快速了解集线器

给你两台电脑,使两台电脑之间能够互相通信,你会怎么去设计呢?很简单,将两台电脑之间连接一根线就可以了,我们让这根线传递具有高低电伏的电信号就能让。

但是我们发现,电脑越多,这个网络就会越麻烦,我们要让每台电脑两两通信,即每个电脑都要互相连接,有n台电脑我们就需要n⋅(n−1)/2条线​

一、转发的思想

上面考虑多台电脑之间直接连接传输消息时,可能会面临繁琐的问题。为了解决这个问题,我们可以引入一种网络设备,即集线器(Hub)。集线器是一种最基本的网络设备,它能够将连接到它上面的多台电脑连接起来,使每台电脑都能够收到发送给集线器的消息。集线器就是能做到该功能的最底层网络设备之一,但是集线器很傻,他收到消息时,会同时把消息发送给所有设备,包括发送该消息的设备。在有6台电脑的网络中,1号电脑转发消息给集线器Hub,集线器收到消息后会同时转发1、2、3、4、5、6号电脑。在这种情况下,1号电脑发送信号的同时,如果二号也发送消息,很容易造成信号冲突导致信号叠加数据受损,因此我们将一个集线器及其连接的电脑的结构叫做一个冲突域。集线器属于物理层的设备,我们也可以将这个结构看作简单只有物理层计算机网络结构。下面我简单的引入集线器的概念:

二、集线器

集线器(Hub)是计算机网络中的一种基础网络设备,属于物理层设备。其主要作用是将多个网络设备连接在一起,形成一个共享的物理介质(通常是电缆或光纤),以便它们可以在局域网(LAN)中进行通信。

以下是集线器的一些基本特点:

物理层设备: 集线器工作在OSI模型的物理层,主要负责传输比特流,而不涉及帧、数据包或网络协议的内容。

广播: 集线器是一个广播设备,当它接收到一个数据帧时,会将该帧复制到所有连接的端口,使所有设备都能收到相同的消息。

无智能: 集线器对数据帧的内容一无所知,不了解目标地址,也不进行地址学习。它只是简单地将帧从一个端口复制到其他端口,不进行任何过滤或选择性传输,因此比低效。

冲突域: 由于广播特性和集线器的特性,一台设备发送消息时,集线器所连接的所有线路都会被占用。因此集线器会创建一个冲突域(collision domain),意味着如果两个设备同时尝试发送数据,可能会发生冲突,导致数据碰撞和传输错误。

总结一下:集线器(物理层设备)特点就是只负责广播转发、没有智能、并形成一个冲突域的设备。

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