第4章局域网常用传输介质和互连设备

国家信息化计算机教育认证高等职业教育电子信息类专业“双证课程”培养方案配套演示文稿高等职业技术教育研究会&CEAC信息化培训认证管理办公室计算机网络基础与局域网构建第4章局域网常用传输介质和互连设备高等职业技术教育研究会&CEAC信息化培训认证管理办公室计算机与计算机或者工作站与服务器之间进行连接要用到传输介质和连接设备，没有传输介质就没有网络，组建网络的实施阶段，首先遇到的就是传输介质和连接设备的选择、性能评价等问题。本章从最基本开始介绍双绞线、同轴电缆和光纤等传输介质以及包括网卡、集线器和交换机、路由器等连接设备的相关内容。第4章局域网常用传输介质和互连设备高等职业技术教育研究会&CEAC信息化培训认证管理办公室●局域网中常用有线传输介质的使用●网卡的作用、分类及参数设置●集线器概念、工作原理、作用及分类●交换机概念、工作原理、作用及与集线器的区别●路由器概念、工作原理、作用及与交换机的区别知识点高等职业技术教育研究会&CEAC信息化培训认证管理办公室●双绞线的制作及使用●网络设备的使用及应用重点和难点高等职业技术教育研究会&CEAC信息化培训认证管理办公室4.1局域网中的双绞线4.1.1双绞线的组成4.1.2双绞线的分类及应用特点4.1.3双绞线的制作4.2局域网中的同轴电缆4.2.1同轴电缆的组成4.2.2同轴电缆类型4.2.3连接器4.2.4同轴电缆的连接4.2.5同轴电缆的选购技巧本章内容高等职业技术教育研究会&CEAC信息化培训认证管理办公室4.3局域网中的光纤4.3.1光纤4.3.2光纤分类4.3.3光纤通信的特点4.3.4光纤在计算机网络中的应用4.4无线传输介质4.4.1无线电波4.4.2微波4.4.3红外线本章内容高等职业技术教育研究会&CEAC信息化培训认证管理办公室4.5网卡4.5.1网卡的类型及其特点4.5.2网卡的鉴别和选择4.5.3网卡的中断值及查看方法4.5.4网卡的I／0端口地址及查看方法4.5.5网卡的安装和参数设置4.5.6网卡的优化配置4.5.7网卡使用注意事项4.6中继器4.6.1中继器概述4.6.2中继器的功能及特点本章内容高等职业技术教育研究会&CEAC信息化培训认证管理办公室4.7集线器4.7.1集线器概述4.7.2集线器常见端口4.7.3集线器的堆叠与级联4.7.4集线器的分类4.8网桥4.8.1网桥的分类4.8.2网桥和中继器的比较本章内容高等职业技术教育研究会&CEAC信息化培训认证管理办公室4.9交换机4.9.1交换机（第二层交换机）概述4.9.2交换机与集线器的区别4.9.3交换机的种类4.9.4交换机的连接4.10路由器4.10.1路由器概述4.10.2路由器接口4.10.3.路由器的连接4.10.4路由器的配置本章内容高等职业技术教育研究会&CEAC信息化培训认证管理办公室双绞线是局域网布线中最常用到的一种传输介质，尤其在星型网络拓扑中，双绞线是必不可少的布线材料。4.1局域网中的双绞线图带水晶头的双绞线高等职业技术教育研究会&CEAC信息化培训认证管理办公室双绞线电缆（简称双绞线）一般由两根绝缘铜导线相互缠绕而成，每根铜导线的绝缘层上分别涂有不同的颜色，以示区别。把两根具有绝缘保护层的铜导线按一定密度互相绞在一起，可降低信号干扰的程度，每一根导线在传输中辐射的电波会被另一根线上发出的电波抵消。4.1.1双绞线的组成高等职业技术教育研究会&CEAC信息化培训认证管理办公室双绞线可分为屏蔽双绞线(STP，ShieldedTwistedPair)和非屏蔽双绞线(UTP，UnshieldedTwistedPair)两大类。图屏蔽双绞线和非屏蔽双绞线4.1.2双绞线的分类及应用特点高等职业技术教育研究会&CEAC信息化培训认证管理办公室屏蔽双绞线电缆的外面由一层金属材料包裹，以减小幅射，防止信息被窃听，同时具有较高的数据传输速率但屏蔽双绞线电缆的价格相对较高，安装时要比非屏蔽双绞线困难非屏蔽双绞线电缆外面只需一层绝缘胶皮，因而重量轻、易弯曲、易安装，组网灵活，非常适用于结构化布线，所以在无特殊要求的计算机网络布线中，常使用非屏蔽双绞线电缆。4.1.2双绞线的分类及应用特点高等职业技术教育研究会&CEAC信息化培训认证管理办公室UTP双绞线分类双绞线类型描述3类（cat3）一种包括四个电线对的UTP形式。传输频率为16MHz，用于语音传输及最高传输速率为10Mbps。主要用于10Base-T。虽然3类比5类便宜，但为了获得更高的吞吐量，3类双绞线正逐渐从市场上消失，取而代之的是5类和超5类双绞线。4类（cat4）一种包括四个电线对的UTP形式。传输频率为20MHz，用于语音传输及最高传输速率为16Mbps。主要用于基于令牌的局域网和10Base-T／100Base-T，与CAT3相比，它能提供更多的保护以防止串扰和衰减。在以太网布线中应用很少，以往多用于令牌网的布线，目前市面上基本看不到。5类（cat5）包括四个电线对，增加了绕线密度，外套一种高质量的绝缘材料，传输频率为100MHz。用于语音传输和最高传输速率为100Mbps，主要用于100Base-T和10Base-T网络。这是最常用的以太网电缆。5类双绞线是目前网络布线的主流。超5类满足大多数应用的需求(尤其支持千兆位以太网1000Base-T的布线)，主要用武之地是千兆位以太网环境。高等职业技术教育研究会&CEAC信息化培训认证管理办公室1.连接器（俗称水晶头）2.线序标准双绞线连接线序的标准有T568A和T568BT568A标准：Pin12345678颜色绿白绿橙白蓝蓝白橙棕白棕Pin12345678颜色橙白橙绿白蓝蓝白绿棕白棕T568B标准：4.1.3双绞线的制作高等职业技术教育研究会&CEAC信息化培训认证管理办公室按照双绞线两端的线序的不同，通常划分两类双绞线：◆平行线（直连线/直通线）：两端线序排列一致，一一对应，即不改变线的排序（两端都使用T568A或T568线序）◆交叉线：改变线的排列顺序，采用“1-3，2-6”的交叉原则，即电缆一端用T568A线序，另一端用T568B线序。4.1.3双绞线的制作高等职业技术教育研究会&CEAC信息化培训认证管理办公室3.制作过程准备制作网线的工具和材料◆RJ-45卡线钳一把◆水晶头◆双绞线制作过程可分为以下步骤：Step1:剥线Step2:理线Step3:插线Step4:压线Step5:制作另一端水晶头Step6:线缆的测试4.1.3双绞线的制作高等职业技术教育研究会&CEAC信息化培训认证管理办公室4.双绞线的连接方法在小型局域网中，双绞线主要用于连接网卡与集线器或集线器与集线器(因为集线器的连接方式与交换机相同，所以如无特殊说明，集线器的连接方式同样适用于交换机的连接)，有时也可直接用于两个网卡之间的连接。4.1.3双绞线的制作高等职业技术教育研究会&CEAC信息化培训认证管理办公室5.双绞线识别和选择方法选择品质良好的双绞线对网络的组建是十分关键的。在选择双绞线时，可以从以下几个方面来考虑。⑴传输速率(2)电缆中双绞线对的扭绕(3)5类双绞线应该是几对(4)仔细观察①查看电缆外面的说明信息。②是否易弯曲③电缆中的铜芯是否具有较好的韧性。④是否具有阻燃性。4.1.3双绞线的制作高等职业技术教育研究会&CEAC信息化培训认证管理办公室同轴电缆在20世纪80年代初的局域网中使用最为广泛，因为那时集线器的价格很高，随着以双绞线和光纤为基础的标准化布线的推广，同轴电缆已逐渐退出布线市场。不过，目前一些对数据通信速率要求不高、连接设备不多的一些家庭和小型办公室用户还在使用同轴电缆。4.2局域网中的同轴电缆高等职业技术教育研究会&CEAC信息化培训认证管理办公室同轴电缆共有四层组成：1、一根中央铜导线:铜线传输电磁信号2、包围铜线的绝缘层:绝缘材料将铜线与金属屏蔽物隔开3、网状金属屏蔽层：一方面可以屏蔽噪声，另一方面可以作为信号地，能够很好地隔离外来的电信号4、一个塑料保护外皮同轴电缆的组成4.2.1同轴电缆的组成高等职业技术教育研究会&CEAC信息化培训认证管理办公室同轴电缆有粗缆和细缆两种类型。粗、细是通过同轴电缆中导体的直径大小来区分的。通常，中心导体的芯越粗，信号传输距离越远。铜线的直径为0.25英寸的细缆传输距离约200米（10Base2），直径为0.5英寸的粗缆传输距离为500米（以太网10Base5标准），在粗缆和细缆都采用50欧姆的终端电阻，吸收发送完毕的信号，以便于新信号的接收。4.2.2同轴电缆类型高等职业技术教育研究会&CEAC信息化培训认证管理办公室计算机与粗缆连接采用的是收发器（transceiver）。每台计算机需要一个收发器和网络相连。收发器连接在以太网上，计算机再用一根电缆连接到收发器上。计算机与细缆连接采用的是BNC（BNCConnector）连接器图4-2-5进行BNC连接的附件4.2.3连接器高等职业技术教育研究会&CEAC信息化培训认证管理办公室1.细缆的制作制作细缆时所需的工具要比制作RJ-45接头多。除压线钳、斜口钳外，还需要尖嘴钳、万用表(最好为数字万用表)，必要时还需使用电烙铁。具体的制作过程如下。Step1：根据连接距离的要求，用斜口钳剪取一定长度的细缆(不少于0．5m)，然后将BNC专用接头的金属套筒套到电缆上。Step2：用压线钳的剥线端剥去电缆外面的一层胶体保护层，长度与BNC接头的长度相当，约2cm。注意在剥去保护层时不要使用其他的工具，否则会切断与保护层相隔的金属网。Step3：拨开金属网层，并利用压线钳的剥线端将金属网层与中心铜导线之间的半透明绝缘体剥去一段，长度大约为0.4~0.5cm。4.2.4同轴电缆的连接高等职业技术教育研究会&CEAC信息化培训认证管理办公室Step4：将中心铜导线用手集中扭绕，以免散开。然后插入BNC头中铜质针头的小孔内，直到半透明绝缘层紧靠铜质针头时为止。此时旋入铜质针头上的小螺钉，将中心铜导体固定在铜质针头内。有的BNC接头不用螺钉固定，而必须使用电烙铁将其焊接。Step5：用尖嘴钳把BNC接头的两个金属片捆紧。金属片正好将金属网反向压紧在最外面的胶体保护层上。Step6：将金属套筒向上旋入BNC接头，制作结束。2.细缆的导通性测试与双绞线相比，细缆的导通性测试比较简单。◆使用简单的测试仪。◆使用PING命令：4.2.4同轴电缆的连接高等职业技术教育研究会&CEAC信息化培训认证管理办公室图ping另一主机图ping测试图ping测试4.2.4同轴电缆的连接高等职业技术教育研究会&CEAC信息化培训认证管理办公室3.细缆组网的特点细缆一般以总线型结构在网络中出现。连网时，应注意以下几点：◆网卡要带有BNC接口；◆每个用户通过BNC、T型连接器接入网络；◆在干线的两端必须安装50欧姆的终端电阻；特点：◆容易安装。◆造价较低。◆网络抗干扰强。◆网络维护和扩展比较困难。◆电缆系统的断点较多，影响网络系统的可靠性。4.2.4同轴电缆的连接高等职业技术