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集线器（Hub）的发明是计算机网络发展史上的一个重要里程碑。它最初的设计目的是为了解决局域网（LAN）中多台计算机共享网络资源的需求。

工作层次

集线器工作在物理层

通信方式

集线器内部没有地址表，它不关心数据包的目的地地址，只是将任何从一个端口接收到的数据包广播到所有其他端口。这种广播机制导致了网络上的所有设备都能接收到数据包，但只有目标设备会处理这些数据包，其他设备则会忽略它们。

发展历史

下面是集线器的发明过程的概述：

1. 需求的出现：

   • 在20世纪70年代末至80年代初，随着个人计算机的普及，局域网技术开始发展。
   • 早期的局域网使用总线拓扑结构，所有计算机都连接到同一条传输线上。
   • 随着网络中计算机数量的增加，总线上的冲突增多，网络性能下降。

2. 早期的解决方案：

   • 为了解决总线上的冲突问题，引入了载波侦听多点接入/碰撞检测（CSMA/CD）协议。
   • 但随着网络规模的进一步扩大，这种解决方案逐渐显得不够高效。

3. 集线器的发明：

   • 在1980年代中期，集线器的概念被提出。
   • 集线器是一个多端口的中继器，它接收从一个端口进入的数据信号，然后放大并广播到所有其他端口。
   • 这样，连接到集线器的每台计算机都可以接收到广播的数据，但只有目标地址匹配的计算机才会处理这些数据。

4. 技术发展：

   • 最初的集线器是被动集线器，只是简单地将信号放大和广播，不进行任何处理。
   • 随着技术的发展，出现了主动集线器，它们可以提供信号再生、错误检测和流量控制等功能。

5. 集线器的影响：

   • 集线器的出现极大地简化了局域网的部署和管理。
   • 它允许更多的计算机连接到网络，而不会显著降低网络性能。
   • 集线器也促进了以太网技术的发展，成为局域网的标准设备。

6. 后续发展：

   • 尽管集线器在一段时间内非常流行，但它的广播特性也带来了安全性和效率问题。
   • 随着交换机的发明，集线器逐渐被淘汰，因为交换机可以提供更高效的网络分段和流量管理。
   • 集线器的发明是计算机网络历史上的一个重要步骤，它为后来的网络技术的发展奠定了基础。