網(wǎng)絡傳輸介質(zhì)與網(wǎng)絡設備演示文稿現(xiàn)在是1頁\一共有58頁\編輯于星期三網(wǎng)絡傳輸介質(zhì)與網(wǎng)絡設備現(xiàn)在是2頁\一共有58頁\編輯于星期三第3章網(wǎng)絡傳輸介質(zhì)與

網(wǎng)絡連接設備

現(xiàn)在是3頁\一共有58頁\編輯于星期三本章任務網(wǎng)絡傳輸介質(zhì)網(wǎng)絡連接設備現(xiàn)在是4頁\一共有58頁\編輯于星期三3.1網(wǎng)絡傳輸介質(zhì)3.1網(wǎng)絡傳輸介質(zhì)計算機與其他計算機之間進行通信，它們之間需要建立物理連接。所有的連接材料都可以稱為介質(zhì)。用連接計算機的傳輸介質(zhì)有很多種，包括電話線、雙絞線、同軸電纜、光纖、衛(wèi)星和微波等。現(xiàn)在是5頁\一共有58頁\編輯于星期三3.1.1電話線目前家庭或小型局域網(wǎng)經(jīng)常會用到的ADSL(AsymmetricDigitalSubscriberLine即非對稱數(shù)字線路)就是在普通電話線上傳輸高速數(shù)字信號的技術。速度最高可以達到10Mbps。圖3-2ADSL的硬件連接圖現(xiàn)在是6頁\一共有58頁\編輯于星期三3.1.2雙絞線雙絞線（TP，TwistedPair）是目前使用最廣的一種傳輸介質(zhì)，它有價格便宜、易于安裝，適用于多種網(wǎng)絡拓撲結構等優(yōu)點。由4對扭在一起且相互絕緣的銅導線組成，如圖3-3，兩條線扭絞在一起可以減少對鄰近線對的電子干擾。兩對四對圖3-3雙絞線現(xiàn)在是7頁\一共有58頁\編輯于星期三按結構分類，雙絞線可分為非屏蔽雙絞線（UTP，UnshieldedTwistedPair）和屏蔽雙絞線（STP，ShieldedTwistedPair）兩類。按性能指標分類，雙絞線可分為1類，2類，3類，4類，5類，超5類，6類雙絞線?，F(xiàn)在是8頁\一共有58頁\編輯于星期三1．屏蔽雙絞線與非屏蔽雙絞線(1)屏蔽雙絞線屏蔽雙絞線(STP)電纜中的纏繞線對被一種金屬(如箔)制成的屏蔽層所包圍，而且每個線對中的電線也是相互絕緣的。兩個雙絞線對箔屏蔽層封套/外殼圖3-4屏蔽雙絞線現(xiàn)在是9頁\一共有58頁\編輯于星期三(2)非屏蔽雙絞線非屏蔽雙絞線(UTP)電纜包括一對或多對由塑料封套包裹的絕緣電線對。封套/外殼圖3-4非屏蔽雙絞線現(xiàn)在是10頁\一共有58頁\編輯于星期三2．雙絞線的型號電子工業(yè)協(xié)會（EIA）根據(jù)導體的技術性能和絞扭的密度對雙絞線進行分類：1類、2類、3類、4類、5、超5類、6類和7類。雙絞線屏蔽雙絞線非屏蔽雙絞線3類5類7類3類4類5類超5類6類圖3-6雙絞線的分類現(xiàn)在是11頁\一共有58頁\編輯于星期三(1)3類雙絞線3類雙絞線的最高傳輸頻率為16MHz，最高傳輸速率為10Mbps，主要應用于語音和最高傳輸速率為10Mbps的以太網(wǎng)中。最大網(wǎng)段長度為100m，連接器采用RJ型式?，F(xiàn)在是12頁\一共有58頁\編輯于星期三(2)4類雙絞線該類雙絞線的最高傳輸頻率為20MHz，最高傳輸速率為16Mbps，可用于語音傳輸和最高傳輸速率達到100MbPs的以太網(wǎng)。其最大網(wǎng)段長度也是100m，連接器采用RJ型式。現(xiàn)在是13頁\一共有58頁\編輯于星期三(3)5類雙絞線由于5類雙絞線增加了繞線密度，外套使用了高質(zhì)量的絕緣材料。其最高傳輸頻率達到了100MHz，最高傳輸速率達100Mbps，既可用于語音，也可用于100Mbps以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸。其最大網(wǎng)段長度也是100m，連接器采用RJ型式?，F(xiàn)在是14頁\一共有58頁\編輯于星期三(4)超5類雙絞線超5類雙絞線是增強型的5類雙絞線，由于材料技術的提高，超5類雙絞線的衰減和串擾比5類小。雖然原標準規(guī)定超5類的傳輸特性與普通5類的相同，但現(xiàn)在許多廠家的產(chǎn)品都已遠遠超出標準的要求，最高的傳輸頻率可達200MHz，在工作于全雙工通信時，最高傳輸速率可達近1000Mbps。其最大網(wǎng)段長度也是100m，連接器采用RJ型式?，F(xiàn)在是15頁\一共有58頁\編輯于星期三(5)6類雙絞線6類雙絞線是1000Mbps數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖罴堰x擇。6類的性能超過超5類，標準規(guī)定其帶寬為250MHz。6類雙絞線的絞距比超5類更密，線對間的相互影響更小，從而提高了串擾的性能。其最大網(wǎng)段長度也是100m，連接器采用RJ型式。現(xiàn)在是16頁\一共有58頁\編輯于星期三(6)7類雙絞線7類電纜系統(tǒng)是歐洲提出的一種電纜標準，其帶寬為600MHz，但是其連接模塊的結構與目前的RJ45完全不兼容，它通常采用非RJ接口。7類電纜是一種屏蔽系統(tǒng)，它在傳統(tǒng)護套內(nèi)加裹金屬屏蔽層的基礎上又增加了每個雙絞線對的單獨屏蔽?，F(xiàn)在是17頁\一共有58頁\編輯于星期三3．雙絞線的連接器雙絞線與網(wǎng)絡設備的接口是RJ-45，根據(jù)連接的雙絞線的類型，有不同類型的RJ-45連接頭，如圖3-6所示。超5類UTPRJ-45連接頭超5類屏蔽RJ-45連接頭6類RJ-45連接頭圖3-7RJ-45連接頭現(xiàn)在是18頁\一共有58頁\編輯于星期三在一根雙絞線中，有4對8根導線，每對由1根白色的導線和一根有色（棕、綠、藍、橙）導線絞扭在一起。為了施工不發(fā)生混亂，EIA/TIA對雙絞線的線序做了一個規(guī)范：T568A線序和T568B線序，如圖3-7所示。圖3-8T568A和T568B線序標準現(xiàn)在是19頁\一共有58頁\編輯于星期三雙絞線一般有3種線序：直連線、交叉線、翻轉(zhuǎn)線。直連線用得最多，主要用于計算機（或路由器）與集線器（或交換機），以及有級聯(lián)端口的交換機或集線器向上級聯(lián)；交叉線主要用于連接同種設備；翻轉(zhuǎn)線用在對路由器、交換機等網(wǎng)絡設備進行初始設置時，連接計算機的串口與設備的控制臺端口，通過超級終端進行設置。現(xiàn)在是20頁\一共有58頁\編輯于星期三表3-1線序標準連接方式現(xiàn)在是21頁\一共有58頁\編輯于星期三3.1.3同軸電纜同軸電纜是指有兩個同心導體，而導體和屏蔽層又共用同一軸心的電纜。絕緣層塑料封套網(wǎng)狀屏蔽層中心銅線圖3-9同軸電纜的結構現(xiàn)在是22頁\一共有58頁\編輯于星期三1．同軸電纜的分類（1）按照適宜傳輸?shù)男盘柗诸惏磦鬏斝盘枌⑼S電纜分成：基帶同軸電纜、寬帶同軸電纜?；鶐S電纜主要用于基帶同軸電纜主要用于數(shù)字信號的基帶通信，它的屏蔽網(wǎng)用銅線做成網(wǎng)狀的，特征阻抗為50Ω。寬帶同軸電纜主要用于模擬信號的寬帶通信，如閉路電視系統(tǒng)中的傳輸線路，它的屏蔽導線常用鋁沖壓成的，特征阻抗為75Ω?，F(xiàn)在是23頁\一共有58頁\編輯于星期三（2）按直徑的不同分類按直徑可將同軸電纜分為：粗細、細纜兩種。粗纜網(wǎng)絡必須安裝收發(fā)器和收發(fā)器電纜，安裝難度大，造價高。因為有了更好的產(chǎn)品如光纖電纜等來取代它，目前粗同軸電纜已經(jīng)不常使用了。在局域網(wǎng)中，細纜的最大傳輸距離可達925m,粗纜的最大傳輸距離可以達到2500m?，F(xiàn)在是24頁\一共有58頁\編輯于星期三2．同軸電纜的連接器同軸細纜的連接器主要有：T型連接頭(圖3-10)：用于連接同軸電纜的BNC連接器和網(wǎng)絡接口卡。BNC連接器(圖3-11)：安裝在細線段的兩端，聯(lián)網(wǎng)時連接到T型連接頭。終端匹配電阻(圖3-12)：終端匹配電阻是一種特殊的連接器，細纜系統(tǒng)中為BNC50Ω，它內(nèi)部有一個精心選擇的、匹配網(wǎng)絡電纜特性的50Ω電阻。在進行網(wǎng)絡連接時必須接地。圖3-10T型連接頭圖3-11BNC連接器圖3-12細纜終端匹配電阻現(xiàn)在是25頁\一共有58頁\編輯于星期三圖3-13細同軸電纜網(wǎng)絡結構現(xiàn)在是26頁\一共有58頁\編輯于星期三3.1.4光纖光導纖維簡稱為光纖。在它的中心部分包括了一根或多根玻璃纖維，通過從激光器或發(fā)光二極管發(fā)出的光波穿過中心纖維來進行數(shù)據(jù)傳輸。光纖（內(nèi)核）玻璃包層外保護套（殼）圖3-14光纖的結構現(xiàn)在是27頁\一共有58頁\編輯于星期三1．光纖的分類按照光纖中光的傳輸模式來分：（1）單模光纖。單模光纖和多模光纖可以從纖芯的尺寸來簡單地判別。（2）多模光纖多模光纖，即發(fā)散為多路光波，每一路光波走一條通路?，F(xiàn)在是28頁\一共有58頁\編輯于星期三圖3-14單模光纖與多模光纖多模光纖光光圖3-15單模光纖和多模光纖單模光纖現(xiàn)在是29頁\一共有58頁\編輯于星期三2．光纖通信過程光纖通信就是以光波為載波、光導纖維為傳輸介質(zhì)的一種通信方式。在光纖通信系統(tǒng)中，起主導作用的是光源、光纖、光發(fā)送機和光接收機。光纖通信系統(tǒng)的基本構成如圖3-15所示。圖3-16光纖通信系統(tǒng)現(xiàn)在是30頁\一共有58頁\編輯于星期三3．光纖的優(yōu)缺點(1)抗干擾性能好。因為傳輸?shù)男问绞枪?，所以光纖不會引起電磁干擾也不會被干擾。

(2)傳輸距離遠。玻璃纖維內(nèi)壁對光反射能力極強，所以光纖傳輸信號的距離比導線所能傳輸?shù)木嚯x要遠得多。(3)傳輸速率高。光可以對更多酌信息進行編碼，所以光纖可在單位時間內(nèi)傳輸比導線更多的信息?，F(xiàn)在是31頁\一共有58頁\編輯于星期三缺點：(1)質(zhì)地較脆、機械強度低是它的致命弱點，稍不注意就會折斷。(2)光纖的安裝需要專門設備，以保證光纖的端面平整，以便光能透過，施工人員要有比較好的切斷、連接、分路和耦合技術。(3)當一根光纖在護套中斷裂(如被彎成直角)，要確定其位置非常困難。(4)修復斷裂光纖也很困難，需要專門的設備聯(lián)結二根光纖以確保光能透過結合部?，F(xiàn)在是32頁\一共有58頁\編輯于星期三4．光纖連接器(1)FC型光纖連接器。此類連接器結構簡單，操作方便，制作容易，但光纖端面對微塵較為敏感，且容易產(chǎn)生菲涅爾反射。圖3-17FC型光纖連接器現(xiàn)在是33頁\一共有58頁\編輯于星期三（2）SC型光纖連接器。此類連接器價格低廉，插拔操作方便，介入損耗波動小，抗壓強度較高，安裝密度高。圖3-18SC型光纖連接器現(xiàn)在是34頁\一共有58頁\編輯于星期三(3)LC型連接器。采用操作方便的模塊化插孔(RJ)閂鎖機理制成。這樣可以提高光配線架中光纖連接器的密度。目前，在單模SFF方面，LC型連接器實際已經(jīng)占據(jù)了主導地位，在多模方面的應用也增長迅速。圖3-19LC型光纖連接器現(xiàn)在是35頁\一共有58頁\編輯于星期三3.1.5無線介質(zhì)最常用的無線傳輸介質(zhì)有：微波、紅外線和激光。紅外線和激光都對環(huán)境干擾特別敏感，例如雨和霧。而微波對環(huán)境的干擾不甚敏感，與紅外線和激光系統(tǒng)一樣，它的安裝也比較容易。在無線局域網(wǎng)中采用的無線傳輸介質(zhì)主要是以微波為主?，F(xiàn)在是36頁\一共有58頁\編輯于星期三3.2網(wǎng)絡連接設備3.2.1調(diào)制解調(diào)器調(diào)制解調(diào)器（Modem）是結合了數(shù)據(jù)通信與計算機技術，用于數(shù)據(jù)通信的一個重要設備。調(diào)制解調(diào)器的作用：將來自計算機或其它數(shù)據(jù)裝置送來的數(shù)字信號調(diào)制成一定頻率范圍的音頻信號并發(fā)送出去，同樣可以將通信媒體（電話線）上的音頻信號解調(diào)為計算機能接受的數(shù)字信號?，F(xiàn)在是37頁\一共有58頁\編輯于星期三3．調(diào)制解調(diào)器的分類（1）根據(jù)傳輸信號劃分，有基帶調(diào)制解調(diào)器和頻帶（寬帶）調(diào)制解調(diào)器兩種。（2）根據(jù)對數(shù)字信號的調(diào)制方式可分為幅移鍵控、頻移鍵控、相移鍵控以及相位幅度調(diào)制的相移鍵控。（3）根據(jù)同步方式劃分，有同步調(diào)制解調(diào)器和異步調(diào)制解調(diào)器兩種。現(xiàn)在是38頁\一共有58頁\編輯于星期三（4）根據(jù)與計算機連接方式的不同，可分為內(nèi)置式調(diào)制解調(diào)器和外置式調(diào)制解調(diào)器（a）內(nèi)置式(b)外置式圖3-21調(diào)制解調(diào)器外觀現(xiàn)在是39頁\一共有58頁\編輯于星期三3.2.2網(wǎng)卡網(wǎng)卡又稱網(wǎng)絡適配器或網(wǎng)絡接口卡（NetworkInterfaceCard,NIC）。網(wǎng)絡通信介質(zhì)串行信號接收發(fā)送譯碼編碼控制網(wǎng)絡設備命令并行數(shù)據(jù)狀態(tài)圖3-22網(wǎng)卡的工作示意圖現(xiàn)在是40頁\一共有58頁\編輯于星期三2．網(wǎng)卡的物理地址網(wǎng)卡的物理地址MAC(MediumAccessControl)，即“媒體訪問控制”地址，它負責標識局域網(wǎng)上的一臺主機，使以太幀能在局域網(wǎng)中正確傳送。每塊網(wǎng)卡的MAC在全世界是獨一無二的編號，由廠家分配給每一個網(wǎng)卡。網(wǎng)卡的MAC是一串16進制數(shù)，被固化在網(wǎng)卡硬件中。例如：有一臺計算機上的以太網(wǎng)卡的MAC地址是00—A0—24—37—8F-6E，其中前6個十六進制數(shù)位是00—A0—24表示是3COM公司生產(chǎn)的，后6個十六進制數(shù)位37—8F—6E表示該卡的出廠編號。現(xiàn)在是41頁\一共有58頁\編輯于星期三3．網(wǎng)卡的分類（1）按總線類型分類以太網(wǎng)網(wǎng)卡按總線寬度可分為8位、16位、32位和64位網(wǎng)卡。按總線類型又可分為ISA、EISA、PCI、PCMCIA和USB5種。USB網(wǎng)卡其實是一種外置式網(wǎng)卡，具有不占用計算機擴展槽的優(yōu)點，因而安裝方便?，F(xiàn)在是42頁\一共有58頁\編輯于星期三3com3c905b網(wǎng)卡（10/100Mb/s自適應PCI網(wǎng)卡）TP-LINK的TF-5239筆記本網(wǎng)卡現(xiàn)在是43頁\一共有58頁\編輯于星期三2）按傳輸速率分類按傳輸速率，網(wǎng)卡可分為10Mb/s網(wǎng)卡、100Mb/s網(wǎng)卡、10/100Mb/s網(wǎng)卡自適應網(wǎng)卡及吉（千兆）位網(wǎng)卡。（3）按可連接的傳輸介質(zhì)分類網(wǎng)卡可分為同軸電纜網(wǎng)卡、雙絞線網(wǎng)卡、光纖網(wǎng)卡。網(wǎng)卡上與這些傳輸介質(zhì)相連的部件稱作插座(connector)或端口(port)?，F(xiàn)在是44頁\一共有58頁\編輯于星期三同軸電纜網(wǎng)卡圖3-24雙絞線網(wǎng)卡圖3-25帶水晶頭的雙絞線線現(xiàn)在是45頁\一共有58頁\編輯于星期三圖3-26光纖網(wǎng)卡雙絞線、AUI及同軸電纜網(wǎng)卡現(xiàn)在是46頁\一共有58頁\編輯于星期三（4）按有無物理上的通信線纜分類按有無物理上的通信線纜可以分類為：有線網(wǎng)卡和無線網(wǎng)卡。同軸電纜網(wǎng)卡、雙絞線網(wǎng)卡和光纖網(wǎng)卡均為有線網(wǎng)卡。無線網(wǎng)卡主要分為PCMCIA、PCI和USB無線網(wǎng)卡3中類型。（a）PCMCIA無線網(wǎng)卡(b)PCI無線網(wǎng)卡（c）USB無線網(wǎng)卡現(xiàn)在是47頁\一共有58頁\編輯于星期三3.2.3中繼器與集線器1．中繼器(Repeater)中繼器的作用是放大電信號，提供電流以驅(qū)動長距離電纜?，F(xiàn)在是48頁\一共有58頁\編輯于星期三2．集線器（Hub）集線器(HUB)主要是指共享式集線器。相當于一個多口的中繼器，一條公共的總線，能實現(xiàn)簡單的共享和地址保護。工作在OSI模型的物理層圖3-29集線器的外觀示意圖主干端口數(shù)據(jù)端口通風扇上行鏈接端口管理控制臺端口（可選）連接或通信LED電源開關現(xiàn)在是49頁\一共有58頁\編輯于星期三3.2.4網(wǎng)橋和交換機1．網(wǎng)橋(Bridge)網(wǎng)橋是連接兩個同類網(wǎng)絡的設備，它看上去有點像中繼器，也是具有單個輸人端口和單個輸出端口。它與中繼器的不同之處就在于它能夠解析它收發(fā)的數(shù)據(jù)?，F(xiàn)在是50頁\一共有58頁\編輯于星期三2．交換機（Switch）交換機是OSI模型中數(shù)據(jù)鏈路層上的網(wǎng)絡設備，并且它與網(wǎng)橋一樣，能夠解析出MAC地址信息。它實質(zhì)上是一個具有流量控制功能的多端口網(wǎng)橋?，F(xiàn)在是51頁\一共有58頁\編輯于星期三交換機工作原理交換機是采用存儲轉(zhuǎn)發(fā)的機制利用內(nèi)部的MAC地址表對數(shù)據(jù)進行控制轉(zhuǎn)發(fā)的。當交換機從某個端口接收到一個以太數(shù)據(jù)包時，交換機會取出以太包中的目的計算機的MAC地址，并與交換機內(nèi)的已存放的MAC地址表進行比較，當找到表中某項與以太包中的MAC地址相符時，就將這個以太包從與它所連接的端口發(fā)送出去交換機MAC地址表PortMAC地址Port1MACAPort2MACBPort3MACCPort4MACD圖3-36交換機工