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集線器是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中常見(jiàn)的設(shè)備，主要作用是將來(lái)自多個(gè)節(jié)點(diǎn)的信號(hào)匯聚到一起并轉(zhuǎn)發(fā)到目標(biāo)節(jié)點(diǎn)。根據(jù)它的工作原理和接口類(lèi)型不同，可以將集線器分為以下兩種：
1.集線型集線器
集線型集線器是最簡(jiǎn)單的一種類(lèi)型，通常也稱(chēng)為被動(dòng)集線器，它只有一個(gè)入口和一個(gè)出口，對(duì)信號(hào)不做任何處理，只負(fù)責(zé)將信號(hào)輸入端口的電氣信號(hào)經(jīng)過(guò)放大后轉(zhuǎn)發(fā)到所有其他端口上，因此無(wú)法對(duì)沖突進(jìn)行檢測(cè)。
集線型集線器的特點(diǎn)是價(jià)格低廉、安裝方便，但帶寬和環(huán)網(wǎng)長(zhǎng)度受到限制，擴(kuò)展性差，且易產(chǎn)生沖突，已逐漸被淘汰。
2.中心型集線器
中心型集線器也稱(chēng)為主動(dòng)集線器，它具有更多的端口，通過(guò)內(nèi)部電路對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理，可以檢測(cè)到?jīng)_突并按照一定的算法進(jìn)行處理，有效避免了沖突。中心型集線器還可以根據(jù)需要區(qū)分優(yōu)先級(jí)、速率等信息，更適合大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。
中心型集線器的優(yōu)點(diǎn)是帶寬高、工作穩(wěn)定可靠、支持多種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/a>結(jié)構(gòu)，缺點(diǎn)是較為復(fù)雜、價(jià)格較高，安裝維護(hù)難度大。
3.集線器的工作方式
無(wú)論是集線型集線器還是中心型集線器，它們的核心工作都是信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)。在正常情況下，每個(gè)節(jié)點(diǎn)向收發(fā)數(shù)據(jù)前應(yīng)該先檢查是否有其他節(jié)點(diǎn)正在發(fā)送，若有則應(yīng)當(dāng)?shù)却欢螘r(shí)間后再發(fā)送。然而，由于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的不確定性以及人為操作的失誤，很容易出現(xiàn)兩個(gè)或多個(gè)節(jié)點(diǎn)同時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)的情況，這就導(dǎo)致了信號(hào)沖突。
集線器通過(guò)使用“碰撞域”和“廣播域”的概念來(lái)解決沖突問(wèn)題。每個(gè)端口被視為一個(gè)碰撞域，處于同一碰撞域內(nèi)的節(jié)點(diǎn)會(huì)爭(zhēng)奪傳輸權(quán)利。當(dāng)一個(gè)節(jié)點(diǎn)想要發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，它會(huì)先檢查碰撞域中是否有數(shù)據(jù)正在傳輸，若沒(méi)有則直接發(fā)送。若已經(jīng)發(fā)生沖突，則節(jié)點(diǎn)會(huì)等待一個(gè)隨機(jī)的時(shí)間片再重新?tīng)?zhēng)奪傳輸權(quán)利，具體的等待時(shí)間和計(jì)數(shù)方法由集線器內(nèi)部算法確定。
廣播域則是指所有與集線器相連的節(jié)點(diǎn)，屬于同一廣播域的節(jié)點(diǎn)可以互相通信，而不在同一廣播域的節(jié)點(diǎn)則需要經(jīng)過(guò)路由器轉(zhuǎn)發(fā)才能互相通信。
