通通透透看HUB（网络初级学堂） 邢伟一 Gham Rave 2001年 3期 HUB集线器是计算机网络中连接多个计算机或其他设备的连接设备，是对网络进行集中管理的最小单元。英文HUB就是中心的意思，像树的主干一样，它是各分支的汇集点。许多种类型的网络都依靠集线器来连接各种设备并把数据分发到各个网段。HUB基本上是一个共享设备，其实质是一个中继器，主要提供信号放大和中转的功能，它把一个端口接收的全部信号向所有端口分发出去。一些集线器在分发之前将弱信号加强后重新发出，一些集线器则排列信号的时序以提供所有端口间的同步数据通信。 　　 HUB主要用于星型以太网，它是解决从服务器直接到桌面的最经济的方案。使用HUB组网灵活，它处于网络的一个星型节点，对节点相连的工作站进行集中管理，不让出问题的工作站影响整个网络的正常运行，并且用户的加入和退出也很自由。 　　 如果你想建立星型网络，且有两台以上的主机（含服务器），那么就需要集线器（当然也可以通过给服务器多加网卡的方式解决）。^03050401a^1是一台标准的24口集线器。 　　#1 一、HUB的种类 　　 集线器有多种类型，各个种类具有特定的功能、提供不同等级的服务。依据总线带宽的不同，HUB分为10M、100M和10M/100M自适应三种；若按配置形式的不同可分为独立型、模块化和堆叠式三种；根据端口数目的不同主要有8口、16口和24口几种；根据工作方式可分为智能型和非智能型两种。目前所使用的HUB基本是前三种分类的组合，如我们常在广告中看到的10M/100M自适应智能型、可堆叠式HUB等。 　　 依据工作方式区分有较普遍的意义，可以进一步划分为被动集线器、主动集线器、智能集线器和交换集线器四种。 　　#2 1.被动，无源，集线器（passive HUB） 　　 被动集线器只把多段网络介质连接在一起，允许信号通过，不对信号做任何处理，它不能提高网络性能，也不能帮助检测硬件错误或性能瓶颈，只是简单地从一个端口接收数据并通过所有端口分发，这是集线器可以做的最简单的事情。被动集线器是星型拓扑以太网的入门级设备。 　　 被动集线器通常有一个10Base-2端口和一些RJ-45接口。10Base-2接头可以用于连接主干。有些集线器还有可连到收发器的AUI端口以建立网络主干。 　　#2 2.主动，有源，集线器（actiie HUB） 　　 主动集线器拥有被动集线器的所有性能，此外还能监视数据。在以太网实现存储转发功能中，主动集线器在转发之前检查数据，纠正损坏的分组并调整时序，但不区分优先次序。 　　 如果信号比较弱但仍然可读，主动集线器在转发前将其恢复到较强的状态。这使得一些性能不是特别理想的设备也可正常使用。如果某设备发出的信号不够强，使得被动集线器无法识别，那么主动集线器的信号放大器可以使该设备继续正常使用。此外，主动集线器还可以报告哪些设备失效，从而提供了一定的诊断能力。 　　 主动集线器提供一定的优化性能和一些诊断能力，还可以配以多种端口，因此，它比简单的被动集线器贵。 　　#2 3.智能集线器（intelligent HUB） 　　 智能集线器比前两种提供更多的功能，可以使用户更有效地共享资源。除了主动集线器的特性外，智能集线器提供了集中管理功能。如果连接到智能集线器上的设备出了问题，可以很容易地识别、诊断和修补。 　　 智能集线器另一个出色的特性是可以为不同设备提供灵活的传输速率。除了上连到高速主干的端口外，智能集线器还支持到桌面的10/16/100Mbps的速率，即支持以太网、令牌环和FDDI。 　　#2 4.交换集线器（switching HUB） 　　 交换集线集就是在一般智能集线器功能上又提供了线路交换能力和网络分段能力的一种智能集线器。由于集线器基本上是作为一种共享设备来定义的，因此很多时候也把它划入入门级的交换机类型里。 　　 高端集线器还提供其它一些特性，如冗余交流电源、内置直流电源、冗余风扇，还有线缆连接的自动中断、模块的热插拔、自动调整10Base-T接头的极性，再如冗余配置存储、冗余时钟，有些集线器还集成了路由和桥接功能。 　　#1 二、选择HUB 　　 现在一款10M非智能型HUB的价格已经很低了，并且10M的网络对传输介质及布线的要求也不高，所以许多喜欢DIY的网友完全可以自己动手，组建自己的家庭局域网或办公局域网。 　　#2 1.以外形尺寸为选择依据 　　 集线器的选购一般是在综合布线结束、骨干设备已经定型之后。如果你的系统比较简单，局域网内的用户比较少，SOHO系列的HUB就比较适合你。它们一般都有八个10BaseTX口。为了能够利用以前铺设的介质（如粗缆、细缆），有些集线器留出了BNC、AUI口。如果你准备将网络设备置于机柜中，需要选购几何尺寸符合机架标准的集线器。它们符合19英寸的工业规范，你可以轻松地安装在机柜中，现在该类集线器以12口和24口的设备为主流。有些厂商目前还遵循8～16口规范，两者工业标准相同，兼容性上不会存在问题。用户可依据自己站点数的不同选择不同端口数的集线器。 　　#2 2.以带宽为选择依据 　　 集线器带宽的选择，主要决定于三个因素。 　　 （1）上连设备带宽。如果上连设备允许跑100M，你自然可购买100M集线器；否则10M集线器应是你的理想选择。 　　 （2）站点数。由于连在集线器上的所有工作站均争用同一个上行总线，处于同一冲突域内，所以站点数目太多，会形成广播风暴。依据经验，10M冲突域内的站点不宜超过25个，100M冲突域内的站点不宜超过35个，如果有超出的趋势或已经超出，这种情况下应使用交换机来代替集线器。 　　 （3）应用需求。一般来说，传输的内容不涉及语音、图像，传输量相对较小时，带宽选10M就够了。如果传输量较大，且多涉及多媒体应用（注意集线器不适于用来传输时间敏感性信号）时，应当选择100M。现在厂商又提供了一种新的解决方案──双速集线器，它已经内置10M和100M两条内部总线，双速集线器分为手动10/100M切换和自动10/100M切换。手动切换为每集线器转换（per HUB），自动切换为每端口切换（per Port）。双速HUB中由于内置两条总线，它们间的互通有两种解决方案：一是利用内部网桥将两条总线连通，并将10M和100M数据包互译。二是HUB无内置网桥，需要上连的数据链路层设备进行互通。有无内置网桥的价格上略有差异。 　　#2 3.以是否可管理为选择依据 　　 由于HUB最初是较低端的产品，且不可管理。随着技术的发展，部分集线器可通过增加网管模块实现对集线器的简单管理（提供对SNMP支持）。需要指出的是，尽管同是对SNMP提供支持，但不同厂商的模块是不能混用的，甚至同一厂商的不同产品的模块也不同。 　　#2 4.按照扩展方式选择 　　 如果你觉得端口不够，有两种扩展方式可增加端口数。 　　 （1）堆叠。可堆叠集线器一般价格较贵。前面已经讲过，在一冲突域内的站点数不宜太多，堆叠层数也不能太多。但一般可堆叠的层数越多，说明HUB的稳定性越高。 　　 （2）级联。现行HUB有两种级联方式：若HUB本身带级联口，则两HUB间用正常线序连结；若HUB上无级联口，可用RJ-45交叉线连结两HUB的任意两个端口。 　　 市场上还有一种内置HUB（即NICin HUB）。可以将它插在PC机或服务器上，这样就可以多几个RJ-45口，其它LAN用户可直接插在这些RJ-45口上，很适合小型办公室用。 　　#1 三、使用HUB 　　 通过以上介绍，我们知道了HUB的特点及如何选择购买它，当我们计算机网卡和网线都准备好了，怎样用HUB来把网络连接起来呢？ 　　 在HUB正面的面板（^03050401b^2）上有多个端口即RJ-45插孔，用于连接来自计算机等网络设备的网线，只需要把网线上做好的RJ-45插头插进去就可以了，在这些RJ-45插孔中一般有一个特殊的端口称作级联口用于连接其他的HUB，级联口通过旁边的转换开关在级联功能和普通连接功能之间转换，有一些则是单独设计了一个级联口。面板上还有各个端口的状态指示灯，通过这些指示灯我们可以知道哪些端口连接了网络设备，哪些端口在传输数据等信息，面板上还有集线器本身的通电和工作状况的指示灯。 　　 在集线器背面（^03050401c^3）有用于连接电源的电源插座，可堆叠式集线器还有上下两个堆叠端口用于堆叠。堆叠的方法就是使用专用的连接线把两台集线器的上堆叠端口和下堆叠端口连接起来就（^03050401d^4）。 　　 连接好网线，打开HUB的电源，你的网络在物理上说就开始工作了，当然了计算机上的网络软件需要安装好，协议配置好以后才能真正完成网络安装并可以使用（^03050401e^5）。 　　 我们知道当我们扩充网络然而HUB的端口不够用的时候，我们必须增加HUB来提供更多的端口，这就需要两个HUB之间进行连接。一般我们采用级联的方式扩充HUB端口，把网线一端接在一个HUB的普通端口，另一端接在另外一个HUB的级联端口。这样就可以扩展HUB所能提供的端口数量，这种方式有一个上下级的关系，所以称为级联。从它的工作模式我们可以看出它的优点是除了扩充端口，还可以扩展网络的距离，因为每一级HUB都有放大和转发信号的功能，但HUB也有缺点，下一级HUB所连接的计算机访问上一级HUB的计算机时，下一级各台计算机只能共享级联线的网络带宽，信号需要分别在上下两级的端口中检索目的端口。各个HUB就好像是独立的信息转发器，一级一级传递信号。 　　 通过特殊连线和HUB上的堆叠端口连接，就可以使多个HUB连在一起，扩充端口数量。通过堆叠线的协调工作，这些堆叠在一起的HUB工作起来就好像是一个有很多端口数量的大HUB，这种连接方式避免了级联的共享级联线、信息多级检索等弊端，工作效率更高，对于交换机来说，更能体现速度优势。但是这种HUB连接方式就限制了网络设备与网络中心点的物理距离，并且在网络中心点线路较多。