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集线器的工作原理与作用解析

集线器(HUB)是一种网络设备,它将多根以太网双绞线或光纤集中连接在一个共同的物理平台上。这种设备主要在OSI模型的物理层上工作,可以看作是多端口的中继器。当检测到网络中的碰撞时,它会发送阻塞信号,以防止数据包冲突。
集线器通常配备了BNC或AUI转接头,这使得它能够连接到传统的10BASE2或10BASE5网络。然而,集线器的工作方式有些原始,它会将接收到的任何数字信号进行再生或放大,然后从所有端口输出。这种工作模式可能导致信号碰撞频繁,增加了数据被窃听的风险。此外,所有连接到集线器的设备都处于同一个碰撞域和广播域中,这导致了性能问题。因此,现代网络中,集线器已逐渐被交换机所取代。
尽管如此,集线器仍然具有一些重要的功能:
1. 避免不同网段之间的冲突,保持网络运行的顺畅。 2. 对信号进行再生和放大,以扩展网络传输距离。 3. 在发送数据前,对数据包进行重新计时,确保数据的准确性。 4. 恢复信号的对称性,防止信号失真。 5. 重新构建前同步信号,即帧前面的64位同步信号,确保数据传输的稳定性。 6. 扩展线路长度,增加网络的覆盖范围和连接的站点数量。 7. 实现故障隔离,当某个端口出现问题时,不会影响其他端口的正常工作。 8. 实现“一到多”的转换,使得一个信号可以同时传输到多个设备。
HUB集线器是这些功能的具体实现者。它通过对接收到的信号进行再生、整形和放大,以扩大网络传输距离。所有连接到集线器的节点都集中在这个设备周围,形成网络的中心。集线器工作在OSI模型的第一层,即物理层,与网卡、网线等传输介质一样,是局域网基础设施
值得注意的是,HUB集线器属于纯硬件网络底层设备,它没有交换机那样的“智能记忆”和“学习能力”。由于缺乏MAC地址表,集线器在发送数据时只能采用广播方式,将数据包发送到所有连接的节点。这意味着,当它需要向特定节点发送数据时,并不会直接发送到目标节点,而是广播给所有节点,这使得它的效率相对较低。
随着网络技术的发展,虽然集线器在某些场景下已被交换机取代,但其基本功能和设计理念仍然在网络架构中占有重要位置。了解集线器的工作原理和功能,有助于更好地理解现代网络设备的工作方式。

集线器

集线器(Hub)是指将多条以太网双绞线或光纤集合连接在同一段物理介质下的设备。集线器是运作在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

集线器的工作原理与作用解析

集线器通常会附上BNCand/orAUI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。

集线器的功能

1、避免各网段间发生冲突;

2、对信号进行再生和放大;

3、对座号重讲时(本身有计时电路);

4、恢复信号对称性;

5、重新构成前同步信号(帧前面64bit同步信号);

6、扩展线路长度,增加站点数;

7、故障隔离;

8、实现“一到多”的转换。

HUB集线器功能

HUB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。它工作于OSI(开放系统互联参考模型)参考模型第一层,即“物理层”。集线器与网卡、网线等传输介质一样,属于局域网中的基础设备,采用CSMA/CD(一种检测协议)访问方式。

HUB集线器属于纯硬件网络底层设备,基本上不具有类似于交换机的“智能记忆”能力和“学习”能力。它也不具备交换机所具有的MAC地址表,所以它发送数据时都是没有针对性的,而是采用广播方式发送。也就是说当它要向某节点发送数据时,不是直接把数据发送到目的节点,而是把数据包发送到与集线器相连的所有节点。

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