全面了解集线器

　　集线器作为廉价的局域网设备，到现在为止仍然在广泛使用。但是许多读者对集线器仍然不是十分了解，下面我们就介绍集线器的原理、分类及选购，希望对读者能有所帮助。


　　集线器的工作原理


　　集线器（Hub）在OSI（开放系统互联）七层模型中处于物理层，其实质是一个中继器。中继器的主要功能是对接收到的信号进行再生放大，以扩大网络的传输距离。正因为集线器只是一个信号放大和中转的设备，所以它不具备交换功能，但是由于集线器价格便宜、组网灵活，所以还经常可看到它的身影。集线器使用星型布线，如果一个工作站出现问题，不会影响整个网络的正常运行。


　　因为以太网遵循“先听后说”的CSMA/CD协议，所以计算机在发送数据前首先进行载波侦听。只有当判定网络空闲时，才发送数据。如果在发送数据时检测到冲突，则该帧将被重发。当一个站点多次检测线路均为载波时，将自动放弃该帧的发送，从而造成丢包。因此，当网络中的站点数过多时，网络的有效利用率将会大大降低。根据工程经验，采用10Mbps集线器的站点不宜超过25个，采用100Mbps集线器的站点不宜超过35个。所以，当网络较大、用户较多时，只有采用交换机才能保证每台计算机拥有足够的网络带宽。


　　集线器的种类


　　集线器作为最古老的集线设备，从诞生到现在已有20余年的历史了。在其漫长的发展过程中，技术不断成熟，结构不断变化，性能不断提高，分工不断明确，因此而诞生了众多不同的集线器产品。


　　1、按尺寸分类


　　按照外形尺寸分，集线器有机架式和桌面式两种。

　　图1

　　所谓机架式集线器，是指几何尺寸符合工业规范、可以安装在19英寸机柜中的集线器，该类集线器以8口、16口和24口的设备为主流。由于集线器统一置放于机柜中，既方便了集线器间的连接或堆叠，又方便了对集线器的管理。图1就是全向QH516-S机架式集线器。


　　所谓的桌面式集线器，指的是几何尺寸不符合19英寸工业规范、不能够安装在机柜中、只能直接置放于桌面的集线器。图2就是神州数码D-Link DE-805TP桌面集线器。该类集线器大多遵循接8～16口规范，也有个别4~5口的产品，仅适用于只有几台计算机的超小型网络。桌面型集线器不适合于对设备管理有较高要求的环境，因为当不得不配备多个集线器时，由于尺寸或形状的不同，很难统一放置和管理集线器。

　　图2

　　不过，机架式集线器和桌面式集线器只是在外形尺寸上不同，其工作原理和内部构造是一样的，因此不会存在兼容性问题。用户可依据局域网内站点数的不同，选择不同端口数量和尺寸的集线器。


　　2、按带宽分类


　　按提供的带宽划分，集线器有10Mbps集线器、100Mbps集线器、10/100Mbps双速集线器三种。


　　所谓10Mbps集线器，是指该集线器中的所有端口只能提供10Mbps的带宽；所谓100Mbps集线器，则是指该集线器中的所有端口只能提供100Mbps带宽；所谓双速集线器，也称为“10/100Mbps自适应集线器”，是指该集线器可以在10Mbps和100Mbps之间进行切换。目前几乎所有的双速集线器均可以自适应，每个端口都能自动判断与之相连接的设备所能提供的连接速率，并自动调整至与之相适应的最高速率。


　　前几年的网络以10Mbps为主，但是现在100Mbps已经成为主流，10Mbps设备会越来越少。


　　虽然纯100Mbps的集线器提供了100Mbps带宽，但是网络升级到100Mbps后，原来的10Mbps集线器无法再继续使用，于是既兼容10Mbps带宽又兼容100Mbps带宽的自适应集线器应运而生。


　　双速集线器有内置交换模块与无交换模块两类，前者可以作为小型局域网的主干设备，后者一般作为小型网络的接入设备。在实际应用中有些用户为减少交换机的负载、提高网络的速度，在选用与交换机相连的集线器时，也可以选择具有交换模块的双速集线器。


　　3、按管理方式分类


　　按管理方式分，集线器有哑集线器（Damp Hub）和智能集线器（Intelligent Hub）两种。


　　所谓哑集线器，是指不可管理的集线器，属于低端产品；所谓智能集线器，是指能够通过SNMP（Simple Network Management Protocol，简单网络管理协议）对集线器进行简单管理的集线器，比如启用和关闭某些端口等。这种管理大多是通过增加网管模块来实现的。


　　实现网管的最大用途是用于网络分段，减少冲突，提高数据传输效率。需要指出的是，尽管同样对SNMP提供了支持，不同厂商的模块是不能混用的，甚至同一厂商不同产品的模块也不能混用。由于集线器的传输效率通常较低，而且通常用于低成本网络中，因此，是否具有可管理功能意义并不是太大。若要求网络必须能够管理，则推荐购买性能更好的可网管交换机。


　　4、按扩展方式分类


　　按照扩展方式分类，集线器有可堆叠集线器和不可堆叠集线器两种。


　　当集线器的端口不够用时，可通过两种扩展方式来增加端口数：堆叠和级联。堆叠是指能够使用专门的连接线，通过专用的端口将若干集线器堆叠在一起，从而将堆叠中的几个集线器视为一个集线器来使用和管理。目前，几乎所有的机架式集线器均可进行堆叠和级联，而桌面式集线器则大多只能级联而不能够堆叠。图3就是神州数码D-Link DE-1824可堆叠式集线器。

　　图3

　　堆叠数量可以达到5~8层，如全向的QH516-S集线器可以堆叠6层。可堆叠的层数越多，说明集线器的稳定性越高，当然价格也就越贵。


　　由于堆叠中的集线器端口均为共享带宽，即某一时刻只有一对端口传输数据，当堆叠的集线器层数较多、连接的计算机数量较多时，连接在各个端口的计算机相互争用带宽，使数据传输效率和速率变得非常低，因此，堆叠并不能增加集线器的传输能力。


　　级联是在网络中增加节点数的另一种方法，但是此项功能的使用一般是有条件的，即集线器必须提供可级联的端口，此端口上常标有“Uplink”或“MDI”字样，用此端口与其他的集线器进行级联。如果没有提供专门的端口，在进行级联时，连接两个集线器的双绞线在制作时必须要进行错线。