第3章 网络组成元件

第3章网络的组成元件传输介质网络设备光缆同轴电缆双绞线无线路由器集线器网卡交换机1、网络传输介质传输介质是通信网络中发送方和接收方之间的物理通路。常用的传输介质可分为有线（双绞线、同轴电缆和光纤）和无线两类。双绞线非屏蔽双绞线（UTP）双绞线由螺旋状扭在一起的两根绝缘导线组成。两条导线对扭在一起是为了减少相互间的电磁干扰。双绞线芯一般是铜质的，能提供良好的传导率。双绞线一般分为非屏蔽双绞线（UTP）和屏蔽双绞线（STP）两种。可以用于传输模拟或数字信号，常用点到点连接，也可用于多点连接。双绞线的组成不同线对具有不同的扭绕度。线对按逆时针方向进行扭绕。线对之间也要按逆时针方向进行扭绕。UTP主要技术参数Utp类别最高传输频率（MHz）最高传输速率(MbPS)cat5100100cat5e100155cat62501000cat760010000选购双绞线①查看电缆外面的说明信息。例如在双绞线电缆的外皮上印有“ampsystemscable24awgcat5”，表示该双绞线是amp公司的五类双绞线，其中24awg表示是局域网中所使用的双绞线，cat5表示为五类；②是否易弯曲。双绞线应弯曲自然，以方便布线;③电缆中的铜芯是否具有较好的韧性。为了使双绞线在移动中不致于断线，除外皮保护层外，内部的铜芯还要具有一定的韧性。同时为便于接头的制作和连接可靠，铜芯既不能太软，也不能太硬，太软不易接头的制作，太硬则容易产生接头处断裂;④是否具有阻燃性。可以用火来烧一下测试:如果是正品，胶皮会受热松软，不会起火。在双绞线产品家族中，主要的品牌有如下几个：1）安普2）西蒙3）朗讯4）丽特5）IBMRJ-45水晶头RJ-45水晶头标准双绞线做法有两种，分别是EIA/TIA568A和EIA/TIA568B。EIA/TIA568A的8根线排列顺序是：绿白绿橙白蓝蓝白橙棕白棕EIA/TIA568B的8根线排列顺序是：橙白橙绿白蓝蓝白绿棕白棕即同一条网线的两端的线序要么都采用EIA/TIA568A所规定的方式，要么都采用EIA/TIA568B所规定的方式，这样做出来的网线才是标准的直通线（也称作正绞线）。直线通的使用：PC-HUB（集线器）:正线（学校使用的是这种类型）HUB-HUB普通口-级连口：正线HUB(级联口）-SWITCH（交换机）:正线SWITCH-ROUTER（路由器）:正线交叉线（又称反线）的使用：将两个HUB级联起来、用一根双绞线将两台电脑直接连接起来、将ADSL设备和计算机机网卡连接起来等等，这些都要用到交叉线。–PC-PC:反线–HUB-HUB普通口:反线–HUB-HUB级连口-级连口：反线–HUB-SWITCH:反线–SWITCH-SWITCH:反线ROUTER-ROUTER:反线交叉线（也称作反绞线）同一条网线的一端采用的是EIA/TIA568A所规定的线序，而另一端采用的是EIA/TIA568B所规定的线序，这样做出来的网线就是标准的交叉线。网线一端是：EIA/TIA568A的8根线排列顺序是：绿白绿橙白蓝蓝白橙棕白棕网线的另一端是：EIA/TIA568B的8根线排列顺序是：橙白橙绿白蓝蓝白绿棕白棕即A类8根线的第“一”与“三”、第“二”与“六”的位置调换即成B类的线序。同轴电缆同轴电缆分为基带同轴电缆和宽带同轴电缆两类。宽带同轴电缆75Ω模拟信号有线电视网粗同轴电缆50Ω数字信号10Base5粗缆以太网细同轴电缆50Ω数字信号10Base2细缆以太网细同轴电缆（10BASE-2）粗同轴电缆（10BASE-5）光纤纤芯:传输光信号，光信号中携带用户数据。包层:折射率比玻璃芯低，可使光信号在玻璃芯内反射传输。塑料外套:用于保护光纤光纤的材料可以是高纯度的玻璃或纤维。光纤可分为单模光纤和多模光纤。(1)多模光纤允许许多条不同角度入射的光线在一条光纤中传输，即有多条光路。光缆芯线较粗，传输速率较低，传输距离较短，常用于地域较为集中的环境，如一个建筑物内。采用LED作为光源。局域网一般使用52.5um/125um、100um/140um规格的多模光纤(2)单模光纤只允许一条光线在一条光纤中直线传输。光缆芯线较细，传输频带宽，传输距离长，常用于地域较为分散的环境。采用激光作为光源。价格较高。局域网一般使用8.3um/125um规格的单模光纤在实际应用中，多使用光缆，而不是光纤。因为光纤只能单向传输信号，所以至少要使用两根光纤，一根发送，一根接收。光缆通常由多根光纤构成，外面有外壳保护，以保证光缆有一定的强度。光缆两端要有光/电转换设备，连接头制作比较困难，必须要有专用设备，而且这种设备价格昂贵。但光缆传输速率高，传输距离长，而且安全可靠。几种传输介质特性比较传输介质双绞线基带同轴电缆光纤传输特性可以传输模拟和数字信号；100Mbps用于数字信号;10Mbps必须成对使用;几千Mbps地理范围100m500m、185m2km、3km抗干扰性低中等不受电磁干扰或噪声影响价格低中等高无线介质常用的无线介质是微波。微波通信常用的有地面微波通信和卫星通信两种。2、网络拓扑结构拓扑结构：通过点和线之间的几何关系来表示网络结构。即整个网络的“长相”。组建网络的首要任务是设计拓扑结构，只有设计好拓扑结构，才有可能组建正确实用的网络。主要有星形、总线形、环形三种最基本的拓扑结构。（1）总线拓扑总线型结构采用一条单根的通信线路（总线）作为公共的传输通道，所有的结点都通过相应的接口直接连接到总线上，并通过总线进行数据传输。总线状网络使用广播式传输技术，总线上的所有结点都可以发送数据到总线上，数据沿总线传播。在任何时候只允许一个站点发送数据。当一个结点发送数据并在总线上传播时，数据可以被总线上的其他所有结点接收。各站点在接收数据后，再决定是否接收该数据。总线型特点结构简单灵活，易于扩展；共享能力强，便于广播式传输。网络响应速度快，但负荷重时性能迅速下降；局部站点故障不影响整体，可靠性较高。但是，总线出现故障，将影响整个网络。易于安装，费用低。（2）星型拓扑Hub每个结点都由一条点到点链路与中心结点（如交换机、Hub等）相连，如图所示。信息的传输是通过中心结点的存储转发技术实现的，并且只能通过中心站点与其他站点通信。星型特点结构简单，便于管理和维护；易实现结构化布线；结构易扩充，易升级。通信线路专用，电缆成本高。星型结构的网络由中心结点控制与管理，中心结点的可靠性基本上决定了整个网络的可靠性。中心结点负担重，易成为信息传输的瓶颈，且中心结点一旦出现故障，会导致全网瘫痪。（3）环型拓扑各个网络结点通过环接口连在一条首尾相接的闭合环型通信线路中，如图所示。环型结构有两种类型，即单环结构和双环结构。令牌环（Token-Ring）是单环结构的典型代表；光纤分布式数据接口（FDDI）是双环结构的典型代表。环型特点各工作站间无主从关系，结构简单；信息流在网络中沿环单向传递，延迟固定，能够高速运行，而且实时性较好。两个结点之间仅有惟一的路径，可扩充性差。可靠性差。任何线路或结点的故障，都有可能引起全网故障，且故障检测困难。