网络传输介质及网络设备.ppt
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1、课题课题2 2 网络传输介质与网络设备网络传输介质与网络设备 1 1可编辑版可编辑版网络传输介质 网络连接设备 2 2可编辑版可编辑版2.1 网络传输介质 2.1 网络传输介质计算机与其他计算机之间进行通信,它们之间需要建立物理连接。所有的连接材料都可以称为介质。用连接计算机的传输介质有很多种,包括电话线、双绞线、同轴电缆、光纤、卫星和微波等。3 3可编辑版可编辑版2.1.1 电话线目前家庭或小型局域网经常会用到的ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line即非对称数字线路)就是在普通电话线上传输高速数字信号的技术。速度最高可以达到10Mbps。图2-1 AD
2、SL的硬件连接图4 4可编辑版可编辑版2.1.2 双绞线双绞线(TP,Twisted Pair)是目前使用最广的一种传输介质,它有价格便宜、易于安装,适用于多种网络拓扑结构等优点。由4对扭在一起且相互绝缘的铜导线组成,如图2-2,两条线扭绞在一起可以减少对邻近线对的电子干扰。两对四对图2-2双绞线5 5可编辑版可编辑版按结构分类,双绞线可分为非屏蔽双绞线(UTP,Unshielded Twisted Pair)和屏蔽双绞线(STP,Shielded Twisted Pair)两类。按性能指标分类,双绞线可分为1类,2类,3类,4类,5类,超5类,6类双绞线。6 6可编辑版可编辑版1屏蔽双绞线与
3、非屏蔽双绞线(1)屏蔽双绞线屏蔽双绞线(STP)电缆中的缠绕线对被一种金属(如箔)制成的屏蔽层所包围,而且每个线对中的电线也是相互绝缘的。两个双绞线对箔屏蔽层封套/外壳图2-3 屏蔽双绞线7 7可编辑版可编辑版(2)非屏蔽双绞线非屏蔽双绞线(UTP)电缆包括一对或多对由塑料封套包裹的绝缘电线对。封套/外壳图2-4 非屏蔽双绞线 8 8可编辑版可编辑版2双绞线的型号电子工业协会(EIA)根据导体的技术性能和绞扭的密度对双绞线进行分类:1类、2类、3类、4类、5、超5类、6类和7类。双绞线屏蔽双绞线非屏蔽双绞线3类5类7类3类4类5类超5类6类图3-5 双绞线的分类9 9可编辑版可编辑版(1)3类
4、双绞线3类双绞线的最高传输频率为16MHz,最高传输速率为10Mbps,主要应用于语音和最高传输速率为10Mbps的以太网中。最大网段长度为100 m,连接器采用RJ型式。1010可编辑版可编辑版(2)4类双绞线该类双绞线的最高传输频率为20MHz,最高传输速率为16Mbps,可用于语音传输和最高传输速率达到100MbPs的以太网。其最大网段长度也是100 m,连接器采用RJ型式。1111可编辑版可编辑版(3)5类双绞线由于5类双绞线增加了绕线密度,外套使用了高质量的绝缘材料。其最高传输频率达到了100MHz,最高传输速率达100Mbps,既可用于语音,也可用于100Mbps以太网的数据传输。
5、其最大网段长度也是100 m,连接器采用RJ型式。1212可编辑版可编辑版(4)超5类双绞线超5类双绞线是增强型的5类双绞线,由于材料技术的提高,超5类双绞线的衰减和串扰比5类小。虽然原标准规定超5类的传输特性与普通5类的相同,但现在许多厂家的产品都已远远超出标准的要求,最高的传输频率可达200MHz,在工作于全双工通信时,最高传输速率可达近1000Mbps。其最大网段长度也是100m,连接器采用RJ型式。1313可编辑版可编辑版(5)6类双绞线6类双绞线是1000 Mbps 数据传输的最佳选择。6类的性能超过超5类,标准规定其带宽为250MHz。6类双绞线的绞距比超5类更密,线对间的相互影响
6、更小,从而提高了串扰的性能。其最大网段长度也是100m,连接器采用RJ型式。1414可编辑版可编辑版(6)7类双绞线7类电缆系统是欧洲提出的一种电缆标准,其带宽为600MHz,但是其连接模块的结构与目前的RJ45完全不兼容,它通常采用非RJ接口。7类电缆是一种屏蔽系统,它在传统护套内加裹金属屏蔽层的基础上又增加了每个双绞线对的单独屏蔽。1515可编辑版可编辑版3双绞线的连接器双绞线与网络设备的接口是RJ-45,根据连接的双绞线的类型,有不同类型的RJ-45连接头,如图2-6所示。超5类UTPRJ-45连接头 超5类屏蔽RJ-45连接头 6类RJ-45连接头图图2-6 RJ-45连接头连接头16
7、16可编辑版可编辑版在一根双绞线中,有4对8根导线,每对由1根白色的导线和一根有色(棕、绿、蓝、橙)导线绞扭在一起。为了施工不发生混乱,EIA/TIA对双绞线的线序做了一个规范:T568A线序和T568B线序,如图2-7所示。图2-7 T568A和T568B线序标准 1717可编辑版可编辑版双绞线一般有3种线序:直连线、交叉线、翻转线。直连线用得最多,主要用于计算机(或路由器)与集线器(或交换机),以及有级联端口的交换机或集线器向上级联;交叉线主要用于连接同种设备;翻转线用在对路由器、交换机等网络设备进行初始设置时,连接计算机的串口与设备的控制台端口,通过超级终端进行设置。1818可编辑版可编
8、辑版表3-1 线序标准连接方式1919可编辑版可编辑版2.1.3 同轴电缆同轴电缆是指有两个同心导体,而导体和屏蔽层又共用同一轴心的电缆。绝缘层塑料封套网状屏蔽层中心铜线图2-8 同轴电缆的结构2020可编辑版可编辑版1 1同轴电缆的分类同轴电缆的分类(1 1)按照适宜传输的信号分类)按照适宜传输的信号分类按传输信号将同轴电缆分成:按传输信号将同轴电缆分成:基带同轴电缆、宽基带同轴电缆、宽带同轴电缆。带同轴电缆。基带同轴电缆基带同轴电缆主要用于基带同轴电缆主要用于数主要用于基带同轴电缆主要用于数字信号的基带通信,它的屏蔽网用铜线做成网状字信号的基带通信,它的屏蔽网用铜线做成网状的,特征阻抗为的
9、,特征阻抗为5050。宽带同轴电缆宽带同轴电缆主要用于模拟信号的宽带通信,如主要用于模拟信号的宽带通信,如闭路电视系统中的传输线路,它的屏蔽导线常用闭路电视系统中的传输线路,它的屏蔽导线常用铝冲压成的,特征阻抗为铝冲压成的,特征阻抗为7575。2121可编辑版可编辑版(2 2)按直径的不同分类)按直径的不同分类按直径可将同轴电缆分为:按直径可将同轴电缆分为:粗细、细缆粗细、细缆两种。两种。粗缆网络必须安装收发器和收发器电缆,安装难粗缆网络必须安装收发器和收发器电缆,安装难度大,造价高。因为有了更好的产品如光纤电缆度大,造价高。因为有了更好的产品如光纤电缆等来取代它,目前粗同轴电缆已经不常使用了
10、。等来取代它,目前粗同轴电缆已经不常使用了。在局域网中,细缆的最大传输距离可达在局域网中,细缆的最大传输距离可达925m,925m,粗粗缆的最大传输距离可以达到缆的最大传输距离可以达到2500m2500m。2222可编辑版可编辑版2同轴电缆的连接器同轴细缆的连接器主要有:T型连接头(图2-9):用于连接同轴电缆的用于连接同轴电缆的BNCBNC连接器和网络接口连接器和网络接口卡。卡。BNC连接器(图2-10):安装在细线段的两端,联网时连接到安装在细线段的两端,联网时连接到T T型型连接头。连接头。终端匹配电阻(图2-11):终端匹配电阻是一种特殊的连接器,终端匹配电阻是一种特殊的连接器,细缆系
11、统中为细缆系统中为BNC50BNC50,它内部有一个精心选择的、匹配网络电缆特性的,它内部有一个精心选择的、匹配网络电缆特性的5050电电阻。在进行网络连接时必须接地。阻。在进行网络连接时必须接地。图2-9细缆终端匹配电阻图 2-10 BNC连接器图 2-11 T T型连接头型连接头2323可编辑版可编辑版图2-12 细同轴电缆网络结构 2424可编辑版可编辑版2.1.4 光纤光导纤维简称为光纤。在它的中心部分包括了一根或多根玻璃纤维,通过从激光器或发光二极管发出的光波穿过中心纤维来进行数据传输。光纤(内核)玻璃包层外保护套(壳)图2-13 光纤的结构2525可编辑版可编辑版1光纤的分类按照光
12、纤中光的传输模式来分:(1)单模光纤。单模光纤和多模光纤可以从纤芯的尺寸来简单地判别。(2)多模光纤多模光纤,即发散为多路光波,每一路光波走一条通路。2626可编辑版可编辑版图2-14单模光纤与多模光纤多模光光2727可编辑版可编辑版2光纤通信过程光纤通信就是以光波为载波、光导纤维为传输介质的一种通信方式。在光纤通信系统中,起主导作用的是光源、光纤、光发送机和光接收机。光纤通信系统的基本构成如图2-15所示。2828可编辑版可编辑版3 3光纤的优缺点光纤的优缺点(1)(1)抗干扰性能好。抗干扰性能好。因为传输的形式是光,所以光纤不会引起电磁干因为传输的形式是光,所以光纤不会引起电磁干扰也不会被
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