1、基本型集线器(Dumb HUB)
一般“基本型”HUB的面板上均有LED状态指示灯,具有自动诊断故障点的能力,但不具备网络管理的功能,故价格比较便宜。在一般中、小企业的环境中,若所连接的电脑不多(10-20台),且使用者集中于某一区域,则选用价廉但实用的基本型HUB即可,如图2.9所示。
图 2.9 基本集线器
2、智能型HUB(Intelligent HUB)
智能型HUB除了具有基本型HUB的功能外,另外它也具有SNMP(Small Network Management Protocol)网管功能:统计每一接口的数据流量、数据、用户接口的Enable/Disable管制功能、故障排除等。在一大型企业网络中,若部门分布较广,所连接的电脑较多且将来有扩充的趋势,则应选购含网管功能的智能型集线器为宜。
3、机架式HUB(Chaiss concentrator)
机架型HUB是指HUB中包含了数种可供网络扩充的模块(如10Base-T、Token-Ring、Bridge等),通常具备SNMP网管功能。机架式HUB的最大优点为易于扩充。
目前,由于智能型HUB的功能日趋完善,价格不断降低,因此机架式HUB逐渐被淘汰。 4、堆栈式HUB
10Base-T HUB虽然可借层层级联的方式来扩充其网络,但其缺点是每级联一层,其频宽即相对降低。例如,假设第一层HUB的频宽为10Mbps,则第二层HUB的频宽降为10Mbps/2(使
用了两个接口),而第三层HUB的频宽又是第二层频宽再除以使用的接口数。由此可知,HUB级联的层数愈多,其频宽也愈慢。
为了解决此问题,网络厂商设计了“堆栈式”(Stackable)的HUB,如图2.10,即用电缆将HUB与HUB两两相接,这样的连法使各台HUB均被视为同一层级(即它们的频宽均一致)。在不减低频宽的前提下,这种HUB的设计也算是提高网络速度的一种方法。
图2.10 堆栈式HUB
堆栈式HUB的好处除了更适合网络的扩充外,也相对降低了Port的成本。另外它放置的位置集中,故管理也更为容易。
2.3.6 交换机(Switch)
在计算机网络系统中,交换概念的提出是对于共享工作模式的改进。前面介绍过的HUB
集线器就是一种共享设备,HUB本
身不能识别目的地址,当同一局域网的A主机给B主机传输数据时,数据包在以HUB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的地址信息来确定是否接收。也就是说,在这种工作方式下,同一时刻网络上只能传输一组数据帧的通讯,如果发生碰撞还得重试。这种方式就是共享网络带宽。
图2.11 交换机
交换机拥有一条很高带宽的背部总线和部交换矩阵。交换机的所有的端口都挂接在这条背部总线上,控制电路收到数据包以
后,处理端口会查找存中的地址对照表以确定目的MAC(网卡的硬件地址)的NIC(网卡)挂接在哪个端口上,通过部交换矩阵迅速将数据包传送到目的端口,目的MAC若不存在才广播到所有的端口,接收端口回应后交换机会“学习”新的地址,并把它添加入部地址表中。
使用交换机也可以把网络“分段”,通过对照地址表,交换机只允许必要的网络流量通过交换机。通过交换机的过滤和转发,可以有效的隔离广播风暴,减少误包和错包的出现,避免共享冲突。
交换机在同一时刻可进行多个端口对之间的数据传输。每一端口都可视为独立的网段,连接在其上的网络设备独自享有全部的带宽,无须同其他设备竞争使用。当节点A向节点D发送数据时,节点B可同时向节点C发送数据,而且这两个传输都享有网络的全部带宽,都有着自己的虚拟连接。假使这里使用的是10Mbps的以太网交换机,那么该交换机这时的总流通量就等于2×10Mbps=20Mbps,而使用10Mbps的共享式HUB时,一个HUB的总流通量也不会超出10Mbps。
总之,交换机是一种基于MAC地址识别,能完成封装转发数据包功能的网络设备。交换机可以“学习”MAC地址,并把其存放在部地址表中,通过在数据帧的始发者和目标接收者之间建立临时的交换路径,使数据帧直接由源地址到达目的地址。
2.4 宽带接入网的比较
目前,我国智能化小区,最常用的接入网有以下三种:基于双绞线的ADSL技术、基于HFC网(光纤和同轴电缆混合网)的Cable Modem技术、LAN接入技术。下面我来作一下比较。
2.4.1 ADSL接入技术
ADSL(Asymmetrical Digital Subscriber Line,非对称数字用户环路)是一种能够通过普通线提供宽带数据业务的技术,也是目前极具发展前景的一种接入技术。ADSL素有“网络快车”之美誉,因其下行速率高、频带宽、性能优、安装方便、不需交纳费等特点而深受广大用户喜爱,成为继Modem、ISDN之后的又一种全新的高效接入方式。
ADSL方案的最大特点是不需要改造信号传输线路,完全可以利用普通铜质线作为传输介质,配上专用的Modem即可实现数据高速传输。ADSL支持上行速率640kbps~1Mbps,下行速率1Mbps~8Mbps,其有效的传输距离在3~5公里围以。在ADSL接入方案中,每个用户都有单独的一条线路与ADSL局端相连,它的结构可以看作是星形结构,数据传输带宽是由每一个用户独享的。
2.4.2 Cable Modem接入技术
Cable-Modem(线缆调制解调器)是近两年开始试用的一种超高速Modem,它利用现成的有线电视(CATV)网进行数据传输,已是比较成熟的一种技术。随着有线电视网的发展壮大和人们生活质量的不断提高,通过Cable Modem利用有线电视网访问Internet已成为越来越受业界关注的一种高速接入方式。
由于有线电视网采用的是模拟传输协议,因此网络需要用一个Modem来协助完成数字数据的转化。Cable-Modem与以往的Modem在原理上都是将数据进行调制后在Cable(电缆)的一个频率围传输,接收时进行解调,传输机理与普通Modem相同,不同之处在于它是通过有线电视CATV的某个传输频带进行调制解调的。
Cable Modem连接方式可分为两种:即对称速率型和非对称速率型。前者的Data Upload(数据上传)速率和Data
Download(数据下载)速率相同,都在500kbps~2Mbps之间;后者的数据上传速率在500kbps~10Mbps之间,数据下载速率为2Mbps~40Mbps。
采用Cable-Modem上网的缺点是由于Cable Modem模式采用的是相对落后的总线型网络结构,这就意味着网络用户共同分享有限带宽;另外,购买Cable-Modem和初装费也都不算很便宜,这些都阻碍了Cable-Modem接入方式在国的普及。但是,它的市场潜力是很大的,毕竟中国CATV网已成为世界第一大有线电视网,其用户已达到8000多万。
另外,Cable-Modem技术主要是在广电部门原有线电视线路上进行改造时采用,此种方案与新兴宽带运营商的社区建设进行成本比较没有意义。
2.4.3 LAN接入技术
LAN方式接入是利用以太网技术,采用光缆+双绞线的方式对社区进行综合布线。具体实施方案是: 从社区机房敷设光缆至住户单元楼,楼布线采用五类双绞线敷设至用户家里,双绞线总长度一般不超过100米,用户家里的电脑通过五类跳线接入墙上的五类模块就可以实现上网。社区机房的出口是通过光缆或其他介质接入城域网。
采用LAN方式接入可以充分利用小区局域网的资源优势,为居民提供10M以上的共享带宽,这比现在拨号上网速度快180多倍,并可根据用户的需求升级到100M以上。
以太网技术成熟、成本低、结构简单、稳定性、可扩充性好; 便于网络升级,同时可实现实时监控、智能化物业管理、小区/大楼/家庭保安、家庭自动化(如远程遥控家电、可视门铃等)、远程抄表等,可提供智能化、信息化的办公与家居环境,满足不同层次的人们对信息化的需求。