第三章物理層網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和傳輸介質(zhì)

第三章物理層網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和傳輸介質(zhì)第一頁(yè)，共二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期四第三章物理層設(shè)備及傳輸介質(zhì)3.1雙絞線（TP，TwistedPairwire）3.2同軸電纜3.3光纖3.4網(wǎng)絡(luò)接口卡（網(wǎng)卡NIC）3.5中繼器3.6集線器第二頁(yè)，共二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期四網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)一、局域網(wǎng)傳輸介質(zhì)雙絞線傳輸距離：100米屏蔽雙絞線（STP)非屏蔽雙絞線（UTP)同軸電纜傳輸距離：185米，500米細(xì)纜粗纜光纖單模光纖多模光纖第三頁(yè)，共二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期四3.1雙絞線第四頁(yè)，共二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期四5類雙絞線（Cat5）：有UTP和STP兩種形式。由4對(duì)（8根）線組成，最高傳輸速率100Mbps。用于百兆以太網(wǎng)中的100BASE-TX。超5類雙絞線（EnhancedCat5）又叫增強(qiáng)型5類雙絞線。它是將現(xiàn)在的五類非屏蔽雙絞線的性能加以改善，不少性能指標(biāo)都有很大改善能達(dá)到167Mbps的傳輸速率可用于千兆以太網(wǎng)中的1000BASE-T的組網(wǎng)。6類雙絞線（Cat6）它是一個(gè)新級(jí)別的電纜，除了各項(xiàng)性能指標(biāo)有較大提高之外，其帶寬會(huì)擴(kuò)展至200MHz以上可用千兆以太網(wǎng)中的1000BASE-TX的組網(wǎng)。由4對(duì)線（8根）組成，有非屏蔽、單屏蔽、雙屏蔽三種。其中雙屏蔽除了有一層箔絕緣體屏蔽所有電線對(duì)（8根）外，另外還有一層箔絕緣體屏蔽每一對(duì)絞線（2根）其傳輸速率是常規(guī)5類雙絞線的6倍。但由于它是一種新技術(shù)且大部分網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不能應(yīng)用其速率。雙絞線的類別第五頁(yè)，共二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期四雙絞線的選購(gòu)可以在雙絞線上看到一些字符，這些字符包括以下一些信息：1、雙絞線的生產(chǎn)商和產(chǎn)品號(hào)碼2、雙絞線類型3、NEC/UL測(cè)試和級(jí)別4、CSA防火測(cè)試5、長(zhǎng)度標(biāo)志6、生產(chǎn)日期第六頁(yè)，共二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期四雙絞線標(biāo)識(shí)AMP超5類雙絞線上的字符信息：AMPNETCONNECTCATEGORY5eCABLEE138034130024AWGCM/MP(UL)CMG/MPG(UL)VERIFIEDTOCATEGORY5001969FT0245AMPNETCONNECT：指的是該雙絞線的生產(chǎn)商。CATEGORY5eCABLE：指該雙絞線通過(guò)UL測(cè)試，達(dá)到超5類標(biāo)準(zhǔn)。E1380341300：代表其產(chǎn)品號(hào)。24AWG：說(shuō)明這條雙絞線是24AWG電線的線對(duì)所構(gòu)成。銅電纜的直徑通常用AWG(AmericanWireGauge)單位來(lái)衡量。通常AWG數(shù)值越小，電線直徑越大。我們通常使用的雙絞線均是24AWG。CM/MP（UL）、CMG/MPG(UL)VERIFIED：表示該雙絞線的類型且該雙絞線滿足UL(UnderwritersLaboratoriesInc.保險(xiǎn)業(yè)者實(shí)驗(yàn)室)的標(biāo)準(zhǔn)要求。001969FT：雙絞線的長(zhǎng)度點(diǎn)，F(xiàn)T為英尺縮寫(xiě)。0245：是指制造廠的生產(chǎn)日期，這里是2002年45周。第七頁(yè)，共二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期四

雙絞線的RJ-45連接頭第八頁(yè)，共二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期四T586A標(biāo)準(zhǔn)白綠、綠、白橙、藍(lán)、白藍(lán)、橙、白棕、棕T586B標(biāo)準(zhǔn)白橙、橙、白綠、藍(lán)、白藍(lán)、綠、白棕、棕雙絞線線序標(biāo)準(zhǔn)第九頁(yè)，共二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期四不管是T586A還是T586B，只要雙絞線的兩端按同一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)做出來(lái)的網(wǎng)線，就稱為采用平行接法做的網(wǎng)線，也叫直連線（straightthroughcable）。若在雙絞線的一端用T586A標(biāo)準(zhǔn)，另一端用T586B標(biāo)準(zhǔn)，這種做法稱為交叉接法，又稱交叉線（crossovercable）。交叉線一般用在兩個(gè)網(wǎng)卡之間的連接、兩個(gè)交換機(jī)或集線器端口的連接上（Up-Link與另一個(gè)設(shè)備的普通端口連接除外）。雙絞線的接線類型第十頁(yè)，共二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期四雙絞線的制作工藝雙絞線與RJ-45頭的連接步驟剪斷：利用壓線鉗的剪線刀口剪取適當(dāng)長(zhǎng)度的網(wǎng)線剝皮：用壓線鉗的剪線刀口將線頭剪齊剝除外包皮后的張開(kāi)雙絞線電纜排序：將4個(gè)線對(duì)的8條細(xì)導(dǎo)線一一拆開(kāi)（568A、568B）插入：一手以拇指和中指捏住水晶頭，使有塑料彈片的一側(cè)向下，針腳一方朝向遠(yuǎn)離自己的方向，并用食指抵住壓制：因?yàn)樗ь^是透明的，所以可以從水晶頭有卡位的一面或側(cè)面可以清楚地看到每條芯線所插入的位置第十一頁(yè)，共二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期四3.2同軸電纜同軸電纜（CoaxialCable）這種介質(zhì)大家都接觸過(guò)，因?yàn)槲覀兗依锏挠芯€電視信號(hào)就是通過(guò)同軸電纜傳輸?shù)?，但是這里要講的同軸電纜是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的傳輸介質(zhì)，與有線電視同軸電纜不同。同軸電纜從外向內(nèi)由護(hù)套、金屬屏蔽層、絕緣層和銅芯導(dǎo)體組成第十二頁(yè)，共二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期四同軸電纜特性金屬屏蔽層一方面防止信號(hào)的衰減，另一方面可防止外界磁場(chǎng)干擾中心導(dǎo)體上的信號(hào)。同軸電纜的這種結(jié)構(gòu)，使它具有高帶寬和極好的噪聲抑制特性。同軸電纜的帶寬取決于電纜長(zhǎng)度。1km的電纜可以達(dá)到1Gb/s~2Gb/s的數(shù)據(jù)傳輸速率。還可以使用更長(zhǎng)的電纜，但是傳輸率要降低或使用中間放大器。第十三頁(yè)，共二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期四寬帶同軸電纜:家庭里用于有線電視信號(hào)傳輸?shù)倪@種同軸電纜就是寬帶同軸電纜，這種電纜的阻抗是75歐姆，采用的是頻分復(fù)用技術(shù)，用于傳輸模擬信號(hào)。基帶同軸電纜:計(jì)算機(jī)通信采用的同軸電纜被稱為基帶同軸電纜，這種電纜的阻抗是50歐姆，用于傳輸數(shù)字信號(hào)，像10BASE-5、10BASE-2中的傳輸介質(zhì)都屬于基帶同軸電纜?；鶐S電纜根據(jù)電纜直徑又可以分為粗纜和細(xì)纜兩種在傳統(tǒng)以太網(wǎng)中，第一個(gè)定義的介質(zhì)類型就是粗纜，如10BASE5又叫粗纜以太網(wǎng)，因?yàn)樗褂么掷|作為傳輸介質(zhì)。粗纜適用于早期比較大型的局部網(wǎng)絡(luò)，它的標(biāo)準(zhǔn)距離長(zhǎng)，可靠性高。但它的缺點(diǎn)是造價(jià)高、網(wǎng)絡(luò)投資大，安裝難度大。因?yàn)樵?0BASE5中，除了昂貴的粗纜外、而且它還需要收發(fā)器和收發(fā)器電纜。同軸電纜分類第十四頁(yè)，共二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期四在10BASE2中定義的傳輸介質(zhì)就是細(xì)纜，因此它又叫細(xì)纜以太網(wǎng)。細(xì)纜的安裝相對(duì)于粗纜而言要簡(jiǎn)單一些、造價(jià)低一些。工作站通過(guò)BNC頭連接到細(xì)纜上細(xì)纜兩端接終端電阻以防止信號(hào)反射，但細(xì)纜以太網(wǎng)常常由于接觸不良而經(jīng)常發(fā)生網(wǎng)絡(luò)中斷。同軸電纜連接器第十五頁(yè)，共二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期四3.3光纖光纖通常由纖芯、包層、護(hù)套組成,纖芯通常由石英玻璃制成由于光纖是利用光傳輸信號(hào)，因而在纖芯外面包圍著一層折射率低的玻璃封套，以確保光在纖芯內(nèi)傳播而不會(huì)透射到外面去。第十六頁(yè)，共二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期四光纖的規(guī)格分類根據(jù)傳輸模數(shù)分類光纖可分為單模光纖(SMF：SingleModeFiber)和多模光纖(MMF：MultiModeFiber)光纖的類型由模材料(玻璃或塑料纖維)及芯和外層尺寸決定,芯的尺寸大小決定光的傳輸質(zhì)量。常用光纖有以下幾類：8.3μm芯、125μm外層、單模。62.5μm芯、125μm外層、多模。50μm芯、125μm外層、多模。100μm芯、140μm外層、多模。第十七頁(yè)，共二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期四光纖的連接方式1、模塊式連接光纖連接器按連接類型可分為FC型、ST型、SC型、LC型、MT型，2、機(jī)械結(jié)合3、熔接熔接是用高壓電弧放電的方法將連接光纖的連接點(diǎn)熔化并連接在一起。其主要特點(diǎn)是連接衰減在所有的連接方法中最低。第十八頁(yè)，共二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期四光纖通信設(shè)備光纖通信系統(tǒng)及組成光纖通信系統(tǒng)是以光波為載體、光導(dǎo)纖維為傳輸媒體的通信方式,起主導(dǎo)作用的是光源、光纖、光發(fā)送機(jī)和光接收機(jī)。光源是光波產(chǎn)生的來(lái)源，有兩種光源被用作信號(hào)源：發(fā)光二極管LED(Light-EmittingDiode)和半導(dǎo)體激光ILD(InjectionLaserDiode)光纖是傳輸光波的通信介質(zhì)。光發(fā)送機(jī)的功能是產(chǎn)生光束,將電信號(hào)轉(zhuǎn)變成光信號(hào),再把光信號(hào)導(dǎo)入光纖。光接收機(jī)的功能負(fù)責(zé)接收從光纖上傳輸?shù)墓庑盘?hào),并將光信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào),經(jīng)解碼后再作相應(yīng)處理。第十九頁(yè)，共二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期四光纜光纜光纜是由一捆光纖組成，但有些光纜中除光纖外還加有鋼絲、鋼帶、鋼管等護(hù)鎧，以增加光纜的強(qiáng)度和韌性，防止光纜在拐彎、架空、地埋、穿越水底時(shí)折斷第二十頁(yè)，共二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期四光纜分類光纜（Fiberopticcable）種類單芯互聯(lián)光纜雙芯互聯(lián)光纜分布式光纜分散式光纜室外光纜4～12芯鎧裝型與全絕緣類型室外光纜24～144芯鎧裝類型與全絕緣類型單管全絕緣型室內(nèi)/室外光纜第二十一頁(yè)，共二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期四

2.4網(wǎng)絡(luò)接口卡（網(wǎng)卡NIC）網(wǎng)絡(luò)接口卡(NICNetworkInterfaceCard)也叫網(wǎng)卡或網(wǎng)絡(luò)適配器，是計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)的實(shí)體連接器件，控制計(jì)算機(jī)與線纜之間數(shù)據(jù)的流動(dòng)，并將計(jì)算機(jī)總線上的并行數(shù)據(jù)重構(gòu)為串行方式傳到網(wǎng)絡(luò)上。MAC地址是Ethernet網(wǎng)卡上帶的地址，為48位長(zhǎng)。每個(gè)Ethernet網(wǎng)卡廠家必須向IEEE組織申請(qǐng)一組MAC地址，在生產(chǎn)網(wǎng)卡時(shí)編程于網(wǎng)卡上的串行EPROM中。第二十二頁(yè)，共二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期四第二十三頁(yè)，共二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期四網(wǎng)卡及擴(kuò)展槽第二十四頁(yè)，共二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期四網(wǎng)卡相關(guān)總線頻率各類PCI總線速度表總線名稱位寬（比特）工作頻率最高速度備注PCI3233MHz133MB/sPCI1.06433MHz266MB/sPCI2.26466MHz533MB/sPCI-X1.06466MHz533MB/s向下兼容，已有實(shí)用產(chǎn)品。64100MHz800MB/s64133MHz1.06GB/sPCI-X2.064266MHz2.1GB/s2002年7月推出前兩個(gè)頻率的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。11月才開(kāi)始開(kāi)發(fā)PCI-X1066。64533MHz4.3GB/s641066MHz8.6GB/sPCIExpressX12.5GHz312MB/s推出進(jìn)度稍晚于PCI-X2.0。X22.5GHz625MB/sX42.5GHz1.25GB/sX82.5GHz2.5GB/sX162.5GHz5GB/s速度與PCI-X533相當(dāng)。第二十五頁(yè)，共二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期四2.5中繼器中繼器（RPrepeater）是連接網(wǎng)絡(luò)線路的一種裝置，常用于兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間物理信號(hào)的雙向轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)接工作。中繼器是最簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備，主要完成物理層的功能，負(fù)責(zé)在兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的物理層上按位傳遞信息，對(duì)接收到的弱信號(hào)進(jìn)行分離