Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
4-портовый концентратор 10BASE-T Ethernet с выбираемым портом MDI-X / MDI
8-портовый концентратор Ethernet с одним разъемом 10BASE2 и восемью портами 10BASE-T

Концентратор Ethernet , активный концентратор , сетевой концентратор , концентратор повторителя , многопортовый повторитель или просто концентратор - это сетевое аппаратное устройство для соединения нескольких устройств Ethernet вместе и их работы как единого сегмента сети . Он имеет несколько портов ввода / вывода (I / O), в которых сигнал, введенный на входе любого порта, появляется на выходе каждого порта, кроме исходного входящего. [1] Концентратор работает на физическом уровне (уровень 1) модели OSI .[2] Концентратор ретранслятора также участвует в обнаружении коллизий, пересылая сигнал о заглушке на все порты, если он обнаруживает коллизию . В дополнение к стандартнымпортам 8P8C (« RJ45 ») некоторые концентраторы могут также поставляться сразъемом BNC или интерфейсом модуля подключения (AUI) для подключения к устаревшимсегментам сети 10BASE2 или 10BASE5 .

Концентраторы в настоящее время в значительной степени устарели, их заменили сетевые коммутаторы, за исключением очень старых установок или специализированных приложений . С 2011 года соединение сегментов сети с помощью повторителей или концентраторов устарело IEEE 802.3. [3] [4] [5]

Функция физического уровня [ править ]

Сетевое устройство уровня 1, такое как концентратор, передает данные, но не управляет трафиком, проходящим через него. Любой пакет, входящий в порт , повторяется на выходе любого другого порта, кроме порта входа. В частности, каждый бит или символ повторяется по мере поступления. Следовательно, концентратор ретранслятора может принимать и пересылать только с одной скоростью. Двухскоростные ступицы внутри состоят из двух ступиц с перемычкой между ними. Поскольку каждый пакет повторяется на каждом другом порту, конфликты пакетов влияют на всю сеть, ограничивая ее общую пропускную способность.

Сетевой концентратор - простое устройство по сравнению с коммутатором . Как многопортовый повторитель он работает, повторяя передачи, полученные от одного из своих портов, на все другие порты. Он осведомлен о пакетах физического уровня , то есть может обнаруживать их начало ( преамбула ), незанятую линию ( межпакетный промежуток ) и обнаруживать коллизию, которую он также распространяет, отправляя сигнал блокировки . Концентратор не может дополнительно исследовать или управлять каким-либо трафиком, который проходит через него. [6] Концентратор не имеет памяти для хранения данных и может обрабатывать только одну передачу за раз. Таким образом, концентраторы могут работать только в полудуплексном режиме.режим. Из-за большего домена коллизий конфликты пакетов более вероятны в сетях, соединенных с помощью концентраторов, чем в сетях, соединенных с использованием более сложных устройств. [2]

Подключение нескольких концентраторов [ править ]

Необходимость для хостов обнаруживать коллизии ограничивает количество концентраторов и общий размер сети, построенной с использованием концентраторов (сеть, построенная с использованием коммутаторов, не имеет этих ограничений). Для сетей со скоростью 10 Мбит / с, построенных с использованием концентраторов-повторителей, необходимо соблюдать правило 5-4-3 : между любыми двумя конечными станциями допускается до пяти сегментов (четырех концентраторов). [6] Для сетей 10BASE-T между любыми двумя хостами допускается до пяти сегментов и четырех повторителей. [7]Для сетей со скоростью 100 Мбит / с ограничение уменьшается до 3 сегментов (2 концентратора класса II) между любыми двумя конечными станциями, и даже это разрешено только в том случае, если концентраторы относятся к классу II. Некоторые концентраторы имеют порты стека, зависящие от производителя, что позволяет их комбинировать таким образом, чтобы можно было использовать больше концентраторов, чем простое соединение через кабели Ethernet, но даже в этом случае в большой сети Fast Ethernet, вероятно, потребуются коммутаторы, чтобы избежать ограничений цепочки концентраторов. [2]

Дополнительные функции [ править ]

Большинство концентраторов обнаруживают типичные проблемы, такие как чрезмерные коллизии и треп на отдельных портах, и разделяют порт, отключая его от общей среды. Таким образом, Ethernet на основе витой пары на основе концентратора обычно более надежен, чем Ethernet на основе коаксиального кабеля (например, 10BASE2), где некорректно работающее устройство может отрицательно повлиять на всю область конфликтов . [6] Даже если он не разбит на разделы автоматически, концентратор упрощает поиск и устранение неисправностей, поскольку концентраторы устраняют необходимость устранять неисправности на длинном кабеле с несколькими ответвлениями; Индикаторы состояния на концентраторе могут указывать на возможный источник проблемы или, в крайнем случае, устройства могут быть отключены от концентратора по одному намного легче, чем от коаксиального кабеля. [цитата необходима ]

Чтобы передавать данные через ретранслятор удобным способом от одного сегмента к другому, кадрирование и скорость передачи данных должны быть одинаковыми для каждого сегмента. Это означает, что повторитель не может соединить сегмент 802.3 (Ethernet) и сегмент 802.5 (Token Ring) или сегмент 10 Мбит / с с Ethernet 100 Мбит / с. [ необходима цитата ]

Двухскоростной концентратор [ править ]

На заре Fast Ethernet коммутаторы Ethernet были относительно дорогими устройствами. Концентраторы страдали от проблемы, заключающейся в том, что при подключении каких - либо устройств 10BASE-T вся сеть должна была работать со скоростью 10 Мбит / с. Поэтому был разработан компромисс между концентратором и коммутатором, известный как двухскоростной концентратор . Эти устройства используют внутренний двухпортовый коммутатор, соединяющийсегменты 10 Мбит / с и 100 Мбит / с. Когда сетевое устройство становится активным на любом из физических портов, устройство подключает его либо к сегменту 10 Мбит / с, либо к сегменту 100 Мбит / с, в зависимости от ситуации. Это устранило необходимость полного перехода к сетям Fast Ethernet. Эти устройства считаются концентраторами, поскольку трафик между устройствами, подключенными с одинаковой скоростью, не переключается. [ необходима цитата ]

Fast Ethernet [ править ]

Концентраторы и повторители 100 Мбит / с делятся на два разных класса: Класс I задерживает сигнал максимум на 140 бит. Эта задержка позволяет осуществлять преобразование / перекодирование между 100BASE-TX, 100BASE-FX и 100BASE-T4. Концентраторы класса II задерживают сигнал максимум на 92 бита. Эта более короткая задержка позволяет установить два концентратора в одном домене коллизий. [8]

Gigabit Ethernet [ править ]

Концентраторы-повторители были определены для Gigabit Ethernet [9], но коммерческие продукты так и не появились из-за перехода отрасли на коммутацию.

Использует [ редактировать ]

Исторически основной причиной покупки концентраторов, а не коммутаторов, была их цена. К началу 2000-х годов разница в цене между концентратором и коммутатором начального уровня была небольшой. [10] Концентраторы могут быть полезны в особых случаях:

  • Для вставки анализатора протокола в сетевое соединение, концентратор является альтернативой сетевому ответвлению или зеркалированию портов . [11]
  • Концентратор с портами 10BASE-T и 10BASE2 может использоваться для подключения сегмента 10BASE2 к современной сети Ethernet по витой паре .
  • Концентратор с портами 10BASE-T и AUI может использоваться для подключения сегмента 10BASE5 к современной сети.
  • Поскольку концентраторы имеют меньшую задержку и джиттер по сравнению с коммутаторами - при условии отсутствия коллизий - они могут лучше подходить для сетей реального времени , например, Ethernet Powerlink . [12]

См. Также [ править ]

  • Маршрутизатор (вычисления)
  • USB-концентратор

Ссылки [ править ]

  1. ^ IEEE 802.3-2012 пункт 9.1
  2. ^ a b c Дин, Тамара (2010). Сеть + Путеводитель по сетям . Дельмар. С. 256–257.
  3. ^ IEEE 802.3 9. Повторитель для сетей основной полосы пропускания 10 Мбит / с.
  4. ^ IEEE 802.3 27. Блок повторителя для сетей основной полосы пропускания 100 Мбит / с.
  5. ^ IEEE 802.3 41. Блок повторителя для сетей основной полосы пропускания 1000 Мбит / с.
  6. ^ a b c Холлберг, Брюс (2010). Сеть: Руководство для начинающих, пятое издание . Макгроу Хилл. С. 68–69.
  7. ^ Чарльз Сперджен (2000-02-16). «Глава 13: Рекомендации по настройке нескольких сегментов». Ethernet: полное руководство . ISBN 978-1-56592-660-8. Проверено 8 января 2012 . Путь передачи, разрешенный между любыми двумя DTE, может состоять максимум из пяти сегментов, четырех наборов повторителей (включая дополнительные AUI), двух MAU и двух AUI.
  8. ^ "В чем разница между концентраторами Класса I и Класса II?" Intel. Проверено 16 марта 2011.
  9. ^ IEEE 802.3 пункт 41
  10. ↑ Мэтью Глидден (октябрь 2001 г.). «Коммутаторы и концентраторы» . Об этом конкретном блоге о Macintosh . Проверено 9 июня 2011 года .
  11. ^ «Учебное пособие по сниффингу, часть 1 - Перехват сетевого трафика» . Блог о сетевой безопасности NETRESEC. 2011-03-11 . Проверено 13 марта 2011 .
  12. ^ Группа стандартизации Ethernet Powerlink (2018), Спецификация профиля связи Ethernet POWERLINK. Версия 1.4.0 (PDF) , стр. 35 , дата обращения 06.05.2019

Внешние ссылки [ править ]

  • «Ссылка на хаб» . wiki.wireshark.org .