計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的物理組成和設(shè)備

1、第3章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的物理組成和設(shè)備,,第3章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的物理組成和設(shè)備,3.1 網(wǎng)卡3.2 傳輸介質(zhì)3.3 集線器3.4 交換機(jī)3.5 路由器3.6 其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備3.7網(wǎng)線制作實(shí)驗(yàn),ch03 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的物理組成和設(shè)備,2,3.1 網(wǎng)卡,計(jì)算機(jī)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口卡（Network Interface Card，NIC，簡(jiǎn)稱為網(wǎng)卡）連接到網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)卡負(fù)責(zé)將計(jì)算機(jī)內(nèi)部數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成適合在網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)母袷剑幻繅K網(wǎng)卡都有一個(gè)唯一的物理地址，稱

2、為MAC地址，在通信過(guò)程中，通過(guò)數(shù)據(jù)包中的MAC地址來(lái)識(shí)別相應(yīng)的計(jì)算機(jī)。用戶選購(gòu)網(wǎng)卡時(shí)，要關(guān)心三個(gè)參數(shù)：網(wǎng)絡(luò)接口類型、帶寬/速率、與主機(jī)（主板）的接口類型。,ch03 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的物理組成和設(shè)備,3,有線網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)卡,對(duì)于有線網(wǎng)絡(luò)，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)接口不同，網(wǎng)卡可分為細(xì)纜口、粗纜口、雙絞線口和光纜口；根據(jù)網(wǎng)卡的帶寬不同，網(wǎng)卡可分為10M、100M、10/100M自適應(yīng)、1000M、10/100/1000M自適應(yīng)和10G網(wǎng)卡；而根據(jù)網(wǎng)卡在主板接口上

3、的接口又可分為ISA接口、PCI接口、EISA接口和MCA接口等，目前最普遍的是PCI接口的網(wǎng)卡。,ch03 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的物理組成和設(shè)備,4,ch03 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的物理組成和設(shè)備,5,,RJ45雙絞線接口的網(wǎng)卡,細(xì)纜接口的網(wǎng)卡,無(wú)線網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)卡,對(duì)于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，根據(jù)網(wǎng)卡與主機(jī)的接口不同分為PCMCIA接口、PCI接口、USB接口；根據(jù)速率不同，又可分為11Mbps（802.11b）、54Mbps（802.11a）、11Mbps/54Mbps自

4、適應(yīng)（802.11g）三種。,ch03 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的物理組成和設(shè)備,6,,3.2 傳輸介質(zhì),所謂傳輸介質(zhì)通俗地說(shuō)就是用于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的傳輸材料。按其性質(zhì)劃分，常用的傳輸介質(zhì)可分為有線介質(zhì)和無(wú)線介質(zhì)兩種；有線介質(zhì)包括電話線、雙絞線、同軸電纜、光導(dǎo)纖維等；無(wú)線介質(zhì)則可分為衛(wèi)星、微波、紅外線、激光等。衡量介質(zhì)的傳輸能力的標(biāo)準(zhǔn)是帶寬（Band）。帶寬越大傳輸能力越強(qiáng)。,ch03 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的物理組成和設(shè)備,7,有線傳輸介質(zhì),雙絞線：

5、雙絞線是一種將兩根絕緣銅線按一定的密度互相絞在一起的導(dǎo)線。通過(guò)互相交叉，可以減少串?dāng)_及信號(hào)放射影響的程度，每一根導(dǎo)線在導(dǎo)電傳輸中發(fā)出的電波會(huì)被另一根線上發(fā)出的電波所抵消。雙絞線分為非屏蔽雙絞線（UTP）和屏蔽雙絞線（STP）二種。對(duì)于非屏蔽雙絞線，有5種類型，其中1類和2類線通常用于語(yǔ)音傳輸，3~5類線用于計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸，3類線的傳輸速率為10Mbps，4類線的傳輸速率為20Mbps，5類線的傳輸速率為100Mbps。,ch03

6、 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的物理組成和設(shè)備,8,,有線傳輸介質(zhì),同軸電纜：同軸電纜的內(nèi)芯是單根導(dǎo)線，內(nèi)芯周圍是絕緣材料層，再向外是一層屏蔽金屬網(wǎng)，最外邊是一層絕緣材料的護(hù)套， 如圖所示。同軸電纜的抗干擾性能較強(qiáng)。,ch03 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的物理組成和設(shè)備,9,有線傳輸介質(zhì),目前有兩種應(yīng)用廣泛的同軸電纜：75歐姆同軸電纜，主要用于模擬傳輸，又稱為寬帶電纜，在有線電視網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，使用的都是75歐姆的同軸電纜作為傳輸介質(zhì)。50歐姆同軸電纜，主要用于傳輸數(shù)字

7、信號(hào)，又稱為基帶電纜，50歐姆的同軸電纜又可分為兩種：粗纜：傳輸帶寬為10Mbps， 最大傳輸距離為500m， 最多可以連接100個(gè)站點(diǎn)；細(xì)纜：傳輸帶寬為10Mbps， 最大傳輸距離為185m， 最多可以連接30個(gè)站點(diǎn)；,ch03 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的物理組成和設(shè)備,10,,,有線傳輸介質(zhì),光纖：光導(dǎo)纖維是一種細(xì)小柔軟并能傳導(dǎo)光線的介質(zhì)，中心是玻璃芯，芯外面包圍

8、著一層折射率比芯低的玻璃封套，最外面是一層薄的塑料外套，如圖所示。在實(shí)際使用中，通常將多根光纖放在一塊，并在外面包上保護(hù)介質(zhì)，組成光纜。,ch03 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的物理組成和設(shè)備,11,,有線傳輸介質(zhì),光纖的種類很多，按光在光纖中的傳輸模式可分為單模光纖(SMF)和多模光纖(MMF)。光纖的工作波長(zhǎng)有短波長(zhǎng)0.85μm、長(zhǎng)波長(zhǎng)1.31μm和1.55μm。多模光纖的中心玻璃芯較粗(50或62.5μm)，可傳多種模式的光。但其模間色散較大，而

9、且隨距離的增加會(huì)更加嚴(yán)重。多模光纖傳輸?shù)木嚯x比較近，一般只有幾公里。單模光纖的中心玻璃芯很細(xì)(芯徑一般為9或10μm)，只能傳一種模式的光。因此，其模間色散很小，適用于遠(yuǎn)程通訊，通常的傳輸距離都為2KM以上。,ch03 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的物理組成和設(shè)備,12,有線傳輸介質(zhì),光連接器的類型很多，有ST、SC、LC、MTRJ、BNC、FC等各種類型，相應(yīng)的光跳線就有LC到LC、ST到SC等各種型號(hào)。如圖所示。,ch03 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的物理組成和設(shè)

10、備,13,LC/LC,FC/FC,SC/ST,MTRJ/ MTRJ,有線傳輸介質(zhì),電力線： PLC（Power Line Communication）即電力線通信，利用普通的電力線組建網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信。PLC利用GMSK或OFDM調(diào)制技術(shù)將用戶數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制，然后在傳輸電流的電力線上進(jìn)行傳輸，在接收端，先經(jīng)過(guò)濾波器將調(diào)制信號(hào)濾出，再經(jīng)過(guò)解調(diào)，就可得到原通信信號(hào)。目前可達(dá)到的通信速率為14M。,ch03 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的物理組成和設(shè)備,14,無(wú)線傳

11、輸,微波傳輸：無(wú)線電數(shù)字微波通信系統(tǒng)在長(zhǎng)途大容量的數(shù)據(jù)通信中占有及其重要的地位，其頻率范圍為300MHz～300GHz。微波通信主要有兩種方式：地面微波接力通信和衛(wèi)星通信。微波在空間主要是直線傳播，由于地球表面是個(gè)曲面，因此其傳播距離受到限制且與天線的高度有關(guān)，一般只有50km左右，長(zhǎng)途通信時(shí)必須建立多個(gè)中繼站，如果中繼站采用100m高的天線塔，則接力距離可增大到100 km。 衛(wèi)星通信就是利用位于3萬(wàn)6千公里高空的人造地球同步衛(wèi)星

12、作為太空無(wú)人值守的微波中繼站的一種特殊形式的微波接力通信。衛(wèi)星通信最大特點(diǎn)就是通信距離遠(yuǎn)，頻帶比微波接力通信更寬，通信容量更大，誤碼率也較小。衛(wèi)星通信的缺點(diǎn)是傳播時(shí)延較長(zhǎng)。,ch03 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的物理組成和設(shè)備,15,無(wú)線傳輸,無(wú)線電短波傳輸：無(wú)線電短波是指波長(zhǎng)在10～100米的電磁波，其頻率為3～30兆赫茲。在這個(gè)頻段，電波可以通過(guò)高層大氣的電離層進(jìn)行折射或反射而回到地面達(dá)到遠(yuǎn)距離通信，當(dāng)電波被地面再次反射而由天空二次返回時(shí)，傳送距

13、離更遠(yuǎn)，多次反射的電波可以實(shí)現(xiàn)全球通信。短波通信可以傳送電報(bào)、電話、傳真、低速數(shù)據(jù)和語(yǔ)音廣播等多種信息。在衛(wèi)星通信出現(xiàn)以前，短波在國(guó)際通信、防汛救災(zāi)、海難求援以及軍事通信等方面發(fā)揮了獨(dú)特的重要作用。,ch03 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的物理組成和設(shè)備,16,無(wú)線傳輸,紅外線傳輸：紅外線傳輸是一種利用紅外線進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信的技術(shù)，它把要傳輸?shù)男盘?hào)轉(zhuǎn)換成紅外光信號(hào)直接在自由空間沿直線進(jìn)行傳播，它比微波通信具有更強(qiáng)的方向性，難以竊聽(tīng)、插入數(shù)據(jù)和進(jìn)行干擾，

14、因此其保密性很強(qiáng)。但紅外線和激光對(duì)雨霧等環(huán)境干擾特別敏感，易受氣候的影響。紅外線傳輸速率已達(dá)到16Mb/s標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于要求傳輸速率高、使用次數(shù)少、移動(dòng)范圍小、價(jià)格比較低的設(shè)備，如打印機(jī)、掃描儀、數(shù)碼像機(jī)等，紅外線傳輸技術(shù)得到了非常廣泛的應(yīng)用。,ch03 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的物理組成和設(shè)備,17,無(wú)線傳輸,藍(lán)牙技術(shù)：藍(lán)牙是一種短距無(wú)線通信的技術(shù)規(guī)范，工作頻段為全球統(tǒng)一開(kāi)放的2.4GHz頻段。由于藍(lán)牙體積小、功率低，其應(yīng)用已不局限于計(jì)算機(jī)外設(shè)，幾

15、乎可以被集成到任何數(shù)字設(shè)備之中，特別是那些對(duì)數(shù)據(jù)傳輸速率要求不高的移動(dòng)設(shè)備和便攜設(shè)備。藍(lán)牙采用電路交換和分組交換技術(shù)，支持異步數(shù)據(jù)信道、三路語(yǔ)音信道以及異步數(shù)據(jù)與同步語(yǔ)音同時(shí)傳輸?shù)男诺?。?dāng)采用對(duì)稱信道傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，速率最高為342.6kbit/s。藍(lán)牙采用了跳頻方式來(lái)擴(kuò)展頻譜，具有很好的抗干擾性。,ch03 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的物理組成和設(shè)備,18,無(wú)線傳輸,無(wú)線局域網(wǎng)：無(wú)線局域網(wǎng)是目前最新，也是最為熱門的一種局域網(wǎng)，特別是Intel自20

16、03年3月份推出首款自帶無(wú)線網(wǎng)絡(luò)模塊的迅馳筆記本處理器以來(lái)，無(wú)線局域網(wǎng)得到了迅速的普及和發(fā)展。在無(wú)線局域網(wǎng)中，普遍采用的是802.11協(xié)議族，它們分別是802.11、802.11a、802.11b和802.11g。,ch03 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的物理組成和設(shè)備,19,3.3 集線器,按照ISO/OSI RM的定義，集線器（HUB）屬于物理層的設(shè)備，具有兩個(gè)功能，一個(gè)功能是將信號(hào)放大，以支持更遠(yuǎn)的傳輸距離，相當(dāng)于中繼器的功能；另一個(gè)功能是將機(jī)器互

17、聯(lián)，以組成一個(gè)星型的網(wǎng)絡(luò)。如圖所示。因此，集線器又叫多口中繼器。連在同一個(gè)集線器上的所有計(jì)算機(jī)處在同一沖突域和同一廣播域，并且所有計(jì)算機(jī)共享集線器的帶寬。因此，集線器通常用于對(duì)通信帶寬要求不是很高的環(huán)境。,ch03 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的物理組成和設(shè)備,20,3.4 交換機(jī),交換機(jī)是一種基于MAC（網(wǎng)卡的硬件地址）識(shí)別，能完成封裝轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包功能的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。交換機(jī)工作在ISO/OSI RM的第二層——數(shù)據(jù)鏈路層。本質(zhì)上，交換機(jī)就是一個(gè)多端口

18、的網(wǎng)橋。由于交換機(jī)采用接收、查表、轉(zhuǎn)發(fā)的工作方式，交換機(jī)的各個(gè)端口分屬于不同的沖突域，因此能有效提高交換性能和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)能力。衡量一臺(tái)交換機(jī)的主要參數(shù)包括端口線速度、背板帶寬、地址表大小、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)速率等。,ch03 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的物理組成和設(shè)備,21,,3.5 路由器,路由器工作在OSI RM的第三層，即網(wǎng)絡(luò)層。路由器能把多個(gè)不同的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)起來(lái)，形成一個(gè)能互相通訊的大網(wǎng)絡(luò)。同一交換機(jī)連接的所有計(jì)算機(jī)屬于同一個(gè)子網(wǎng)，但路由器連接的計(jì)算機(jī)則

19、屬于不同的子網(wǎng)。與交換機(jī)相比，路由器的異構(gòu)網(wǎng)互聯(lián)能力、阻塞控制能力和網(wǎng)段的隔離能力等方面都要強(qiáng)于交換機(jī)，由于路由器能夠隔離廣播信息，從而可以將廣播風(fēng)暴的破壞性隔離在局部的網(wǎng)段之內(nèi)。,ch03 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的物理組成和設(shè)備,22,3.6 其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,無(wú)線AP：即無(wú)線訪問(wèn)接入點(diǎn)(Access Point)。無(wú)線AP是組建小型無(wú)線局域網(wǎng)最常用的設(shè)備，它在介質(zhì)訪問(wèn)控制子層MAC中扮演無(wú)線工作站及有線局域網(wǎng)絡(luò)的橋梁，最大連接距離可達(dá)

20、300英尺。有了無(wú)線AP，就如一般有線網(wǎng)絡(luò)的HUB一般，無(wú)線工作站可以快速且輕易地與現(xiàn)有有線網(wǎng)絡(luò)連結(jié)，同時(shí)，無(wú)線AP覆蓋范圍內(nèi)的無(wú)線工作站之間還可以通過(guò)它進(jìn)行相互通信。用戶選購(gòu)無(wú)線AP時(shí)還應(yīng)注意其所支持的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，相關(guān)的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)有802.11a、802.11b、802.11g。,ch03 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的物理組成和設(shè)備,23,,其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,粗纜收發(fā)器：在一個(gè)由粗纜組建的網(wǎng)絡(luò)中，通過(guò)粗纜收發(fā)器來(lái)接收線路上的信號(hào)并將其傳送到相連的計(jì)算機(jī)網(wǎng)

21、卡，同時(shí)負(fù)責(zé)將網(wǎng)卡發(fā)送來(lái)的信號(hào)傳送到線路上，并進(jìn)行碰撞檢測(cè)與避免。用細(xì)纜構(gòu)造網(wǎng)絡(luò)時(shí)，由于收發(fā)器電路已集成到網(wǎng)卡上，所以不再需要外加的收發(fā)器。,ch03 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的物理組成和設(shè)備,24,其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,光纖收發(fā)器：光纖收發(fā)器又叫光電轉(zhuǎn)換器，是一種將短距離的雙絞線電信號(hào)和長(zhǎng)距離的光信號(hào)進(jìn)行互換的以太網(wǎng)傳輸媒體轉(zhuǎn)換單元。光纖收發(fā)器按傳輸速率可分為10M、100M、10/100M自適應(yīng)和1000M的光纖收發(fā)器；按工作方式分為工作在物理層的光

22、纖收發(fā)器和工作在數(shù)據(jù)鏈路層的光纖收發(fā)器；如果從結(jié)構(gòu)角度來(lái)看分桌面式（獨(dú)立式）光纖收發(fā)器和機(jī)架式光纖收發(fā)器；按接入光纖的不同又有多模光纖收發(fā)器和單模光纖收發(fā)器兩種叫法。,ch03 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的物理組成和設(shè)備,25,其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,水晶頭與網(wǎng)線制作工具：水晶頭網(wǎng)線壓線鉗,ch03 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的物理組成和設(shè)備,26,3.7 網(wǎng)線制作實(shí)驗(yàn),1、準(zhǔn)備工作：RJ45卡線鉗一把水晶頭若干雙絞線2、制作步驟共有四步，可以簡(jiǎn)單歸納為四

23、個(gè)字：“剝”，“理”，“插”，“壓”。,ch03 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的物理組成和設(shè)備,27,網(wǎng)線制作實(shí)驗(yàn),步驟一 剝線,ch03 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的物理組成和設(shè)備,28,網(wǎng)線制作實(shí)驗(yàn),步驟二 理線,ch03 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的物理組成和設(shè)備,29,網(wǎng)線制作實(shí)驗(yàn),步驟三 插線,ch03 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的物理組成和設(shè)備,30,網(wǎng)線制作實(shí)驗(yàn),步驟四 壓線,ch03 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的物理組成和設(shè)備,31,網(wǎng)線制作實(shí)驗(yàn),線纜檢測(cè),ch03 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的物理組成和設(shè)備,32,