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1.3网络的传输介质和基本设备
1.3.1网络的传输介质
?
学习目标：
了解不同的网络传输介质特性
理解不同的网络传输介质的优缺点对比
了解常用的网络基本设备
二、网络的传输介质
　　
传输介质是计算机网络的组成部分。它们就像是交通系统中的公路，是信息数据运输的通道。网络中的计算机就是通过这些传输介质实现相互之间的通信。
各种传输介质特性是不同的，它直接影响通信的质量指标，如：传输速率、通信距离和线路费用等。用户可以根据自己对网络传输的要求和用户的位置情况，选择适合的介质。
组网解决的问题2：选择什么传输介质？
1.有线传输介质
(1)
双绞线
(2)
同轴电缆
(3)
光缆（光导纤维）
(1)双绞线
可分为非屏蔽双绞线(UTP)和屏蔽双绞线(STP)
非屏蔽双绞线(UTP)
　　　　　　　　
屏蔽双绞线(STP)
双绞线结构示意图
小知识：
根据网线两端连接网络设备的不同，网线又分为直通线（平行线）和交叉线两种。直通线（平行线）就是按568A标准或568B标准制作的网线。而交叉线的线序在直通线的基础上做了一点改变：就是在线缆的一端把1和3对调，2和6对调。即交叉线的一端保持原样（直通线序）不变，在另一端把1和3对调，2和6对调。
交叉线两端的线序如下：
一端(不变)
另一端(对调两根)
橙白
1
3
绿白
橙
??2
6
绿
绿白
3
1
橙白
蓝
??4
4
蓝
蓝白
5
5
蓝白
绿
??6
2
橙
棕白
7
7
棕白
棕??
8
8
棕
在实践中，一般可以这么理解：
1、同种类型设备之间使用交叉线连接，不同类型设备之间使用直通线连接；
2、路由器和PC属于DTE（数据终端设备）类型设备，交换机和HUB属于DCE（数据通讯设备）类型设备；
3、RJ45网络接头做法一般有568A和568B两种标准做法，按同一标准即直通线，不同标准即交叉线。
不管如何接线，最后完成后用RJ-45测线仪测试时，8个指示灯都应依次闪烁。
T568A标准连线顺序从左到右依次为:1-绿白、2-绿、3-橙白、4-蓝、5-蓝白、6-橙、7-棕白、8-棕。
　　T568B标准连线顺序从左到右依次为:1-橙白、2-橙、3-绿白、4-蓝、5-蓝白、6-绿、7-棕白、8-棕。
(2)同轴电缆
　根据直径大小不同，分为细缆和粗缆两种。
同轴电缆示意图　　　　　　　　　　　
　细缆和粗缆
(3)光缆（光纤+保护结构）
光导纤维结构与原理示意图
◎
不同的传输介质相应的连接器也不同
RJ45连接器　　
　　
BNC连接器(细)
AUI(粗缆)　　　光纤尾线接头
　（适用于“双绞线”）
　　（适用于“同轴电缆”）　
　
（适用于“光缆”）　
根据不同的连接器，网络接口适配器
（俗称“网卡”）也不同。
　　
网卡－RJ45连接器　　
　网卡－BNC连接器　　　　　网卡－光纤尾线接头
2.无线传输介质
　　
无线传输介质包括微波、红外线、无线电波、激光等。
　　
　　
(1)微波：就是频率较高的电磁波。微波在空间主要是直线传播。
微波通信有两种主要的通信方式：地面微波通信和卫星微波通信。
地面微波通信
两个地面站之间传送
距离：50
-100
km
速率低，几百kb/s
地球
地面站之间的直视线路
微波传送塔
卫星微波通信
与地面站相对固定位置
使用3个卫星覆盖全球
传输距离远
传输延迟时间长
36,000
公里
地球
2.无线传输介质
(2)红外线　
红外线通讯是一种廉价、近距离、无线、低功能、保密性强的通讯方式。
（它的频率高于微波而低于可见光，是一种人的眼睛看不到的光线。可视范围以内，1米，速度快）
3)蓝牙(Bluetooth)通讯技术能在有效通讯半径范围内（一般不超过10米，速度慢）实现单点对多点的无线数据和声音传输，无角度和方向性限制。
4)激光
激光一般是指频率在3.846×1014Hz至7.895×1014Hz之间的电磁波，是定向传输的电磁波。激光通信利用激光束调制成光脉冲用以传送数字信号，它不能传送模拟信号。激光通信必须配备一对激光收发器，而且要安装在可视范围内。
常用传输媒体的比较
传输介质
传输速率
价格
网卡价格
连接器价格
安装难易度
适用场合（距离）
超5类双绞线
一般<100Mbps
理论最高可达1Gbps
大概1.5到2元/m
40-100元
大概1—2元/个
比较容易
10Mbps和100Mbps局域网
同轴电缆
理论可达
1-2G
70欧的同轴电缆常用于电视系统中
大概4元/m
大概3—5元/个
100、200米左右距离范围内使用较为广泛
光缆
理论可达100Tbit/秒
大概20元/m
大概20元/个
较远的距离
网络传输介质性能、价格比较
1.3网络的传输介质和基本设备
1.3.2网络的基本设备
网络的基本设备是构成计算机网络的物质基础，认识和使用网络总是从最直观、最具体的网络设备开始的。
局域网中的计算机接入网络必须使用网络适配器，俗称网卡（Network
Interface
Card,缩写为NIC）,它是连接计算机与网络的重要硬件设备。无论是双绞线连接、同轴电缆连接还光纤连接，都必须借助网卡才能实现数据通信。
1、网卡
网卡－RJ45连接器　　
　网卡－BNC连接器　　　　　网卡－光纤尾线接头
网卡的作用：
一是将计算机的数据封装为帧（Frame）,并通过传输介质（如网线或无线电磁波）将数据发送到网络上。
二是接收网络上其他设备传过来的帧，并将帧重新组成数据，通过主板上的总线传输给本地计算机。
网卡的工作原理：
一是充当计算机和网络线缆之间的物理接口或连线，负责将计算机中的数字信号转换成电信号或光信息号。
二是承担串行数据和并行数据间的转换，数据在计算机总线中并行传输，而在物理线缆中则以串行的比特流传输。
交换机（Switch）是计算机网络中最主要的硬件设备，常用的交换机包括广域网交换机和局域网交换机。
交换机的作用是实现数据交换。
2、交换机
交换机的工作原理：
（1）当交换机从某个端口收到一个数据帧，将先读取报头中的源MAC地址，这样就可知道源MAC地址的机器连在哪个端口上。
（2）交换机读取数据帧头中的目的MAC地址，并在MAC地址表中查找该MAC地址相应的端口。
（3）若MAC地址表中有对应的端口，则交换机将把数据帧直转发到该端口。
（4）若MAC地址表中找不到相应的端口，则交换机把数据帧广播到所有端口，当目的机器对源机器回应时，交换机就可以知道其对应的端口，在下次传送数据时就不需要对所有的端口进行广播了。
路由器（Router）工作于网络层，是互联网的主要节点设备，一般不同结构的网络互联与多个子网互联都应采用路由器来完成。交换机的
2、路由器
路由器的作用：
网络的互联。
路径的选择。
转发验证。
拆包/打包。
网络的隔离。
路由器的工作原理：
物理层从路由器的一个端口收到一个数据包，上传到数据链路层。数据链路层再去掉封装，之后根据数据包的协议将数据包上传到网络层。网络层首先查看该数据包的目的地址是否为本机，如果是，去掉网络层封装传送给上层；如果不是，则根据数据包的目的地址查找路由表。若找到路由，将数据包送至相应的端口的数据链路层，经数据链路层封装后寻找一条最佳传输路线发送出去；若找不到路由，则将该数据包丢弃。
谢
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