网络基础（三）物理层功能，Hub的工作原理

物理层作为 OSI七层原理的第一层，它主要是定义了一个 “电气特性”。
包含了我们线缆的 “针脚”, “电压”, “接口”、等等，其中包含了：

介质类型
连接器类型
信号类型
等等…

物理层主要功能：为数据端设备提供传送数据通路、传输数据。

为数据端设备提供传送数据的通路，数据通路可以是一个物理媒体，也可以是多个物理媒体连接而成。

一次完整的数据传输，包括激活物理连接，传送数据，终止物理连接。所谓激活，就是不管有多少物理媒体参与，都要在通信的两个数据终端设备间连接起来，形成一条通路。
传输数据，物理层要形成适合数据传输需要的实体，为数据传送服务。一是要保证数据能在其上正确通过，二是要提供足够的带宽（带宽是指每秒钟内能通过的比特（BIT）数），以减少信道上的拥塞。

传输数据的方式能满足点到点，一点到多点，串行或并行，半双工或全双工，同步或异步传输的需要。
完成物理层的一些管理工作。

物理层的媒体包括架空明线、平衡电缆、光纤、无线信道等。
通信用的互连设备指DTE和DCE间的互连设备。
DTE即数据终端设备，又称物理设备，如计算机、终端等都包括在内。
而DCE则是数据通信设备或电路连接设备，如调制解调器等。数据传输通常是经过DTE──DCE，再经过DCE──DTE的路径。
互连设备指将DTE、DCE连接起来的装置，如各种插头、插座。
LAN中的各种粗、细同轴电缆、T型接、插头，接收器，发送器，中继器等都属物理层的媒体和连接器。

物理层在以太网中 Hub(集线器) 是非常重要的。
大家在图中可以看到：

我们的主机通过线缆连接到 Hub
Hub再将接收到的信息，去访问路由器
然后通过路由器去链接其他的设备

10Base2
10在这里代表的是带宽 10M
Base 指的是基带传输
2 指的是传输距离，图中后面的185m，代表着距离185米
10Base5
10在这里代表的是带宽 10M
Base 指的是基带传输
5 指的是传输距离，图中后面的500m，代表着距离500米
10BaseT
10在这里代表的是带宽 10M
Base 指的是基带传输
T 代表双角线，也就是100米
10M 网络使用的是 802.3 的规范
100M 网络使用的是 802.3u 的规范
1000M 网络使用的是 802.3z 的规范
这三个都属于 802.3 系列的规范

什么是Hub

简单了解一下就好
HUB是一个多端口的转发器，在以HUB为中心设备时，即使网络中某条线路产生了故障，并不影响其它线路的工作。所以HUB在局域网中得到了广泛的应用。大多数的时候它用在星型与树型网络拓扑结构中，以RJ45接口与各主机相连（也有BNC接口），HUB按照不同的说法有很多种类。 HUB按照对输入信号的处理方式上，可以分为无源HUB、有源HUB、智能HUB。

HUB是大家常说的集线器，它应用于使用星型拓扑结构的网络中，连接多个计算机或网络设备。
集线器又分成：1.能动式 2.被动式 3.混合式。
1.动能式：对所连接的网络介质上的信号有再生和放大的作用，可使所连接的介质长度达到最大有效长度，需要有电源才能工作，目前多数HUB为此类型。
2.被动式只充当连接器，其不需要电源就可以工作，市场上已经不多见。
3.混合式：可以连接多种类型线缆，如同轴和双绞线。
集线器（HUB）是对网络进行集中管理的重要工具，像树的主干一样，它是各分枝的汇集点。
HUB是一个共享设备，其实质是一个中继器，而中继器的主要功能是对接收到的信号进行再生放大，以扩大网络的传输距离。
在网络中，集线器主要用于共享网络的建设，是解决从服务器直接到桌面的最佳、最经济的方案。在交换式网络中，HUB直接与交换机相联，将交换机端口的数据送到桌面。
使用HUB组网灵活，它处于网络的一个星型结点，对结点相连的工作站进行集中管理，不让出问题的工作站影响到整个网络的正常运行。
由于HUB在网络中的重要作用，所以对于它的选型也是非常重要的。

Hub工作原理

Hub在收到A机器的数据的时候，会将此数据发送给所有连着线的端口也就是 B,C,D

并且Hub连接的所有设备

都是在相同的冲突域
相同的广播域
设备之间会共享相同的带宽

什么是冲突域？

设备A 和设备B 同时发送了数据，因为Hub连接的设备之间是共享相同的带宽的，所以此时就是设备A 和设备B 就是在冲突域内。

广播域说的就是连接的所有接口的设备，因为Hub收到消息会发送给所有的连接设备

Hub传输原理

图片中有执行的步骤，这里不做多解释。

CSMA/CD 这个机制是什么意思？

载波侦听多路访问冲突检测的一个机制，他就是专门来解决 Hub 数据发送的冲突的

CSMA/CD 原理

小车代表的就是 Hub中多设备的同时发送数据，造成了冲突。
原理：

先检测网络是否正在通信，如无通信则发送数据直到时间片用完为止，如有通信则等待一段时间后在检测。
监测网络有无冲突的方法：在发送数据的同时接收数据，如二者不同表明有冲突，反之无冲突。

Hub的功能说白了就是将我们的数据连接到网络或上一层

Packet tracer 模拟器

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