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：主要是對接收到的信號進行再次整形放大，以擴大網(wǎng)絡(luò)的傳輸距離，同時把所有節(jié)點集中在以它為中心的節(jié)點上。

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

HUB是一個多端口的轉(zhuǎn)發(fā)器，當以HUB為中心設(shè)備時，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。集線器在運作的時候，主要是用來作為多端口的中繼器，如果偵測到碰撞，那么就會提交阻塞信號。

聚英電子的DAM-HUB8N，可控制8個主機開關(guān)機，檢測8個主機的開關(guān)機狀態(tài)，還支持RS232、隔離RS485、USB、網(wǎng)口、WIFI等通信接口，支持標準Modbus RTU/TCP協(xié)議，提供配套控制軟件，并且支持二次開發(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進行轉(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)訪問控制)子層上進行工作。其中物理層很好地定義了電氣信號、符號、線的狀態(tài)以及時鐘要求，同時進行數(shù)據(jù)編碼以及數(shù)據(jù)傳輸使用的連接器。因為集線器只對信號進行整形、放大后再重發(fā)，不進行編碼，所以是物理層的設(shè)備。

簡單一點說，集線器就是將節(jié)點先發(fā)信號到線路，集線器從而開始接收這樣的信號，因此信號在電纜傳輸?shù)倪^程中就出現(xiàn)了衰減，在接受到信號以后將衰減的信號整形放大，最后集線器將放大的信號廣播轉(zhuǎn)發(fā)給其他所有端口。

HUB集線器就是一種共享設(shè)備,HUB本身不能識別目的地址,當同一局域網(wǎng)內(nèi)的A主機給B主機傳輸數(shù)據(jù)時,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)?由每一臺終端通過驗證數(shù)據(jù)包頭的地址信息來確定是否接收。也就是說,在這種工作方式下,同一時刻網(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

按對輸入信號的處理，可以分為無源HUB、有源HUB、智能HUB。

無源HUB：它是最次的一種，不對信號做任何的處理，對介質(zhì)的傳輸距離沒有擴展，并且對信號有一定的影響。連接在這種HUB上的每臺計算機，都能收到來自同一HUB集線器上所有其它電腦發(fā)出的信號。

有源HUB：有源HUB與無源HUB的區(qū)別就在于它能對源信號再生，這樣它就延長了兩臺主機間的有效傳輸距離;

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，不是每臺機器都能收到信號，只有與信號目的地址相同地址端口計算機才能收到。有些智能HUB可自行選擇最佳路徑，這就對網(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集線器三類。

從局域網(wǎng)角度來區(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)點間不再只有一個傳輸通道，各節(jié)點發(fā)回來的信號通過集線器集中，集線器再把信號整形、放大后發(fā)送到所有節(jié)點上，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所具有的MAC地址表，所以它發(fā)送數(shù)據(jù)時都是沒有針對性的，而是采用廣播方式發(fā)送。換一種說法就是，當它要向某節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)時，不是直接把數(shù)據(jù)發(fā)送到目的節(jié)點，而是把數(shù)據(jù)包發(fā)送到與集線器相連的所有節(jié)點。

3. 當集線器將從其內(nèi)部端口檢測到碰撞時，產(chǎn)生碰撞強化信號(jam)向集線器所連接的目標端口進行傳送。這時所有數(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。

優(yōu)點包括：1.集線器的重要功能就在于連接多個不同的局域網(wǎng)，將這些集中到單一的設(shè)備上來，并且讓這個設(shè)備來負責聯(lián)通這些鏈接的位置。集線器是一個集中式、廣播式的中繼設(shè)備，能夠接受兩端不同的信號，并且將信號復(fù)制、放大后傳送到相對的另一端。2.集線器價格便宜，組網(wǎng)靈活。集線器使用星型布線，如果一個工作站出現(xiàn)問題，不會影響整個網(wǎng)絡(luò)的正常運行。

缺點包括：集線器不具備交換功能。一般集線器對數(shù)據(jù)包的處理大部分都是簡單地將數(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)包充斥在整個連通的局域網(wǎng)中，同時僅有一組數(shù)據(jù)交換的信號，所以在數(shù)據(jù)包傳輸量較大的居于網(wǎng)中，集線器將無法有效地傳輸數(shù)據(jù)，因為可能同時傳送多份數(shù)據(jù)，從而造成數(shù)據(jù)包的沖突問題問題增加。

以上就是我們從定義，工作原理以及作用三個角度介紹的的集線器，相信大家對集線器也有了很好的認識與了解。