什麼是電腦網路集線器?

2024.03.30



網路
雖然網路集線器在現代網路設計中並不常見,但它們仍出現在一些考試中。儘管如此,仍然存在一些電腦網路集線器。了解它們有助於理解重要的基本網路主題,例如衝突域、第1層連接以及全雙工與半雙工。考慮到這一點,讓我們仔細看看電腦網路集線器!

快速定義:電腦網路集線器是一種第1層連接設備,它將收到的資料重新傳輸到其所有連接埠。與網路交換器不同,電腦網路集線器不會打破衝突域。

有時,學習IT認證需要學習在現實世界中很少見到的技術;對於許多IT專業人士來說,電腦網路集線器就符合這一描述。

雖然網路集線器在現代網路設計中並不常見,但它們仍出現在一些考試中。儘管如此,仍然存在一些電腦網路集線器。了解它們有助於理解重要的基本網路主題,例如衝突域、第1層連接以及全雙工與半雙工。考慮到這一點,讓我們仔細看看電腦網路集線器!

什麼是電腦網路集線器?

電腦網路集線器是第1層網路設備,在現代網路中已不常見,但仍偶爾出現在舊系統和網路考試中。對於大多數可能需要網路集線器的現代用例,第2層交換器、連接埠鏡像或網路分路器通常是更好的選擇。

集線器是10Mbps10BASE-T網路的標準配置,設備通常使用具有RJ45連接器的乙太網路電纜連接到電腦網路集線器。但是,從技術上講,它可以使用不同的連接介質,因此RJ45連接對於設備作為集線器並不是必要的。

集線器最重要的定義特徵之一是它不做什麼。

集線器不能防止網路衝突,因為單一集線器僅提供單一衝突域。了解這一點的重要性可能是有抱負的網路專業人士學習電腦網路集線器的最重要原因。

電腦網路集線器與網路交換器:衝突域為何重要

網路集線器不再經常使用,因為網路交換器可以處理大多數用例並分解衝突域。

衝突域是指資料傳輸可能在網路媒體(例如電纜)上發生衝突並需要重新傳輸的網路段。這些重新傳輸可能會在網路上造成擁塞和延遲。

在過去,成本是使用集線器的理由,但如今非管理型交換器的成本已經夠低,不再是決策的因素。

最常見的3種電腦網路集線器類型是什麼?

在「什麼是網路樞紐?」這個問題上,我只給其中兩個問題貼上技術上正確的標籤。 ,你會在網路上看到三種常見的電腦網路集線器。它們是:

被動:這些集線器不會放大網路訊號並將資料重新傳輸到所有連接埠。

主動:除了將資料重新傳輸到所有連接埠之外,主動網路集線器還可以充當訊號增強器,擴展乙太網路訊號。

智慧:大多數對「智慧型」集線器的描述其實是對其他網路設備的描述。一般來說,如果集線器具有額外的交換、管理或監控功能,則將其描述為智慧集線器。

電腦網路集線器的功能有哪些?

電腦網路集線器有兩個主要功能:透過其所有連接埠接收和傳輸網路資料。對於有源集線器,電腦網路集線器還可以充當訊號增強器。讓我們仔細看看這三個功能。

Rx:接收數據,Tx:傳送數據

網路中集線器的基本功能是:

  • 集線器從連接的裝置接收數據
  • 集線器將資料傳輸到所有連接的設備
  • 由於集線器每次只能發送或接收,因此它以半雙工方式運行

所有這些Tx和Rx的東西可能會讓有抱負的網路專業人士感到困惑,但一旦理解了它們的含義,一切就都很簡單了。它們只是傳輸(Tx)和接收(Rx)的簡寫。

在網路中,實體連接通常透過電纜和連接器實現(無線連接是一個明顯的例外)。這些連接通常每條線或“引腳”用於一種用途。

在10BASE-T網路通訊中,主機使用引腳1和2傳輸數據,使用引腳3和6接收數據。因此,引腳1和2為“Tx”,3和6為“Rx”。集線器等連接設備透過使用1和2接收、3和6發送來交換Tx和Rx。

如今,網路介面上的自動MDI-X偵測功能在實踐中使這些內容變得不那麼重要。但在網路集線器的時代,技術人員經常會忙著尋找交叉電纜來應對不同的連接埠引腳排列。

增強訊號

有時,需要訊號才能傳得更遠。就像WiFi擴展器可以增強無線訊號一樣,有源網路集線器可以作為有線連接的中繼器。有源電腦網路集線器是解決訊號強度較弱或將電纜延伸超過100公尺(雙絞線電纜乙太網路的典型最大長度)的可能解決方案。

網路集線器有任何現代用例嗎?

如今,電腦網路集線器實際上已成為傳統技術。在少數情況下,集線器可能會有所幫助。

例如,一些IT專業人員在想要將流量廣播到多個乙太網路連接埠時會購買網路集線器,以便他們可以輕鬆使用Wireshark等工具嗅探來自其他系統的流量。但是,支援連接埠鏡像的網路分接頭或交換器可能是生產環境的更好解決方案。

此外,由於電腦網路集線器不是全雙工的且不支援現代網路速度,因此將其引入網路可能會產生效能問題。

類似地,集線器可能是連接設備以進行故障排除或更換損壞的交換器的快速方法,但標準網路交換器可能會更好。

如何設定電腦網路集線器

電腦網路集線器的設定過程與非管理型第二層交換器類似。雖然具體情況可能因型號而異,但一般過程如下:

如果需要,將集線器插入電源:集線器(特別是需要放大訊號的主動集線器)通常需要透過交流電源線、壁式電源適配器或類似的電源連接器供電。

將網路設備連接到網路連接埠:在10BASE-T連接時代,集線器非常流行。可能會使用RJ45連接器連接乙太網路電纜。

將設備連接到上行鏈路連接埠:在現代網路上,可能不需要此步驟,但可能會出現。一些集線器包含一個“上行鏈路”端口,用於連接到另一個集線器。上行鏈路連接埠以多種不同的方式實現,包括使用已經「交叉」的引腳,以避免需要切換傳輸(Tx)和接收(Rx)引腳的交叉電纜。

檢查連接性:此時,網路設備應該可以通訊。大多數集線器都有診斷LED,可以幫助確認電源、衝突和連接埠活動等狀態。

如何解決網路集線器問題

有些與網路集線器相關的問題很容易診斷,有些則稍微複雜一些。讓我們看看如何排除不同的網路集線器問題。

無電源

如果網路集線器根本無法啟動,則很有可能是電源出了問題。請確保牆上插座有電,並且連接牢固。如果有備用電源線,請將其換上進行測試。

有電,但沒有連接

如果集線器已通電但連接的裝置未收到網路連接,則可能會有一些問題。若要開始故障排除,請確保所有電纜均已牢固連接。然後,使用以下故障排除步驟縮小問題範圍:

  • 確認設備已正確配置網路設定
  • 檢查使用的是正確的電纜(例如,交叉電纜與直通電纜)
  • 檢查所有設備是否支援集線器的網路速度(例如10Mbps半雙工)

網路效能問題

如果新增網路集線器會導致延遲、抖動和網路吞吐量降低等問題,最快的故障排除步驟之一可能是新增非託管交換器。如果此方法可以解決問題,則根本原因可能是網路上的衝突增加。

過去,檢查網路架構並查看5-4-3規則等設計實踐是否有幫助是明智之舉。然而,如今,安裝網路交換器可能是解決問題的更快、更好的方法。

總結

無論是在為下一個證書而學習,還是試圖弄清楚在配線櫃中找到的舊設備如何工作,或者只是對加強網路基礎知識感興趣,了解電腦網路集線器都會有所幫助。

雖然這種傳統技術可能不是網路現代化購物清單的首選,但在某些特殊情況下仍然有用,值得學習。