集線(xiàn)器的安裝與連接

三、集線(xiàn)器的連接

　　集線(xiàn)器的連接雖然簡(jiǎn)單，基本上不需什么配置，但是通過(guò)對它的連接原理的理解，可以更好地利用集線(xiàn)器，滿(mǎn)足中、小型網(wǎng)絡(luò )應用需求。在正式介紹集線(xiàn)器的連接方法前，先來(lái)了解一下集線(xiàn)器的信號轉發(fā)原理。

1. 集線(xiàn)器的信號轉發(fā)原理

　　集線(xiàn)器工作于OSI/RM參考模型的物理層和數據鏈路層的MAC（介質(zhì)訪(fǎng)問(wèn)控制）子層。物理層定義了電氣信號，符號，線(xiàn)的狀態(tài)和時(shí)鐘要求，數據編碼和數據傳輸用的連接器。因為集線(xiàn)器只對信號進(jìn)行整形、放大后再重發(fā)，不進(jìn)行編碼，所以是物理層的設備。10M集線(xiàn)器在物理層有4個(gè)標準接口可用，那就是：10BASE-5、10BASE-2、10BASE-T、10BASE-F。10M集線(xiàn)器的10BASE-5（AUI）端口用來(lái)連接層1和層2 。

　　集線(xiàn)器采用了CSMA/CD（載波幀聽(tīng)多路訪(fǎng)問(wèn)/沖突檢測）協(xié)議，CSMA/CD為MAC層協(xié)議，所以集線(xiàn)器也含有數據鏈路層的內容。

　　10M集線(xiàn)器作為一種特殊的多端口中繼器，它在連網(wǎng)中繼擴展中要遵循5-4-3規則，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(cháng)距離的。

　　集線(xiàn)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：首先是節點(diǎn)發(fā)信號到線(xiàn)路，集線(xiàn)器接收該信號，因信號在電纜傳輸中有衰減，集線(xiàn)器接收信號后將衰減的信號整形放大，最后集線(xiàn)器將放大的信號廣播轉發(fā)給其他所有端口。

2. 集線(xiàn)器的堆疊

　　為了使集線(xiàn)器滿(mǎn)足大型網(wǎng)絡(luò )對端口的數量要求，一般在較大型網(wǎng)絡(luò )中都采用集線(xiàn)器的堆疊或級聯(lián)方式來(lái)解決。但這兩種方式的主要應用場(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(xiàn)器的以電纜通過(guò)堆棧端口連接起來(lái)，以實(shí)現單臺集線(xiàn)器端口數的擴充，要注意的是只有可堆疊集線(xiàn)器才具備這種端口，一個(gè)可堆疊集線(xiàn)器中一般同時(shí)具有UP和DOWN堆疊端口。

　　集線(xiàn)器堆棧是通過(guò)廠(chǎng)家提供的一條專(zhuān)用連接電纜，從一臺的UP堆棧端口直接連接到另一臺集線(xiàn)器的DOWN堆棧端口。堆棧中的所有集線(xiàn)器可視為一個(gè)整體的集線(xiàn)器來(lái)進(jìn)行管理，也就是說(shuō)，堆疊棧中所有的集線(xiàn)器從拓樸結構上可視為一個(gè)集線(xiàn)器。如圖20所示的是一款3Com的SuperStack II PS Hub 40/50堆棧集線(xiàn)器的堆棧連接示意圖，而圖21所示的是Cisco FastHub 300/400堆棧集線(xiàn)器堆棧連接示意圖。這種集線(xiàn)器間的連接通常不會(huì )占用集線(xiàn)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(xiàn)器可以當作一臺集線(xiàn)器來(lái)統一管理。集線(xiàn)器堆疊技術(shù)采用了專(zhuān)門(mén)的管理模塊和堆棧連接電纜，能夠在集線(xiàn)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(hù)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(xiàn)器端口擴展方式要受到集線(xiàn)器的種類(lèi)和間隔距離的限制，首要條件是實(shí)現堆疊的集線(xiàn)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集線(xiàn)器之間的連接（廠(chǎng)家所能提供的堆棧連接電纜一般是1m的），所以這種集線(xiàn)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(xiàn)器端口擴展方式，它是指使用集線(xiàn)器普通的或特定的端口來(lái)進(jìn)行集線(xiàn)器間的連接的。所謂普通端口就是通過(guò)集線(xiàn)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(xiàn)器為級聯(lián)專(zhuān)門(mén)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(shí)上所有的集線(xiàn)器都能夠進(jìn)行級聯(lián)，至少可以通過(guò)普通端口進(jìn)行。下面來(lái)分別看看這兩種級聯(lián)方式。

（1）使用Uplink端口級聯(lián)

　　Uplink級聯(lián)端口大多數集線(xiàn)器都會(huì )帶有，如圖22所示的就是一款帶有Uplink端口的集線(xiàn)器。當使用集線(xiàn)器提供的專(zhuān)門(mén)用于上行連接的Uplink端口時(shí)，通?？衫弥蓖ㄌ€(xiàn)的雙絞線(xiàn)將該端口連接至其他集線(xiàn)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(xiàn)器間，級聯(lián)雙絞電纜所連接的下一臺集線(xiàn)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(xiàn)器（如3Com）利用一個(gè)普通端口兼作Uplink端口，并利用一個(gè)開(kāi)關(guān)（MDI/MDI-X轉換開(kāi)關(guān)）在兩種類(lèi)型間進(jìn)行切換。如圖24所示的為3Com SuperStack II MDI/MDI-X切換開(kāi)關(guān)。

（2）使用普通端口級聯(lián)

　　集線(xiàn)器間除了可以使用上面介紹的專(zhuān)用級聯(lián)端口（Uplink端口）進(jìn)行級連外，還可以通過(guò)集線(xiàn)器的普通端口進(jìn)行級聯(lián)，不過(guò)要注意的是這時(shí)所用的連接雙絞線(xiàn)要用反線(xiàn)了，就是說(shuō)雙絞線(xiàn)的兩端要跳線(xiàn)，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(xiàn)器端口擴展方式（堆棧與級聯(lián)）可以看出堆棧方式實(shí)現起來(lái)比較困難，投資較大，而且集線(xiàn)器間的距離也受到很大限制。而級聯(lián)方式相對來(lái)說(shuō)實(shí)現起來(lái)比較容易，投資也較便宜（帶有級聯(lián)端口的集線(xiàn)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)現級聯(lián)），在距離上也是有很大余地的，可以達到單段雙絞線(xiàn)網(wǎng)段的最大距離100m，實(shí)現起來(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比級聯(lián)方式更具有優(yōu)勢，而且堆棧方式可以實(shí)現多臺集線(xiàn)器統一管理。

　　集線(xiàn)器間的級聯(lián)除了能夠增加集線(xiàn)器的端口數量外，還有一個(gè)重要作用就是延擴局域網(wǎng)絡(luò )的范圍（其實(shí)在同時(shí)也擴展了集線(xiàn)器的端口數）。對于10Base-T網(wǎng)絡(luò )而言，非屏蔽雙絞線(xiàn)所能允許的最長(cháng)傳輸距離為100米，也就是說(shuō)，網(wǎng)絡(luò )范圍為以集線(xiàn)器為中心的100m范圍，這對于一個(gè)較大型的網(wǎng)絡(luò )來(lái)說(shuō)肯定是遠遠不夠的。這時(shí)當計算機與集線(xiàn)器的距離超過(guò)100米時(shí)，就可以通過(guò)在線(xiàn)路的中間加一個(gè)集線(xiàn)器的方法來(lái)實(shí)現距離的擴展，只需要計算機到集線(xiàn)器以及集線(xiàn)器到集線(xiàn)器的距離均小于100米就可以上述解決問(wèn)題。雖然集線(xiàn)器級連方式有專(zhuān)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(huà)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(gè)集線(xiàn)器的帶寬和信號強度，而采用普通端口進(jìn)行擴展的話(huà)信號衰減嚴重，而且帶寬受網(wǎng)絡(luò )影響較大，這對于有多級級聯(lián)的網(wǎng)絡(luò )中是比較注重的。