Ethernet HUB是如何工作的？

     Ethernet HUB的基本工作原理是广播（broadcast）技术，也就是HUB从任何一个端口收到一个Ethernet包时，它都将此Ethernet包广播到所有其它端口，HUB中不记忆哪一个MAC地址挂在哪一个端口。接在HUB端口上的NIC（网卡）根据信息包所要求的功能执行相应动作，这是由网络层（layer 3）之上控制的，Ethernet HUB不处理这些内容，Ethernet HUB只负责从一个端口上收到的Ethernet包广播到所有其它端口（所谓广播，是指HUB将该Ethernet包发送到所有其它端口，并不是指HUB将该包改变为广播包），仅此而已。
   Ethernet包中带有源MAC地址（NIC中带的Ethernet地址，48位长，见图1）和目的MAC地址。MAC地址与Ethernet包中的目的MAC地址相同的计算机执行该包中所要求的动作，这个动作由layer 3之上定义，与Ethernet HUB无关，Ethernet HUB只处理Ethernet包，即只与MAC地址打交道。如果该目的MAC地址不存在，或该目的MAC地址不响应（即上层软件不处理），Ethernet HUB并不知道，也不处理。这就好像邮递员，他是根据信封上的地址传递信件，只管传递，不管信中是什么内容以及收信人是否回信，或收信人由于某种原因没有回信，而导致发信人着急，与邮递员无关。只是邮递员在找不到该地址时还会将信退回，Ethernet HUB不管退信，只负责转发。见图2。

　　7字节 1字节 2-6字节 2-6字节 2字节 　0-1500字节 X字节 　　 　4字节

图1 IEEE 802.3包格式

在Windows 95/98中，当用户A双击“网上邻居”时，相当于生成了一个Ethernet广播包，此包中的目的MAC地址为全1，该包要求执行的命令是：“请告诉我你们的名字！”。请注意，Ethernet HUB不处理此命令，也不知道此命令是什么，Ethernet HUB只知道此包为广播包，并负责将此包广播到所有其它端口（源端口除外），仅此而已。与HUB相连的计算机中的NIC收到此包（因为是广播包，故收下），将包中的数据域内容传送给上层软件（即Windows 95/98），上层软件返回网络中的计算机名给广播包的发送者（广播包中含有发出者的源MAC地址），用户A收到各个计算机回送的响应包，从而得知网络上有什么用户，并由Windows 95显示在“网上邻居”中。如果找不到网络上的用户，则可能有下列原因：

  1．该用户没有连到网上或接触不好（如电缆两端RJ-45），或该计算机没有加电。如果是接触不好，可能会有时看到，有时看不到。
  2．HUB内部信息包传送不正确，芯片设计有问题（这几乎是不可能的）。
  3．互连的计算机高层协议配置不正确，导致双方无法互相理解。如绑定的协议不一致，有的用TCP/IP，有的用IPX等等，或者超时时间太短（此时间与Ethernet无关），以致于响应包还在路上，就宣布网络寻找结束，没有发现××用户。这个时间不是由Ethernet控制的，是由计算机操作系统控制的，如果某些计算机正在执行某些操作而不响应NIC的中断，它自然无法处理该广播包，从而使用户A看不到某些计算机。
  4．此外，与HUB相连的计算机的工作模式（即Half-duplex，或Full-duplex）必须与HUB一致。HUB只能工作于半双工，计算机网卡也必须设为半双工（或自动方式），当然速率也必须一致，否则计算机发出的响应包也可能到达不了用户A，从而导致看不到用户。
  5、请参阅“Windows 95/98对等网的浏览”一文的内容。

HUB工作原理：① HUB从某一端口A将收到的包发送到所有端口

HUB工作原理：② 非广播包时，地址与包目的MAC地址相同的站响应用户A

HUB工作原理：③ 广播包时，所有用户都响应用户A

图2 Ethernet HUB工作特点