我們知道，單車道上通常只允許一個(gè)行駛方向的車通過，但是在小城鎮(zhèn)，條件有限通常沒有這樣的規(guī)定，單車道也很有可能允許兩個(gè)行馳方向的車通過，但是必須是不同時(shí)刻經(jīng)過。在集線器中也一樣，雖然各節(jié)點(diǎn)與集線器的連接已有各自獨(dú)立的通道，但是在集線器內(nèi)部卻只有一個(gè)共同的通道，上、下行數(shù)據(jù)都必須通過這個(gè)共享通道發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，這樣有可能像單車道一樣，當(dāng)上、下行通道同時(shí)有數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)，就可能出現(xiàn)塞車現(xiàn)象。很好理解吧？

　　正因?yàn)榧€器的這一不足之處，所以它不能單獨(dú)應(yīng)用于較大網(wǎng)絡(luò)中（通常是與交換機(jī)等設(shè)備一起分擔(dān)小部分的網(wǎng)絡(luò)通信負(fù)荷），就像在大城市中心不能有單車道一樣，因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)越來，出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)碰撞現(xiàn)象的機(jī)會(huì)就越大。也正因如此，集線器的數(shù)據(jù)傳輸效率是比較低的，因?yàn)樗谕粫r(shí)刻只能有一個(gè)方向的數(shù)據(jù)傳輸，也就是所謂的"單工"方式。如果器網(wǎng)絡(luò)中要選用集線器作為單一的集線設(shè)備，則網(wǎng)絡(luò)規(guī)模最好在10臺(tái)以內(nèi)，而且集線器帶寬應(yīng)為10/100Mbps以上。

　　集線器除了共享帶寬這一不足之處外，還有一個(gè)方面在選擇集線器時(shí)必須要考慮到，那就是它的廣播方式。因?yàn)榧€器屬于純硬件網(wǎng)絡(luò)底層設(shè)備，基本上不具有"智能記憶"能力，更別說"學(xué)習(xí)"能力了。它也不具備交換機(jī)所具有的MAC地址表，所以它發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)都是沒有針對性的，而是采用廣播方式發(fā)送。也就是說當(dāng)它要向某節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，不是直接把數(shù)據(jù)發(fā)送到目的節(jié)點(diǎn)，而是把數(shù)據(jù)包發(fā)送到與集線器相連的所有節(jié)點(diǎn)。??

　　這種廣播發(fā)送數(shù)據(jù)方式有兩方面不足：（1）用戶數(shù)據(jù)包向所有節(jié)點(diǎn)發(fā)送，很可能帶來數(shù)據(jù)通信的不安全因素，一些別有用心的人很容易就能非法截獲他人的數(shù)據(jù)包；（2）由于所有數(shù)據(jù)包都是向所有節(jié)點(diǎn)同時(shí)發(fā)送，加上以上所介紹的共享帶寬方式，就更加可能造成網(wǎng)絡(luò)塞車現(xiàn)象，更加降低了網(wǎng)絡(luò)執(zhí)行效率。

二、集線器的安裝

　　了解了集線器的工作原理后，我們再來了解一下集線器在局域網(wǎng)中的安裝與連接方法。
　　 接入設(shè)備最重要的是它的接口技術(shù)，不同的接口應(yīng)用于不同的應(yīng)用環(huán)境，不同的應(yīng)用又對應(yīng)于相應(yīng)的接口，不僅集線器如此，包括后面將要講到的交換機(jī)、路由器等都一樣。集線器的接口相對來說是最簡單的，為了使大家熟練地掌握集線器的各種應(yīng)用連接，我們有必要對集線器的一些主要接口進(jìn)行一下認(rèn)識。

1. 集線器常見端口

　　集線器通常都提供三種類型的端口，即RJ-45端口、BNC端口和AUI端口，以適用于連接不同類型電纜構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)。一些高檔集線器還提供有光纖端口和其他類型的端口。

（1）RJ-45接口

　　RJ-45接口可用于連接RJ-45接頭，適用于由雙絞線構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)，這種端口是最常見的，一般來說以太網(wǎng)集線器都會(huì)提供這種端口。我們平常所講的多少口集線器，就是指的具有多少個(gè)RJ-45端口。

　　集線器的RJ-45端口即可直接連接計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)打印機(jī)等終端設(shè)備，也可以與其他交換機(jī)、集線器等集線設(shè)備和路由器進(jìn)行連接。需要注意的是，當(dāng)連接至不同設(shè)備時(shí)，所使用的雙絞線電纜的跳線方法有所不同。具體參見前面介紹的網(wǎng)線制作篇內(nèi)容介紹。

（2）BNC端口

　　BNC端口就是用于與細(xì)同軸電纜連接的接口，它一般是通過BNC T型接頭進(jìn)行連接的。

　　???? 大多數(shù)10Mbit/s集線器都擁有一個(gè)BNC端口。當(dāng)集線器同時(shí)擁有BNC和RJ-45端口時(shí)，由于既可通過RJ-45端口與雙絞線網(wǎng)絡(luò)連接，又可通過BNC接口與細(xì)纜網(wǎng)絡(luò)連接，因此，可實(shí)現(xiàn)雙絞線和細(xì)同軸電纜兩個(gè)采用不同通訊傳輸介質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)之間的連接。這種雙接口的特性可用于兼容原有的細(xì)同軸電纜網(wǎng)絡(luò)（10Base-2），并可實(shí)現(xiàn)逐步向主流的雙絞線網(wǎng)絡(luò)（10Base-T）的過渡，當(dāng)然還可實(shí)現(xiàn)與遠(yuǎn)程細(xì)同軸電纜網(wǎng)絡(luò)（少于185米）之間的連接。

　　同樣，如果兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)之間的距離大于100米，使用雙絞線不能實(shí)現(xiàn)兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)之間的連接時(shí)，這時(shí)也可以通過集線器的BNC端口利用細(xì)同軸電纜傳輸將兩個(gè)輸網(wǎng)絡(luò)連接起來，而兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)都可以仍采用雙絞線這種廉價(jià)、常見的傳輸介質(zhì)，如圖6所示。不過要注意的是這兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)之間的距離仍不能大于185m。

（3）AUI端口

　　AUI端口可用于連接粗同軸電纜的AUI接頭，因此這種接口用于與粗同軸電纜網(wǎng)絡(luò)的連接，它的示意圖如圖7所示，目前帶有這種接口的集線器比較少，主要是在一些骨干級集線器中才具備。

　　由于采用粗同軸電纜作為傳輸介質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)造價(jià)較高，且布線較為困難，所以，實(shí)踐中真正用于粗同軸電纜進(jìn)行布線的情況已十分少見。不過，由于單段粗同軸電纜的（10Base-5）所支持的傳輸距離高達(dá)500米，因此，完全可以使用粗同軸電纜作為較遠(yuǎn)距離網(wǎng)絡(luò)之間連接的通訊電纜。因此，也可以作為一種廉價(jià)的遠(yuǎn)程連接解決方案。連接圖參照上圖6所示，所不同的這里所采用的網(wǎng)絡(luò)間的連接介質(zhì)為粗同軸電纜。

　　借助于收發(fā)器，AUI端口也可實(shí)現(xiàn)與RJ-45接口、BNC接口甚至光纖接口的連接。下圖8所示的從左至右分別為：AUI to RJ-45收發(fā)器（用于實(shí)現(xiàn)AUI端口與RJ-45接口的連接）、AUI to BNC收發(fā)器（用于實(shí)現(xiàn)AUI端口與BNC接口的連接）、AUI to ST收發(fā)器（用于實(shí)現(xiàn)AUI端口與光纖接口的連接）。當(dāng)然這種收發(fā)器種類還有許多，如RJ-45 to RS-232、RJ-45 to BNC等。不過千萬不要小看這小小的玩意兒，猜一下其價(jià)格，我想多數(shù)情況下您是會(huì)把它看扁了，我第一次購買時(shí)也是怎么也想不通的這個(gè)價(jià)格的，但問了許多家（還真難找），我才明白我得接受這個(gè)價(jià)格事實(shí)。一般來說這種產(chǎn)品，正品的要130元左右，是不是出乎您的意料呢？這種轉(zhuǎn)接口收發(fā)器主要品牌有：D-Link、HP等。這種產(chǎn)品起到一個(gè)接口類型轉(zhuǎn)換的作用（當(dāng)然不是電纜連接這么簡單，需要通過一定電路來完成的），所以通常稱之為"轉(zhuǎn)接器"。

（4）集線器堆疊端口

　　這種端口當(dāng)然是只有可堆棧集線器才具備的，它的作用也就是如它的名字一樣，是用來連接兩個(gè)可堆棧集線器的。一般來說一個(gè)可堆棧集線器中同時(shí)具有兩個(gè)外觀類似的端口：一個(gè)標(biāo)注為"UP"，另一個(gè)就標(biāo)注為"DOWN"，在連接時(shí)是用電纜從一個(gè)集線器的"UP"端口連接到另一個(gè)可堆集線器的"DOWN"端口上，都是"母"頭，所以連接線端就必須都是"公頭"了，不過這種連接線是購買可堆棧集線器時(shí)廠家就會(huì)為您提供的，如果損壞或丟失，也可直接在電腦城做一條，只要對商家講明用途即可。

2. 集線器的安裝

　　集線器的安裝相對簡單，尤其是傻瓜集線器，只要將其固定在配線柜并插上電源線即可。需要連接哪根雙絞線，就把哪根雙絞線的RJ-45頭插入至集線器端口即可。智能集線器雖然也是固定好就能行使用，不過，如果想實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程管理，就必須進(jìn)行必要的配置，為集線器指定IP地址信息。另外在一些大的網(wǎng)絡(luò)中一般都采用機(jī)架式集線器，這樣就涉及到集線器的機(jī)架安裝了。

　　集線器從結(jié)構(gòu)上來講有機(jī)架式和桌機(jī)式的兩種，一般部門用的集線器是采用桌面式；企業(yè)機(jī)房通常采用機(jī)架式。機(jī)架式集線器便于固定在一個(gè)固定的地方，一般是與其它集線器、交換機(jī)，還有的與服務(wù)器安裝放在一個(gè)機(jī)柜中，這一樣一來一則便于網(wǎng)絡(luò)的連接與管理，同時(shí)也節(jié)省上設(shè)備所占用的空間。如果您在選購時(shí)所選購的是機(jī)架式的集線器時(shí)，您可以選配集線器機(jī)架（一般為廠家提供）。下面我們就來看一下機(jī)架式集線器的安裝。

　　機(jī)架式的集線器一般都是與其它設(shè)備一起安裝在機(jī)柜中，這些機(jī)柜當(dāng)然在業(yè)界都有相應(yīng)的結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)的，特別是在尺寸方面有嚴(yán)格的規(guī)定（如寬度，1U（單元）的高度等），這樣所有設(shè)備都可以方便、美觀地安裝在一起，這就是為什么集線器里面空空的，卻非要做得一樣大的原因所在，當(dāng)然機(jī)箱大也有另一方面好處，那就是可以更好地散熱。

　　在國際標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜從寬度上大致可分19英寸、23英寸和24英寸三類，這主要是根據(jù)服務(wù)器機(jī)柜的要求而定的。根據(jù)安裝設(shè)備數(shù)量的不同，還可以選擇不同高度的機(jī)柜。機(jī)柜的高度通常以"U"作為單位，"U"其實(shí)就是"Unit"的意思，中文的意思就是"一單元"，1U=1.75英寸。這種機(jī)柜的安裝通常主要按以下幾步來進(jìn)行。

第1步： 固定安裝支架

　　在將集線器安裝至機(jī)柜之前，應(yīng)當(dāng)先在集線器規(guī)定位置上安裝固定支架（這要參照操作手冊進(jìn)行），這是為以后將集線器安裝在機(jī)架上作準(zhǔn)備。不同的集線器，所安裝的支架有較大的差異，不過，安裝原理基本上是一致的。圖10所示的是Cisco集線器隨機(jī)提供的一種安裝支架。

　　Cisco公司網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的尺寸大多為19英寸（因?yàn)?9英寸是國際上最為流行的機(jī)柜標(biāo)準(zhǔn)），當(dāng)將19英寸的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備安裝至19英寸機(jī)柜時(shí)，安裝支架的固定方式如圖11所示。當(dāng)將機(jī)柜的尺寸為23或24英寸時(shí)，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備就需要安裝至23或24英寸機(jī)柜中。

第2步： 固定設(shè)備

　　安裝支架固定好之后，接下來要做的就是把安裝好支架的集線器設(shè)備放入機(jī)柜相應(yīng)位置，并且固定在機(jī)柜中了。其實(shí)這種安裝方法很容易，實(shí)際上只是固定幾個(gè)鏍釘即可，安裝方式參照圖13所示。

第3步： 固定導(dǎo)線器

　　將集線器安裝至機(jī)柜后，就要進(jìn)行網(wǎng)線連接了，在一個(gè)機(jī)柜中一般來說有好幾個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備在地起，這樣也就有許多條網(wǎng)線集中在這個(gè)機(jī)柜中，如果這些網(wǎng)線不理清楚的話對網(wǎng)絡(luò)管理會(huì)帶來非常大的不便，為此我們就需要對網(wǎng)線進(jìn)行捆綁安裝、整理。這時(shí)一般就要為網(wǎng)線安裝導(dǎo)線器，從而使成束地網(wǎng)線變得整齊和美觀，且易于管理。

　　上面我們介紹了機(jī)架式集線器安裝在機(jī)柜中的方法，這一般適用于較大網(wǎng)絡(luò)中，對于小型辦公室，通常沒有機(jī)柜，集線器只能安裝在桌面或墻面上。

　　集線器在桌面上的安裝，可先固定安裝支架在桌面上，這種安裝方式要注意又有兩種不同的安裝方向：一種是讓集線器水平放置的水平安裝方式，如圖15為水平固定方式；另一種是讓集線器垂直放置。

　　集線器在墻面上安裝的方法同樣有兩種方式：一種是把集線器水平固定在墻上，則可采用如圖17所示的安裝方法；另一種是把集線器垂直安裝在墻上。

三、集線器的連接

　　集線器的連接雖然簡單，基本上不需什么配置，但是通過對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，先來了解一下集線器的信號轉(zhuǎn)發(fā)原理。

1. 集線器的信號轉(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)訪問控制）子層。物理層定義了電氣信號，符號，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(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）端口用來連接層1和層2 。

　　集線器采用了CSMA/CD（載波幀聽多路訪問/沖突檢測）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是用來延長距離的。

　　集線器的工作過程是非常簡單的，它可以這樣的簡單描述：首先是節(jié)點(diǎn)發(fā)信號到線路，集線器接收該信號，因信號在電纜傳輸中有衰減，集線器接收信號后將衰減的信號整形放大，最后集線器將放大的信號廣播轉(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聯(lián)方式來解決。但這兩種方式的主要應(yīng)用場合不一樣，下面先來介紹堆疊方式。

　　堆疊方式是指將若干集線器的以電纜通過堆棧端口連接起來，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)整體的集線器來進(jìn)行管理，也就是說，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. 級聯(lián)

　　級聯(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進(jìn)行集線器間的連接的。所謂普通端口就是通過集線器的某一個(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聯(lián)專門設(shè)計(jì)的一種"級聯(lián)端口"，一般都標(biāo)有"UPLink"字樣。因?yàn)橛袃煞N級聯(lián)方式，所以事實(shí)上所有的集線器都能夠進(jìn)行級聯(lián)，至少可以通過普通端口進(jìn)行。下面來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(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，級聯(lián)的兩臺(tái)集線器間，級聯(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）使用普通端口級聯(lián)

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

　　從以上兩種集線器端口擴(kuò)展方式（"堆棧"與"級聯(lián)"）可以看出堆棧方式實(shí)現(xiàn)起來比較困難，投資較大，而且集線器間的距離也受到很大限制。而級聯(lián)方式相對來說實(shí)現(xiàn)起來比較容易，投資也較便宜（帶有級聯(lián)端口的集線器隨處都是，而且也不是很貴，況且還可以通過普通端口來實(shí)現(xiàn)級聯(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)起來比較靈活。但是不得不說明的一點(diǎn)就是堆棧方式在性能方面遠(yuǎn)比級聯(lián)方式更具有優(yōu)勢，而且堆棧方式可以實(shí)現(xiàn)多臺(tái)集線器統(tǒng)一管理。