【计算机网络】物理层——物理层设备

物理层设备

中继器

• 中继器的主要功能是将信号整形并放大再转发出去，以消除信号经过一长段电缆后产生的失真和衰减，使信号的波形和强度达到所需要的要求，进而扩大网络传输的距离；
• 原理为信号可再生；
• 两个端口，数据从一个端口输入，再从另一个端口发出；
• 端口仅作由于信号的电气部分，而不管是否有错误数据或或不适于网段的数据；
• 理论上讲，中继器的使用数目是无限的，网络因而也可以无限延长，但事实上因为网络标准中对信号延迟范围作了规定，中继器只能在此范围内进行有效的工作，否则就会引起网络故障；
  • 5-4-3规则：采用粗同轴电缆的10BASE5以太网规范中，互相串联的中继器个数不能超过4个，而且用4个中继器串联的5段通信介质中只有3段可以挂接计算机，其余2段只能用作扩展通信范围的链路段，不能挂接计算机；

注意

• 如果某个网络设备具有存储转发功能，那么认为它可以连接两个不同的协议；如果该网络设备没有存储转发功能，那么认为它不能连接两个不同协议；
  • 中继器没有存储转发功能，因此她不能连接两个速率不同的网段，中继器两端的网段一定要使用同一个协议；
• 放大器和中继器都有放大作用，但
  • 放大器放大的是模拟信号，原理是将衰减的信号放大；
  • 中继器放大的是数字信号，原理是将衰减的信号整形再生；

集线器

• 集线器的英文称为“Hub”，“Hub”是“中心”的意思，集线器的主要功能是对接收到的信号进行再生整形放大，以扩大网络的传输距离，同时把所有节点集中在以它为中心的节点上；
• 集线器属于纯硬件网络底层设备，基本上不具有类似于交换机的"智能记忆"能力和"学习"能力。它也不具备交换机所具有的MAC地址表，所以它发送数据时都是没有针对性的，而是采用广播方式发送。也就是说当它要向某节点发送数据时，不是直接把数据发送到目的节点，而是把数据包发送到与集线器相连的所有节点；
• 集线器采用了CSMA/CD（载波帧听多路访问/冲突检测）协议，CSMA/CD为MAC层协议，所以集线器也含有数据链路层的内容；
• 优点：
  1. 集线器连接多个不同的局域网，将这些集中到单一的设备上来，并且让这个设备来负责联通这些链接的位置。集线器是一个集中式、广播式的中继设备，能够接受两端不同的信号，并且将信号复制、放大后传送到相对的另一端；
  2. 集线器价格便宜，组网灵活。集线器使用星型布线，如果一个工作站出现问题，不会影响整个网络的正常运行；
• 缺点：
  1. 集线器不具备交换功能；
  2. 一般集线器对数据包的处理大部分都是简单地将数据包复制并放大后，送到目前连接该集线器的各设备上，因此数据包充斥在整个连通的局域网中，同时仅有一组数据交换的信号，所以在数据包传输量较大的居于网中，集线器将无法有效地传输数据，因为可能同时传送多份数据，从而造成数据包的冲突问题问题增加；

最后

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