局域网这个词，相信大家已经听了很多年了，无论在学校、单位及各种公共场所，局域网随处可见。接触了这么多年局域网，你知道局域网是怎么组建起来的吗？为什么要组建局域网呢？这次就为大家科普一下局域网的组建思路，带大家从头理解一遍局域网的组建，加深大家对局域网的了解。
假想一个场景，一个学校有10间教室，每间教室有10台电脑，学校有一间机房，可以连接互联网，那么怎样从机房接线，使得所有电脑都能上网？最简单粗暴的方法，当然是每台电脑拉一根网线从楼道通到机房的交换机上。这种方法从实现效果上讲没问题，但是实施起来显然不可能，100根网线从楼道经过，是多么壮观的场面，而且浪费了许多网线。所以，正确的方法是每台教室放置一台交换机，教室中的电脑与都与交换机相连，教室的交换机再与机房的交换机相连，这就组成了学校的局域网。交换机与电脑，交换机与交换机之间网线的长度都不能大于100米，这就体现了交换机的一个作用：放大信号。机房的宽带信号经过交换机再传输到每台电脑，不会造成损失。
局域网拓扑图
那么局域网内发送和接收数据的工作原理是什么呢？要了解这个问题，就必须先了解一个设备：集线器。这个设备大家应该没怎么听说过，因为它几乎已经被淘汰了，但是可千万别小看它，在交换机诞生之前，局域网的组建主要是依靠集线器。
集线器的外观与现在的交换机差不多，是一种物理层设备。看过我之前文章的朋友应该知道，物理层是OSI分层模型的第七层。集线器之所以属于物理层，因为它是没有“智商”的，它所起到的作用仅仅是信号的放大和重发，目的是扩大网络传输范围，而不具备信号的定向传送能力。集线器的最大传输距离与后来的交换机一样，也是100米。举个例子。假设1台集线器连接了4台电脑A、B、C、D。当A向B发送数据时，C、D其实也能收到，集线器是无法分辨的，最终是根据B网卡的mac地址，才决定由B接收。而且在A与B发生通讯时，若局域网内其他设备也在通讯，则A与B需等待一个随机时间重发。所以，集线器是一个大的冲突域，且带宽是所有设备公用的。集线器上连接的设备一旦超过30台，传输速率就会非常慢，因为带宽不仅仅是由30台机器共享，而且每次通讯还需等待其他通讯结束，效率非常低。集线器的另一个缺点是安全性低。当A给B发送数据时，C、D只要安装抓包工具，同样能够接收数据，非常不安全。
集线器
集线器虽然有着众多缺点，但是在交换机诞生之前依然为人们使用了很长时间。理解了集线器的工作原理，也就理解了局域网的工作原理。目前，局域网的主流设备是交换机。集线器的缺点：不能定向传输、带宽共享、安全性低，在交换机上都得到了完美的改进。下次将为大家详细介绍交换机的前世今生。敬请关注。
