局域网扩展：集线器的作用与以太网扩展

"该资源是关于计算机网络基础的讲解，主要关注数据链路层，特别是如何用集线器扩展局域网。" 在计算机网络中，数据链路层是ISO/OSI七层模型中的第二层，负责在相邻节点间建立、维护数据链路，并进行错误检测与恢复。在局域网(LAN)环境中，集线器常被用于扩展网络的覆盖范围，将原本独立的碰撞域连接起来，使得不同节点间可以进行通信。 标题中提到的"用集线器扩展局域网"涉及到以下知识点： 1. **集线器的作用**：集线器(Hub)作为网络连接设备，其工作在数据链路层的物理层，它将多条以太网线连接在一起，形成一个共享的网络环境。通过集线器，多个设备可以共享一条物理链路，实现数据传输。 2. **优点**：使用集线器可以将原本独立的局域网段连接，扩大网络的地理覆盖范围，使得原本不属于同一碰撞域的计算机能相互通信。碰撞域是共享介质的以太网中，可能发生数据包碰撞的区域。 3. **缺点**：然而，集线器并不会增加网络的总吞吐量，所有连接到集线器的设备都在同一个大的碰撞域中，因此可能导致更多的数据冲突，降低了网络效率。此外，如果连接的局域网段数据速率不一致，集线器无法有效地将它们互连。 内容中还涵盖了数据链路层的其他方面： - **点对点信道**：在一对一通信方式下，数据链路层负责建立和管理这样的连接，如PPP(点对点协议)，它支持多种网络协议，有简单的帧格式，并有特定的工作状态。 - **广播信道**：在一对多的通信模式中，如以太网，数据链路层需要处理CSMA/CD(载波监听多点接入/碰撞检测)协议，以避免多个设备同时发送数据导致的冲突。 - **以太网扩展**：包括在物理层和数据链路层扩展以太网，如使用集线器形成星形拓扑，以及更复杂的高速以太网技术，如100BASE-T、吉比特以太网、10吉比特和100吉比特以太网等。 - **数据链路层的简单模型**：展示了数据在网络中如何通过路由器和局域网在不同层次间流动，以及数据链路层在帧的传输中的作用。 集线器在扩展局域网时扮演着关键角色，尽管它有一些局限性，但仍是构建大型网络基础设施的重要组件。数据链路层则是确保数据可靠传输的关键层次，通过解决点对点和广播信道中的通信问题，实现了网络的高效运作。