集线器

日新其德,日勤其业。

—— 揭阳华侨中学校训

采用以太网进行通信的主机,需要通过网线之类的介质连接到一起。那么,如何将多根网线连接在一起呢?

最简单的方式是将所有网线接到一个 集线器 ( hub )上,如下图:

集线器构造

集线器内部构造很简单,可以理解成只是把所有网线连接起来而已。换句话讲,集线器充当了 共用导线 的功能。

这样一来,从某个端口发送出去的电信号,将被传送到所有其他端口:

注释:这里 端口 ( port )是指集线器的插口,或称为网口。

换句话讲,从一台主机发送出来的数据,将被传送到所有其他主机上。 以 AB 发送数据为例:

看起来就像 A 发起了 广播 ,其他所有主机都可以收到这个数据。 由于数据帧中包含 目的地址 ,最终只有 B 接收并处理这个数据。 因此并无大碍,至少是可以正常工作的。

尽管如此,集线器还是存在一些缺陷,主要体现在两方面:

  1. 所有主机(端口)共享带宽;
  2. 所有主机(端口)处于同一 冲突域 (一台主机发送,其他只能等待);

这两方面缺陷严重制约着集线器的传输效率,在接入端口数较多的情况下更是如此。

总结一下,集线器工作于物理层,主要特点如下:

  • 扩展终端数量;
  • 中继放大物理信号;
  • 延伸网络传输距离;
  • 所有端口同属一个冲突域;
  • 所有端口共享带宽;

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