集線器工作原理以及作用有哪些？

隨著互聯(lián)網(wǎng)的不斷普及，網(wǎng)絡(luò)成為了人類生活中的必需品。其中集線器就是局域網(wǎng)中組建的重要設(shè)備之一，集線器的功能是：主要是對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行再次整形放大，以擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)的傳輸距離，同時(shí)把所有節(jié)點(diǎn)集中在以它為中心的節(jié)點(diǎn)上。

集線器屬于純硬件網(wǎng)絡(luò)底層設(shè)備，不具備交換機(jī)所具有的MAC地址表，所以它發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)都是沒(méi)有針對(duì)性的，而是采用廣播方式發(fā)送。也就是說(shuō)當(dāng)它要向某節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，不是直接把數(shù)據(jù)發(fā)送到目的節(jié)點(diǎn)，而是把數(shù)據(jù)包發(fā)送到與集線器相連的所有節(jié)點(diǎn)。

HUB是一個(gè)多端口的轉(zhuǎn)發(fā)器，當(dāng)以HUB為中心設(shè)備時(shí)，網(wǎng)絡(luò)中某條線路產(chǎn)生了故障，并不影響其它線路的工作。所以HUB在局域網(wǎng)中得到了廣泛的應(yīng)用。那么什么是集線器呢?集線器的工作原理以及作用有哪些?

一、集線器的定義

集線器是一種純硬件網(wǎng)絡(luò)底層設(shè)備，主要就是將多種以太網(wǎng)或者光纖集合連接在同一段物理介質(zhì)下的設(shè)備。集線器在運(yùn)作的時(shí)候，主要是用來(lái)作為多端口的中繼器，如果偵測(cè)到碰撞，那么就會(huì)提交阻塞信號(hào)。

聚英電子的DAM-HUB8N，可控制8個(gè)主機(jī)開(kāi)關(guān)機(jī)，檢測(cè)8個(gè)主機(jī)的開(kāi)關(guān)機(jī)狀態(tài)，還支持RS232、隔離RS485、USB、網(wǎng)口、WIFI等通信接口，支持標(biāo)準(zhǔn)Modbus RTU/TCP協(xié)議，提供配套控制軟件，并且支持二次開(kāi)發(fā)。

電腦自帶的串口一般是 RS232，需要配 232-485 轉(zhuǎn)換器(工業(yè)環(huán)境建議使用有源帶隔離的轉(zhuǎn)換器)，轉(zhuǎn)換后 RS485 為 A、B 兩線，A 地板上 A 端子，B 接板上B 段子，485 屏蔽可以接 GND。若設(shè)備比較多建議采用雙絞屏蔽線，采用鏈型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

二、集線器的工作原理

集線器的工作原理主要是將信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，在OSI/RM參考模型的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層的MAC(介質(zhì)訪問(wèn)控制)子層上進(jìn)行工作。其中物理層很好地定義了電氣信號(hào)、符號(hào)、線的狀態(tài)以及時(shí)鐘要求，同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)編碼以及數(shù)據(jù)傳輸使用的連接器。因?yàn)榧€器只對(duì)信號(hào)進(jìn)行整形、放大后再重發(fā)，不進(jìn)行編碼，所以是物理層的設(shè)備。

簡(jiǎn)單一點(diǎn)說(shuō)，集線器就是將節(jié)點(diǎn)先發(fā)信號(hào)到線路，集線器從而開(kāi)始接收這樣的信號(hào)，因此信號(hào)在電纜傳輸?shù)倪^(guò)程中就出現(xiàn)了衰減，在接受到信號(hào)以后將衰減的信號(hào)整形放大，最后集線器將放大的信號(hào)廣播轉(zhuǎn)發(fā)給其他所有端口。

HUB集線器就是一種共享設(shè)備,HUB本身不能識(shí)別目的地址,當(dāng)同一局域網(wǎng)內(nèi)的A主機(jī)給B主機(jī)傳輸數(shù)據(jù)時(shí),數(shù)據(jù)包在以HUB為架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)上是以廣播方式傳輸?shù)?由每一臺(tái)終端通過(guò)驗(yàn)證數(shù)據(jù)包頭的地址信息來(lái)確定是否接收。也就是說(shuō),在這種工作方式下,同一時(shí)刻網(wǎng)絡(luò)上只能傳輸一組數(shù)據(jù)幀的通訊,如果發(fā)生碰撞還得重試。這種方式就是共享網(wǎng)絡(luò)帶寬。

DAM-HUB8N 通訊協(xié)議

三、HUB的類別

按對(duì)輸入信號(hào)的處理，可以分為無(wú)源HUB、有源HUB、智能HUB。

無(wú)源HUB：它是最次的一種，不對(duì)信號(hào)做任何的處理，對(duì)介質(zhì)的傳輸距離沒(méi)有擴(kuò)展，并且對(duì)信號(hào)有一定的影響。連接在這種HUB上的每臺(tái)計(jì)算機(jī)，都能收到來(lái)自同一HUB集線器上所有其它電腦發(fā)出的信號(hào)。

有源HUB：有源HUB與無(wú)源HUB的區(qū)別就在于它能對(duì)源信號(hào)再生，這樣它就延長(zhǎng)了兩臺(tái)主機(jī)間的有效傳輸距離;

智能HUB：智能HUB除具備有源HUB所有的功能外，還有網(wǎng)絡(luò)管理及路由功能。在智能HUB網(wǎng)絡(luò)中，不是每臺(tái)機(jī)器都能收到信號(hào)，只有與信號(hào)目的地址相同地址端口計(jì)算機(jī)才能收到。有些智能HUB可自行選擇最佳路徑，這就對(duì)網(wǎng)絡(luò)有很好的管理。

按結(jié)構(gòu)和功能分類，HUB集線器可分為未管理的集線器、堆疊式集線器和底盤(pán)集線器三類。

從局域網(wǎng)角度來(lái)區(qū)分，集線器可分為單中繼網(wǎng)段集線器、多網(wǎng)段集線器、端口交換式集線器、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)集線器、交換式集線器五種。

四、集線器的作用

1. 每一個(gè)站是用它自己專用的傳輸介質(zhì)連接到集線器的，各節(jié)點(diǎn)間不再只有一個(gè)傳輸通道，各節(jié)點(diǎn)發(fā)回來(lái)的信號(hào)通過(guò)集線器集中，集線器再把信號(hào)整形、放大后發(fā)送到所有節(jié)點(diǎn)上，這樣在上行通道上不再出現(xiàn)碰撞現(xiàn)象。

2. 集線器不具備交換機(jī)所具有的MAC地址表，所以它發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)都是沒(méi)有針對(duì)性的，而是采用廣播方式發(fā)送。換一種說(shuō)法就是，當(dāng)它要向某節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，不是直接把數(shù)據(jù)發(fā)送到目的節(jié)點(diǎn)，而是把數(shù)據(jù)包發(fā)送到與集線器相連的所有節(jié)點(diǎn)。

3. 當(dāng)集線器將從其內(nèi)部端口檢測(cè)到碰撞時(shí)，產(chǎn)生碰撞強(qiáng)化信號(hào)(jam)向集線器所連接的目標(biāo)端口進(jìn)行傳送。這時(shí)所有數(shù)據(jù)都不能發(fā)送成功，形成網(wǎng)絡(luò)“大塞車”。

五、集線器的優(yōu)缺點(diǎn)。

優(yōu)點(diǎn)包括：1.集線器的重要功能就在于連接多個(gè)不同的局域網(wǎng)，將這些集中到單一的設(shè)備上來(lái)，并且讓這個(gè)設(shè)備來(lái)負(fù)責(zé)聯(lián)通這些鏈接的位置。集線器是一個(gè)集中式、廣播式的中繼設(shè)備，能夠接受兩端不同的信號(hào)，并且將信號(hào)復(fù)制、放大后傳送到相對(duì)的另一端。2.集線器價(jià)格便宜，組網(wǎng)靈活。集線器使用星型布線，如果一個(gè)工作站出現(xiàn)問(wèn)題，不會(huì)影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行。

缺點(diǎn)包括：集線器不具備交換功能。一般集線器對(duì)數(shù)據(jù)包的處理大部分都是簡(jiǎn)單地將數(shù)據(jù)包復(fù)制并放大后，送到目前連接該集線器的各縣設(shè)備商，因此數(shù)據(jù)包充斥在整個(gè)連通的局域網(wǎng)中，同時(shí)僅有一組數(shù)據(jù)交換的信號(hào)，所以在數(shù)據(jù)包傳輸量較大的居于網(wǎng)中，集線器將無(wú)法有效地傳輸數(shù)據(jù)，因?yàn)榭赡芡瑫r(shí)傳送多份數(shù)據(jù)，從而造成數(shù)據(jù)包的沖突問(wèn)題問(wèn)題增加。

以上就是我們從定義，工作原理以及作用三個(gè)角度介紹的的集線器，相信大家對(duì)集線器也有了很好的認(rèn)識(shí)與了解。