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2024年6月1日发(作者：)

号称网络硬件三剑客的集线器（Hub）、交换机（Switch）与路由器（Router）一直都是网

络界的活跃分子，但让很多初入网络之门的菜鸟恼火的是，它们三者不仅外观相似，而且经

常呆在一起，要想分清谁是谁，感觉有点难!就让我们一起来看看它们之间有什么区别和联

系吧!

三剑客的工作原理

一、集线器

1.什么是集线器

在认识集线器之前，必须先了解一下中继器。在我们接触到的网络中，最简单的就是两台

电脑通过两块网卡构成“双机互连”，两块网卡之间一般是由非屏蔽双绞线来充当信号线的。

由于双绞线在传输信号时信号功率会逐渐衰减，当信号衰减到一定程度时将造成信号失真，

因此在保证信号质量的前提下，双绞线的最大传输距离为100米。当两台电脑之间的距离

超过100米时，为了实现双机互连，人们便在这两台电脑之间安装一个“中继器”，它的作用

就是将已经衰减得不完整的信号经过整理，重新产生出完整的信号再继续传送。

中继器就是普通集线器的前身，集线器实际就是一种多端口的中继器。集线器一般有4、

8、16、24、32等数量的RJ45接口，通过这些接口，集线器便能为相应数量的电脑完成“中

继”功能。由于它在网络中处于一种“中心”位置，因此集线器也叫做“Hub”。

2.集线器的工作原理

集线器的工作原理很简单，以图2为例，图中是一个具备8个端口的集线器，共连接了8

台电脑。集线器处于网络的“中心”，通过集线器对信号进行转发，8台电脑之间可以互连互

通。具体通信过程是这样的：假如计算机1要将一条信息发送给计算机8，当计算机1的网

卡将信息通过双绞线送到集线器上时，集线器并不会直接将信息送给计算机8，它会将信息

进行“广播”--将信息同时发送给8个端口，当8个端口上的计算机接收到这条广播信息时，

会对信息进行检查，如果发现该信息是发给自己的，则接收，否则不予理睬。由于该信息是

计算机1发给计算机8的，因此最终计算机8会接收该信息，而其它7台电脑看完信息后，

会因为信息不是自己的而不接收该信息。

3.集线器的特点

1）共享带宽

集线器的带宽是指它通信时能够达到的最大速度。目前市面上用于中小型局域网的集线器

主要有10Mbps、100Mbps和10/100Mbps自适应三种。

10Mb带宽的集线器的传输速度最大为10Mbps，即使与它连接的计算机使用的是

100Mbps网卡，在传输数据时速度仍然只有10Mbps。10/100Mbps自适应集线器能够根据

与端口相连的网卡速度自动调整带宽，当与10Mbps的网卡相连时，其带宽为10Mb；与

100Mbps的网卡相连时，其带宽为100Mb，因此这种集线器也叫做“双速集线器”。

集线器是一种“共享”设备，集线器本身不能识别目的地址，当同一局域网内的A主机给B

主机传输数据时，数据包在以集线器为架构的网络上是以广播方式传输的，由每一台终端通

过验证数据包头的地址信息来确定是否接收。

由于集线器在一个时钟周期中只能传输一组信息，如果一台集线器连接的机器数目较多，

并且多台机器经常需要同时通信时，将导致集线器的工作效率很差，如发生信息堵塞、碰撞

等。

为什么会这样呢?打给比方，以图2为例，当计算机1正在通过集线器发信息给计算机8

时，如果此时计算机2也想通过集线器将信息发给计算机7，当它试图与集线器联系时，却

发现集线器正在忙计算机1的事情，于是计算机2便会“带”着数据站在集线器的面前等待，

并时时要求集线器停下计算机1的活来帮自己干。如果计算机2成功地将集线器“抢”过来了

（由于集线器是“共享”的，因此很容易抢到手），此时正处于传输状态的计算机1的数据便

会停止，于是计算机1也会去“抢”集线器……

可见，集线器上每个端口的真实速度除了与集线器的带宽有关外，与同时工作的设备数量

也有关。比如说一个带宽为10Mb的集线器上连接了8台计算机，当这8台计算机同时工

作时，则每台计算机真正所拥有的带宽是10/8=1.25Mb!

2 半双工

先说说全双工：两台设备在发送和接收数据时，通信双方都能在同一时刻进行发送或接收

操作，这样的传送方式就是全双工。而处于半双工传送方式的设备，当其中一台设备在发送

数据时，另一台只能接收，而不能同时将自己的数据发送出去。

由于集线器采取的是“广播”传输信息的方式，因此集线器传送数据时只能工作在半双工状

态下，比如说计算机1与计算机8需要相互传送一些数据，当计算机1在发送数据时，计

算机8只能接收计算机1发过来的数据，只有等计算机1停止发送并做好了接收准备，它

才能将自己的信息发送给计算机1或其它计算机。

二、交换机

1.什么是交换机

本文标签： 集线器计算机信息信号接收

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