集线器工作在什么层

多方位深入分析

作为计算机网络中的重要设备，集线器具有将多个设备连接为一个网络的功能。在网络抗拒性、可靠性和扩展性等问题上发挥重要作用。那么，集线器工作在什么层呢？本文将从多个角度对这一问题进行深入分析。

一、从概念上理解集线器的作用层

集线器属于物理层设备，物理层是指计算机网络的最底层。物理层主要的工作是将数据转换为数字信号，然后将数字信号通过传输媒介传输到目的地。这里与逻辑层进行区分，逻辑层工作在数据链接层或者更上面的层次。

集线器本质上是一种物理层中的设备，主要起到传输数据的作用。当多台计算机要连接到网络时，它们需要一个接口设备，这个接口设备可以是一台集线器。集线器的作用是将多个端口连接并集合在一个物理网络上，因此工作在物理层。

二、从集线器的结构来理解作用层

在一个局域网（LAN）上，集线器为设备提供了物理连接，可以让设备互相通信。集线器需要一个中央处理器（CPU）来转发这些信息，它需要在接受到更多的字节时，将这些字节转发给其它设备。这个过程中没有分解数据包的过程，所以也可以解释为集线器位于物理层。

三、从集线器的工作机制分析作用层

集线器作为物理层设备，其主要作用是将传输来的信号放大，并将信号发送到所有连接的设备。由于集线器并不对传输数据加以处理，因此也不会识别任何数据包。这时，如果多台计算机同时发生数据包的发送请求，多台计算机都会同时发送这个数据包。使用集线器的OLAS（one long cable）机制，当这个数据包到达集线器时，集线器会无差别地广播到LAN上的所有计算机，这一过程又称为洪泛技术。因此集线器通常工作在物理层。

四、从集线器与交换机的区别理解作用层

以集线器为中心的网络拓扑结构，被称为总线式结构。和集线器同样是在物理层工作的交换机，由于其内部的MAC表（媒体访问控制表），它可以分析数据帧中的目标地址，然后将数据帧转发到目标地址所对应的端口。交换机不需要像集线器一样进行全局广播，因此交换机工作在数据链路层或更高的协议层次。交换机具有较高的带宽和转发速度，在局域网中更为流行和更为常用。

综合来看，由于集线器的作用是放大信号和分发数据负载，其工作原理没有包含协议解析和筛选功能，所以集线器主要工作在物理层。因此它的主要职责是光纤自动中继，放大距离限制，使数据能够从一个局域网流向其他网络。