集線器(HUB)
集線器,英文名又稱Hub,在OSI模型中屬於數據鏈路層。價格便宜是它最大的優勢,但由於集線器屬於共享型設備,導致了在繁重的網路中,效率變得十分低下,所以我們在中、大型的網路中看不到集線器的身影。如今的集線器普遍採用全雙工模式,市場上常見的集線器傳輸速率普遍都為100Mbps。接下來我們了解一下集線器的幾個概念:
共享型
集線器最大的特點就是採用共享型模式,就是指在有一個連線埠在向另一個連線埠傳送數據時,其他連線埠就處於“等待”狀態。為什麼會“等待”呢?舉個例子來說,其實在單位時間內A向B傳送數據包時,A是傳送給B、C、D三個連線埠的(該現象即緊接下文介紹的IP廣播),但是只有B接收,其他的連線埠在第一單位時間判斷不是自己需要的數據後將不會再去接收A傳送來的數據。直到A再次傳送IP廣播,在A再次傳送IP廣播之前的單位時間內,C,D是閒置的,或者CD之間可以傳輸數據。如圖1,我們可以理解為集線器內部只有一條通道(即公共通道),然後在公共通道下方就連線著所有連線埠。
IP廣播
所謂IP廣播(也稱:群發),是指集線器在傳送數據給下層設備時,不分原數據來自何處,將所得數據發給每一個連線埠,如果其中有連線埠需要來源的數據,就會處於接收狀態,而不需要的連線埠就處於拒絕狀態。舉個例子來說:在網內時,當客戶端A傳送數據包給客戶端B時,集線器便將來自A的數據包群發給每一個連線埠,此時B就處於接收狀態,其它連線埠則處於拒絕狀態;在網外也如此,當客戶端A傳送域名“www.163.com”時,通過集線器,然後經過DNS域名解析把IP位址(202.108.36.172)發回給集線器。此時,集線器便群發給所有接入的連線埠,需要此地址的機器便處於接收狀態(客戶端A處於接收狀態),不需要則處於拒絕狀態。
單位時間
這應該是最簡單的一個名詞了,也可以理解為Hub的工作頻率,比如工作頻率為33MHz的Hub,那么在單位時間內Hub能做什麼事呢?上面在解釋共享型的時候已經舉了個例子,但是有一點在這需要解釋的是,比如我們有的時候會看到A在向B傳送數據的“同時”,C也在向D傳送數據,這看起來似乎有點矛盾,也確實是這樣,那為什麼會看起來2者同時在進行呢?因為A在第一個單位時間內傳送數據給B的時候,由於廣播的原因,B、C、D在第一個單位時間內會同時接受廣播,但是C,D會從第2個單位時間開始拒絕接收A發來的數據,因為C和D已經判斷出這些數據不是他們需要的數據。而且在第2個單位時間的時候C也傳送一個數據廣播,A,B,D都接受,但是只有D會接收這些數據。這些操作只用2到3個單位時間,但是我們卻很難察覺到,感覺上就是在同時“進行”一樣。