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集线器

  集线器的英文名称是HUB,是中心的意思,集线器的主要作用是对接收的信号进行再生整形放大,这样可以扩大网络的传输距离,还可以把节点集中到以集线器为中心的节点上。集线器是多端口的转发器,以集线器为中心设备时,网络中的某条线路发生故障,不影响其他线路的工作。集线器广泛应用于局域网。多用于星型和树型网络拓扑结构,RJ45接口与各主机连接(也有BNC接口),集线器根据不同的说法可以分为很多种类。集线器与网卡、网线等传输介质相同,属于局域网的基础设备,集线器采用CSMA/CD(即带冲突检测的载波监听多路访问技术)介质访问控制机制。集线器每个界面简单的收发比特,收到1就转发1,收到0就转发0,不进行碰撞检测。

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  集线器功能作用

  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(即带冲突检测的载波监听多路访问技术)介质访问控制机制。

  集线器是依据IEEE802.3协议,集线器功能是随机选出某一端口的设备,并让它独占全部带宽,与集线器的上联设备(交换机、路由器或服务器等)进行通信。

  每个双绞线接口只与一个工作站(网卡)相连,信号点对点传输。每一个站是用它自己专用的传输介质连接到集线器的,各节点间不再只有一个传输通道,各节点发回来的信号通过集线器集中,集线器再把信号整形、放大后发送到所有节点上,这样在上行通道上不再出现碰撞现象。

  当某一端口接收到信号时,HUB将其整形再生并广播到其他每个端口,将数据包而非数据发送到目的节点。

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  集线器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。

  集线器是对网络进行集中管理的重要工具,像树的主干一样,它是各分支的汇集点,它的实质是一个中继器,而中继器的主要功能是对接收到的信息进行再生放大,以扩大网络的传输距离。简单点说,就是实现多台电脑的同时使用一个进线接口来上网或组成局域网。

  集线器分类特点

  从局域网角度来区分,集线器可分为五种不同类型。

  (1)单中继网段集线器

  最简单的集线器,是一类用于最简单的中继式LAN网段的集线器,与堆叠式以太网集线器或令牌环网多站访问部件(MAU)等类似。

  (2)多网段集线器

  从单中继网段集线器直接派生而来,采用集线器背板,这种集线器带有多个中继网段。其主要优点是可以将用户分布于多个中继网段上,以减少每个网段的信息流量负载,网段之间的信息流量一般要求独立的网桥或路由器。

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  (3)端口交换式集线器

  该集成器是在多网段集线器基础上,将用户端口和多个背板网段之间的连接过程自动化,并通过增加端口交换矩阵(PSM)来实现的集线器。PSM可提供一种自动工具,用于将任何外来用户端口连接到集线器背板上的任何中继网段上。端口交换式集线器的主要优点是,可实现移动、增加和修改的自动化特点。

  (4)网络互联集线器

  端口交换式集线器注重端口交换,而网络互联集线器在背板的多个网段之间可提供一些类型的集成连接,该功能通过一台综合网桥、路由器或LAN交换机来完成。这类集线器通常都采用机箱形式。

  (5)交换式集线器

  集线器和交换机之间的界限已变得模糊。交换式集线器有一个核心交换式背板,采用一个纯粹的交换系统代替传统的共享介质中继网段。此类产品已经上市,并且混合的(中继/交换)集线器很可能在以后几年控制这一市场。应该指出,这类集线器和交换机之间的特性几乎没有区别。

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  目前有三种配置形式的集线器

  一、独立型集线器

  独立型集线器是带有许多端口的单个盒子式的产品。独立型集线器间或者是用一段10Base-5同轴电缆把它们连接在一起,或者是在每个集线器上的独立端口之间用双绞线把它们连接起来。独立型集线器通常是最便宜的集线器,常常是不加管理的。它们最适合于小型独立的工作小组、部门或者办公室。

  二、模块化集线器

  模块化集线器在网络中是很流行的,因为它们扩充方便且备有管理选件。模块化集线器配有机架或卡箱,带多个卡槽,每个槽可放一块通信卡。每个卡的作用就相当于一个独立型集线器。当通信卡安放在机架内卡槽中时,它们就被连接到通信底板上,这样,底板上的两个通信卡的端口间就可以方便地进行通信。模块化集线器的大小范围可从4到14个槽,故网络可以方便地进行扩充。

  三、堆叠式集线器

  除了多个集线器可以“堆叠”或者用短的电缆线连在一起之外,其外形和功能均和独立型集线器相似。当它们连接在一起时,其作用就像一个模块化集线器一样,可以当作一个单元设备来进行管理。在堆叠中使用的一个可管理集线器提供了对此堆叠中其它集线器的管理。当一个机构想以少量的投资开始而又满足未来的增长时,这些集线器是最理想的。

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  路由器与集线器的区别

  路由器与集线器的主要区别体现在以下几个方面:

  路由器和集线器在使用(例如上网)时没有什么区别,都能完成同样的工作,它们的主要区别在于路由器有拨号功能,而集线器没有。如果你使用的是ADSL供两台以上机器上网,可以把帐号和密码写入路由器,每次路由器接通电源就自动拨号,而使用集线器上网必须手动拨号。

  路由器可当集线器用,但反之不行,还有就是现在的宽带ISP只给一个IP地址,只能用路由才能实现2台电脑

  工作层次不同

  集线器(HUB)工作于OSI参考模型第一层,即“物理层”。路由器工作在OSI的第三层(网络层),可以得到更多的协议信息,路由器可以做出更加智能的转发决策。

  数据转发所依据的对象不同

  集线器是利用物理地址或者说MAC地址来确定转发数据的目的地址。而路由器则是利用不同网络的ID号(即IP地址)来确定数据转发的地址。IP地址是在软件中实现的,描述的是设备所在的网络,有时这些第三层的地址也称为协议地址或者网络地址。

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  MAC地址通常是硬件自带的,由网卡生产商来分配的,而且已经固化到了网卡中去,一般来说是不可更改的。而IP地址则通常由网络管理员或系统自动分配。

  功能不同

  集线器只能分割冲突域,不能分割广播域;由集线器连接的网段仍属于同一个广播域,广播数据包会在交换机连接的所有网段上传播,在某些情况下会导致通信拥挤和安全漏洞。

  路由器可以分割广播域,虽然工作在三层以上的集线器也可以分割广播域,但是各子广播域之间是不能通信交流的,它们之间的交流仍然需要路由器。

  路由器能提供防火墙服务。路由器仅仅转发特定地址的数据包,不传送不支持路由协议的数据包传送和未知目标网络数据包的传送,从而可以防止广播风暴。

  路由器提供了防火墙的服务

  路由器仅仅转发特定地址的数据包,不传送不支持路由协议的数据包传送和未知目标网络数据包的传送,从而可以防止广播风暴。

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  交换机一般用于LAN-WAN的连接,交换机归于网桥,是数据链路层的设备,有些交换机也可实现第三层的交换。路由器用于WAN-WAN之间的连接,可以解决异性网络之间转发分组,作用于网络层。他们只是从一条线路上接受输入分组,然后向另一条线路转发。这两条线路可能分属于不同的网络,并采用不同协议。

  相比较而言,路由器的功能较交换机要强大,但速度相对也慢,价格昂贵,第三层交换机既有交换机线速转发报文能力,又有路由器良好的控制功能,因此得以广泛应用。

  考虑到如今集线器与交换机的价格相差十分小,不是特殊的原因,请购买一个交换机。不必去追求高价,因为如今产品同质化十分严重,我最便宜的交换机现在没有任何问题。

  建议买一个8口的,以满足扩充需求,一般的价格100元左右。接上交换机,所有电脑再接到交换机上就行了。余下所要做的事情就只有把各个机器的网线插入交换机的接口,将猫的网线插入uplink接口。然后设置路由功能,DHCP等,就可以共享上网了。

  路由器主要用于家庭局域网,交换机主要常见于宿舍上网分配中,集线器主要用于组建星型局域网等网络拓扑中。


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