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第4章传输介质与组网工具 计算机网络实用技术 学习目标 学会选择网络传输介质 了解双绞线的相关知识 学习光纤的相关知识 学习无线传输介质的相关知识 熟悉网络连接的传输方式 认识常见的网络组建工具 了解同轴电缆的相关知识 4 1 同轴电缆 本节要点 同轴电缆的结构同轴电缆的种类两种类型的宽带系统同轴电缆网络同轴电缆的连接 同轴电缆的结构 塑料封套 绝缘层 中心铜线 网状屏蔽层 同轴电缆的种类 同轴粗缆 同轴细缆 1 2 完整的铜芯 两种类型的宽带系统 01 02 双缆系统 单缆系统 双缆系统有两条并排铺设的完全相同的电缆 另一种方案是在每根电缆上为内 外通信分配不同的频段 同轴电缆网络 主干网 次主干网 线缆 主干线路在直径和衰减方面与其他线路不同 前者通常由有防护层的电缆构成 同轴电缆不可绞接 各部分是通过低损耗的连接器连接的 次主干电缆的直径比主干电缆小 当在不同建筑物的层次上使用次主干电缆时 要采用高增益的分布式放大器 并要考虑电缆与用户出口的接口 同轴电缆的连接 最后将终端电阻连接在BNC接头上 并使用相同方法制作同轴电缆的另一端 在同轴电缆上套上垫圈和绝缘塑料 将连接套筒套入同轴粗缆并拧紧 将BNC外接头套在连接套筒上并拧紧 安装BNC接头的配件垫圈 绝缘塑料 连接套筒 终端电阻 用专用的粗缆压线钳 压紧中心针与铜芯 将BNC接头的中心针套在粗缆的铜芯上 用剥线钳剥去同轴粗缆的外层保护绝缘皮 4 2 双绞线 本节要点 双绞线的结构双绞线电缆的种类双绞线的分类标准双绞线的连接方法 双绞线的结构 双绞线 双绞线一般由两根22 26号绝缘铜导线相互缠绕而成 实际使用时 双绞线是由多对双绞线一起包在一个绝缘电缆套管里的 典型的双绞线有四对的 也有更多对双绞线放在一个电缆套管里的 如下图所示 双绞线电缆的种类 01 02 屏蔽双绞线 STP 非屏蔽双绞线 UTP 封套 外壳 双绞线对 封套 外壳 金属箔屏蔽层 双绞线对 4 2 3双绞线的分类标准 TIA EIA568标准将双绞线电线分成1 2 3 4 5和6类 不久又提出了7类 所有这些电缆都必须符合TIA EIA568标准 使用最多的是3类或5类双绞线 双绞线的连接方法 直接连接法 交叉连接法 568A 绿白 绿 橙白 蓝 蓝白 橙 棕白 棕 568B 橙白 橙 绿白 蓝 蓝白 绿 棕白 棕 直接连接法 直接连接法主要用于两台或两台以上的计算机通过集线器 交换机或其他网络设备 进行连接 如下图所示 交叉连接法 交叉连接法适用于两台计算机直接连接或者集线器之间的连接 如下图所示 4 3 光纤 本节要点 光纤的基本特性光纤种类光纤的连接方式 光纤的基本特性 光纤的成分 光纤的构成 光纤的优点 光纤的基本特性 光纤的成分 1 2 3 超纯二氧化硅制成的光导纤维技术和价格成本都非常高 但是其传输损耗是所有光纤材料中最小的 多成分光导玻璃纤维材质制作的光纤 性价比最高 目前 用户通常使用的就是这种光导纤维 塑料纤维制造的光纤传输损耗最大 但是成本较低 一般只用于短距离通信 光纤的构成 光纤由纤芯 保护层两部分组成 纤芯为光通路 保护层由多层反射玻璃纤维构成 用来将光反射到纤芯上 如下图所示 光纤的优点 光纤与双绞线 同轴电缆相比有频带宽 损耗低 重量轻 抗干扰能力强 保真度高 工作性能可靠 成本不断下降等优点 光纤种类 01 02 多模光纤 单模光纤 多模光纤的中心玻璃芯较粗 一般为50 m或62 5 m 可传输多种模式的光 多模光纤传输的距离比较近 一般只有几公里 单模光纤的中心玻璃芯很细 一般为9 m或10 m 只能传输一种模式的光 单模光纤的模间色散很小 对光源的谱宽和稳定性的要求较高 适用于远程通信 光纤的连接方式 1 2 3 将光纤接入连接头并插入光纤插座 连接头要损耗10 20 的光 但是它重新配置系统很容易 用机械方法将其接合 将两根切割好的光纤的一端放在一个套管中 然后钳起来 这种连接方式 会损失大约为10 的光 两根光纤可以被融合在一起 融合方法形成的光纤和单根光纤是相同的 但也有所衰减 4 4 无线传输介质 本节要点 无线电波微波蓝牙红外线 无线电波 无线电波是指在自由空间 包括空气和真空 传播的射频频段的电磁波 无线电技术是通过无线电波传播声音或其他信号的技术 微波 地面微波通信是以直线的方式传播 各个相邻站点之间必须形成无障碍的直线连接 卫星通信适合广播数据发送 通过卫星中继站 可以将信号向多个接收结点进行发送 地面微波通信 卫星通信 蓝牙 蓝牙 是一种支持设备短距离通信 一般10m内 的无线电技术 能在包括移动电话 PDA 无线耳机 笔记本电脑 相关外设等众多设备之间进行无线信息交换 红外线 比其他多种传输方法更加安全 通过路径中的物体反射传输数据 传输方式安全性较低 直接红外线传输 间接红外线传输 4 5 其他网络传输方式 本节要点 串行电缆直接连接并行电缆直接连接电话线连接USB口连接 串行电缆直接连接 串行电缆是9芯的两个接头 如下图所示 并行电缆直接连接 并行电缆与串行电缆的外观大同小异 只是并行电缆接头为25芯 电话线连接 计算机之间使用电话线连接 这是比较简单的一种连接方式 但这种方式的传输速率较低 只适合于小容量的通信需求 USB口连接 接口传输线 最新的USB2 0的数据传输率可达480Mbps 使用USB接口连接 需要使用USB接口传输线 4 6 网络传输介质的选择 本节要点 吞吐量和带宽网络的成本网络传输介质的尺寸和可扩展性连接器的通用性 抗干扰性能安装的灵活性和方便性计算机系统间距地理环境 吞吐量和带宽 吞吐量是选择传输介质时最重要的指标之一 它是指在固定时间段内 介质能传输的最大数据量 通常用Mbps进行度量 网络的成本 在组网的过程中 需要充分考虑网络的成本 成本不仅有前期的购买费用 还有后期的维护和扩容费用 需要长远地考虑 网络传输介质的尺寸和可扩展性 每段最大结点数 网段长度 最大连接网段数 每段最大结点数与信号衰减有关 在一个网络段中每增加一个设备 势必都将略微衰减信号 为了保证信号清晰 必须对每一个网段限制最大结点数 网络中的信号从发送到接收之间存在一个时间延迟 网络中连通设备和所使用的电缆长度也将影响时间延迟 信号能够传输并仍能被正确解释的最大距离被称为最大网段长度 连接器的通用性 连接电缆线与网络设备的硬件称之为连接器 网络中的文件服务器 工作站 交换机或打印机等设备都统称为网络设备 抗干扰性能 网络中的噪声干扰会使得数据信号变形 传输介质的抗干扰性就显得尤其重要 安装的灵活性和方便性 在选择网络传输介质时 是否便于安装也是需要认真考虑的范围 因为这直接关系到施工的复杂程度 计算机系统间距 所有传输介质都有传输距离上的限制 大多数大型网络会组合使用各种类型的传输介质 地理环境 位置也是一个限制因素 易产生EMI 电磁干扰 或RFI 射频干扰 噪声的环境要求采用的介质能很好地抗这类干扰 4 7 常用网络组建工具 本节要点 压线钳剥线钳测线仪万用表其他组网工具 压线钳 双绞线压线钳 同轴电缆压线钳 1 2 剥线钳 一般剥线钳 同轴电缆专用剥线钳 测线仪 专门用来对网线进行畅通性测试的工具 如下图所示 万用表是组网工具中的一种辅助测试工具 通过万用表可快速判断网线是否畅通及确定网线线脚等 通常 万用表有数字式万用表和指针式万用表两种 指针式万用表的外观如下图所示 其他组网工具 在制作网线 组建网络的过程中 有时还需要使用到如尖嘴钳 螺丝刀等工具 以方便网络的安装和调试 如下图所示为尖嘴钳 螺丝刀的外观 上机及项目实训 4 8 制作双绞线 制作双绞线 通过制作双绞线巩固本课有关双绞线的知识 练习 同轴电缆分为哪两种类型 其各自的特点是什么 双绞线有哪些类型 每种类型有什么特点 非屏蔽双绞线与屏蔽双绞线有什么区别 双绞线有哪两种连接方法 有什么区别 常见的无线传输介质有哪几种 传输性能怎样 选择网络传输介质时应该