物理层的作用

物理层负责数据的比特流如何在传输媒体上的传输,作用是尽可能屏蔽掉计算机硬件和传输媒体的差异。其主要设备是中继器(Repeater)和集线器(Hub)。由于双绞线的最大传输距离是100米,那么当两台主机之间的距离比较远的时候,就需要使用中继器Repeater将衰减的信号进行放大,防止接受时发生错误,而集线器Hub则是升级版的Repeater,是总线型的。

在Cisco Packet Tracer中模拟出下图:

物理层的作用

集线器采用广播的方式发送比特,广播是一台主机向网段中的所有主机发送信息,会占用大量带宽。广播域是广播所能达到的范围,因此Repeater和Hub的所有端口都在一个广播域内。同时Repeater和Hub的所有端口都在一个冲突域中。

 

什么是冲突域呢?要知道冲突域,首先要了解在Hub中发送比特流时流向——假如,当1.1向1.2发送比特流时,其步骤如下:

(1)      信源1.1将比特流发送给Hub;

(2)      Hub将比特流广播给除接受端以外的端口,即1.2、1.3和1.4;

(3)      1.2接收到了1.1发来的比特流,1.3和1.4同样接收到了来自1.1的比特流,但是不是给他们的,故丢弃;

(4)      信宿1.2将比特流发送给Hub;

(5)      Hub再将比特流广播给除接受端以外的端口,即1.1、1.3、1.4;

(6)      1.1接收到了1.2返回的比特流(应答),1.3和1.4同样接收到了来自1.2的比特流,但是不是给他们的,故丢弃;

这样就完成一次发送。

那么当1.2返回给Hub,Hub再广播给1.3时,1.3同时也要发送数据,这样就会发生冲突。

所以,产生冲突的最小范围就是冲突域。

因此,现在很少使用Hub了,不仅是因为其不具备学习的能力,只能将信息进行广播,势必会造成冲突域,降低网络传输效率;同时如果使用抓包软件就能截获信息,造成数据泄露等安全威胁。