HUB集線器是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中連接多個(gè)計(jì)算機(jī)或其他設(shè)備的連接設(shè)備,是對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行集中管理的最小單元。英文HUB就是中心的意思,像樹的主干一樣,它是各分支的匯集點(diǎn)。許多種類型的網(wǎng)絡(luò)都依靠集線器來連接各種設(shè)備并把數(shù)據(jù)分發(fā)到各個(gè)網(wǎng)段。HUB基本上是一個(gè)共享設(shè)備,其實(shí)質(zhì)是一個(gè)中繼器,主要提供信號(hào)放大和中轉(zhuǎn)的功能,它把一個(gè)端口接收的全部信號(hào)向所有端口分發(fā)出去。一些集線器在分發(fā)之前將弱信號(hào)加強(qiáng)后重新發(fā)出,一些集線器則排列信號(hào)的時(shí)序以提供所有端口間的同步數(shù)據(jù)通信。
HUB主要用于星型以太網(wǎng),它是解決從服務(wù)器直接到桌面的最經(jīng)濟(jì)的方案。使用HUB組網(wǎng)靈活,它處于網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)星型節(jié)點(diǎn),對(duì)節(jié)點(diǎn)相連的工作站進(jìn)行集中管理,不讓出問題的工作站影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行,并且用戶的加入和退出也很自由。
如果你想建立星型網(wǎng)絡(luò),且有兩臺(tái)以上的主機(jī)(含服務(wù)器),那么就需要集線器。當(dāng)然也可以通過給服務(wù)器多加網(wǎng)卡的方式解決，是一臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)的24口集線器。
一、HUB的種類
集線器有多種類型,各個(gè)種類具有特定的功能、提供不同等級(jí)的服務(wù)。依據(jù)總線帶寬的不同,HUB分為10M、100M和10M/100M自適應(yīng)三種；若按配置形式的不同可分為獨(dú)立型、模塊化和堆疊式三種；根據(jù)端口數(shù)目的不同主要有8口、16口和24口幾種；根據(jù)工作方式可分為智能型和非智能型兩種。目前所使用的HUB基本是前三種分類的組合,如我們常在廣告中看到的10M/100M自適應(yīng)智能型、可堆疊式HUB等。
依據(jù)工作方式區(qū)分有較普遍的意義,可以進(jìn)一步劃分為被動(dòng)集線器、主動(dòng)集線器、智能集線器和交換集線器四種。
1.被動(dòng)無源集線器(passive HUB)?
被動(dòng)集線器只把多段網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)連接在一起,允許信號(hào)通過,不對(duì)信號(hào)做任何處理,它不能提高網(wǎng)絡(luò)性能,也不能幫助檢測硬件錯(cuò)誤或性能瓶頸,只是簡單地從一個(gè)端口接收數(shù)據(jù)并通過所有端口分發(fā),這是集線器可以做的最簡單的事情。被動(dòng)集線器是星型拓?fù)湟蕴W(wǎng)的入門級(jí)設(shè)備。
被動(dòng)集線器通常有一個(gè)10Base-2端口和一些RJ-45接口。10Base-2接頭可以用于連接主干。有些集線器還有可連到收發(fā)器的AUI端口以建立網(wǎng)絡(luò)主干。
2.主動(dòng)有源集線器(actiie HUB)
主動(dòng)集線器擁有被動(dòng)集線器的所有性能,此外還能監(jiān)視數(shù)據(jù)。在以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)功能中,主動(dòng)集線器在轉(zhuǎn)發(fā)之前檢查數(shù)據(jù),糾正損壞的分組并調(diào)整時(shí)序,但不區(qū)分優(yōu)先次序。
如果信號(hào)比較弱但仍然可讀,主動(dòng)集線器在轉(zhuǎn)發(fā)前將其恢復(fù)到較強(qiáng)的狀態(tài)。這使得一些性能不是特別理想的設(shè)備也可正常使用。如果某設(shè)備發(fā)出的信號(hào)不夠強(qiáng),使得被動(dòng)集線器無法識(shí)別,那么主動(dòng)集線器的信號(hào)放大器可以使該設(shè)備繼續(xù)正常使用。此外,主動(dòng)集線器還可以報(bào)告哪些設(shè)備失效,從而提供了一定的診斷能力。
主動(dòng)集線器提供一定的優(yōu)化性能和一些診斷能力,還可以配以多種端口,因此,它比簡單的被動(dòng)集線器貴。
3.智能集線器(intelligent HUB)
智能集線器比前兩種提供更多的功能,可以使用戶更有效地共享資源。除了主動(dòng)集線器的特性外,智能集線器提供了集中管理功能。如果連接到智能集線器上的設(shè)備出了問題,可以很容易地識(shí)別、診斷和修補(bǔ)。
智能集線器另一個(gè)出色的特性是可以為不同設(shè)備提供靈活的傳輸速率。除了上連到高速主干的端口外,智能集線器還支持到桌面的10/16/100Mbps的速率,即支持以太網(wǎng)、令牌環(huán)和FDDI。
4.交換集線器(switching HUB)
交換集線集就是在一般智能集線器功能上又提供了線路交換能力和網(wǎng)絡(luò)分段能力的一種智能集線器。由于集線器基本上是作為一種共享設(shè)備來定義的,因此很多時(shí)候也把它劃入入門級(jí)的交換機(jī)類型里。
高端集線器還提供其它一些特性,如冗余交流電源、內(nèi)置直流電源、冗余風(fēng)扇,還有線纜連接的自動(dòng)中斷、模塊的熱插拔、自動(dòng)調(diào)整10Base-T接頭的極性,再如冗余配置存儲(chǔ)、冗余時(shí)鐘,有些集線器還集成了路由和橋接功能。
二、選擇HUB
現(xiàn)在一款10M非智能型HUB的價(jià)格已經(jīng)很低了,并且10M的網(wǎng)絡(luò)對(duì)傳輸介質(zhì)及布線的要求也不高,所以許多喜歡DIY的網(wǎng)友完全可以自己動(dòng)手,組建自己的家庭局域網(wǎng)或辦公局域網(wǎng)。
1.以外形尺寸為選擇依據(jù)
集線器的選購一般是在綜合布線結(jié)束、骨干設(shè)備已經(jīng)定型之后。如果你的系統(tǒng)比較簡單,局域網(wǎng)內(nèi)的用戶比較少,SOHO系列的HUB就比較適合你。它們一般都有八個(gè)10BaseTX口。為了能夠利用以前鋪設(shè)的介質(zhì)?如粗纜、細(xì)纜?,有些集線器留出了BNC、AUI口。如果你準(zhǔn)備將網(wǎng)絡(luò)設(shè)備置于機(jī)柜中,需要選購幾何尺寸符合機(jī)架標(biāo)準(zhǔn)的集線器。它們符合19英寸的工業(yè)規(guī)范,你可以輕松地安裝在機(jī)柜中,現(xiàn)在該類集線器以12口和24口的設(shè)備為主流。有些廠商目前還遵循8～16口規(guī)范,兩者工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)相同,兼容性上不會(huì)存在問題。用戶可依據(jù)自己站點(diǎn)數(shù)的不同選擇不同端口數(shù)的集線器。
2.以帶寬為選擇依據(jù)
集線器帶寬的選擇,主要決定于三個(gè)因素。
(1)上連設(shè)備帶寬。如果上連設(shè)備允許跑100M,你自然可購買100M集線器；否則10M集線器應(yīng)是你的理想選擇。
(2)站點(diǎn)數(shù)。由于連在集線器上的所有工作站均爭用同一個(gè)上行總線,處于同一沖突域內(nèi),所以站點(diǎn)數(shù)目太多,會(huì)形成廣播風(fēng)暴。依據(jù)經(jīng)驗(yàn),10M沖突域內(nèi)的站點(diǎn)不宜超過25個(gè),100M沖突域內(nèi)的站點(diǎn)不宜超過35個(gè),如果有超出的趨勢或已經(jīng)超出,這種情況下應(yīng)使用交換機(jī)來代替集線器。
(3)應(yīng)用需求。一般來說,傳輸?shù)膬?nèi)容不涉及語音、圖像,傳輸量相對(duì)較小時(shí),帶寬選10M就夠了。如果傳輸量較大,且多涉及多媒體應(yīng)用?注意集線器不適于用來傳輸時(shí)間敏感性信號(hào)?時(shí),應(yīng)當(dāng)選擇100M。現(xiàn)在廠商又提供了一種新的解決方案——雙速集線器,它已經(jīng)內(nèi)置10M和100M兩條內(nèi)部總線,雙速集線器分為手動(dòng)10/100M切換和自動(dòng)10/100M切換。手動(dòng)切換為每集線器轉(zhuǎn)換?per HUB?,自動(dòng)切換為每端口切換?per Port?。雙速HUB中由于內(nèi)置兩條總線,它們間的互通有兩種解決方案：一是利用內(nèi)部網(wǎng)橋?qū)蓷l總線連通,并將10M和100M數(shù)據(jù)包互譯。二是HUB無內(nèi)置網(wǎng)橋,需要上連的數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)備進(jìn)行互通。有無內(nèi)置網(wǎng)橋的價(jià)格上略有差異。
3.以是否可管理為選擇依據(jù)
由于HUB最初是較低端的產(chǎn)品,且不可管理。隨著技術(shù)的發(fā)展,部分集線器可通過增加網(wǎng)管模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)集線器的簡單管理?提供對(duì)SNMP支持?。需要指出的是,盡管同是對(duì)SNMP提供支持,但不同廠商的模塊是不能混用的,甚至同一廠商的不同產(chǎn)品的模塊也不同。
4.按照擴(kuò)展方式選擇
如果你覺得端口不夠,有兩種擴(kuò)展方式可增加端口數(shù)。
(1)堆疊 可堆疊集線器一般價(jià)格較貴。前面已經(jīng)講過,在一沖突域內(nèi)的站點(diǎn)數(shù)不宜太多,堆疊層數(shù)也不能太多。但一般可堆疊的層數(shù)越多,說明HUB的穩(wěn)定性越高。
(2)級(jí)聯(lián) 現(xiàn)行HUB有兩種級(jí)聯(lián)方式：若HUB本身帶級(jí)聯(lián)口,則兩HUB間用正常線序連結(jié)；若HUB上無級(jí)聯(lián)口,可用RJ-45交叉線連結(jié)兩HUB的任意兩個(gè)端口。
市場上還有一種內(nèi)置HUB?即NICin HUB?。可以將它插在PC機(jī)或服務(wù)器上,這樣就可以多幾個(gè)RJ-45口,其它LAN用戶可直接插在這些RJ-45口上,很適合小型辦公室用。
三、使用HUB
通過以上介紹,我們知道了HUB的特點(diǎn)及如何選擇購買它,當(dāng)我們計(jì)算機(jī)網(wǎng)卡和網(wǎng)線都準(zhǔn)備好了,怎樣用HUB來把網(wǎng)絡(luò)連接起來呢？
在HUB正面的面板上有多個(gè)端口即RJ-45插孔,用于連接來自計(jì)算機(jī)等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的網(wǎng)線,只需要把網(wǎng)線上做好的RJ-45插頭插進(jìn)去就可以了,在這些RJ-45插孔中一般有一個(gè)特殊的端口稱作級(jí)聯(lián)口用于連接其他的HUB,級(jí)聯(lián)口通過旁邊的轉(zhuǎn)換開關(guān)在級(jí)聯(lián)功能和普通連接功能之間轉(zhuǎn)換,有一些則是單獨(dú)設(shè)計(jì)了一個(gè)級(jí)聯(lián)口。面板上還有各個(gè)端口的狀態(tài)指示燈,通過這些指示燈我們可以知道哪些端口連接了網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,哪些端口在傳輸數(shù)據(jù)等信息,面板上還有集線器本身的通電和工作狀況的指示燈。
在集線器背面有用于連接電源的電源插座,可堆疊式集線器還有上下兩個(gè)堆疊端口用于堆疊。堆疊的方法就是使用專用的連接線把兩臺(tái)集線器的上堆疊端口和下堆疊端口連接起來。
連接好網(wǎng)線,打開HUB的電源,你的網(wǎng)絡(luò)在物理上說就開始工作了,當(dāng)然了計(jì)算機(jī)上的網(wǎng)絡(luò)軟件需要安裝好,協(xié)議配置好以后才能真正完成網(wǎng)絡(luò)安裝并可以使用。
我們知道當(dāng)我們擴(kuò)充網(wǎng)絡(luò)然而HUB的端口不夠用的時(shí)候,我們必須增加HUB來提供更多的端口,這就需要兩個(gè)HUB之間進(jìn)行連接。一般我們采用級(jí)聯(lián)的方式擴(kuò)充HUB端口,把網(wǎng)線一端接在一個(gè)HUB的普通端口,另一端接在另外一個(gè)HUB的級(jí)聯(lián)端口。這樣就可以擴(kuò)展HUB所能提供的端口數(shù)量,這種方式有一個(gè)上下級(jí)的關(guān)系,所以稱為級(jí)聯(lián)。從它的工作模式我們可以看出它的優(yōu)點(diǎn)是除了擴(kuò)充端口,還可以擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)的距離,因?yàn)槊恳患?jí)HUB都有放大和轉(zhuǎn)發(fā)信號(hào)的功能,但HUB也有缺點(diǎn),下一級(jí)HUB所連接的計(jì)算機(jī)訪問上一級(jí)HUB的計(jì)算機(jī)時(shí),下一級(jí)各臺(tái)計(jì)算機(jī)只能共享級(jí)聯(lián)線的網(wǎng)絡(luò)帶寬,信號(hào)需要分別在上下兩級(jí)的端口中檢索目的端口。各個(gè)HUB就好像是獨(dú)立的信息轉(zhuǎn)發(fā)器,一級(jí)一級(jí)傳遞信號(hào)。
通過特殊連線和HUB上的堆疊端口連接,就可以使多個(gè)HUB連在一起,擴(kuò)充端口數(shù)量。通過堆疊線的協(xié)調(diào)工作,這些堆疊在一起的HUB工作起來就好像是一個(gè)有很多端口數(shù)量的大HUB,這種連接方式避免了級(jí)聯(lián)的共享級(jí)聯(lián)線、信息多級(jí)檢索等弊端,工作效率更高,對(duì)于交換機(jī)來說,更能體現(xiàn)速度優(yōu)勢。但是這種HUB連接方式就限制了網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)中心點(diǎn)的物理距離,并且在網(wǎng)絡(luò)中心點(diǎn)線路較多。
