举例告诉你什么是集线器,交换机,路由器

举例告诉你什么是集线器,交换机,路由器,第1张

1、集线器:共享带宽的设备,可以实现多台电脑同时使用一个进线接口来上网或组成局域网 集线器工作在局域网(LAN)环境,像网卡一样,应用于OSI参考模型第一层,因此又被称为物理层设备。

2、交换机:独享带宽的设备,可以实现多台电脑同时使用一个进线接口来上网或组成局域网

交换机的基本功能:

1. 像集线器一样,交换机提供了大量可供线缆连接的端口,这样可以采用星型拓扑布线。

2. 像中继器、集线器和网桥那样,当它转发帧时,交换机会重新产生一个不失真的方形电信号。

3. 像网桥那样,交换机在每个端口上都使用相同的转发或过滤逻辑。

4. 像网桥那样,交换机将局域网分为多个冲突域,每个冲突域都是有独立的宽带,因此大大提高了局域网的带宽。

5. 除了具有网桥、集线器和中继器的功能以外,交换机还提供了更先进的功能,如虚拟局域网(VLAN)和更高的性能。[3]

3、路由器:不做任何设置时,就是一个交换机,进行设置的话,可以有很多功能,比如路由,拨号,防火墙,DHCP服务器等。

一、集线器

1什么是集线器

在认识集线器之前,必须先了解一下中继器。在我们接触到的网络中,最简单的就是两台电脑通过两块网卡构成“双机互连”,两块网卡之间一般是由非屏蔽双绞线来充当信号线的。由于双绞线在传输信号时信号功率会逐渐衰减,当信号衰减到一定程度时将造成信号失真,因此在保证信号质量的前提下,双绞线的最大传输距离为100米。当两台电脑之间的距离超过100米时,为了实现双机互连,人们便在这两台电脑之间安装一个“中继器”,它的作用就是将已经衰减得不完整的信号经过整理,重新产生出完整的信号再继续传送(图1)。

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中继器就是普通集线器的前身,集线器实际就是一种多端口的中继器。集线器一般有4、8、16、24、32等数量的RJ45接口,通过这些接口,集线器便能为相应数量的电脑完成“中继”功能。由于它在网络中处于一种“中心”位置,因此集线器也叫做“Hub”。

2集线器的工作原理

集线器的工作原理很简单,以图2为例,图中是一个具备8个端口的集线器,共连接了8台电脑。集线器处于网络的“中心”,通过集线器对信号进行转发,8台电脑之间可以互连互通。具体通信过程是这样的:假如计算机1要将一条信息发送给计算机8,当计算机1的网卡将信息通过双绞线送到集线器上时,集线器并不会直接将信息送给计算机8,它会将信息进行“广播”——将信息同时发送给8个端口,当8个端口上的计算机接收到这条广播信息时,会对信息进行检查,如果发现该信息是发给自己的,则接收,否则不予理睬。由于该信息是计算机1发给计算机8的,因此最终计算机8会接收该信息,而其它7台电脑看完信息后,会因为信息不是自己的而不接收该信息。

3集线器的特点

1)共享带宽

集线器的带宽是指它通信时能够达到的最大速度。目前市面上用于中小型局域网的集线器主要有10Mbps、100Mbps和10/100Mbps自适应三种。

10Mb带宽的集线器的传输速度最大为10Mbps,即使与它连接的计算机使用的是100Mbps网卡,在传输数据时速度仍然只有10Mbps。10/100Mbps自适应集线器能够根据与端口相连的网卡速度自动调整带宽,当与10Mbps的网卡相连时,其带宽为10Mb;与100Mbps的网卡相连时,其带宽为100Mb,因此这种集线器也叫做“双速集线器”。

集线器是一种“共享”设备,集线器本身不能识别目的地址,当同一局域网内的A主机给B主机传输数据时,数据包在以集线器为架构的网络上是以广播方式传输的,由每一台终端通过验证数据包头的地址信息来确定是否接收。

由于集线器在一个时钟周期中只能传输一组信息,如果一台集线器连接的机器数目较多,并且多台机器经常需要同时通信时,将导致集线器的工作效率很差,如发生信息堵塞、碰撞等。

为什么会这样呢打给比方,以图2为例,当计算机1正在通过集线器发信息给计算机8时,如果此时计算机2也想通过集线器将信息发给计算机7,当它试图与集线器联系时,却发现集线器正在忙计算机1的事情,于是计算机2便会“带”着数据站在集线器的面前等待,并时时要求集线器停下计算机1的活来帮自己干。如果计算机2成功地将集线器“抢”过来了(由于集线器是“共享”的,因此很容易抢到手),此时正处于传输状态的计算机1的数据便会停止,于是计算机1也会去“抢”集线器……

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可见,集线器上每个端口的真实速度除了与集线器的带宽有关外,与同时工作的设备数量也有关。比如说一个带宽为10Mb的集线器上连接了8台计算机,当这8台计算机同时工作时,则每台计算机真正所拥有的带宽是10/8=125Mb!

2半双工

先说说全双工:两台设备在发送和接收数据时,通信双方都能在同一时刻进行发送或接收操作,这样的传送方式就是全双工。而处于半双工传送方式的设备,当其中一台设备在发送数据时,另一台只能接收,而不能同时将自己的数据发送出去。

由于集线器采取的是“广播”传输信息的方式,因此集线器传送数据时只能工作在半双工状态下,比如说计算机1与计算机8需要相互传送一些数据,当计算机1在发送数据时,计算机8只能接收计算机1发过来的数据,只有等计算机1停止发送并做好了接收准备,它才能将自己的信息发送给计算机1或其它计算机。

二、交换机

1什么是交换机

交换机也叫交换式集线器,它通过对信息进行重新生成,并经过内部处理后转发至指定端口,具备自动寻址能力和交换作用,由于交换机根据所传递信息包的目的地址,将每一信息包独立地从源端口送至目的端口,避免了和其他端口发生碰撞。广义的交换机就是一种在通信系统中完成信息交换功能的设备。

2交换机的工作原理

在计算机网络系统中,交换机是针对共享工作模式的弱点而推出的。集线器是采用共享工作模式的代表,如果把集线器比作一个邮递员,那么这个邮递员是个不认识字的“傻瓜”——要他去送信,他不知道直接根据信件上的地址将信件送给收信人,只会拿着信分发给所有的人,然后让接收的人根据地址信息来判断是不是自己的!而交换机则是一个“聪明”的邮递员——交换机拥有一条高带宽的背部总线和内部交换矩阵。交换机的所有的端口都挂接在这条背部总线上,当控制电路收到数据包以后,处理端口会查找内存中的地址对照表以确定目的MAC(网卡的硬件地址)的NIC(网卡)挂接在哪个端口上,通过内部交换矩阵迅速将数据包传送到目的端口。目的MAC若不存在,交换机才广播到所有的端口,接收端口回应后交换机会“学习”新的地址,并把它添加入内部地址表中。

可见,交换机在收到某个网卡发过来的“信件”时,会根据上面的地址信息,以及自己掌握的“常住居民户口簿”快速将信件送到收信人的手中。万一收信人的地址不在“户口簿”上,交换机才会像集线器一样将信分发给所有的人,然后从中找到收信人。而找到收信人之后,交换机会立刻将这个人的信息登记到“户口簿”上,这样以后再为该客户服务时,就可以迅速将信件送达了。

3交换机的性能特点

1)独享带宽

由于交换机能够智能化地根据地址信息将数据快速送到目的地,因此它不会像集线器那样在传输数据时“打扰”那些非收信人。这样一来,交换机在同一时刻可进行多个端口组之间的数据传输。并且每个端口都可视为是独立的网段,相互通信的双方独自享有全部的带宽,无须同其他设备竞争使用。比如说,当A主机向D主机发送数据时,B主机可同时向C主机发送数据,而且这两个传输都享有网络的全部带宽——假设此时它们使用的是10Mb的交换机,那么该交换机此时的总流通量就等于2×10Mb=20Mb。

2)全双工

当交换机上的两个端口在通信时,由于它们之间的通道是相对独立的,因此它们可以实现全双工通信。

三、集线器与交换机的区别

从两者的工作原理来看,交换机和集线器是有很大差别的。首先,从OSI体系结构来看,集线器属于OSI的第一层物理层设备,而交换机属于OSI的第二层数据链路层设备。

其次,从工作方式来看,集线器采用一种“广播”模式,因此很容易产生“广播风暴”,当网络规模较大时性能会受到很大的影响。而当交换机工作的时候,只有发出请求的端口和目的端口之间相互响应而不影响其他端口,因此交换机能够在一定程度上隔离冲突域和有效抑制“广播风暴”的产生。

另外,从带宽来看,集线器不管有多少个端口,所有端口都是共享一条带宽,在同一时刻只能有两个端口传送数据,其他端口只能等待,同时集线器只能工作在半双工模式下;而对于交换机而言,每个端口都有一条独占的带宽,当两个端口工作时并不影响其他端口的工作,同时交换机不但可以工作在半双工模式下而且可以工作在全双工模式下。

如果用最简单的语言叙述交换机与集线器的区别,那就应该是智能与非智能的区别。集线器说白了只是连接多个计算机的网络设备,它只能起到信号放大和传输的作用,不能对信号中的碎片进行处理,所以在传输过程中容易出错。而交换机则可以看作为是一种智能型的集线器,它除了拥有集线器的所有特性外,还具有自动寻址、交换、处理的功能。并且在数据传递过程中,发送端与接受端独立工作,不与其它端口发生关系,从而达到防止数据丢失和提高吞吐量的目的。

usb集线器又叫USB Hub,一种可以将一个USB接口扩展为多个(通常为4个),并可以使这些接口同时使用的装置。把其中一头插到电脑机箱或者其它正在供电的设备上,U盘、USB数据线等再插到集线器上就行了。

扩展资料:

使用方法:

1、USB-HUB是提供扩展通讯的设备,如果Hub在不接外置电源时能否带动25寸移动硬盘主要看电脑扩展口的供电能力!

2、一般25寸移动硬盘需要由电脑或Hub提供电源,35寸的移动硬盘需要另外配大功率的专用电源;请不要直接连接该类设备;

3、不接外置电源的情况下:一个电脑USB口提供的电流为500MA左右,只能勉强够一个25寸移动硬盘用的,再经过USB-Hub消耗一部分,是不够普通25寸移动硬盘用的。

4、很多兼容机机箱的前置USB口,由于多一道转接,再加上线材等材质问题,供电能力就更加不好;非常容易造成移动硬盘无法使用甚至丢失数据、损坏硬盘。

参考资料来源:百度百科-USB HUB

分类: 电脑/网络 >> 硬件

问题描述:

同上~

解析:

集线器(Hub)是一种特殊的中继器,可作为多个网段的转接设备,因为几个集线器可以级联起来。智能集线器,还可将网络管理、路径选择等网络功能集成于其中。 集线器是管理网络的最小单元,是局域网的星型连接点。它对工作站进行集中管理,不让出问题的区段影响整个网络的正常运行。Hub是局域网中应用最广的连接设备,目前若按配置形式可分为独立型集线器、模块化集线器和堆叠式集线器三种。智能型集线器(Intelligent Hub)改进了一般集线器的缺点,增加了桥接的能力,可滤掉不属于自己网段的帧(类似于网桥),增大网段的频宽,且具有网管能力和自动检测端口所连接的PC网卡速度的能力,目前智能型集线器大量用于交换式局域网。市场上常见到的是10M、100M或10M/100M等速率的集线器(用于千兆以太网的1000M集线器也已面市)。集线器的连接应考虑所使用的网络传输介质,一般集线器应具有BNC和RJ-45两个接口或BNC、RJ-45和AUI三个接口。集线器接口数通常有8口、12口、16口等几种。 集线器一词来自英文Hub,本意是中枢或多路交汇点。目前生产Hub的厂商大约多达150家,市场竞争相当激烈。这对用户而言将是一个很好的机会。 用户一方面可从多家产品中选择高性能/价格比的产品,另一方面可获得较好的服务。 早期的Hub通常都是以优化网络布线结构,简化网络管理为目标而设计的。现在的Hub则以高性能、多功能和智能化为设计目标。这种Hub不仅具有传统Hub将多个节点汇接到一起的能力,而且采取了模块化结构,可根据需要选择各种模块。这些模块支持的传输媒体,与媒体的连接方式,通信协议等几乎无所不包,这种将多种网络技术集中到一个机箱内的设备,有的人称之为超级Hub, 更多的人则将其称为集中器。目前提供集中器产品的公司也有多家,如Bay Neork、 Cabletron、 Chip、3Com、LAN以及D- Link 等。 然而这不意味着集中器可以代替传统的Hub。因为集中器需要机箱,电源以及连接各种模块的互连背板。如果你的网络环境属于工作组类型,涉及的网络节点仅仅几个,显而易见,在这种情况下使用集中器便将是一种浪费。 术语Hub或集线器不仅适用于IEEE8023或以太网(Ether)的10Base-T技术,也适用于8025令牌环或ARC技术。在令牌环技术中,起Hub作用的设备称为MAU(多站访问单元);在APC技术中,Hub还可以分为两种类型,一种叫有源Hub,另一种叫无源Hub。不管哪一种Hub,其作用都是用于连接多台设备。然而,由于IEEE8023 10Base-T 网络技术的使用范围远比IEEE8025或ARC 大得多,所以目前主要以Ether Hub为主。

“Hub”是“中心”的意思,集线器的主要功能是对接收到的信号进行再生整形放大,以扩大网络的传输距离,同时把所有节点集中在以它为中心的节点上。它工作于OSI(开放系统互联参考模型)参考模型第一层,即“物理层”。集线器与网卡、网线等传输介质一样,属于局域网中的基础设备,采用CSMA/CD(一种检测协议)访问方式。集线器属于纯硬件网络底层设备,基本上不具有类似于交换机的"智能记忆"能力和"学习"能力。它也不具备交换机所具有的MAC地址表,所以它发送数据时都是没有针对性的,而是采用广播方式发送。也就是说当它要向某节点发送数据时,不是直接把数据发送到目的节点,而是把数据包发送到与集线器相连的所有节点集线器(HUB)属于数据通信系统中的基础设备,它和双绞线等传输介质一样,是一种不需任何软件支持或只需很少管理软件管理的硬件设备。它被广泛应用到各种场合。集线器工作在局域网(LAN)环境,像网卡一样,应用于OSI参考模型第一层,因此又被称为物理层设备。集线器内部采用了电器互联,当维护LAN的环境是逻辑总线或环型结构时,完全可以用集线器建立一个物理上的星型或树型网络结构。在这方面,集线器所起的作用相当于多端口的中继器。其实,集线器实际上就是中继器的一种,其区别仅在于集线器能够提供更多的端口服务,所以集线器又叫多口中继器。集线器的信号转发原理集线器工作于OSI/RM参考模型的物理层和数据链路层的MAC(介质访问控制)子层。物理层定义了电气信号,符号,线的状态和时钟要求,数据编码和数据传输用的连接器。因为集线器只对信号进行整形、放大后再重发,不进行编码,所以是物理层的设备。10M集线器在物理层有4个标准接口可用,那就是:10BASE-5、10BASE-2、10BASE-T、10BASE-F。10M集线器的10BASE-5(AUI)端口用来连接层1和层2 。集线器采用了CSMA/CD(载波帧听多路访问/冲突检测)协议,CSMA/CD为MAC层协议,所以集线器也含有数据链路层的内容。

集线器的工作原理

集线器实质上是一个多端口中继器。在局域网内,集线器是中枢,是为优化网络布线

结构、简化网络管理而设计的。用集线器连接的网络,拓扑结构呈星形,但内部仍用广播

方式工作,因此仍然是总线型网络,应遵守总线型以太网组网规则。

集线器具有信号再生、重新定时以及碰撞检测等功能:当数据信号到达集线器时,集

线器先对此信号的幅度和相位失真进行补偿,然后将再生的信号向与集线器相连的其他

站点广播,所以在共享集线器下面同一网段的所有机器的网卡都能接收到数据。

图214表示了从一个端口接收到已衰减的信号,然后经过整形放大再广播到另外7个端

口的情况。当有多个站点同时发送时,集线器根据检测到的冲突产生冲突强化信号,并发

向集线器连接的所有站点。

1、集线器:共享带宽的设备,可以实现多台电脑同时使用一个进线接口来上网或组成局域网 集线器工作在局域网(LAN)环境,像网卡一样,应用于OSI参考模型第一层,因此又被称为物理层设备。集线器内部采用了电器互联,当维护LAN的环境是逻辑总线或环型结构时,完全可以用集线器建立一个物理上的星型或树型网络结构。在这方面,集线器所起的作用相当于多端口的中继器。其实,集线器实际上就是中继器的一种,其区别仅在于集线器能够提供更多的端口服务,所以集线器又叫多口中继器

2、交换机:独享带宽的设备,可以实现多台电脑同时使用一个进线接口来上网或组成局域网

交换机的基本功能:

1. 像集线器一样,交换机提供了大量可供线缆连接的端口,这样可以采用星型拓扑布线。

2. 像中继器、集线器和网桥那样,当它转发帧时,交换机会重新产生一个不失真的方形电信号。

3. 像网桥那样,交换机在每个端口上都使用相同的转发或过滤逻辑。

4. 像网桥那样,交换机将局域网分为多个冲突域,每个冲突域都是有独立的宽带,因此大大提高了局域网的带宽。

5. 除了具有网桥、集线器和中继器的功能以外,交换机还提供了更先进的功能,如虚拟局域网(VLAN)和更高的性能。[3]

3、路由器:不做任何设置时,就是一个交换机,进行设置的话,可以有很多功能,比如路由,拨号,防火墙,DHCP服务器等

交换机与集线器的区别1.从OSI体系结构来看,集线器属于第一层物理层设备,而交换机属于OSI的第二层数据链路层设备。也就是说集线器只是对数据的传输起到同步、放大和整形的作用,对于数据传输中的短帧=碎片等无法进行有效的处理,不能保证数据传输的完整性和正确性;而交换机不但可以对数据的传输做到同步、放大和整形,而且可以过滤短帧、碎片等。

2.从工作方式看,集线器是一种广播模式,也就是说集线器的某个端口工作的时候,其它所有端口都能够收听到信息,容易产生广播风暴,当网络较大时网络性能会受到很大影响;而交换机就能够避免这种现象,当交换机工作的时候,只有发出请求的端口与目的端口之间相互响应而不影响其它端口,因此交换机就能够隔离冲突域并有效地抑制广播风暴的产生。

3.从带宽来看,集线器不管有多少个端口,所有端口都共享一条带宽,在同一时刻只能有两个端口传送数据,其它端口只能等待,同时集线器只能工作 在半双工模式下;而对于交换机而言,每个端口都有一条独占的带宽,当两个端口工作时不影响其它端口的工作,同时交换机不但可以工作 在半双工模式下而且可以工作在全双工模式下。

交换机与路由器的区别传统交换机从网桥发展而来,属于OSI第二层即数据链路层设备。它根据MAC地址寻址,通过站表选择路由,站表的建立和维护由交换机自动进行。路由器属于OSI第三层即网络层设备,它根据IP地址进行寻址,通过路由表路由协议产生。交换机最大的好处是快速,由于交换机只须识别帧中MAC地址,直接根据MAC地址产生选择转发端口算法简单,便于ASIC实现,因此转发速度极高。

集线器和交换机的工作层次,转发方式,传输模式都不一样。

集线器工作在物理层,属于1层设备,每发送一个数据,所有的端口均可以收到,交换机工作在数据链路层,属于2层设备,每个端口形成一张MAC地址转发表,根据数据包的MAC地址转发数据,而不是广播形式。

集线器的工作原理是广播形式,无论哪个端口收到数据之后,都要广播到所有的端口,当接入设备比较多时,网络性能会受到很大的影响。交换机根据MAC地址转发数据,收到数据包之后,检查报文的目的MAC地址,找到对应的端口进行转发,而不是广播到所有的端口。

集线器内部采用了总线型拓扑,各个节点共用一条总线进行通信,数据包的发送和接收采用了CSMA/CD协议,在同一时间内必须是单向的,只能维持在半双工模式下。两个端口不能同时收发数据,并且当两个端口通信时,其他端口不同工作。当交换机上的两个端口通信时,它们之间的通道是相互独立的,可以实现全双工通信。两个端口同时收发数据。

以上就是关于举例告诉你什么是集线器,交换机,路由器全部的内容,包括:举例告诉你什么是集线器,交换机,路由器、集线器在局域网组建中起什么作用交换机有哪些作用、请问USB集线器是干什么用的等相关内容解答,如果想了解更多相关内容,可以关注我们,你们的支持是我们更新的动力!

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