集线器（Hub）

早期的 LAN 使用单个的共用接线，用它连接所有的节点站，在安装和使用上都不方便。为改进这一状况，产生集线器的设想。集线器实质上是多个端口的中继器。这样的集线器可以提供各个网络段之间的隔离，任何一个段出现故障，只影响和这个网络段相连接的计算机。从这个简单的情况开始，集线器已迅速演变成起集中作用的联网设备。例如，各种具有智能作用的集线器（Intelligent Hub），起交换作用的集线器（Switching Hub），甚至集线器可以具有较高层次的网络功能，例如路由器的功能。此外，它也可以具备网络管理功能。

集线器功能的多样化和灵活性源自它的模块化的构造。实际上智能集线器就是一台具有 CPU 和总线结构的专用计算机。它有三个基本的组成部分，即基座、底板和卡插件。基座提供多个插卡的槽和集成化的电源供给，指示面板等；底板包括 CPU 处理和混合传输各种信息的总线，它允许信息通过网络边界自由地流动和分配，它的演变和发展趋势是提供功能更强的软件，更高度的智能化和更高速率的交换，并且成为更重要的联网组成部分；卡插件的类型给出集线器的个性。不同的卡能够支持不同类型、不同协议的 LAN 和介质，起网络适配器的作用。

集线器的另一个重要特性是它的改变网络拓朴的能力。集线器的逻辑拓朴和实际网络的逻辑拓朴是不相同的。可以由管理人员用软件方法在不变动电缆接线的情况下，改变网络的布置，例如，加进或者删除某个节点设备。在集线器上作出的集中化的管理，允许在某个位置（控制显示台节点）上诊

断测定网络的故障；能够控制和各个 LAN 段或者 WAN 相连接的每台设备。此外，智能的集线器具有交换能力，至少有以下几种交换：

端口交换（Port Exchange）。管理人员能在卡上向任何逻辑的网络分配任何给定的端口。分组交换（Bank Exchange）。和端口交换相象，管理人员能够把任何给定的端口作成端口的逻辑分组的一部分。

卡交换（Card Exchange）。为了平衡通信负荷，管理人员能够从一个底板总线上把卡插件进行交换。

以太网交换（Ethernet Exchange）。基于目的地地址交换个别的以太网帧。这样对每个以太网端口给出完整的 10Mb/s 的带宽，发挥集线器带宽的能力，构成交换的以太网。不久前推出的商品化的交换集线器（Switching Hub），例如，3Com 公司的 LANplex5000 和 LANplex6000 交换集线器，就是这种类型的智能集线器。

新的智能集线器为可管理的企业互连网络提供更集成化的、便于管理的框架，把在各个部门或工作群体内的通信通过基础的集线器，“折叠”在联网中心的交换集线器的底板中，这种构造称为“折叠干线（ Collapsed Backbone）”。交换集线器可以放置在中心机房，或者高层大楼的地下室中。各个网络段上的服务器也可以集中放置在中心机房，便于维护、管理。此外，交换集线器也可以连接 FDDI，后者作为干线网络，提供多个大楼间的通信连接。当网络中出现故障时，利用折叠干线，可以清楚地看出是哪台节点设备的故障，方便了对故障的隔离。利用折叠干线，也简化了对网络布线的设计，特别是对于新建的高层办公大楼的网络布线的设计。在大楼的竖井中敷设干线电缆，可以是光缆或高速率的 5 类 UTP（不屏蔽绞线对）电缆，经配线架连接到每个楼层上的以太网集线器。在各个楼层上，用 3 类 UTP 电缆从以太网集线器连接到每个办公室。线路走向清楚，易于维护管理。

从 90 年代初开始发展集线器技术，在 1990 年时，集线器还只是把电缆接线和端口集中在一起的初级形式，以后逐步智能化演进成网桥、路由器、桥路器等。1993 年发展到交换集线器，1994 年随着 ATM 技术的发展，底板中又引入 ATM 信元交换结构和加入多媒体信息的支持。这种发展势头仍在继续中。

智能集线器所具有的另一项功能是网络管理，它通过网络管理软件实现。网络管理的内容主要包括：

配置管理。统一管理网络中的各个组成部分和相互连接情况，这些信息存入网络数据库中，需要时用这些信息在显示屏上表示出网络的拓朴图。
性能管理。利用网络管理软件检查和统计网络的日常运行情况，当发生性能下降到某个限度时，会发出警告。
故障管理。用来诊断和确定网络中存在的问题，如网络接线断开，设备故障等。复杂的软件具有从先前发生的故障中学习的能力。当出现故障时，查找数据库，能够和警告一起送出可能的解决方法。
安全性管理。规定出访问某些端口的节点地址，当非规定的地址试图通过这个端口通信时，会自动地隔离，或者阻止它进入网络，这样允许产生安全的子网，以保护机密信息的完整性。