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中继器如何工作:详细解析其优势与局限性

中继器,作为一种网络设备,它的核心功能在于延伸网络传输的距离,确保数据信号在长距离传输过程中保持完整和准确。它主要工作在OSI模型的物理层,对信号进行放大和再生。
在物理层上,中继器负责将收到的信号进行放大,以克服信号在传输过程中的衰减问题。这种设备适用于完全相同的两个网络互连,通过重新发送或转发信号,有效扩大了网络的覆盖范围。简单来说,中继器就像是网络信号的中转站,使得信号能够传输得更远,而不会因为距离过长而失真。
中继器的设计十分巧妙,它不仅能够连接相同的局域网网段,还能在某种程度上实现不同媒体间的转接。例如,在以太网环境中,中继器常被用来扩展总线的电缆长度。以太网标准规定单段信号传输电缆的最大长度为500米,但通过使用中继器,可以将多个电缆段连接起来,使得信号传输电缆的最长距离可达2500米。
尽管从理论上讲,中继器的使用似乎没有限制,但实际应用中,网络标准对信号的延迟范围进行了具体规定。中继器只能在规定的延迟范围内有效工作,否则可能导致网络故障
中继器的工作原理是基于信号再生和发送。当信号在传输过程中因噪声影响而变得衰减时,中继器会对接收到的信号进行再生,恢复其原本的状态,然后再次发送出去。这样,信号就能传输得更远。例如,在细缆以太网中,每段电缆的最大长度为185米,通过增加中继器,可以将最大网络电缆长度提高到925米。
使用中继器有许多优点。首先,它扩大了通信距离,使得网络覆盖范围更广。其次,增加了节点的最大数目,提高了网络的扩展性。此外,各个网段可以使用不同的通信速率,提高了网络的灵活性和可靠性。当网络出现故障时,中继器还能使得问题仅影响个别网段,而不是整个网络。
然而,中继器也存在一些缺点。例如,它可能会增加网络传输的延时,因为需要对信号进行再生和转发。此外,中继器并没有流量控制功能,当网络负荷很重时,可能会发生帧丢失现象。而且,如果中继器出现故障,它将影响到相邻的两个子网。
总的来说,中继器是一种简单、经济且有效的网络设备,它为网络传输提供了强有力的支持,使得我们在日常工作和生活中能够享受到更加便捷的网络服务

中继器(RP repeater)是工作在物理层上的连接设备。适用于完全相同的两个网络的互连,主要功能是通过对数据信号的重新发送或者转发,来扩大网络传输的距离。 中继器是对信号进行再生和还原的网络设备:OSI模型的物理层设备。

中继器如何工作:详细解析其优势与局限性

中继器是局域网环境下用来延长网络距离的,但是它属于网络互联设备,操作在OSI的物理层,中继器对在线路上的信号具有放大再生的功能,用于扩展局域网网段的长度(仅用于连接相同的局域网网段)。

中继器(RP repeater)是连接网络线路的一种装置,常用于两个网络节点之间物理信号的双向转发工作。中继器主要完成物理层的功能,负责在两个节点的物理层上按位传递信息,完成信号的复制、调整和放大功能,以此来延长网络的长度。由于存在损耗,在线路上传输的信号功率会逐渐衰减,衰减到一定程度时将造成信号失真,因此会导致接收错误。中继器就是为解决这一问题而设计的。它完成物理线路的连接,对衰减的信号进行放大,保持与原数据相同。

一般情况下,中继器的两端连接的是相同的媒体,但有的中继器也可以完成不同媒体的转接工作。从理论上讲中继器的使用是无限的,网络也因此可以无限延长。事实上这是不可能的,因为网络标准中都对信号的延迟范围作了具体的规定,中继器只能在此规定范围内进行有效的工作,否则会引起网络故障。

工作原理

中继器设计的目的是给你的网络信号以推动,以使它们传输得更远。

由于传输线路噪声的影响,承载信息的数字信号模拟信号只能传输有限的距离,中继器的功能是对接收信号进行再生和发送,从而增加信号传输的距离。它连接同一个网络的两个或多个网段。如以太网常常利用中继器扩展总线的电缆长度,标准细缆以太网的每段长度最大185米,最多可有5段,因此增加中继器后,最大网络电缆长度则可提高到925米。一般来说,中继器两端的网络部分是网段,而不是子网。

中继器可以连接两局域网的电缆,重新定时并再生电缆上的数字信号,然后发送出去,这些功能是OSI模型中第一层--物理层的典型功能。中继器的作用是增加局域网的覆盖区域,例如,以太网标准规定单段信号传输电缆的最大长度为500米,但利用中继器连接5段电缆后,以太网中信号传输电缆最长可达2500米。有些品牌的中继器可以连接不同物理介质的电缆段,如细同轴电缆和光缆。

中继器只将任何电缆段上的数据发送到另一段电缆上,并不管数据中是否有错误数据或不适于网段的数据。

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工作原理图

优点

*扩大了通信距离。
*增加了节点的最大数目。
*各个网段可使用不同的通信速率。
*提高了可靠性。当网络出现故障时,一般只影响个别网段。
*性能得到改善。

中继器的主要优点是安装简单、使用方便、价格相对低廉。他不仅起到网络距离的作用,还可以将不同传输介质网络连接在一起。中继器工作在物理层,对于高层协议完全透明。

缺点

*由于中继器对收到被衰减的信号再生(恢复)到发送时的状态,并转发出去,增加了延时。
*CAN总线的MAC子层并没有流量控制功能。当网络上的负荷很重时,可能因中继器中缓冲区的存储空间不够而发生溢出,以致产生帧丢失的现象。
*中继器若出现故障,对相邻两个子网的工作都将产生影响。

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