器還提供有光纖端口和其他類型的端口。(1)RJ45接口RJ45接口可用于連接 RJ45接頭，適用于由雙絞線構建的網(wǎng)絡，這種端口是最常見的，一般來說以太網(wǎng)集線器都會提供這種端口。我們平常所講的多少口集線器，就是指的具有多少個 RJ45端口。集線器的 RJ45端口可直接連接計算機、網(wǎng)絡打印機等終端設備，也可以與其他交換機、集線器等集線設備和路由器進行連接。需要注意的是，當連接至不同設備時，所使用的雙絞線電纜的跳線方法有所不同。(2)BNC端口BNC端口就是用于與細同軸電纜連接的接口，它一般是通過 BNCT型接頭進行連接的，大多數(shù) 10Mbit/s集線器都擁有一個 BNC端口。當集線器同時擁有 BNC和 RJ45端口時，由于既可通過 RJ45端口與雙絞線網(wǎng)絡連接，又可通過 BNC接口與細纜網(wǎng)絡連接，因此，可實現(xiàn)雙絞線和細同軸電纜兩個采用不同通訊傳輸介質(zhì)的網(wǎng)絡之間的連接。這種雙接口的特性可用于兼容原有的細同軸電纜網(wǎng)絡（10Base2），并可實現(xiàn)逐步向主流的雙絞線網(wǎng)絡（10BaseT）的過渡，當然還可實現(xiàn)與遠程細同軸電纜網(wǎng)絡（少于 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