什么是集线器？

集线器是一种用于连接网络中设备的网络设备。它在多个设备之间建立局域网连接。集线器作为所有设备的中心连接点，连接所有网络连接设备。它有许多端口，如果一个数据包只到达其中一个端口，它就会被复制，以便每个端口都能看到它。

如果集线器的某个端口出现问题，这会很有用。集线器分为三种类型：主动式、被动式和智能式。被动集线器不放大传入的电信号，而主动集线器则会放大。智能集线器有些主动。

集线器是一个通用连接点，也称为网络集线器，用于连接网络中的设备。它作为通过集线器连接的所有设备的中心连接点。集线器有许多端口。如果一个数据包到达一个端口，由于数据包被复制到其他端口，网络的所有段都能够看到它。网络集线器没有路由表或智能（不像网络交换机或路由器），它用于发送信息并广播所有网络数据到每个连接。

尽管大多数集线器可以识别网络故障或错误（例如冲突），但将所有信息广播到多个端口可能存在安全风险并导致瓶颈。网络集线器在过去很流行，因为它们比交换机或路由器便宜。如今，交换机比集线器便宜得多，并为任何网络提供了更好的解决方案。此外，集线器没有IP地址，因为它是一个“哑”设备。

集线器的类型

集线器有以下三种类型

1. 被动集线器
2. 主动集线器
3. 智能集线器

被动集线器：被动集线器是电线的连接点，有助于构建物理网络。它能够检测错误和故障硬件。简单来说，它通过一个端口接收数据包并将其循环到所有端口。它包含连接器（10base-2端口和RJ-45），可以作为您网络中的标准应用。此连接器连接到所有局域网（LAN）设备。此外，高级被动集线器具有AUI端口，可根据网络设计连接为收发器。

主动集线器：与被动集线器相比，它包含一些附加功能。它能够监控发送到连接设备的数据。它通过存储技术在连接设备之间发挥重要作用，在该技术中，它检查要发送的数据并决定首先发送哪个数据包。

它能够修复损坏的数据包，同时发送数据包，并且还能够保持其余数据包的方向并分发它们。如果一个端口接收到微弱信号，但仍然可读，则主动集线器在将其发送到其他端口之前将微弱信号重建为更强的信号。如果网络中任何连接设备不工作，它可以增强信号。因此，它有助于保持局域网中服务的连续性。

智能集线器：它比被动集线器和主动集线器更智能。这些集线器具有某种管理软件，可帮助分析和解决网络中的问题。它有利于扩展网络业务；管理层可以分配用户，通过使用智能集线器帮助更快地工作并有效地共享公共资源池。但是，它为局域网提供了更好的性能。此外，如果检测到任何物理设备存在任何问题，它能够轻松检测到此问题。

集线器的特点

• 它以共享带宽和广播方式运行。
• 它只包含一个冲突域和一个广播域。
• 它在OSI模型的物理层工作，并支持半双工传输模式。
• 它不能创建虚拟局域网，也不支持生成树协议。
• 此外，数据包冲突主要发生在集线器内部。
• 它还具有灵活性功能，这意味着它包括向不同设备提供高传输速率。

集线器的应用

集线器的重要应用如下

• 传统系统：在具有传统配置的计算机网络中，集线器充当新旧设备之间的链接，促进通信。
• 临时网络：集线器用于基于事件或短期的计算机网络中，提供简单的连接，无需复杂的设置。
• 基本数据收集：在计算机网络中，集线器可用于收集基本数据，因为它们揭示了一般的通信趋势。
• 超小型网络：集线器在家庭设置和其他不需要更复杂网络功能的超小型网络中很有用。
• 兼容性桥接器：在混合网络环境中，集线器通过弥合兼容性差距来促进旧设备和新设备之间的通信。

集线器做什么？

在OSI模型中，网络集线器在物理层工作。网络集线器使用以太网电缆和插头。 

集线器充当所有网络设备的中心通信点，并管理数据类型，即帧。如果接收到帧，它会在广播到目标计算机系统端口之前被放大。

多个主机之间的通信分为三个主要组成部分

• 单播
• 传输
• 多播。

单播：单播通信发生在不同的设备之间。 

广播：一个主机使用网络与所有其他主机通信。

多播：为了与其他主机通信，一个主机可以通过多播向另一个主机发送消息。因此，可以说集线器是一种广播通信形式。

它可以在半双工功能下运行，允许同时与单个设备通信，或者一侧传输，而另一节点有权接收数据。

如果帧或数据接近端口，集线器会尝试复制数据并将其发送到其他节点。它不是将数据发送到预期设备，而是将数据发送到连接到集线器的每个设备。

此过程无法过滤数据，也无法检索IP地址。集线器无法确定最佳操作方案，也缺乏有关数据应传输到何处的信息。

这导致当数据在多个设备之间发送和接收时，流量拥塞增加。同轴电缆、STP电缆或UTP电缆用于将一个网络集线器连接到另一个网络集线器。

集线器的优点

集线器是一种基本的网络设备，用于在局域网（LAN）中连接多台计算机或其他网络设备。尽管在现代网络中，集线器已被交换机和路由器大量取代，但它们仍然具有一些显著的优点

1. 集中化：在此背景下，集中化是指网络上设备之间的所有通信都通过一个点（集线器）进行的概念。这意味着集线器充当网络的中心控制点，所有通信都必须经过它。
2. 易于使用：集线器是简单的设备，无需任何设置或软件安装即可管理。要启动设备之间的通信，只需将它们连接到集线器即可。 
3. 成本效益：集线器比交换机和路由器等其他网络设备相对便宜。
4. 可访问性： 集线器在市场上广泛可得，并有多种配置。以适应各种网络规格。
5. 兼容性：集线器是一种灵活的网络解决方案，因为它们与大多数设备和操作系统兼容。
6. 可扩展：集线器可以通过电缆连接，并且在必要时，我们可以向其添加更多集线器。此外，更多设备可以访问互联网。
7. 灵活性：集线器通过连接各种设备类型（包括计算机、打印机和服务器）并与各种网络协议兼容，实现适应性强且灵活的网络。
8. 易于安装：交换机和路由器安装简单。只需将设备连接到集线器，插入电源开关，信号就会在通过集线器后立即自动启动。
9. 减少网络流量：在流量很少的小型网络中，集线器具有限制网络流量的优点。集线器将连接设备发送的数据传输到连接到它的所有其他设备。
10. 覆盖区域：网络的覆盖区域限制在特定距离内。通过扩展网络区域集线器，可以方便地进行通信。

集线器的缺点

虽然集线器简单且经济高效，但它们具有一些局限性，使其不适合现代网络。以下是主要缺点

1. 全双工模式：集线器只能在半双工模式下工作，无法在全双工模式下通信。半双工模式意味着数据通常一次只能发送一次。因此，集线器在模式之间不断切换。
2. 规格：集线器无法支持大型网络，例如令牌环。原因是集线器通常必须与连接到网络的每个设备共享数据。
3. 网络流量：它无法减少流量，因为附件是在数据包中接收的。因此，集线器会产生大量网络流量。
4. 带宽浪费：集线器共享带宽，这意味着它们无法为每个设备提供专用带宽。当发送大量数据时，两台计算机将用完所有带宽，导致其他计算机网络缓慢。

集线器和交换机的区别

下表包含集线器和交换机的主要区别

网络集线器会影响速度吗？

网络集线器可能会影响网络速度，因为它们无法对设备之间的数据进行优先级排序。由于所有连接的设备共享相同的带宽，因此当多个设备同时使用网络时，整体网络速度会降低。

数据必须发送到所有连接的设备，即使只有一个设备需要它，这一要求进一步减慢了通信速度。虽然集线器不是现代网络的最佳选择，但它可能适用于特定应用，例如游戏或流媒体。

结论

集线器会跟踪连接设备MAC地址的每一个细节，其中包括一个交换机。如果收到一个数据包，交换机会选择并将其路由到它所知道的端口，即系统或设备及其连接端口。有源多端口中继器、以太网和中继器是网络集线器的其他名称。网络由具有许多输入和输出端口的集线器和交换机组成，所有连接的设备作为一个单一的网络段运行，从而最大限度地减少数据丢失。

常见问题 - 网络集线器

Q1. 集线器是什么意思？

集线器是一种用于连接多台计算机和设备的网络设备。集线器也称为中继器或集中器，它们是局域网（LAN）的核心。

连接到集线器的每个设备都在同一个子网中，并接收发送给它的所有数据。通过将数据发送到每个其他连接的设备，集线器建立了一个有效的用户数据共享系统。

Q2. 建立互联网连接需要集线器吗？

不，您不需要集线器来连接互联网。连接到互联网通常需要调制解调器和路由器。调制解调器与您的互联网服务提供商（ISP）建立连接，而路由器允许多个设备连接和共享互联网连接。

Q3. USB集线器有多少个端口？

USB集线器的端口数量可能因型号而异。为了满足不同的需求，USB集线器有各种端口配置。最常见的USB集线器类型是那些有四个端口或十个或更多端口的集线器。

此外，还有端口较少的迷你集线器，例如2端口或3端口集线器，它们设计用于便携式使用。

Q4. 以太网集线器与USB集线器有区别吗？

以太网和USB集线器之间的主要区别在于其预期用途。USB集线器增加了可用于数据传输、充电以及连接外围设备（如驱动器或键盘）的USB端口数量。

通过在所有端口转发数据包，以太网集线器将网络中的多个设备连接起来。因此，USB集线器控制单个设备之间的连接，而以太网集线器在多个设备之间共享网络流量以进行通信。

Q5. 网络集线器可以处理无线连接吗？

网络集线器无法管理无线连接。例如，带有以太网端口的USB集线器旨在通过以太网电缆连接有线网络中的设备。

需要无线路由器或接入点来管理无线连接，通过Wi-Fi网络传输数据，并促进无线设备之间的通信。