HUB集線器是計算機網絡中連接多個計算機或其他設備的連接設備,是對網絡進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。許多種類型的網絡都依靠集線器來連接各種設備并把數據分發到各個網段。HUB基本上是一個共享設備,其實質是一個中繼器,主要提供信號放大和中轉的功能,它把一個端口接收的全部信號向所有端口分發出去。一些集線器在分發之前將弱信號加強后重新發出,一些集線器則排列信號的時序以提供所有端口間的同步數據通信。
HUB主要用于星型以太網,它是解決從服務器直接到桌面的最經濟的方案。使用HUB組網靈活,它處于網絡的一個星型節點,對節點相連的工作站進行集中管理,不讓出問題的工作站影響整個網絡的正常運行,并且用戶的加入和退出也很自由。
如果你想建立星型網絡,且有兩臺以上的主機(含服務器),那么就需要集線器。當然也可以通過給服務器多加網卡的方式解決，是一臺標準的24口集線器。
一、HUB的種類
集線器有多種類型,各個種類具有特定的功能、提供不同等級的服務。依據總線帶寬的不同,HUB分為10M、100M和10M/100M自適應三種；若按配置形式的不同可分為獨立型、模塊化和堆疊式三種；根據端口數目的不同主要有8口、16口和24口幾種；根據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自適應智能型、可堆疊式HUB等。
依據工作方式區分有較普遍的意義,可以進一步劃分為被動集線器、主動集線器、智能集線器和交換集線器四種。
1.被動無源集線器(passive HUB)?
被動集線器只把多段網絡介質連接在一起,允許信號通過,不對信號做任何處理,它不能提高網絡性能,也不能幫助檢測硬件錯誤或性能瓶頸,只是簡單地從一個端口接收數據并通過所有端口分發,這是集線器可以做的最簡單的事情。被動集線器是星型拓撲以太網的入門級設備。
被動集線器通常有一個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器的AUI端口以建立網絡主干。
2.主動有源集線器(actiie HUB)
主動集線器擁有被動集線器的所有性能,此外還能監視數據。在以太網實現存儲轉發功能中,主動集線器在轉發之前檢查數據,糾正損壞的分組并調整時序,但不區分優先次序。
如果信號比較弱但仍然可讀,主動集線器在轉發前將其恢復到較強的狀態。這使得一些性能不是特別理想的設備也可正常使用。如果某設備發出的信號不夠強,使得被動集線器無法識別,那么主動集線器的信號放大器可以使該設備繼續正常使用。此外,主動集線器還可以報告哪些設備失效,從而提供了一定的診斷能力。
主動集線器提供一定的優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備出了問題,可以很容易地識別、診斷和修補。
智能集線器另一個出色的特性是可以為不同設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、令牌環和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絡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備來定義的,因此很多時候也把它劃入入門級的交換機類型里。
高端集線器還提供其它一些特性,如冗余交流電源、內置直流電源、冗余風扇,還有線纜連接的自動中斷、模塊的熱插拔、自動調整10Base-T接頭的極性,再如冗余配置存儲、冗余時鐘,有些集線器還集成了路由和橋接功能。
二、選擇HUB
現在一款10M非智能型HUB的價格已經很低了,并且10M的網絡對傳輸介質及布線的要求也不高,所以許多喜歡DIY的網友完全可以自己動手,組建自己的家庭局域網或辦公局域網。
1.以外形尺寸為選擇依據
集線器的選購一般是在綜合布線結束、骨干設備已經定型之后。如果你的系統比較簡單,局域網內的用戶比較少,SOHO系列的HUB就比較適合你。它們一般都有八個10BaseTX口。為了能夠利用以前鋪設的介質?如粗纜、細纜?,有些集線器留出了BNC、AUI口。如果你準備將網絡設備置于機柜中,需要選購幾何尺寸符合機架標準的集線器。它們符合19英寸的工業規范,你可以輕松地安裝在機柜中,現在該類集線器以12口和24口的設備為主流。有些廠商目前還遵循8～16口規范,兩者工業標準相同,兼容性上不會存在問題。用戶可依據自己站點數的不同選擇不同端口數的集線器。
2.以帶寬為選擇依據
集線器帶寬的選擇,主要決定于三個因素。
(1)上連設備帶寬。如果上連設備允許跑100M,你自然可購買100M集線器；否則10M集線器應是你的理想選擇。
(2)站點數。由于連在集線器上的所有工作站均爭用同一個上行總線,處于同一沖突域內,所以站點數目太多,會形成廣播風暴。依據經驗,10M沖突域內的站點不宜超過25個,100M沖突域內的站點不宜超過35個,如果有超出的趨勢或已經超出,這種情況下應使用交換機來代替集線器。
(3)應用需求。一般來說,傳輸的內容不涉及語音、圖像,傳輸量相對較小時,帶寬選10M就夠了。如果傳輸量較大,且多涉及多媒體應用?注意集線器不適于用來傳輸時間敏感性信號?時,應當選擇100M。現在廠商又提供了一種新的解決方案——雙速集線器,它已經內置10M和100M兩條內部總線,雙速集線器分為手動10/100M切換和自動10/100M切換。手動切換為每集線器轉換?per HUB?,自動切換為每端口切換?per Port?。雙速HUB中由于內置兩條總線,它們間的互通有兩種解決方案：一是利用內部網橋將兩條總線連通,并將10M和100M數據包互譯。二是HUB無內置網橋,需要上連的數據鏈路層設備進行互通。有無內置網橋的價格上略有差異。
3.以是否可管理為選擇依據
由于HUB最初是較低端的產品,且不可管理。隨著技術的發展,部分集線器可通過增加網管模塊實現對集線器的簡單管理?提供對SNMP支持?。需要指出的是,盡管同是對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品的模塊也不同。
4.按照擴展方式選擇
如果你覺得端口不夠,有兩種擴展方式可增加端口數。
(1)堆疊 可堆疊集線器一般價格較貴。前面已經講過,在一沖突域內的站點數不宜太多,堆疊層數也不能太多。但一般可堆疊的層數越多,說明HUB的穩定性越高。
(2)級聯 現行HUB有兩種級聯方式：若HUB本身帶級聯口,則兩HUB間用正常線序連結；若HUB上無級聯口,可用RJ-45交叉線連結兩HUB的任意兩個端口。
市場上還有一種內置HUB?即NICin HUB?。可以將它插在PC機或服務器上,這樣就可以多幾個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的特點及如何選擇購買它,當我們計算機網卡和網線都準備好了,怎樣用HUB來把網絡連接起來呢？
在HUB正面的面板上有多個端口即RJ-45插孔,用于連接來自計算機等網絡設備的網線,只需要把網線上做好的RJ-45插頭插進去就可以了,在這些RJ-45插孔中一般有一個特殊的端口稱作級聯口用于連接其他的HUB,級聯口通過旁邊的轉換開關在級聯功能和普通連接功能之間轉換,有一些則是單獨設計了一個級聯口。面板上還有各個端口的狀態指示燈,通過這些指示燈我們可以知道哪些端口連接了網絡設備,哪些端口在傳輸數據等信息,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集線器的上堆疊端口和下堆疊端口連接起來。
連接好網線,打開HUB的電源,你的網絡在物理上說就開始工作了,當然了計算機上的網絡軟件需要安裝好,協議配置好以后才能真正完成網絡安裝并可以使用。
我們知道當我們擴充網絡然而HUB的端口不夠用的時候,我們必須增加HUB來提供更多的端口,這就需要兩個HUB之間進行連接。一般我們采用級聯的方式擴充HUB端口,把網線一端接在一個HUB的普通端口,另一端接在另外一個HUB的級聯端口。這樣就可以擴展HUB所能提供的端口數量,這種方式有一個上下級的關系,所以稱為級聯。從它的工作模式我們可以看出它的優點是除了擴充端口,還可以擴展網絡的距離,因為每一級HUB都有放大和轉發信號的功能,但HUB也有缺點,下一級HUB所連接的計算機訪問上一級HUB的計算機時,下一級各臺計算機只能共享級聯線的網絡帶寬,信號需要分別在上下兩級的端口中檢索目的端口。各個HUB就好像是獨立的信息轉發器,一級一級傳遞信號。
通過特殊連線和HUB上的堆疊端口連接,就可以使多個HUB連在一起,擴充端口數量。通過堆疊線的協調工作,這些堆疊在一起的HUB工作起來就好像是一個有很多端口數量的大HUB,這種連接方式避免了級聯的共享級聯線、信息多級檢索等弊端,工作效率更高,對于交換機來說,更能體現速度優勢。但是這種HUB連接方式就限制了網絡設備與網絡中心點的物理距離,并且在網絡中心點線路較多。
