集線器是什么(什么是集線器？)

摘要：本文重點(diǎn)講解什么是集線器，即Hub。從集線器的定義、作用、工作原理以及其與交換機(jī)的比較四個(gè)方面進(jìn)行詳細(xì)闡述，幫助讀者深入了解集線器的特點(diǎn)與優(yōu)缺點(diǎn)。

1、定義

集線器（Hub）是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中用于擴(kuò)充網(wǎng)絡(luò)接口數(shù)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。它有多個(gè)端口，以便多臺計(jì)算機(jī)連接，實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)的擴(kuò)充。集線器一般不具備智能交換能力，只能通過廣播的方式將數(shù)據(jù)幀發(fā)送給所有端口上的設(shè)備，因此可能引發(fā)網(wǎng)絡(luò)沖突。集線器有著低廉的價(jià)格和簡單的結(jié)構(gòu)，因此在早期網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中得到廣泛的應(yīng)用，但隨著網(wǎng)絡(luò)的迅速發(fā)展，集線器已經(jīng)被交換機(jī)所取代。

集線器分為主集線器和次集線器兩類，主集線器是網(wǎng)絡(luò)中的核心設(shè)備，起到能量的作用，次集線器是主集線器的下一級，通常是連接計(jì)算機(jī)等節(jié)點(diǎn)設(shè)備的，在網(wǎng)絡(luò)中流通的數(shù)據(jù)流都經(jīng)過主集線器，通過次集線器連接的計(jì)算機(jī)或其他節(jié)點(diǎn)設(shè)備才能收到數(shù)據(jù)信息。

2、作用

集線器是一種用于將一端與多端連接起來的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，可以擴(kuò)充網(wǎng)絡(luò)的接口數(shù)，使得多臺計(jì)算機(jī)能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。集線器主要的作用就是將多個(gè)計(jì)算機(jī)聯(lián)通成一個(gè)邏輯局域網(wǎng)。當(dāng)一臺計(jì)算機(jī)向其他計(jì)算機(jī)傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，集線器會將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到所有連接的計(jì)算機(jī)上。這種廣播的方式在小型網(wǎng)絡(luò)中還可以使用，但在大型網(wǎng)絡(luò)中會降低網(wǎng)絡(luò)的效率，因此在大型網(wǎng)絡(luò)中更普遍使用交換機(jī)。

3、工作原理

集線器的工作原理是將接收到的信號輸入到網(wǎng)絡(luò)上，并將另一端上的信號轉(zhuǎn)發(fā)到各個(gè)連接的計(jì)算機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)不同計(jì)算機(jī)之間的數(shù)據(jù)流通。集線器對數(shù)據(jù)信息沒有過濾和廣播的能力，只負(fù)責(zé)將信息轉(zhuǎn)發(fā)到各個(gè)連接的計(jì)算機(jī)，因此可能出現(xiàn)沖突和堵塞。

當(dāng)一個(gè)設(shè)備發(fā)送信息時(shí)，集線器將信息轉(zhuǎn)發(fā)到與目標(biāo)設(shè)備相連的端口。如果集線器接收到兩個(gè)設(shè)備同時(shí)發(fā)送的信號，就會出現(xiàn)沖突，集線器會發(fā)送一個(gè)長度為48位的特殊的沖突信號，通知設(shè)備重新發(fā)送數(shù)據(jù)。這種沖突檢測機(jī)制在小型網(wǎng)絡(luò)中是有效的，但在大型網(wǎng)絡(luò)中可能會導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)擁塞和延遲，因此大型網(wǎng)絡(luò)一般使用交換機(jī)而不是集線器。

4、與交換機(jī)的比較

與集線器不同的是，交換機(jī)具有智能交換能力。它可以識別數(shù)據(jù)報(bào)文的目標(biāo)MAC地址，并將數(shù)據(jù)報(bào)文只發(fā)送到目標(biāo)設(shè)備所在的端口上，避免了廣播的方式，從而提高了網(wǎng)絡(luò)的效率。另外，交換機(jī)還可以存儲MAC地址表和轉(zhuǎn)發(fā)表，可以自動學(xué)習(xí)并存儲每個(gè)計(jì)算機(jī)的MAC地址，當(dāng)需要發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，直接通過MAC地址表和轉(zhuǎn)發(fā)表進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，避免了廣播方式下的網(wǎng)絡(luò)擁塞與不穩(wěn)定。

綜上所述，集線器與交換機(jī)相比，雖然價(jià)格更低、結(jié)構(gòu)更簡單，但是由于沒有智能交換能力，容易引起網(wǎng)絡(luò)擁塞、延遲和沖突等問題，在大型網(wǎng)絡(luò)中已經(jīng)被淘汰，而交換機(jī)則成為了目前網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的主流選擇。

總結(jié)：

集線器是用于擴(kuò)充網(wǎng)絡(luò)接口數(shù)的設(shè)備，分為主集線器和次集線器，主要作用是將多個(gè)計(jì)算機(jī)聯(lián)通成一個(gè)局域網(wǎng)。它通過將接收到的信號廣播到所有連接的計(jì)算機(jī)，來實(shí)現(xiàn)不同計(jì)算機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳輸。但是，由于沒有智能交換能力，容易引起網(wǎng)絡(luò)擁塞、延遲和沖突等問題，已被交換機(jī)所取代。

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