集线器工作原理以及作用有哪些？

随着互联网的不断普及，网络成为了人类生活中的必需品。其中集线器就是局域网中组建的重要设备之一，集线器的功能是：主要是对接收到的信号进行再次整形放大，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，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。

HUB是一个多端口的转发器，当以HUB为中心设备时，网络中某条线路产生了故障，并不影响其它线路的工作。所以HUB在局域网中得到了广泛的应用。那么什么是集线器呢?集线器的工作原理以及作用有哪些?

一、集线器的定义

集线器是一种纯硬件网络底层设备，主要就是将多种以太网或者光纤集合连接在同一段物理介质下的设备。集线器在运作的时候，主要是用来作为多端口的中继器，如果侦测到碰撞，那么就会提交阻塞信号。

聚英电子的DAM-HUB8N，可控制8个主机开关机，检测8个主机的开关机状态，还支持RS232、隔离RS485、USB、网口、WIFI等通信接口，支持标准Modbus RTU/TCP协议，提供配套控制软件，并且支持二次开发。

电脑自带的串口一般是 RS232，需要配 232-485 转换器(工业环境建议使用有源带隔离的转换器)，转换后 RS485 为 A、B 两线，A 地板上 A 端子，B 接板上B 段子，485 屏蔽可以接 GND。若设备比较多建议采用双绞屏蔽线，采用链型网络结构。

二、集线器的工作原理

集线器的工作原理主要是将信号进行转换，在OSI/RM参考模型的物理层和数据链路层的MAC(介质访问控制)子层上进行工作。其中物理层很好地定义了电气信号、符号、线的状态以及时钟要求，同时进行数据编码以及数据传输使用的连接器。因为集线器只对信号进行整形、放大后再重发，不进行编码，所以是物理层的设备。

简单一点说，集线器就是将节点先发信号到线路，集线器从而开始接收这样的信号，因此信号在电缆传输的过程中就出现了衰减，在接受到信号以后将衰减的信号整形放大，最后集线器将放大的信号广播转发给其他所有端口。

HUB集线器就是一种共享设备,HUB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HUB为架构的网络上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是否接收。也就是说,在这种工作方式下,同一时刻网络上只能传输一组数据帧的通讯,如果发生碰撞还得重试。这种方式就是共享网络带宽。

DAM-HUB8N 通讯协议

三、HUB的类别

按对输入信号的处理，可以分为无源HUB、有源HUB、智能HUB。

无源HUB：它是最次的一种，不对信号做任何的处理，对介质的传输距离没有扩展，并且对信号有一定的影响。连接在这种HUB上的每台计算机，都能收到来自同一HUB集线器上所有其它电脑发出的信号。

有源HUB：有源HUB与无源HUB的区别就在于它能对源信号再生，这样它就延长了两台主机间的有效传输距离;

智能HUB：智能HUB除具备有源HUB所有的功能外，还有网络管理及路由功能。在智能HUB网络中，不是每台机器都能收到信号，只有与信号目的地址相同地址端口计算机才能收到。有些智能HUB可自行选择最佳路径，这就对网络有很好的管理。

按结构和功能分类，HUB集线器可分为未管理的集线器、堆叠式集线器和底盘集线器三类。

从局域网角度来区分，集线器可分为单中继网段集线器、多网段集线器、端口交换式集线器、网络互联集线器、交换式集线器五种。

四、集线器的作用

1. 每一个站是用它自己专用的传输介质连接到集线器的，各节点间不再只有一个传输通道，各节点发回来的信号通过集线器集中，集线器再把信号整形、放大后发送到所有节点上，这样在上行通道上不再出现碰撞现象。

2. 集线器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。换一种说法就是，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。

3. 当集线器将从其内部端口检测到碰撞时，产生碰撞强化信号(jam)向集线器所连接的目标端口进行传送。这时所有数据都不能发送成功，形成网络“大塞车”。

五、集线器的优缺点。

优点包括：1.集线器的重要功能就在于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。

缺点包括：集线器不具备交换功能。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县设备商，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。

以上就是我们从定义，工作原理以及作用三个角度介绍的的集线器，相信大家对集线器也有了很好的认识与了解。