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第四章 传输媒介与网络设备 传输介质 连接器 互联设备 4.1 传输介质 计算机网络传输媒体： 有线 双绞线、同轴电缆、光纤 无线 无线电波、微波或红外线 1.双绞线：(Twisted Pair) 2.同轴电缆： 3.光纤 4.无线电通信 5.微波通信 6.卫星通信 7.红外线和毫米波 常用传输媒体的比较 4.2 连接器 4.3 互联设备 1.网卡Network interface card (NIC card) 2.网络集线器HUB 3.网络交换机Switch 4.路由器Router 5.网关 * * 电磁波谱 各波段: 长波: 30k~300kHz/10000~1000m 绕射/地面波 中波:300k~3M/1000~100m 绕射/反射 短波:3M~300M/100~10m 电离层反射 超声波~微波:300M~300G 直线传播 移动:GSM 903~909/948~954M 联通: GSM 909~915/954~960M 联通:CDMA 825~835/870~880M 传输介质的特性 物理特性：传输介质物理结构的描述； 传输特性：传输介质允许传送数字或模拟信号，以及 调制技术、传输容量、传输的频率范围； 连通特性：允许点-点或多点连接； 地理范围：传输介质最大传输距离； 抗干扰性：传输介质防止噪声与电磁干扰对传输数据 影响的能力； 相对价格：器件、安装与维护费用。 内导体芯线 绝缘 箔屏蔽 铜屏蔽 外套 材质：铜芯线 互绞：为了抵消两条电线上的电磁干扰（EMI） 分类：无屏蔽双绞线（UTP）/屏蔽双绞线（STP） 网络中使用的双绞线为8芯的（四对双绞线），用不同的颜色区分开来。 连接双绞线的插头称为RJ-45头。 屏蔽双绞线 (STP) 非屏蔽双绞线 (UTP) 以铝箔屏蔽以减少 干扰和串音 双绞线外没有任何附加屏蔽 UTP: 没有屏蔽，相邻的电缆易互相干扰。在LAN 中一般用于比特率为10Mbps~1Gbps，最大距离为100m 的数据传输。 分类：1类、2类、3类、4类、5类、超5类、6类线 （绞数、材质不同）； 4对/25对 1-4类：不再用于网络布线 5类：主要应用于10/100M以太网 超5类：主要应用于10/100M以太网（最常用） 6类：主要应用于千兆以太网（也可用于10/100M以太网） UTP最大传输距离：100米 传输速率: 10~100Mb/s 在信号线的周围有一层金属屏蔽层。一般用于比特率为100Mbps，最大距离为1km 的数据传输。 同轴电缆分基带同轴电缆（阻抗为50欧）和宽带同轴电缆（阻抗为75欧）。 网络中常用电 缆类型：细缆、粗缆 细缆用于10Base-2以太网，最大传输距离：185米 粗缆用于10Base-5以太网，最大传输距离：500米 铜芯 绝缘层 外导体屏蔽层 保护套 光纤:一根很细的可传导光线的纤维媒体，其半径仅几微米至一、二百微米。制造光纤的材料可以是超纯硅、合成玻璃或塑料。 光纤传输的优点 光纤的传输原理是光的全反射。相对于如双绞线和同轴电缆等这类金属传导媒体来说有若干优点如下： 轻便 低衰减和大容量 电磁隔离，抗干扰能力强 包层 入射光 反射光 纤芯 光纤分类 多模光纤: 有多种不同角度入射光在一条光纤中传输. 纤芯62.5um, 单模光纤: 只有一种入射光在光纤中直线传输. 纤芯8.3um, 使用激光波长850nm, 1300nm，1500nm； 光缆构成 一根光缆少则只有一根光纤， 多则几百根常用有4芯光缆。 光纤 填充物 电源线 无线电（radio）通信主要是靠电离层反射，缺点是易产生多径效应*，其在无线电广播和电视广播中应用较广泛。 微波通信通常是指利用在2－40GHz范围内的电波来进行通信。高频（抗干扰能力强）的微波的一个重要特性是沿着直线传播， 没有绕射功能——两个微波信号只能在可视情况下才能正常接收： 所以微波通信中间需要中继，依此分为：地面微波接力通信和卫星通信。 一种特殊的微波通信，和一般地面微波通信的不同在于它使用地球同步卫星作为中继站来转发微波信号.其主要特点是传播时延较大. 地球 地面站 地面站 光波传输 应用：在短距离内连接两个通信设备； 缺点：不能穿透雨和浓雾，易受天气影响； 特点： 用于短距离通信，如电视、录象机等的遥控； 缺点： 不能穿透固体； 细缆用：BNC头、T型头、50欧终端器 UTP用：RJ-45（俗称：水晶头） 用