集線器入門教程

2019-11-05 01:20:05

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供稿：網(wǎng)友

　　一、概述
　　正如其名字所暗示的，Hub就是活動的中心。用網(wǎng)絡(luò)術(shù)語來說，Hub或Concentrator，是基于星形拓?fù)涞慕泳€點(diǎn)。Arcnet、10Base-T、10Base-F及許多其它專用網(wǎng)絡(luò)都依靠集線器來連接各段電纜及把數(shù)據(jù)分發(fā)到各個網(wǎng)段。集線器的基本功能是信息分發(fā)，它把一個端口接收的所有信號向所有端口分發(fā)出去。一些集線器在分發(fā)之前將弱信號重新生成，一些集線器整理信號的時(shí)序以提供所有端口間的同步數(shù)據(jù)通信。具有多個10Base-F接口的集線器就象是使用鏡子來把光線分到各個端口。
　　
　　圖1是基本的10Base-2網(wǎng)絡(luò)，注重機(jī)器間連接的方式和數(shù)據(jù)在源設(shè)備和目的設(shè)備間的各個設(shè)備的處理及傳遞。
　　
　　　集線器入門教程（圖一）

　　
　　圖2是與圖1相同的網(wǎng)絡(luò)，不過是10Base-T，可以看到拓?fù)涞牟煌图€器是如何嵌到此網(wǎng)中。
　　
　　　集線器入門教程（圖二）

　　
　　在10Base-T網(wǎng)絡(luò)中，所有設(shè)備需要用非屏蔽雙絞線連接到一個或多個集線器，集線器應(yīng)該有多個端口甚至多種類型的端口。有時(shí)需要把多個集線器連接起來，這時(shí)，你可能想用高速端口來建立網(wǎng)絡(luò)的主干，各集線器與服務(wù)器應(yīng)直接連到高速主干上。因?yàn)槎鄶?shù)LAN的主要通信是在工作站和主服務(wù)器之間的，主干對網(wǎng)絡(luò)的整體性能意義重大。
　　
　　圖3是個較復(fù)雜的10Base-T網(wǎng)絡(luò)示意圖，注重主干是怎樣連接多個集線器和服務(wù)器的。主干應(yīng)該是高速連接，如快速以太網(wǎng)或FDDI等。
　　
　　集線器入門教程（圖三）

　　
　　令牌環(huán)網(wǎng)中也有可以稱作集線器的設(shè)備，MSAU(Multi-Station access Unit)就可以看作一種集線器，因?yàn)樗墓δ芘c以太網(wǎng)的集線器很類似，但是MSAU把包串行地路由到各個設(shè)備，不象以太網(wǎng)集線器是并行的。為了不發(fā)生混淆，令牌環(huán)網(wǎng)MSAU不作為集線器討論。
　　
　　二、誰需要集線器？
　　判定你的局域網(wǎng)是否需要集線器的方法很簡單：假如你想建立星形網(wǎng)絡(luò)且有不少于兩臺主機(jī)，那么就需要集線器。這個規(guī)則只有一個例外，那就是只有兩臺主機(jī)的10Base-T網(wǎng)絡(luò)，可以直接將之相連，但是需要一條非凡發(fā)送端與接收端交叉連接的線纜，這種線纜很普通，假如你實(shí)在找不到，也可以自己做一個，很輕易也很便宜，所需物品為一小段雙絞線、兩個RJ-45接頭和工具，按照下表連接就是了。
　　
　　RJ-45接頭1　RJ-45接頭2
　　針號功能　針號功能
　　1 發(fā)送 + <- -> 3 接收 +
　　2 發(fā)送 - <- -> 6 接收 -
　　3 接收 + <- -> 1 發(fā)送 +
　　6 接收 - <- -> 2 發(fā)送 -
　　
　　三、集線器的類型
　　我們知道，集線器在星形拓?fù)涞木W(wǎng)絡(luò)中起著重要作用。集線器有多種，各個種類具有特定的功能、提供不同等級的服務(wù)。下面講講多數(shù)集線器的一些標(biāo)準(zhǔn)特性和被動、主動、智能集線器的區(qū)別以及一些高性能集線器的附加特性。
　　
　　基本規(guī)范
　　
　　所有的集線器根據(jù)可連接的線纜類型都有一些基本特性。集線器可以給網(wǎng)絡(luò)提供除接口之外的附加服務(wù)，但也必須遵從IEEE對介質(zhì)的規(guī)定。
　　
　　多數(shù)集線器主要的連接是RJ-45插座，這是基于雙絞線的多種以太網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)接頭類型，從10Base-T到100Base-T，局域網(wǎng)中的工作站、打印機(jī)等設(shè)備通常是以某種雙絞線連接到集線器的，其兩端為RJ-45連接頭。
　　
　　每種線纜到集線器的長度由使用的介質(zhì)決定（見下表）。
　　
　　以太網(wǎng)類型距離
　　10Base-2 185米
　　10Base-5 500米
　　10Base-T 100米
　　10Base-F 2公里
　　10broad-36 3,600米
　　
　　上述是以太網(wǎng)規(guī)范的最大長度，其中多數(shù)可以用中繼器(repeater)來延長。當(dāng)然還有其他的要求。
　　
　　集線器是電子設(shè)備，因此需要電源，多數(shù)集線器還有指示多種狀態(tài)的LED指示燈，常見的兩種指示燈是電源和端口狀態(tài)指示燈，有的集線器還有監(jiān)視端口通信狀態(tài)和沖突的指示燈。
　　
　　2、被動集線器
　　顧名思義，被動集線器是相對靜止的。它們沒有專門的動作來提高網(wǎng)絡(luò)性能，也不能幫你檢測硬件錯誤或性能瓶頸，它們只是簡單地從一個端口接收數(shù)據(jù)并通過所有端口分發(fā)，這是集線器可以做的最簡單的事情。被動集線器是星形拓?fù)湟蕴W(wǎng)的入門級設(shè)備。
　　
　　被動集線器通常有一個10Base-2端口和一些RJ-45接頭。我們知道，10Base-5是使用粗纜的以太網(wǎng)，這個10Base-2接頭可以用于連接主干。有些集線器還有可連到收發(fā)器的AUI端口以建立主干。
　　
　　3、主動集線器
　　主動集線器擁有被動集線器的所有性能，此外還能監(jiān)視數(shù)據(jù)。它們是在以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)存貯轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)的重要角色，它們在轉(zhuǎn)發(fā)之前檢查數(shù)據(jù)，它們并不區(qū)分優(yōu)先次序，而是糾正損壞的分組并調(diào)整時(shí)序。
　　
　　假如信號比較弱但仍然可讀，主動集線器在轉(zhuǎn)發(fā)前將其恢復(fù)到較強(qiáng)的狀態(tài)。這使得一些性能不是非凡理想的設(shè)備也可正常使用。假如某設(shè)備發(fā)出的信號不夠強(qiáng)，使得被動集線器無法識別，那么主動集線器的信號放大器可以使該設(shè)備繼續(xù)正常使用。此外，主動集線器還可以報(bào)知那些設(shè)備失效，從而提供了一定的診斷能力。
　　
　　有些線纜可能有電磁干擾使分組不能按正常時(shí)序到達(dá)集線器，主動集線器可以將轉(zhuǎn)發(fā)的分組重新同步。有時(shí)數(shù)據(jù)根本就到不了目的地，主動集線器通過在單個端口重發(fā)分組來彌補(bǔ)數(shù)據(jù)的丟失。主動集線器可以調(diào)整時(shí)序以適應(yīng)較慢的、錯誤率較高的連接。當(dāng)然，這樣做會降低連接到該集線器上設(shè)備的整體網(wǎng)絡(luò)速度，但是，有時(shí)這比丟失數(shù)據(jù)要好。此外時(shí)序調(diào)整實(shí)際上可以減少局域網(wǎng)中的沖突次數(shù)，數(shù)據(jù)不需要重復(fù)廣播，局域網(wǎng)就可以傳輸新的數(shù)據(jù)。
　　
　　主動集線器提供一定的優(yōu)化性能和一些診斷能力，它們比簡單的被動集線器貴，可以配以多個、多種端口。
　　
　　4、智能集線器
　　智能集線器比前兩種提供更多的好處，可以使用戶更有效地共享資源。其技術(shù)近些年才出現(xiàn)，很多地方還沒有機(jī)會享受到它的好處。除了主動集線器的特性外，智能集線器提供了集中治理功能。假如連接到智能集線器上的設(shè)備出了問題，你可以很輕易的識別、診斷和修補(bǔ)。這是極大的提高，在一個大型網(wǎng)絡(luò)里，假如沒有集中的治理工具，那么你經(jīng)常需要一個一個線盒地跑，尋找出問題的設(shè)備。
　　
　　智能集線器的另一個出色的特性是可以為不同設(shè)備提供靈活的傳輸速率。除了上連到高速主干的端口外，智能集線器還支持到桌面的10、16和100Mbps的速率，即以太網(wǎng)、令牌環(huán)和FDDI。
　　
　　5、高級特性
　　高端集線器還提供其它一些特性，如冗余交流電源、內(nèi)置直流電源、冗余風(fēng)扇，還有線纜連接的自動中斷、模塊的熱插拔、自動調(diào)整10Base-T接頭的極性，再如冗余配置存貯、冗余時(shí)鐘，有些集線器還集成了路由和橋接功能。

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