集線器的安裝與連接

三、集線器的連接

　　集線器的連接雖然簡單，基本上不需什么配置，但是通過對它的連接原理的理解，可以更好地利用集線器，滿足中、小型網絡應用需求。在正式介紹集線器的連接方法前，先來了解一下集線器的信號轉發(fā)原理。

1. 集線器的信號轉發(fā)原理

　　集線器工作于OSI/RM參考模型的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層的MAC（介質訪問控制）子層。物理層定義了電氣信號，符號，線的狀態(tài)和時鐘要求，數(shù)據(jù)編碼和數(shù)據(jù)傳輸用的連接器。因為集線器只對信號進行整形、放大后再重發(fā)，不進行編碼，所以是物理層的設備。10M集線器在物理層有4個標準接口可用，那就是：10BASE-5、10BASE-2、10BASE-T、10BASE-F。10M集線器的10BASE-5（AUI）端口用來連接層1和層2 。

　　集線器采用了CSMA/CD（載波幀聽多路訪問/沖突檢測）協(xié)議，CSMA/CD為MAC層協(xié)議，所以集線器也含有數(shù)據(jù)鏈路層的內容。

　　10M集線器作為一種特殊的多端口中繼器，它在連網中繼擴展中要遵循5-4-3規(guī)則，即：一個網段最多只能分5個子網段；一個網段最多只能有4個中繼器；一個網段最多只能有三個子網段含有PC，如圖19，子網段2和子網段4是用來延長距離的。

　　集線器的工作過程是非常簡單的，它可以這樣的簡單描述：首先是節(jié)點發(fā)信號到線路，集線器接收該信號，因信號在電纜傳輸中有衰減，集線器接收信號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(fā)給其他所有端口。

2. 集線器的堆疊

　　為了使集線器滿足大型網絡對端口的數(shù)量要求，一般在較大型網絡中都采用集線器的堆疊或級聯(lián)方式來解決。但這兩種方式的主要應用場合不一樣，下面先來介紹堆疊方式。

　　堆疊方式是指將若干集線器的以電纜通過堆棧端口連接起來，以實現(xiàn)單臺集線器端口數(shù)的擴充，要注意的是只有可堆疊集線器才具備這種端口，一個可堆疊集線器中一般同時具有UP和DOWN堆疊端口。

　　集線器堆棧是通過廠家提供的一條專用連接電纜，從一臺的UP堆棧端口直接連接到另一臺集線器的DOWN堆棧端口。堆棧中的所有集線器可視為一個整體的集線器來進行管理，也就是說，堆疊棧中所有的集線器從拓樸結構上可視為一個集線器。如圖20所示的是一款3Com的SuperStack II PS Hub 40/50堆棧集線器的堆棧連接示意圖，而圖21所示的是Cisco FastHub 300/400堆棧集線器堆棧連接示意圖。這種集線器間的連接通常不會占用集線器上原有的普通端口，而且在這種堆棧端口中具有智能識別性能，所以堆棧在一起的集線器可以當作一臺集線器來統(tǒng)一管理。集線器堆疊技術采用了專門的管理模塊和堆棧連接電纜，能夠在集線器之間建立一條較寬的寬帶鏈路，這樣每個實際使用的用戶帶寬就有可能更寬（只有在并不是所有端口都在使用情況下）。

　　采用堆疊的集線器端口擴展方式要受到集線器的種類和間隔距離的限制，首要條件是實現(xiàn)堆疊的集線器必須是可堆棧的；另一個這種堆棧連接一般彼此間隔非常近的向臺集線器之間的連接（廠家所能提供的堆棧連接電纜一般是1m的），所以這種集線器端口擴展連接方式受距離限制太大。

3. 級聯(lián)

　　級聯(lián)是另一種集線器端口擴展方式，它是指使用集線器普通的或特定的端口來進行集線器間的連接的。所謂普通端口就是通過集線器的某一個常用端口（如RJ-45端口）進行連接，而所謂特殊端口就是集線器為級聯(lián)專門設計的一種級聯(lián)端口，一般都標有UPLink字樣。因為有兩種級聯(lián)方式，所以事實上所有的集線器都能夠進行級聯(lián)，至少可以通過普通端口進行。下面來分別看看這兩種級聯(lián)方式。

（1）使用Uplink端口級聯(lián)

　　Uplink級聯(lián)端口大多數(shù)集線器都會帶有，如圖22所示的就是一款帶有Uplink端口的集線器。當使用集線器提供的專門用于上行連接的Uplink端口時，通?？衫弥蓖ㄌ€的雙絞線將該端口連接至其他集線器上除Uplink端口外的任意端口。

　　在這里就要注意了，級聯(lián)的兩臺集線器間，級聯(lián)雙絞電纜所連接的下一臺集線器的端口不再是我們想象的UPlink端口了，而是連接到普通端口上，連接示意圖如圖23所示。還有一點需要注意的是，有些品牌的集線器（如3Com）利用一個普通端口兼作Uplink端口，并利用一個開關（MDI/MDI-X轉換開關）在兩種類型間進行切換。如圖24所示的為3Com SuperStack II MDI/MDI-X切換開關。

（2）使用普通端口級聯(lián)

　　集線器間除了可以使用上面介紹的專用級聯(lián)端口（Uplink端口）進行級連外，還可以通過集線器的普通端口進行級聯(lián)，不過要注意的是這時所用的連接雙絞線要用反線了，就是說雙絞線的兩端要跳線，反跳的方法就是一端的第1-3與2-6腳下對調。

　　從以上兩種集線器端口擴展方式（堆棧與級聯(lián)）可以看出堆棧方式實現(xiàn)起來比較困難，投資較大，而且集線器間的距離也受到很大限制。而級聯(lián)方式相對來說實現(xiàn)起來比較容易，投資也較便宜（帶有級聯(lián)端口的集線器隨處都是，而且也不是很貴，況且還可以通過普通端口來實現(xiàn)級聯(lián)），在距離上也是有很大余地的，可以達到單段雙絞線網段的最大距離100m，實現(xiàn)起來比較靈活。但是不得不說明的一點就是堆棧方式在性能方面遠比級聯(lián)方式更具有優(yōu)勢，而且堆棧方式可以實現(xiàn)多臺集線器統(tǒng)一管理。

　　集線器間的級聯(lián)除了能夠增加集線器的端口數(shù)量外，還有一個重要作用就是延擴局域網絡的范圍（其實在同時也擴展了集線器的端口數(shù)）。對于10Base-T網絡而言，非屏蔽雙絞線所能允許的最長傳輸距離為100米，也就是說，網絡范圍為以集線器為中心的100m范圍，這對于一個較大型的網絡來說肯定是遠遠不夠的。這時當計算機與集線器的距離超過100米時，就可以通過在線路的中間加一個集線器的方法來實現(xiàn)距離的擴展，只需要計算機到集線器以及集線器到集線器的距離均小于100米就可以上述解決問題。雖然集線器級連方式有專用Uplink端口方式和普通端口方式兩種，但從網絡連接距離來考慮的話最好選用Uplink端口方式，因為這種連接方式可以最大限度的保證下一個集線器的帶寬和信號強度，而采用普通端口進行擴展的話信號衰減嚴重，而且?guī)捠芫W絡影響較大，這對于有多級級聯(lián)的網絡中是比較注重的。