集線器工作原理以及作用有哪些？

隨著互聯網的不斷普及，網絡成為了人類生活中的必需品。其中集線器就是局域網中組建的重要設備之一，集線器的功能是：主要是對接收到的信號進行再次整形放大，以擴大網絡的傳輸距離，同時把所有節點集中在以它為中心的節點上。

集線器屬于純硬件網絡底層設備，不具備交換機所具有的MAC地址表，所以它發送數據時都是沒有針對性的，而是采用廣播方式發送。也就是說當它要向某節點發送數據時，不是直接把數據發送到目的節點，而是把數據包發送到與集線器相連的所有節點。

HUB是一個多端口的轉發器，當以HUB為中心設備時，網絡中某條線路產生了故障，并不影響其它線路的工作。所以HUB在局域網中得到了廣泛的應用。那么什么是集線器呢?集線器的工作原理以及作用有哪些?

一、集線器的定義

集線器是一種純硬件網絡底層設備，主要就是將多種以太網或者光纖集合連接在同一段物理介質下的設備。集線器在運作的時候，主要是用來作為多端口的中繼器，如果偵測到碰撞，那么就會提交阻塞信號。

聚英電子的DAM-HUB8N，可控制8個主機開關機，檢測8個主機的開關機狀態，還支持RS232、隔離RS485、USB、網口、WIFI等通信接口，支持標準Modbus RTU/TCP協議，提供配套控制軟件，并且支持二次開發。

電腦自帶的串口一般是 RS232，需要配 232-485 轉換器(工業環境建議使用有源帶隔離的轉換器)，轉換后 RS485 為 A、B 兩線，A 地板上 A 端子，B 接板上B 段子，485 屏蔽可以接 GND。若設備比較多建議采用雙絞屏蔽線，采用鏈型網絡結構。

二、集線器的工作原理

集線器的工作原理主要是將信號進行轉換，在OSI/RM參考模型的物理層和數據鏈路層的MAC(介質訪問控制)子層上進行工作。其中物理層很好地定義了電氣信號、符號、線的狀態以及時鐘要求，同時進行數據編碼以及數據傳輸使用的連接器。因為集線器只對信號進行整形、放大后再重發，不進行編碼，所以是物理層的設備。

簡單一點說，集線器就是將節點先發信號到線路，集線器從而開始接收這樣的信號，因此信號在電纜傳輸的過程中就出現了衰減，在接受到信號以后將衰減的信號整形放大，最后集線器將放大的信號廣播轉發給其他所有端口。

HUB集線器就是一種共享設備,HUB本身不能識別目的地址,當同一局域網內的A主機給B主機傳輸數據時,數據包在以HUB為架構的網絡上是以廣播方式傳輸的,由每一臺終端通過驗證數據包頭的地址信息來確定是否接收。也就是說,在這種工作方式下,同一時刻網絡上只能傳輸一組數據幀的通訊,如果發生碰撞還得重試。這種方式就是共享網絡帶寬。

DAM-HUB8N 通訊協議

三、HUB的類別

按對輸入信號的處理，可以分為無源HUB、有源HUB、智能HUB。

無源HUB：它是最次的一種，不對信號做任何的處理，對介質的傳輸距離沒有擴展，并且對信號有一定的影響。連接在這種HUB上的每臺計算機，都能收到來自同一HUB集線器上所有其它電腦發出的信號。

有源HUB：有源HUB與無源HUB的區別就在于它能對源信號再生，這樣它就延長了兩臺主機間的有效傳輸距離;

智能HUB：智能HUB除具備有源HUB所有的功能外，還有網絡管理及路由功能。在智能HUB網絡中，不是每臺機器都能收到信號，只有與信號目的地址相同地址端口計算機才能收到。有些智能HUB可自行選擇最佳路徑，這就對網絡有很好的管理。

按結構和功能分類，HUB集線器可分為未管理的集線器、堆疊式集線器和底盤集線器三類。

從局域網角度來區分，集線器可分為單中繼網段集線器、多網段集線器、端口交換式集線器、網絡互聯集線器、交換式集線器五種。

四、集線器的作用

1. 每一個站是用它自己專用的傳輸介質連接到集線器的，各節點間不再只有一個傳輸通道，各節點發回來的信號通過集線器集中，集線器再把信號整形、放大后發送到所有節點上，這樣在上行通道上不再出現碰撞現象。

2. 集線器不具備交換機所具有的MAC地址表，所以它發送數據時都是沒有針對性的，而是采用廣播方式發送。換一種說法就是，當它要向某節點發送數據時，不是直接把數據發送到目的節點，而是把數據包發送到與集線器相連的所有節點。

3. 當集線器將從其內部端口檢測到碰撞時，產生碰撞強化信號(jam)向集線器所連接的目標端口進行傳送。這時所有數據都不能發送成功，形成網絡“大塞車”。

五、集線器的優缺點。

優點包括：1.集線器的重要功能就在于連接多個不同的局域網，將這些集中到單一的設備上來，并且讓這個設備來負責聯通這些鏈接的位置。集線器是一個集中式、廣播式的中繼設備，能夠接受兩端不同的信號，并且將信號復制、放大后傳送到相對的另一端。2.集線器價格便宜，組網靈活。集線器使用星型布線，如果一個工作站出現問題，不會影響整個網絡的正常運行。

缺點包括：集線器不具備交換功能。一般集線器對數據包的處理大部分都是簡單地將數據包復制并放大后，送到目前連接該集線器的各縣設備商，因此數據包充斥在整個連通的局域網中，同時僅有一組數據交換的信號，所以在數據包傳輸量較大的居于網中，集線器將無法有效地傳輸數據，因為可能同時傳送多份數據，從而造成數據包的沖突問題問題增加。

以上就是我們從定義，工作原理以及作用三個角度介紹的的集線器，相信大家對集線器也有了很好的認識與了解。