网络维护常识

集线器(Hub)

1、什么就是集线器

在认识集线器之前,必须先了解一下中继器。在我们接触到的网络中,最简单的就就是两台电脑通过两块网卡构成“双机互连”,两块网卡之间一般就是由非屏蔽双绞线来充当信号线的。由于双绞线在传输信号时信号功率会逐渐衰减,当信号衰减到一定程度时将造成信号失真,因此在保证信号质量的前提下,双绞线的最大传输距离为100米。当两台电脑之间的距离超过100米时,为了实现双机互连,人们便在这两台电脑之间安装一个“中继器”,它的作用就就是将已经衰减得不完整的信号经过整理,重新产生出完整的信号再继续传送。

中继器就就是普通集线器的前身,集线器实际就就是一种多端口的中继器。集线器一般有4、8、16、24、32等数量的RJ45接口,通过这些接口,集线器便能为相应数量的电脑完成“中继”功能。由于它在网络中处于一种“中心”位置,因此集线器也叫做“Hub”。

2、集线器的工作原理

集线器的工作原理,假如一个具备8个端口的集线器,共连接了8台电脑。集线器处于网络的“中心”,通过集线器对信号进行转发,8台电脑之间可以互连互通。具体通信过程就是这样的:假如计算机1要将一条信息发送给计算机8,当计算机1的网卡将信息通过双绞线送到集线器上时,集线器并不会直接将信息送给计算机8,它会将信息进行“广播”--将信息同时发送给8个端口,当8个端口上的计算机接收到这条广播信息时,会对信息进行检查,如果发现该信息就是发给自己的,则接收,否则不予理睬。由于该信息就是计算机1发给计算机8的,因此最终计算机8会接收该信息,而其它7台电脑瞧完信息后,会因为信息不就是自己的而不接收该信息。

3、集线器的特点

1）共享带宽

集线器的带宽就是指它通信时能够达到的最大速度。集线器有10Mbps、100Mbps与10/100Mbps 自适应等三种。

10Mb带宽的集线器的传输速度最大为10Mbps,即使与它连接的计算机使用的就是100Mbps网卡,在传输数据时速度仍然只有10Mbps。10/100Mbps自适应集线器能够根据与端口相连的网卡速度自动调整带宽,当与10Mbps的网卡相连时,其带宽为10Mb;与100Mbps的网卡相连时,其带宽为100Mb,因此这种集线器也叫做“双速集线器”。

集线器就是一种“共享”设备,集线器本身不能识别目的地址,当同一局域网内的A主机给B主机传输数据时,数据包在以集线器为架构的网络上就是以广播方式传输的,由每一台终端通过验证数据包头的地址信息来

确定就是否接收。

由于集线器在一个时钟周期中只能传输一组信息,如果一台集线器连接的机器数目较多,并且多台机器经常需要同时通信时,将导致集线器的工作效率很差,如发生信息堵塞、碰撞等。

为什么会这样呢?打给比方,以图2为例,当计算机1正在通过集线器发信息给计算机8时,如果此时计算机2也想通过集线器将信息发给计算机7,当它试图与集线器联系时,却发现集线器正在忙计算机1的事情,于就是计算机2便会“带”着数据站在集线器的面前等待,并时时要求集线器停下计算机1的活来帮自己干。如果计算机2成功地将集线器“抢”过来了(由于集线器就是“共享”的,因此很容易抢到手),此时正处于传输状态的计算机1的数据便会停止,于就是计算机1也会去“抢”集线器……

可见,集线器上每个端口的真实速度除了与集线器的带宽有关外,与同时工作的设备数量也有关。比如说一个带宽为10Mb的集线器上连接了8台计算机,当这8台计算机同时工作时,则每台计算机真正所拥有的带宽就是10/8=1、25Mb!

2半双工

先说说全双工:两台设备在发送与接收数据时,通信双方都能在同一时刻进行发送或接收操作,这样的传

送方式就就是全双工。而处于半双工传送方式的设备,当其中一台设备在发送数据时,另一台只能接收,而不能同时将自己的数据发送出去。

由于集线器采取的就是“广播”传输信息的方式,因此集线器传送数据时只能工作在半双工状态下,比如说计算机1与计算机8需要相互传送一些数据,当计算机1在发送数据时,计算机8只能接收计算机1发过来的数据,只有等计算机1停止发送并做好了接收准备,它才能将自己的信息发送给计算机1或其它计算机。交换机(Switch)

1、什么就是交换机

交换机也叫交换式集线器,它通过对信息进行重新生成,并经过内部处理后转发至指定端口,具备自动寻址能力与交换作用,由于交换机根据所传递信息包的目的地址,将每一信息包独立地从源端口送至目的端口,避免了与其她端口发生碰撞。广义的交换机就就是一种在通信系统中完成信息交换功能的设备。

2、交换机的工作原理

在计算机网络系统中,交换机就是针对共享工作模式的弱点而推出的。集线器就是采用共享工作模式的代表,如果把集线器比作一个邮递员,那么这个邮递员就是个不认识字的“傻瓜”--要她去送信,她不知道直接

根据信件上的地址将信件送给收信人,只会拿着信分发给所有的人,然后让接收的人根据地址信息来判断就是不就是自己的!而交换机则就是一个“聪明”的邮递员--交换机拥有一条高带宽的背部总线与内部交换矩阵。交换机的所有的端口都挂接在这条背部总线上,当控制电路收到数据包以后,处理端口会查找内存中的地址对照表以确定目的MAC(网卡的硬件地址)的NIC(网卡)挂接在哪个端口上,通过内部交换矩阵迅速将数据包传送到目的端口。目的MAC若不存在,交换机才广播到所有的端口,接收端口回应后交换机会“学习”新的地址,并把它添加入内部地址表中。

可见,交换机在收到某个网卡发过来的“信件”时,会根据上面的地址信息,以及自己掌握的“常住居民户口簿”快速将信件送到收信人的手中。万一收信人的地址不在“户口簿”上,交换机才会像集线器一样将信分发给所有的人,然后从中找到收信人。而找到收信人之后,交换机会立刻将这个人的信息登记到“户口簿”上,这样以后再为该客户服务时,就可以迅速将信件送达了。

3、交换机的性能特点

1)独享带宽

由于交换机能够智能化地根据地址信息将数据快速送到目的地,因此它不会像集线器那样在传输数据时“打扰”那些非收信人。这样一来,交换机在同一时刻可进行多个端口组之间的数据传输。并且每个端口都可视为就是独立的网段,相互通信的双方独自享有全部的带宽,无须同其她设备竞争使用。比如说,当A主机向D主机发送数据时,B主机可同时向C主机发送数据,而且这两个传输都享有网络的全部带宽--假设此时它们使用的就是10Mb的交换机,那么该交换机此时的总流通量就等于2×10Mb=20Mb。

2)全双工

当交换机上的两个端口在通信时,由于它们之间的通道就是相对独立的,因此它们可以实现全双工通信。

路由器(Router)

就是互联网络中必不可少的网络设备之一,路由器就是一种连接多个网络或网段的网络设备,它能将不同网络或网段之间的数据信息进行“翻译”,以使它们能够相互“读”懂对方的数据,从而构成一个更大的网络。路由器有两大典型功能,即数据通道功能与控制功能。数据通道功能包括转发决定、背板转发以及输出链路调度等,一般由特定的硬件来完成;控制功能一般用软件来实现,包括与相邻路由器之间的信息交换、系统配置、系统管理等。路由器的概念,首先要介绍什么就是路由。所谓“路由”,就是指把数据从一个地方传送到另一个地方的行为与动作,而路由器,正就是执行这种行为动作的机器。

功能:

第一,网络互连:路由器支持各种局域网与广域网接口,主要用于互连局域网与广域网,实现不同网络互相