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(jiǎn)單，基本上不需什么配置，但是通過(guò)對(duì)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(wǎng)絡(luò)應(yīng)用需求。在正式介紹集線器的連接方法前，先來(lái)了解一下集線器的信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)原理。

1. 集線器的信號(hào)轉(zhuǎn)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(zhì)訪問(wèn)控制）子層。物理層定義了電氣信號(hào)，符號(hào)，線的狀態(tài)和時(shí)鐘要求，數(shù)據(jù)編碼和數(shù)據(jù)傳輸用的連接器。因?yàn)榧€器只對(duì)信號(hào)進(jìn)行整形、放大后再重發(fā)，不進(jìn)行編碼，所以是物理層的設(shè)備。10M集線器在物理層有4個(gè)標(biāo)準(zhǔn)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(lái)連接層1和層2 。

　　集線器采用了CSMA/CD（載波幀聽多路訪問(wèn)/沖突檢測(cè)）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(nèi)容。

　　10M集線器作為一種特殊的多端口中繼器，它在連網(wǎng)中繼擴(kuò)展中要遵循5-4-3規(guī)則，即：一個(gè)網(wǎng)段最多只能分5個(gè)子網(wǎng)段；一個(gè)網(wǎng)段最多只能有4個(gè)中繼器；一個(gè)網(wǎng)段最多只能有三個(gè)子網(wǎng)段含有PC，如圖19，子網(wǎng)段2和子網(wǎng)段4是用來(lái)延長(zhǎng)距離的。

　　集線器的工作過(guò)程是非常簡(jiǎn)單的，它可以這樣的簡(jiǎn)單描述：首先是節(jié)點(diǎn)發(fā)信號(hào)到線路，集線器接收該信號(hào)，因信號(hào)在電纜傳輸中有衰減，集線器接收信號(hào)后將衰減的信號(hào)整形放大，最后集線器將放大的信號(hào)廣播轉(zhuǎn)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(wǎng)絡(luò)對(duì)端口的數(shù)量要求，一般在較大型網(wǎng)絡(luò)中都采用集線器的堆疊或級(jí)聯(lián)方式來(lái)解決。但這兩種方式的主要應(yīng)用場(chǎng)合不一樣，下面先來(lái)介紹堆疊方式。

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

　　集線器堆棧是通過(guò)廠家提供的一條專用連接電纜，從一臺(tái)的UP堆棧端口直接連接到另一臺(tái)集線器的DOWN堆棧端口。堆棧中的所有集線器可視為一個(gè)整體的集線器來(lái)進(jìn)行管理，也就是說(shuō)，堆疊棧中所有的集線器從拓樸結(jié)構(gòu)上可視為一個(gè)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(huì)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(shí)別性能，所以堆棧在一起的集線器可以當(dāng)作一臺(tái)集線器來(lái)統(tǒng)一管理。集線器堆疊技術(shù)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(gè)實(shí)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(kuò)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(shí)現(xiàn)堆疊的集線器必須是可堆棧的；另一個(gè)這種堆棧連接一般彼此間隔非常近的向臺(tái)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(kuò)展連接方式受距離限制太大。

3. 級(jí)聯(lián)

　　級(jí)聯(lián)是另一種集線器端口擴(kuò)展方式，它是指使用集線器普通的或特定的端口來(lái)進(jìn)行集線器間的連接的。所謂普通端口就是通過(guò)集線器的某一個(gè)常用端口（如RJ-45端口）進(jìn)行連接，而所謂特殊端口就是集線器為級(jí)聯(lián)專門設(shè)計(jì)的一種級(jí)聯(lián)端口，一般都標(biāo)有UPLink字樣。因?yàn)橛袃煞N級(jí)聯(lián)方式，所以事實(shí)上所有的集線器都能夠進(jìn)行級(jí)聯(lián)，至少可以通過(guò)普通端口進(jìn)行。下面來(lái)分別看看這兩種級(jí)聯(lián)方式。

（1）使用Uplink端口級(jí)聯(lián)

　　Uplink級(jí)聯(lián)端口大多數(shù)集線器都會(huì)帶有，如圖22所示的就是一款帶有Uplink端口的集線器。當(dāng)使用集線器提供的專門用于上行連接的Uplink端口時(shí)，通常可利用直通跳線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(jí)聯(lián)的兩臺(tái)集線器間，級(jí)聯(lián)雙絞電纜所連接的下一臺(tái)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(diǎn)需要注意的是，有些品牌的集線器（如3Com）利用一個(gè)普通端口兼作Uplink端口，并利用一個(gè)開關(guān)（MDI/MDI-X轉(zhuǎn)換開關(guān)）在兩種類型間進(jìn)行切換。如圖24所示的為3Com SuperStack II MDI/MDI-X切換開關(guān)。

（2）使用普通端口級(jí)聯(lián)

　　集線器間除了可以使用上面介紹的專用級(jí)聯(lián)端口（Uplink端口）進(jìn)行級(jí)連外，還可以通過(guò)集線器的普通端口進(jìn)行級(jí)聯(lián)，不過(guò)要注意的是這時(shí)所用的連接雙絞線要用反線了，就是說(shuō)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(duì)調(diào)。

　　從以上兩種集線器端口擴(kuò)展方式（堆棧與級(jí)聯(lián)）可以看出堆棧方式實(shí)現(xiàn)起來(lái)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(jí)聯(lián)方式相對(duì)來(lái)說(shuō)實(shí)現(xiàn)起來(lái)比較容易，投資也較便宜（帶有級(jí)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(guò)普通端口來(lái)實(shí)現(xiàn)級(jí)聯(lián)），在距離上也是有很大余地的，可以達(dá)到單段雙絞線網(wǎng)段的最大距離100m，實(shí)現(xiàn)起來(lái)比較靈活。但是不得不說(shuō)明的一點(diǎn)就是堆棧方式在性能方面遠(yuǎn)比級(jí)聯(lián)方式更具有優(yōu)勢(shì)，而且堆棧方式可以實(shí)現(xiàn)多臺(tái)集線器統(tǒng)一管理。

　　集線器間的級(jí)聯(lián)除了能夠增加集線器的端口數(shù)量外，還有一個(gè)重要作用就是延擴(kuò)局域網(wǎng)絡(luò)的范圍（其實(shí)在同時(shí)也擴(kuò)展了集線器的端口數(shù)）。對(duì)于10Base-T網(wǎng)絡(luò)而言，非屏蔽雙絞線所能允許的最長(zhǎng)傳輸距離為100米，也就是說(shuō)，網(wǎng)絡(luò)范圍為以集線器為中心的100m范圍，這對(duì)于一個(gè)較大型的網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)肯定是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。這時(shí)當(dāng)計(jì)算機(jī)與集線器的距離超過(guò)100米時(shí)，就可以通過(guò)在線路的中間加一個(gè)集線器的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)距離的擴(kuò)展，只需要計(jì)算機(jī)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(wèn)題。雖然集線器級(jí)連方式有專用Uplink端口方式和普通端口方式兩種，但從網(wǎng)絡(luò)連接距離來(lái)考慮的話最好選用Uplink端口方式，因?yàn)檫@種連接方式可以最大限度的保證下一個(gè)集線器的帶寬和信號(hào)強(qiáng)度，而采用普通端口進(jìn)行擴(kuò)展的話信號(hào)衰減嚴(yán)重，而且?guī)捠芫W(wǎng)絡(luò)影響較大，這對(duì)于有多級(jí)級(jí)聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)中是比較注重的。