集线器

好长时间没有静下心来写点东西了，今天就奢侈一会吧，听着音乐，把前几天遇到的一次网络故障回顾一下吧。首先声明我不是什么大神级别的网工，如果你想从我这篇文章里学习到什么很牛逼的技术的话，恐怕要让你失望了。我只是我。 这次实验室的网络故障，算是我接触计算机以来最折腾我的一次了吧。情况是这样的，应该是上周的周四吧，下午网络就不通了，右下角的电脑图标有一个黄色的感叹号。计算机接触了有3年了吧，知道这是怎么回事，在学校里，也经常遇到这样的问题，一般都是2天左右就好了。所以，就没怎么着急。 关于我们实验室，网络环境是这样的：墙上有一个接口，一根以太网网线从这个接口，串联了2个数据链路层的交换机，每个交换机个连接了10台电脑左右。 一般情况下，电脑右下角的小图标如果显示有一个红叉，说明是网线没有插好。如果是黄色的感叹号，则说明是网络的问题。因为学校整个是局域网，而且，现在的我们不需要手工分配IP，都是自动获取的IP。所以，如果出现黄色的感叹号一般不是我们的问题，如果你的电脑连接的有一个路由器的话，那么重启一下路由试试，如果路由也是好的。而且，其他宿舍或隔壁的办公室有网络的话，还有你的电脑的网卡驱动也是好的话，没有办法了，拨打校园的网络维修人员吧。 就这样一晃，3天过去了，周一，我和我的同学实在忍不下去了。这一次，我真的尝试了没有网络的日子，3天，我们都受不了了，开始行动吧。 在这次故障的前几天

文章目录 1.中继器 2.集线器 1.中继器 2.集线器 参考：https://www.bilibili.com/video/av70228743?p=17 来源： CSDN 作者： BitHachi 链接： https://blog.csdn.net/weixin_43914604/article/details/104719759

中继器 诞生原因： 由于存在损耗，在线路上传输的信号功率会逐渐衰减，衰减到一定程度时将造成信号失真，因此会导致接收错误。 中继器的功能：对信号进行再生和还原，对衰减的信号进行放大，保持与原数据相同，以增加信号传输的距离，延长网络的长度。简单来说，中继器就是在再生数字信号。 中继器的两端： 两端的网络部分是网段，而不是子网，适用于完全相同的两类网络的互连，且两个网段速率要相同。 中继器只将任何电缆段上的数据发送到另一端电缆上，它仅作用于信号的电气部分，并不管数据中是否有错误数据或不适于网段的数据。 两端可练相同媒体，也可连不同媒体。 中继器两端的网段一定要是同一个协议。（中继器不会存储转发） 5-4-3规则：网络标准中都对信号的延迟范围做了具体的规定，因而中继器只能在规定的范围内进行，否则会网络故障。 集线器（多口中继器） ​ 集线器的功能：对信号进行再生放大转发，对衰减的信号进行放大，接着转发到其他所有（除输入端口外）处于工作状态的端口上，以增加信号传输的举例，延长网络的长度。不具备信号的定向传送能力，是一个共享式设备。（一般采用广播方式） 来源： CSDN 作者： 有难易乎 链接： https://blog.csdn.net/qq_37635157/article/details/104580707

中继器（物理层） 诞生原因：由于存在损耗，在线路上传输的信号功率会逐渐衰减，衰减到一定程度时将造成信号失真，因此会导致接收错误。 功能：对信号进行再生和还原。对衰减的信号进行放大，保持与元数据相同，以增加信号传输的距离。 集线器（多口中继器） 作用：对信号进行再生放大转发，不具备信号的定向传送能力，是一个共享式设备。 集线器不能分割冲突域，选在集线器上的工作主机平分带宽。 网桥（数据链路层） 作用：网桥根据MAC帧的目的地址对帧进行转发和过滤。当网桥收到一个帧时，并不向所有接口转发此帧，而是先检查此帧的目的MAC地址，然后再确定该帧转发到哪一个接口，或者是把它丢弃。 优点：增大吞吐量、扩大了物理范围、提高了可靠性、可连接不同物理层和不同速率的以太网。 交换机（多接口网桥） 交换机转发的消息叫做帧。 集线器的信道利用率太低了，所以就出现了交换机。 交换机内部会维护一个MAC地址表，交换机在转发帧时，就会查找该MAC地址表，然后将帧从适合的端口转发出去。 路由器（网络层） 路由器转发的消息叫IP数据报 路由器是一种具有多个输入端口和多个输出端口的专用计算机，其任务是转发分组。 路由器的转发分组正是网络层的主要工作。 来源： https://www.cnblogs.com/xiaobaizzz/p/12297601.html

网络 ：几部计算机主机或网络打印机之类的接口设备，通过网线或者无线网络技术将其连接起来，使得数据可以通过网络介质（网线以及其他网卡等硬件）来传输的一种方式。 网络分类 ： 　　1. 以太网 （Ethernet）:局域网（local area network，LAN）使用的就是以太网 　　　　以太网络传输速度单位用的是Mbps，需要注意的是其中的b用的是bit而不是我们常用的byte，所以我们家中定宽带时的实际下载速度需要除以8才能够得到一般速度。 　　　　我们常见的网线就是用于传输以太网数据的，通过主机的网卡连接另一台主机的网卡或者集线器（Hub）【集线器* 注1 】 　　　　以太网的传输协议：CSMA/CD 　　　　　　以太网的传输关键是以太网卡（常简称网卡），每张网卡有一个“固定”的网卡号称为MAC地址（6bytes大小，是硬件地址标识），所以能够用于确定位置。 　　　　　　以太网内的机器间数据传输就是使用CSMA/CD协议来发送MAC数据帧的，MAC数据帧构成如下： 　　　　　　 *其中的目标地址与源地址即是MAC地址 　　　　注1：集线器是网络共享介质设备，局域网络所有主机连接到他，当需要主机间通信时将数据发送到集线器，其再负者转发出去直到目标主机收到并接收数据。还有个叫交换机（Switch）的非共享介质设备也起类似作用，但是他们转发数据的原理不同

3.1信号在网线和集线器中的传输 3.2交换机的包转发 3.3路由器的包转发操作 3.4路由器的附加功能 3.1信号在网线和集线器中传输 3.1.1每个包都是独立传输的 客户端计算机连接的局域网结构如下图所示，要经过集线器，交换机和路由器最终进入互联网。 3.1.2防止网线中的信号衰减很重要 本章是从信号流出网卡进入网线开始，网卡中的PHY(MAU)模块负责将包转换成电信号，信号通过RJ-45接口进入双绞线。如下图右侧所示。 以太网信号的本质是正负变化的电压，网卡的PHY(MAU)模块就是一个从正负两个信号端子输出信号的电路。 网卡的PHY(MAU)模块直接连接在下图右侧中的RJ-45接口，信号从这个接口的1号和2号针脚流入网线，然后，信号会通过网线到达集线器的接口，这个过程就是单纯地传输电信号而已。 但是，信号到达集线器的时候并不是跟发出去的时候一摸一样，集线器收到的信号有时候会出现衰减，如下图所示。信号在网线的传输过程中能量会逐渐损失，网线越长，信号衰减就越严重。 以太网中的信号波形是方形的，但损失能量会让信号的拐角变圆，这是因为电信号的频率越高，能量的损失率越大。信号的拐角意味着电压发生剧烈的变化，而剧烈的变化意味着这部分的信号频率很高。高频信号更容易损失能量，因此本来剧烈变化的部分就会变成缓慢的变化，拐角也就变圆了。 如果已经衰减的信号再进一步失真就会出现对0和1的误判

CAN总线是控制器局域网(Controller Area Network)的简称，是国际上应用最广泛的现场总线之一，CAN总线协议已成为汽车控制系统和嵌入式工业局域网的标准总线。CAN总线有很多优秀的特点，比如：传输速度最高达1Mbps，通信距离最远到10Km，无损位仲裁机制，多主结构，理论上挂载到总线上的设备没有数量限制。 因此掌握CAN总线协议是很重要的，本文简要介绍CAN总线协议，以Linux驱动CAN网络为重点介绍。 一. CAN总线的物理特性 1.1 CAN总线的网络结构 CAN总线有CAN_H和CAN_L两根线组成，线上传输差分信号，为了避免信号的反射和不连续，需要在总线的两个端点接120欧姆电阻，不可不接或单接，因为双绞线的特性阻抗为120欧姆，在终端模拟无限远的传输线。CAN网络一般采用"T"型连接，如下图1-1所示，在波特率为1Mbps的情况下，分支长度最好不要超过0.3m。 图1-1: CAN总线T型网络结构 当然也可采用星型拓扑结构，如图1-2所示： 图1-2: CAN总线星型网络结构 如果图中节点采用等长接线连接，可以不使用CAN集线器设备，调节每个节点的终端电阻即可实现组网。终端电阻R=N*60Ω，N是分支节点的个数。注意网络中心不能加任何电阻。 在实际的应用中，我们几乎无法做到等长，在T型网络中也很难做到支线较短的情况

【若】 【1、端口】 端口可分为物理端口与逻辑端口。 所谓逻辑端口指的是计算机内部或交换机路由器内的端口，看不见，摸不着。 所谓物理端口，就是可见的端口，像：交换机路由器集线器、RJ11端口、RJ45端口等。 【无】 问：什么是RJ45端口，稍微科普一下呗？ 答：笔者也没搞明白RJ45、SFP、POE之间有啥联系和区别，总之就是一些网络接口，请看图： RJ45端口 SFP端口 POE端口 【羁】 问：你知道交换机、路由器、集线器之间的区别吗？ 答：笔者又没有搞的很透彻。 他们说：集线器工作在计算机网络物理层、交换机工作在数据链路层、路由器工作在网络层。 人家还说：外界网络先到路由器、再到交换机、再到集线器。路由器包含交换机和集线器的功能，交换机包含集线器的功能。还说一个路由器搞定，不需要下面的两个机器了。搞得交换机与集线器很受伤，像笔者一样为了喜欢的女孩不远千里却被人家所嫌弃嘲笑，落寞的离去。 【绊】 【逻辑端口】 1、端口范围：一个IP地址的端口从0-2^16-1，也就是0-65535个。 2、端口分类：TCP端口和UDP端口。 问：什么是TCP端口和UDP端口？ 答： TCP（Transmission Control Protocol，传输控制协议） 是基于连接的协议，也就是说，在正式收发数据前，必须和对方建立可靠的连接。 一个TCP连接必须要经过三次“对话”才能建立起来

互联硬件分为硬件的设备和用来数据传输的介质 , 而传输的设备又因为其所在的协议层不同而不同 . 分为物理层、数据链路层、网络层的设备。 物理层 中继器 目的：扩展网络 特点：成本低。但不能保证网络之间的安全 中继器 1.首先要保证每个分支中的数据包和逻辑链路协议是同样的。比如，在 802.3以太局域网和802.5之间，中继器是无法使它们通信的。 2.中继器能够用来连接不同的物理介质，并在各种物理介质中数据传输包。它能够连接不同类型的介质。 3.採用中继器连接网络分支的数目要受详细的网络体系结构限制。 4.中继器没有隔离和过滤功能。它不能阻挡含有异常的数据包从一个分支传到还有一个分支。这意味着，一个分支出现问题可能影响到其他的每个网络分支。 相当于：多port的中继器。试想，如果每一个设备仅仅有一个对外接口。那么意味着仅仅能建立一对点好点的通信。为了可以让通信“一对多”。须要将信号复制广播，于是，产生了集线器：把一个port的信息反复广播到其他 7个port上（如果是8口HUB）。所以HUB也可以叫做multiportrepeater。广播会产生冲突，HUB都有碰撞检測功能。有碰撞基本上就是避让，一个人说完了。还有一个人再说，所以效率低。 集线器 目的：数字信号放大和中转的作用 分类：无源集线器、有源集线器、智能集线器 集线器的主要功能是对接收到的信号进行再生整形放大

集线器： 能完成多个电脑的连接 任何数据都会以广播的形式发送，造成网络拥堵。 交换机： 能完成多个电脑的连接 学习前是广播，学习后是单播。 arp：根据ip查找mac地址 rarp：根据mac地址查找ip地址 ICMP：ping使用的协议 cmd窗口> arp -a 查询当前的ip与mac地址对应表 cmd窗口> arp -d 清除当前对应表 ping的过程：如果ip与mac地址对应表里没有查询到mac，则先发送arp请求，查询到mac后再发送icmp报文 来源： https://www.cnblogs.com/LiuYanYGZ/p/12227768.html