集線器的概念

　　集線器的英文稱為“Hub”。“Hub”是“中心”的意思，集線器的主要功能是對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行再生整形放大，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。它工作于OSI(開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型)參考模型第一層，即“物理層”。集線器與網(wǎng)卡、網(wǎng)線等傳輸介質(zhì)一樣，屬于局域網(wǎng)中的基礎(chǔ)設(shè)備，采用CSMA/CD（一種檢測(cè)協(xié)議）介質(zhì)訪問控制機(jī)制。集線器每個(gè)接口簡(jiǎn)單的收發(fā)比特，收到1就轉(zhuǎn)發(fā)1，收到0就轉(zhuǎn)發(fā)0，不進(jìn)行碰撞檢測(cè)。

　　價(jià)格便宜是它最大的優(yōu)勢(shì)，但由于集線器屬于共享型設(shè)備，導(dǎo)致了在繁重的網(wǎng)絡(luò)中，效率變得十分低下，所以我們?cè)谥小⒋笮偷木W(wǎng)絡(luò)中看不到集線器的身影。如今的集線器普遍采用全雙工模式，市場(chǎng)上常見的集線器傳輸速率普遍都為100Mbps。接下來我們了解一下集線器的幾個(gè)概念：

　　共享型

　　集線器最大的特點(diǎn)就是采用共享型模式，就是指在有一個(gè)端口在向另一個(gè)端口發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，其他端口就處于“等待”狀態(tài)。為什么會(huì)“等待”呢？舉個(gè)例子來說，其實(shí)在單位時(shí)間內(nèi)A向B發(fā)送數(shù)據(jù)包時(shí)，A是發(fā)送給B、C、D三個(gè)端口的（該現(xiàn)象即緊接下文介紹的ip廣播），但是只有B接收，其他的端口在第一單位時(shí)間判定不是自己需要的數(shù)據(jù)后將不會(huì)再去接收A發(fā)送來的數(shù)據(jù)。直到A再次發(fā)送IP廣播，在A再次發(fā)送IP廣播之前的單位時(shí)間內(nèi)，C，D是閑置的，或者CD之間可以傳輸數(shù)據(jù)。如圖1，我們可以理解為集線器內(nèi)部只有一條通道（即公共通道），然后在公共通道下方就連接著所有端口。

　　IP廣播

　　所謂IP廣播（也稱：群發(fā)），是指集線器在發(fā)送數(shù)據(jù)給下層設(shè)備時(shí)，不分原數(shù)據(jù)來自何處，將所得數(shù)據(jù)發(fā)給每一個(gè)端口，假如其中有端口需要來源的數(shù)據(jù)，就會(huì)處于接收狀態(tài)，而不需要的端口就處于拒絕狀態(tài)。舉個(gè)例子來說：在網(wǎng)內(nèi)時(shí)，當(dāng)客戶端A發(fā)送數(shù)據(jù)包給客戶端B時(shí)，集線器便將來自A的數(shù)據(jù)包群發(fā)給每一個(gè)端口，此時(shí)B就處于接收狀態(tài)，其它端口則處于拒絕狀態(tài)；在網(wǎng)外也如此，當(dāng)客戶端A發(fā)送域名“www.163.com”時(shí)，通過集線器，然后經(jīng)過DNS域名解析把IP地址（202.108.36.172）發(fā)回給集線器。此時(shí)，集線器便群發(fā)給所有接入的端口，需要此地址的機(jī)器便處于接收狀態(tài)（客戶端A處于接收狀態(tài)），不需要?jiǎng)t處于拒絕狀態(tài)。

　　單位時(shí)間

　　這應(yīng)該是最簡(jiǎn)單的一個(gè)名詞了，也可以理解為Hub的工作頻率，比如工作頻率為33MHz的Hub，那么在單位時(shí)間內(nèi)Hub能做什么事呢？上面在解釋共享型的時(shí)候已經(jīng)舉了個(gè)例子，但是有一點(diǎn)在這需要解釋的是，比如我們有的時(shí)候會(huì)看到A在向B發(fā)送數(shù)據(jù)的“同時(shí)”，C也在向D傳送數(shù)據(jù)，這看起來似乎有點(diǎn)矛盾，也確實(shí)是這樣，那為什么會(huì)看起來2者同時(shí)在進(jìn)行呢？因?yàn)锳在第一個(gè)單位時(shí)間內(nèi)發(fā)送數(shù)據(jù)給B的時(shí)候，由于廣播的原因，B、C、D在第一個(gè)單位時(shí)間內(nèi)會(huì)同時(shí)接受廣播，但是C，D會(huì)從第2個(gè)單位時(shí)間開始拒絕接收A發(fā)來的數(shù)據(jù)，因?yàn)镃和D已經(jīng)判定出這些數(shù)據(jù)不是他們需要的數(shù)據(jù)。而且在第2個(gè)單位時(shí)間的時(shí)候C也發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)廣播，A，B，D都接受，但是只有D會(huì)接收這些數(shù)據(jù)。這些操作只用2到3個(gè)單位時(shí)間，但是我們卻很難察覺到，感覺上就是在同時(shí)“進(jìn)行”一樣。

　　隨交換機(jī)產(chǎn)品價(jià)格的日益下降，集線器市場(chǎng)日益痿縮，不過，在特定的場(chǎng)合，集線器以其低延遲的特點(diǎn)可以用更低的投入帶來更高的效率。交換機(jī)不可能完全代替集線器。以上就是集線器的三個(gè)重要概念及其優(yōu)缺點(diǎn)。謝謝閱讀。