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集线器(HUB)工作原理详解

集线器(HUB)工作原理详解

集线器(HUB)是一种重要的网络设备,它通过放大和整形接收到的信号来扩大网络的传输距离,并将所有节点集中在以它为中心的节点上。它工作在OSI模型的物理层,与网卡、网线等传输介质一样,是局域网中的基础设备。集线器采用CSMA/CD访问方式,但与交换机相比,它缺乏智能记忆和学习能力,不具备MAC地址表,因此发送数据时采用广播方式。
集线器的主要功能是对接收到的信号进行再生整形放大,扩大网络的传输距离。它将所有节点集中在以它为中心的节点上,使得网络结构更加集中。然而,这种广播发送数据的方式存在一些不足之处。
首先,用户数据包向所有节点发送,可能导致数据通信不安全,容易被他人非法截获。其次,由于所有数据包都是向所有节点同时发送,加上共享带宽的方式,容易造成网络塞车现象,降低网络执行效率。最后,集线器采用非双工传输,同一时刻每个端口只能进行一个方向的数据通信,这使得网络通信效率较低,无法满足较大型网络的通信需求。
尽管集线器技术不断改进,但实质上仍是加入了一些交换机技术,发展到了今天的堆叠式集线器,甚至具备智能交换机功能。可以说,集线器产品已在技术上向交换机技术过渡,具备了一定的智能性和数据交换能力。然而,随着交换机价格的下降,集线器的价格优势不再明显,市场逐渐缩小,处于淘汰边缘。
尽管如此,集线器对于家庭或小型企业来说,在经济上仍具有一定的吸引力。它特别适合家庭几台机器的网络或中小型公司作为分支网络使用。在考虑网络设备时,我们可以根据实际需求,权衡集线器和交换机的优缺点,选择最合适的设备来构建网络。

集线器(HUB),集线器(HUB)原理是什么?

集线器的英文称为“Hub”。“Hub”是“中心”的意思,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。 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,如图所示。

这种广播发送数据方式有以下的不足:

(1)用户数据包向所有节点发送,很可能带来数据通信的不安全因素,一些别有用心的人很容易就能非法截获他人的数据包;

(2)由于所有数据包都是向所有节点同时发送,加上以上所介绍的共享带宽方式,就更加可能造成网络塞车现象,更加降低了网络执行效率。

(3)非双工传输,网络通信效率低。集线器的同一时刻每一个端口只能进行一个方向的数据通信,而不能像交换机那样进行双向双工传输,网络执行效率低,不能满足较大型网络通信需求。

正因如此,尽管集线器技术也在不断改进,但实质上就是加入了一些交换机(SWITCH)技术,发展到了今天的具有堆叠技术的堆叠式集线器,有的集线器还具有智能交换机功能。可以说集线器产品已在技术上向交换机技术进行了过渡,具备了一定的智能性和数据交换能力。但随着交换机价格的不断下降,仅有的价格优势已不再明显,集线器的市场越来越小,处于淘汰的边缘。尽管如此,集线器对于家庭或者小型企业来说,在经济上还是有一点诱惑力的,特别适合家庭几台机器的网络中或者中小型公司作为分支网络使用。

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