计算机网络的物理组成和设备

第3章

计算机网络的物理组成和设备第3章计算机网络的物理组成和设备3.1网卡3.2传输介质3.3集线器3.4交换机3.5路由器3.6其他网络设备3.7网线制作实验ch03计算机网络的物理组成和设备23.1网卡计算机通过网络接口卡（NetworkInterfaceCard，NIC，简称为网卡）连接到网络，网卡负责将计算机内部数据转换成适合在网络上传输的格式；每块网卡都有一个唯一的物理地址，称为MAC地址，在通信过程中，通过数据包中的MAC地址来识别相应的计算机。用户选购网卡时，要关心三个参数：网络接口类型、带宽/速率、与主机（主板）的接口类型。ch03计算机网络的物理组成和设备3有线网络网卡对于有线网络，根据网络接口不同，网卡可分为细缆口、粗缆口、双绞线口和光缆口；根据网卡的带宽不同，网卡可分为10M、100M、10/100M自适应、1000M、10/100/1000M自适应和10G网卡；而根据网卡在主板接口上的接口又可分为ISA接口、PCI接口、EISA接口和MCA接口等，目前最普遍的是PCI接口的网卡。ch03计算机网络的物理组成和设备4ch03计算机网络的物理组成和设备5RJ45双绞线接口的网卡细缆接口的网卡无线网络网卡对于无线网络，根据网卡与主机的接口不同分为PCMCIA接口、PCI接口、USB接口；根据速率不同，又可分为11Mbps（802.11b）、54Mbps（802.11a）、11Mbps/54Mbps自适应（802.11g）三种。ch03计算机网络的物理组成和设备63.2传输介质所谓传输介质通俗地说就是用于计算机网络进行数据通信的传输材料。按其性质划分，常用的传输介质可分为有线介质和无线介质两种；有线介质包括电话线、双绞线、同轴电缆、光导纤维等；无线介质则可分为卫星、微波、红外线、激光等。衡量介质的传输能力的标准是带宽（Band）。带宽越大传输能力越强。ch03计算机网络的物理组成和设备7有线传输介质双绞线：双绞线是一种将两根绝缘铜线按一定的密度互相绞在一起的导线。通过互相交叉，可以减少串扰及信号放射影响的程度，每一根导线在导电传输中发出的电波会被另一根线上发出的电波所抵消。双绞线分为非屏蔽双绞线（UTP）和屏蔽双绞线（STP）二种。对于非屏蔽双绞线，有5种类型，其中1类和2类线通常用于语音传输，3~5类线用于计算机局域网的数据传输，3类线的传输速率为10Mbps，4类线的传输速率为20Mbps，5类线的传输速率为100Mbps。ch03计算机网络的物理组成和设备8有线传输介质同轴电缆：同轴电缆的内芯是单根导线，内芯周围是绝缘材料层，再向外是一层屏蔽金属网，最外边是一层绝缘材料的护套，如图所示。同轴电缆的抗干扰性能较强。ch03计算机网络的物理组成和设备9有线出传输桐介质目前披有两谅种应渐用广脉泛的照同轴膊电缆笛：75欧姆旗同轴悄电缆究，主俱要用爹于模墨拟传卸输，围又称旅为宽详带电答缆，苦在有司线电促视网课络系晚统中记，使意用的句都是75欧姆当的同兄轴电聪缆作统为传影输介罪质。50欧姆舌同轴春电缆框，主拣要用希于传姿输数编字信荡号，侦又称最为基商带电钟缆，50欧姆脖的同敌轴电平缆又腥可分遮为两射种：粗缆痒：传秩输带愧宽为10艳Mb陡ps，最大飘传输劫距离拿为50己0m，最多罗可以规连接10何0个站撞点；细缆典：传茂输带漂宽为10葵Mb闷ps，最大亚传输母距离桂为18禽5m，最多忆可以晕连接30个站栋点；ch角03计算肚机网言络的期物理本组成鲜和设须备10有线葡传输释介质光纤：光导肥纤维僚是一池种细谜小柔纹软并疾能传赢导光跪线的哭介质忽，中皱心是颂玻璃拖芯，希芯外煤面包鞠围着鄙一层晴折射诵率比辽芯低单的玻渴璃封泊套，恢最外钻面是乡丰一层劳薄的星塑料思外套尤，如暗图所等示。怖在实惜际使规用中拾，通箱常将载多根泡光纤婆放在祝一块乖，并展在外蒙面包嘉上保灿护介朽质，端组成振光缆。ch天03计算漠机网凝络的予物理秋组成宇和设测备11有线坊传输隶介质光纤唯的种优类很捉多，拥按光揉在光钩纤中振的传末输模鹅式可焦分为嘉单模税光纤(S勉MF抚)和多负模光黑纤(M蜓MF泽)。光凶纤的兔工作峰波长无有短去波长0.婶85μm、长四波长1.晚31μm和1.总55μm。多模膏光纤骗的中悉心玻层璃芯元较粗(5他0或62迎.5μm)，可愿传多打种模核式的雹光。毙但其徐模间其色散朋较大驱，而葬且随短距离筋的增漫加会啄更加洞严重西。多来模光也纤传枯输的听距离肆比较童近，扰一般赞只有抬几公骆里。单模爹光纤绵的中浩心玻禽璃芯护很细(芯径军一般循为9或10μm)，只益能传铸一种尾模式参的光奏。因逃此，驾其模挖间色罢散很澡小，朽适用短于远萍程通丈讯，易通常绍的传统输距拣离都暖为2K扔M以上伤。ch建03计算奋机网巨络的法物理汗组成扮和设城备12有线馒传输戴介质光连招接器岗的类妈型很部多，弹有ST、SC、LC、MT移RJ、BN吉C、FC等各议种类廉型，税相应那的光体跳线衡就有LC到LC、ST到SC等各膝种型叨号。肿如图勾所示申。ch众03计算比机网剖络的结物理恳组成族和设欲备13LC抖/L裤CFC判/F升CSC起/S庆TMT受RJ赖/极MT苗RJ有线框传输缘瑞介质电力受线：PL辜C（Po宣we炉r禽Li朝ne小C瞎om弹mu带ni省ca宋ti稼on）即絮电力版线通牺信，泡利用纲普通信的电什力线万组建茶网络窃进行贱通信论。PL形C利用GM户SK或OF记DM调制砌技术县将用房诚户数围据进僚行调陕制，王然后察在传落输电馒流的副电力氧线上均进行泳传输亏，在松接收惧端，扔先经倘过滤汽波器点将调势制信抓号滤那出，泉再经状过解害调，示就可燃得到惭原通炸信信拖号。扔目前千可达某到的咳通信疼速率营为14谁M。ch粱03计算作机网肾络的园物理苦组成洒和设稼备14无线缓传输微波嚷传输：无线的电数烂字微膨波通吨信系充统在蠢长途楚大容升量的坐数据成通信说中占看有及吧其重柿要的疾地位创，其雪频率架范围静为30蓄0M劣Hz～30朋0G渗Hz。微宅波通洗信主阵要有帽两种采方式踢：地膏面微惰波接鼓力通掉信和锅卫星买通信带。微波意在空狱间主筹要是赔直线贺传播盲，由配于地检球表林面是尝个曲近面，精因此凭其传富播距依离受龄到限仪制且否与天监线的评高度持有关曾，一找般只帮有50尖km左右宋，长螺途通砌信时个必须踢建立护多个裳中继馒站，植如果始中继让站采饼用10颤0m高的破天线咐塔，勇则接键力距突离可基增大观到10杀0串km。卫星挥通信嘴就是涝利用弊位于3万6千公致里高迅空的毛人造抽地球香同步威卫星陵作为枝太空哭无人呀值守赛的微至波中浙继站甘的一膊种特疏殊形岂式的饰微波毫接力桌通信押。卫龙星通严信最凶大特充点就雪是通叹信距妙离远，频带朱比微卖波接杠力通青信更堆宽，逢通信钩容量吃更大北，误运码率拆也较报小。刻卫星晚通信撒的缺冬点是瓜传播湾时延变较长钢。ch况03计算眯机网慕络的宰物理狱组成我和设依备15无线湿传输无线体电短弯波传篮输：无线露电短月波是蛇指波狐长在10～10包0米的咱电磁疤波，罗其频乌率为3～30兆赫转兹。折在这丹个频枯段，涝电波柳可以虹通过滨高层赴大气淹的电亩离层兄进行缓折射既或反况射而停回到矿地面览达到柔远距冤离通径信，户当电壳波被跃地面南再次诊反射侄而由骗天空债二次踏返回慈时，滋传送题距离阵更远旱，多脑次反估射的它电波温可以激实现料全球傅通信说。短波开通信洪可以击传送碧电报插、电钓话、侄传真锋、低啄速数第据和腔语音丹广播雷等多耕种信冤息。椅在卫烂星通裕信出仇现以失前，善短波权在国缘瑞际通配信、脑防汛乏救灾随、海勒难求岩援以勺及军退事通夺信等迁方面绣发挥土了独互特的挑重要姻作用脚。ch绪03计算螺机网走络的蠢物理乎组成退和设彼备16无线沃传输红外军线传眼输：红外搞线传颈输是死一种惯利用辉红外使线进故行点驻对点寒通信伐的技花术，尿它把纸要传墨输的筛信号倚转换广成红蔬外光院信号遣直接犬在自朵由空伙间沿捡直线消进行煌传播虽，它固比微来波通责信具朽有更方强的座方向撤性，象难以舍窃听以、插封入数摧据和图进行酷干扰述，因堵此其灵保密茅性很翁强。里但红疏外线奸和激裙光对厦雨雾金等环例境干零扰特肚别敏接感，党易受络气候饥的影痰响。红外灰线传神输速枪率已达到16月Mb产/s标准课，对左于要妇求传姓输速出率高苍、使邀用次顶数少竖、移揉动范冈围小幕、价成格比否较低卫的设砍备，围如打举印机萍、扫掘描仪蜂、数壤码像长机等框，红奇外线圆传输置技术得到叙了非顷常广与泛的申应用。ch熄03计算贸机网兽络的瞎物理墨组成剑和设落备17无线绍传输蓝牙元技术：蓝牙错是一鹊种短落距无额线通共信的火技术缎规范爹，工愿作频踢段为非全球径统一什开放吃的2.化4G论Hz频段峡。由拌于蓝辆牙体锻积小董、功岩率低爆，其允应用问已不优局限迹于计教算机邮外设拒，几仆乎可训以被牵集成洽到任闷何数农字设定备之瓜中，府特别躁是那捆些对魔数据暴传输织速率雅要求丝式不高法的移扣动设耽备和狠便携池设备重。蓝牙镜采用炊电路炼交换目和分棉组交经换技阔术，阅支持赏异步泰数据谷信道花、三切路语下音信务道以键及异桐步数浙据与挂同步已语音予同时醉传输咳的信臣道。舌当采煎用对稀称信坊道传恩输数趟据时熔，速客率最滚高为34紧2.推6k哑bi族t/额s。蓝牙课采用欠了跳肢频方国式来虫扩展构频谱，具有集很好颈的抗友干扰塞性。ch舒03计算红机网脆络的刻物理朗组成嫂和设杠备18无线丘传输无线储局域跟网：无线其局域盲网是控目前盯最新滤，也变是最巷为热平门的膜一种湿局域傲网，粥特别涨是In架te亭l自20仅03年3月份延推出透首款衬自带你无线苗网络奥模块急的迅肚驰笔芹记本龄处理行器以抹来，竞无线兄局域标网得统到了给迅速伟的普让及和技发展青。在无无线走局域彼网中喝，普董遍采猫用的逗是80蜘2.令11协议位族，穿它们挑分别划是80倦2.酱11、80倡2.韵11理a、80册2.碎11斧b和80基2.丑11鹿g。ch保03计算判机网骄络的闹物理证组成隆和设价备193.肚3集线午器按照IS断O/语OS便I佛RM的定封义，帜集线弊器（HU凝B）属燃于物赌理层屿的设逆备，棵具有滑两个扇功能泄，一丸个功乔能是跨将信正号放铺大，兄以支室持更转远的根传输泳距离幼，相剖当于待中继呢器的搬功能证；另减一个跑功能类是将弟机器振互联落，以缸组成折一个桥星型第的网惯络。薄如图劲所示静。因挨此，生集线灵器又浅叫多乐口中标继器绕。连在煌同一砌个集缓线器架上的零所有爹计算燃机处胖在同黑一冲朵突域案和同畅一广误播域执，并口且所扬有计恳算机共享煌集线穷器的斯带宽虾。因茂此，尼集线器清通常而用于瞒对通膏信带没宽要理求不是凶很高数的环阅境。ch街03计算融机网雁络的京物理境组成恼和设歇备203.无4交换忌机交换狡机是槽一种额基于MA并C（网揪卡的胃硬件纽奉地址标）识旁别，揭能完谅成封郑装转幻玉发数狱据包僻功能复的网衰络设办备。塑交换绩机工令作在IS她O/昆OS列I虑RM的第玩二层——数据登链路正层。勒本质疏上，扶交换摔机就则是一气个多佛端口月的网竞桥。由于来交换箱机采口用接怠收、疤查表呼、转沫发的艘工作侍方式辛，交阵换机慈的各役个端纯口分砌属于陕不同言的冲吸突域置，因喜此能铺有效隙提高征交换味性能齿和数思据转湾发能余力。衡量左一台帖交换笨机的滩主要排参数心包括旗端口跪线速赞度、贩背板暗带宽蔬、地蒸址表环大小情、数乓据转完发速因率等洞。ch或03计算魂机网膨络的朝物理蓝组成躲和设钟备213.吸5路由淡器路由爆器工撤作在OS紫I奥RM的第滨三层朋，即快网络虎层。凤路由喉器能酱把多颈个不凑同的冲网络阿互联热起来秒，形嘴成一枯个能漠互相受通讯鸽的大乞网络给。同瓣一交恒换机巡寿连接纹的所匀有计袖算机稳属于项同一端个子肠网，请但路械由器广连接绣的计伙算机毫则属灿于不羞同的慈子网测。与交喇换机险相比努，路奋由器蚀的异浸构网否互联梯能力纠、阻仇塞控疾制能蛛力和钢网段贝的隔轨离能俭力等方散面都窝要强秤于交限换机锯，由于蓄路由岸器能营够隔态离广播信蔑息，缸从而馆可以尘将广播风踏暴的龟破坏兄性隔保离在局部必的网滨段之爆内。ch辜03计算看机网扶络的裂物理得组成黎和设祖备223.监6其他昏网络艘设备无线AP：即无电线访仆问接艺入点(A香cc瓜es猫s内Po雾in特t)。无线AP是组落建小心型无项线局左域网股最常拒用的村设备奸，它丑在介迎质访拜问控战制子锁层MA笑C中扮俯演无旁线工歉作站池及有波线局间域网肠络的汗桥梁隶，最却大连索接距剧离可乞达30模0英尺魂。有阳了无窜线AP，就唉如一将般有卧线网应络的HU截B一般贴，无刺线工呀作站候可以弱快速亡且轻悔易地反与现盼有有束线网铸络连痛结，针同时称，无选线AP覆盖煎范围缠内的蜘无线粪工作返站之筑间还衫可以院通过居它进仙行相妹互通糊信。用户雪选购放无线AP时还笼应注同意其知所支狸持的筒协议此标准吹，相燃关的施协议内标准悬有80柱2.肿11弯a、80即2.答11省b、80稠2.棕11雅g。ch汽03计算穗机网进络的秋物理间组成咳和设颤备23其他棵网络粱设备粗缆惯收发盖器：在一压个由访粗缆怎组建难的网坊络中唯，通楼过粗庄缆收匹发器凑来接轰收线教路上掏的信讲号并元将其制传送泥到相排连的屈计算朋机网骡卡，鞋同时榜负责保将网啊卡发炕送来彼的信盾号传州送到捆线路角上，再并进秋行碰烫撞检婆测与劣避免糠。用业细缆疤构造将网络株时，木由于造收发抄器电淋路已俩集成筒到网夏卡上谁，所斯以不浆再需服要外拒加的位收发慎器。ch恐03计算苗机网歪络的盒物理晋组成催和设汗备24其他贸网络饭设备光纤练收发誉器：光纤握收发嚷器又歪叫光怀电转图换器角，是霞一种袍将短廉距离见的双酱绞线陪电信术号和预长距渔离的路光信仅号进痒行互贡换的暖以太密网传但输媒扁体转伟换单口元。光纤坚收发址器按桥传输繁速率扣可分窃为10医M、10玩0M、10等/1母00戒M自适勇应和10牢00单M的光酱纤收及发器冶；按武工作茎方式