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关于集线器的信号转发原理介绍

   日期:2013-01-14     来源:中国测控网    

集线器的连接虽然简单,基本上不需什么配置,但是通过对它的连接原理的理解,可以更好地利用集线器,满足中、小型网络应用需求。在正式介绍集线器的连接方法前,先来了解一下集线器的信号转发原理。

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。

10M集线器作为一种特殊的多端口中继器,它在连网中继扩展中要遵循5-4-3规则,即:一个网段最多只能分5个子网段;一个网段最多只能有4个中继器;一个网段最多只能有三个子网段含有PC,如图19,子网段2和子网段4是用来延长距离的。

集线器的工作过程是非常简单的,它可以这样的简单描述:首先是节点发信号到线路,集线器接收该信号,因信号在电缆传输中有衰减,集线器接收信号后将衰减的信号整形放大,最后集线器将放大的信号广播转发给其他所有端口。

2堆叠

为了使集线器满足大型网络对端口的数量要求,一般在较大型网络中都采用集线器的堆叠或级联方式来解决。但这两种方式的主要应用场合不一样,下面先来介绍堆叠方式。

堆叠方式是指将若干集线器的以电缆通过堆栈端口连接起来,以实现单台集线器端口数的扩充,要注意的是只有可堆叠集线器才具备这种端口,一个可堆叠集线器中一般同时具有"UP"和"DOWN"堆叠端口,参见图9。

集线器堆栈是通过厂家提供的一条专用连接电缆,从一台的"UP"堆栈端口直接连接到另一台集线器的"DOWN"堆栈端口。堆栈中的所有集线器可视为一个整体的集线器来进行管理,也就是说,堆叠栈中所有的集线器从拓朴结构上可视为一个集线器。如图20所示的是一款3Com的SuperStack II PS Hub 40/50堆栈集线器的堆栈连接示意图,而图21所示的是Cisco FastHub 300/400堆栈集线器堆栈连接示意图。这种集线器间的连接通常不会占用集线器上原有的普通端口,而且在这种堆栈端口中具有智能识别性能,所以堆栈在一起的集线器可以当作一台集线器来统一管理。集线器堆叠技术采用了专门的管理模块和堆栈连接电缆,能够在集线器之间建立一条较宽的宽带链路,这样每个实际使用的用户带宽就有可能更宽(只有在并不是所有端口都在使用情况下)。

采用堆叠的集线器端口扩展方式要受到集线器的种类和间隔距离的限制,首要条件是实现堆叠的集线器必须是可堆栈的;另一个这种堆栈连接一般彼此间隔非常近的向台集线器之间的连接(厂家所能提供的堆栈连接电缆一般是1m的),所以这种集线器端口扩展连接方式受距离限制太大。

 
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