以太网集线器是什么?

一、以太网集线器是什么?

以太网是当今现有局域网采用的最通用的通信协议标准,组建于七十年代早期。Ethernet(以太网)是一种传输速率为10Mbps的常用局域网(LAN)标准。在以太网中,所有计算机被连接一条同轴电缆上,采用具有冲突检测的载波感应多处访问(CSMA/CD)方法,采用竞争机制和总线拓朴结构。基本上,以太网由共享传输媒体,如双绞线电缆或同轴电缆和多端口集线器、网桥或交换机构成。在星型或总线型配置结构中,集线器/交换机/网桥通过电缆使得计算机、打印机和工作站彼此之间相互连接。

以太网具有的一般特征概述如下:

共享媒体:所有网络设备依次使用同一通信媒体。

广播域:需要传输的帧被发送到所有节点,但只有寻址到的节点才会接收到帧。

CSMA/CD:以太网中利用载波监听多路访问/冲突检测方法(CarrierSenseMultipleAccess/CollisionDetection)以防止twp或更多节点同时发送。

MAC地址:媒体访问控制层的所有Ethernet网络接口卡(NIC)都采用48位网络地址。这种地址全球唯一。

Ethernet基本网络组成:

共享媒体和电缆:10BaseT(双绞线),10Base-2(同轴细缆),10Base-5(同轴粗缆)。

转发器或集线器:集线器或转发器是用来接收网络设备上的大量以太网连接的一类设备。通过某个连接的接收双方获得的数据被重新使用并发送到传输双方中所有连接设备上,以获得传输型设备。

网桥:网桥属于第二层设备,负责将网络划分为独立的冲突域获分段,达到能在同一个域/分段中维持广播及共享的目标。网桥中包括一份涵盖所有分段和转发帧的表格,以确保分段内及其周围的通信行为正常进行。

交换机:交换机,与网桥相同,也属于第二层设备,且是一种多端口设备。交换机所支持的功能类似于网桥,但它比网桥更具有的优势是,它可以临时将任意两个端口连接在一起。交换机包括一个交换矩阵,通过它可以迅速连接端口或解除端口连接。与集线器不同,交换机只转发从一个端口到其它连接目标节点且不包含广播的端口的帧。

以太网协议:IEEE802.3标准中提供了以太帧结构。当前以太网支持光纤和双绞线媒体支持下的四种传输速率:

10Mbps–10Base-TEthernet(802.3)

100Mbps–FastEthernet(802.3u)

1000Mbps–GigabitEthernet(802.3z))

10GigabitEthernet–IEEE802.3ae

以太网简史:

1972年,罗伯特?梅特卡夫(RobertMetcalfe)和施乐公司帕洛阿尔托研究中心(XeroxPARC)的同事们研制出了世界上第一套实验型的以太网系统,用来实现XeroxAlto(一种具有图形用户界面的个人工作站)之间的互连,这种实验型的以太网用于Alto工作站、服务器以及激光打印机之间的互连,其数据传输率达到了2.94Mbps。

梅特卡夫发明的这套实验型的网络当时被称为AltoAloha网。1973年,梅特卡夫将其命名为以太网,并指出这一系统除了支持Alto工作站外,还可以支持任何类型的计算机,而且整个网络结构已经超越了Aloha系统。他选择“以太”(ether)这一名词作为描述这一网络的特征:物理介质(比如电缆)将比特流传输到各个站点,就像古老的“以太理论”(luminiferousether)所阐述的那样,古代的“以太理论”认为“以太”通过电磁波充满了整个空间。就这样,以太网诞生了。

最初的以太网事一种实验型的同轴电缆网,冲突检测采用CSMA/CD。该网络的成功,引起了大家的关注。1980年,三家公司(数字设备公司、Intel公司、施乐公司)联合研发了10M以太网1.0规范。最初的IEEE802.3即基于该规范,并且与该规范非常相似。802.3工作组于1983年通过了草案,并于1985年出版了官方标准ANSI/IEEEStd802.3-1985。从此以后,随着技术的发展,该标准进行了大量的补充与更新,以支持更多的传输介质和更高的传输速率等。

1979年,梅特卡夫成立了3Com公司,并生产出第一个可用的网络设备:以太网卡(NIC),它是允许从主机到IBM终端和PC机等不同设备相互之间实现无缝通信的第一款产品,使企业能够以无缝方式共享和打印文件,从而增强工作效率,提高企业范围的通信能力。

以太网和IEEE802.3:

以太网是Xerox公司发明的基带LAN标准。它采用带冲突检测的载波监听多路访问协议(CSMA/CD),速率为10Mbps,传输介质为同轴电缆。以太网是在20世纪70年代为解决网络中零散的和偶然的堵塞而开发的,而IEEE802.3标准是在最初的以太网技术基础上于1980年开发成功的。现在,以太网一词泛指所有采用CSMA/CD协议的局域网。以太网2.0版由数字设备公司、Intel公司和Xerox公司联合开发,它与IEEE802.3兼容。

以太网和IEEE802.3通常由接口卡(网卡)或主电路板上的电路实现。以太网电缆协议规定用收发器将电缆连到网络物理设备上。收发器执行物理层的大部分功能,其中包括冲突检测及收发器电缆将收发器连接到工作站上。

IEEE802.3提供了多种电缆规范,10Base5就是其中的一种,它与以太网最为接近。在这一规范中,连接电缆称作连接单元接口(AUI),网络连接设备称为介质访问单元(MAU)而不再是收发器。

1.以太网和IEEE802.3的工作原理

在基于广播的以太网中,所有的工作站都可以收到发送到网上的信息帧。每个工作站都要确认该信息帧是不是发送给自己的,一旦确认是发给自己的,就将它发送到高一层的协议层。

在采用CSMA/CD传输介质访问的以太网中,任何一个CSMA/CDLAN工作站在任何一时刻都可以访问网络。发送数据前,工作站要侦听网络是否堵塞,只有检测到网络空闲时,工作站才能发送数据。

在基于竞争的以太网中,只要网络空闲,任一工作站均可发送数据。当两个工作站发现网络空闲而同时发出数据时,就发生冲突。这时,两个传送操作都遭到破坏,工作站必须在一定时间后重发,何时重发由延时算法决定。

2.以太网和IEEE802.3服务的差别

尽管以太网与IEEE802.3标准有很多相似之处,但也存在一定的差别。以太网提供的服务对应于OSI参考模型的第一层和第二层,而IEEE802.3提供的服务对应于OSI参考模型的第一层和第二层的信道访问部分(即第二层的一部分)。IEEE802.3没有定义逻辑链路控制协议,但定义了几个不同物理层,而以太网只定义了一个。

IEEE802.3的每个物理层协议都可以从三方面说明其特征,这三方面分别是LAN的速度、信号传输方式和物理介质类型。

二、以太网中集线器的级联?

以太网中的集线器可以通过级联连接扩展网络的范围。当一个集线器的端口连接到另一个集线器的端口时,它们形成一个级联。这种级联可以将多个集线器连接成一个更大的网络,使得更多的设备可以连接到网络并进行通信。

级联集线器时需要注意信号衰减和延迟增加的问题,因此在级联过程中要尽量减少信号传输距离,避免信号质量下降,保证网络的稳定性和性能。

三、以太网集线器的带宽的分配?

集线器是一种很低级的网络设备,使用广播方式传送数据,就是将任何一个端口收到的数据发送到每一个端口上,集线器本身不对网络带宽进行任何管理。

从原理上来看,多集线器级联时不同集线器上的端口是共享带宽的,也就是说带宽基本是平均分配的。

在实际使用中,不同集线器间的主机传送数据速度要略慢于同一个集线器内的主机间传送数据,因为级联的集线器通过一个级联端口用网线连接,其速度要慢于集线器内部广播的速度,而且级联端口上的数据冲突比率会较普通端口大,也会造成一些速度损失。但这样的速度损失在一般使用情况下并不十分明显。 总的来说,集线器已经是一种过时的网络设备了,要获得更好的网络性能还是用交换机吧,价格比集线器贵不了多少。

四、以太网集线器运行在第几层?

以太网集线器运行在第一层。

集线器工作在osi第一层机物理层,传输的单位是比特。所有接口在同一广播域、和同一冲突域中,所以集线器只能利用到实际带宽的30%至40%。

物理层是计算机网络OSI模型中最低的一层。物理层规定:为传输数据所需要的物理链路创建、维持、拆除,而提供具有机械的,电子的,功能的和规范的特性。简单的说,物理层确保原始的数据可在各种物理媒体上传输。局域网与广域网皆属第1、2层。

五、以太网集线器和以太网交换机的带宽?

1、集线器采用的是共享带宽的工作方式,简单打个比如,集线器就好比一条单行道,“10M”的带宽分多个端口使用,当一个端口占用了大部分带宽后,另外的端口就会显得很慢。

2、交换机是一个独享的通道,它能确保每个端口使用的带宽,如百兆的交换机,它能确保每个端口都有百兆的带宽。

六、以太网集线器按结构分为什么?

以太网集线器按结构分为:共享型和交换型。

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。

七、集线器和集线器的区别?

集线器就是HUB。需要提一下的是交换机(Switch),我来说一下它们的区别。

从OSI体系结构来看,集线器属于OSI的第一层物理层设备,而交换机属于OSI的第二层数据链路层设备。这就意味着集线器只是对数据的传输起到同步、放大和整形的作用,对数据传输中的短帧、碎片等无法有效处理,不能保证数据传输的完整性和正确性;而交换机不但可以对数据的传输做到同步、放大和整形,而且可以过滤短帧、碎片等。

从工作方式来看,集线器是一种广播模式,也就是说集线器的某个端口工作的时候其他所有端口都有名收听到信息,容易产生广播风暴。当网络较大的时候网络性能会受到很大的影响,那么用什么方法避免这种现象的发生呢?交换机就能够起到这种作用,当交换相工作的时候只有发出请求的端口和目的端口之间相互响应而不影响其他端口,那么交换机就能够隔离冲突域和有效地抑制广播风暴的产生。

从带宽来看,集线器不管有多少个端口,所有端口都共享一条带宽,在同一时刻只能有两个端口传送数据,其他端口只能等待;同时集线器只能工作在半双工模式下。而对于交换机而言,每个端口都有一条独占的带宽,当两个端口工作时并不影响其他端口的工作,同时交换机不但可以工作在半双工模式下也可以工作在全双工模式下。

八、集线器 ip地址冲突

网络中的集线器和IP地址冲突

在网络通信中,集线器和IP地址冲突是两个常见但却不太为人所熟知的概念。本文将详细介绍集线器的作用以及IP地址冲突可能带来的问题。

集线器的功能

集线器是一种用于扩展局域网的设备,它通常用于连接多台计算机或网络设备,以便它们可以互相通信。集线器主要用于物理层通信,它接收来自一个端口的数据包并将其广播到所有其他端口上。

集线器有时被称为"智能中继器",因为它们能够检测和处理数据包。除了连接多台设备外,集线器还可以帮助识别局域网上的设备是否在线,并在必要时重新组装数据包。

IP地址冲突的问题

在网络中,每台设备都需要一个唯一的IP地址,以便在互联网上进行通信。IP地址由32位二进制数表示,通常以IPv4格式表示为四个十进制数(例如192.168.1.1)。

但是,当两台设备拥有相同的IP地址时就会发生IP地址冲突。这种情况可能导致网络通信异常,甚至导致设备无法正常连接到网络。

如何处理IP地址冲突

要解决IP地址冲突问题,首先需要检查网络中的所有设备,确保它们各自拥有唯一的IP地址。可以通过查看路由器或网络设备的管理界面来查看每台设备的IP地址。

如果发现有设备拥有相同的IP地址,可以通过重新配置网络设备或手动更改设备的IP地址来解决冲突。另外,使用DHCP(动态主机配置协议)可以自动分配唯一的IP地址,减少IP地址冲突的发生。

如何避免IP地址冲突

为了避免IP地址冲突,可以采取以下措施:

  • 使用静态IP地址: 静态IP地址是手动配置的IP地址,每个设备都有一个固定的IP地址,不会随着时间的推移而改变。
  • 启用DHCP: DHCP可以自动分配IP地址,避免冲突的发生。
  • 定期检查网络: 定期检查网络中设备的IP地址,确保没有重复。

结语

集线器和IP地址冲突是网络通信中的重要问题,了解它们的原理和解决方法对维护网络的稳定性至关重要。希望本文可以帮助读者更好地理解这些概念,并在遇到问题时能够迅速应对。

九、8口以太网集线器/交换机怎么用啊,怎么接?

用网线连接路由器就可以,交换机接其他设备。比如电脑,监控。

十、三菱fx5u以太网集线器连接电脑?

不需要以太网集线器连接电脑因为三菱fx5u PLC本身已经带有以太网接口,并且支持直接连接电脑进行编程和通信。如果需要扩展以太网总线,可以使用三菱提供的以太网交换机来连接多个PLC设备。如果您需要连接其他类型的设备,如传感器、执行器等,可以考虑使用以太网集线器来扩展网络。但是对于三菱fx5u PLC连接电脑的情况,不需要额外的以太网集线器。建议在连接PLC和电脑时注意IP地址、子网掩码等参数设置,确保网络连接正常。

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