第四章传输媒介和和网路设备讲解

第四章傳輸媒介和和網路設備 課前指引本章主要探討有線傳輸 了解區域網路用的傳輸媒介 以及這些媒介的特性 本章的另外重點是了解網路的拓樸 也就是接線的方式 再認識構成網路拓樸的一些網路設備 如網路卡 集線器 交換器 路由器等網路設備的功能及作用 章節大綱 4 1OSI模型和傳輸媒介 網路設備的對應 4 2傳輸媒介 4 5網路設備的綜合應用 4 3網路拓樸 4 4網路設備 備註 可依進度點選小節 電腦間的通訊需 傳輸媒介網路設備 4 1OSI模型和傳輸媒介 網路設備的對應 OSI模型和傳輸媒介 網路設備的對應圖 4 1OSI模型和傳輸媒介 網路設備的對應 通訊將資料由一端終端設備 經由媒介傳送到另一端終端設備 以達到資料傳輸與交換的目的 4 2傳輸媒介 通訊的元素包括傳送對象傳送媒介傳送的資料 4 2傳輸媒介 示意圖 通訊的傳輸媒介有線傳輸雙絞線 同軸電纜 光纖等無線傳輸媒介無線電波 微波 衛星 紅外線與雷射光等 4 2傳輸媒介 雙絞線由二根外面被覆塑膠絕緣材料 內含銅纜線 雙線絞合成螺旋狀的線物理的原理會 1 減少傳送中信號的衰減 2 減少串音 crosstalk 及雜音 Noise 4 2傳輸媒介 雙絞線分遮蔽式雙絞線 ShieldTwistedPair 簡稱STP 無遮蔽式雙絞 Un shieldTwistedPair 簡稱UTP 4 2傳輸媒介 遮蔽式雙絞線在塑膠外皮和絞線間 會多一層金屬層遮蔽 價格較為昂貴 4 2傳輸媒介 無遮蔽式雙絞線較便宜 但是容易受干擾 目前最常使用的網路線材 4 2傳輸媒介 無金屬遮蔽 雙絞線的優缺點 4 2傳輸媒介 雙絞線的分類 4 2傳輸媒介 常用的乙太網路接線使用網路線 建議選用Category5e或Category6雙絞線 RJ45接頭護套壓線鉗測線器 4 2傳輸媒介 RJ 45的雙絞線接線配置 TIA EIA568標準定義的顏色排列 4 2傳輸媒介 乙太網路接線可分為 正常接線正常接線是從電腦網路卡 接線到集線器 或交換器 A端的Tx必須接B端的Rx B端的Tx必須接A端的Rx 所以不需要交錯 Cross 正常接線即可 跳接線將兩台電腦直接透過UTP線和RJ 45接頭直接接通時 就必須要製作使用跳接線的網路線另外一端RJ 45頭必須1 2接白底綠紋和綠色 而3 6接白底橙紋和橙色 4 2傳輸媒介 腳位功能表 4 2傳輸媒介 連接工具 接線示意圖 4 2傳輸媒介 註 另一端RJ 45頭必須跳接 1 2接底綠紋和綠色 3 6接白底橙紋和橙色 TIA EIA 568B TIA EIA 568B TIA EIA 568B TIA EIA 568A 跳接網路線可直接連結2台電腦或集線器 4 2傳輸媒介 同軸電纜由導體 外遮蔽層 絕緣層及外部保護層組成 RG 8 50 或RG 11 75 用在被稱為10Base5的Ethernet網路上 RG 58A U 50 用在被稱為10Base2的Ethernet網路上 4 2傳輸媒介 同軸電纜示意圖 4 2傳輸媒介 同軸電纜實體圖 4 2傳輸媒介 同軸電纜的優缺點 4 2傳輸媒介 同軸電纜的未來發展雖然現在已逐步被非遮蔽雙絞線或光纜所替代 但在有線電視 CableTV CATV 的CableModem網路或閉路電視系統中 寬頻同軸電纜仍將在一定時間內充當主流產品 4 2傳輸媒介 光纖以光為傳遞方式的介質 完全不受電波干擾 光只在塑膠或玻璃纖維裡面傳導 其外面則由一層薄薄的被稱為cladding的外衣保護著 然後整根或多根導線則隔著一層絕緣材料 被包裹在塑膠外套裡面 4 2傳輸媒介 光纖的解剖示意圖 4 2傳輸媒介 光纖的實體圖 4 2傳輸媒介 光纖各式接頭 4 2傳輸媒介 光纖的優缺點 4 2傳輸媒介 光纖到府交通部電信總局於2004年引進光纖到府的技術 截至2008年資策會FIND的調查 截至2008年第一季光纖用戶 FTTH B 達65萬戶 與2006年底相較增加10萬戶 成長率達17 為目前寬頻市場中最活躍的連網技術 4 2傳輸媒介 網路拓樸 topology 網路上的裝置彼此間的連接方式 4 3網路拓樸 網路拓樸於實際上的應用匯流排 Bus 環狀 Ring 星狀 Star 此三種網路拓樸的混合型樹狀 Tree 學術討論才可見網狀 Mesh 學術討論才可見 4 3網路拓樸 一 匯流排拓樸所有的電腦都經由一條電纜線連結起來Ethernet10Base2或10Base5及IEEE802 4Token Bus 4 3網路拓樸 匯流排拓樸的優缺點 4 3網路拓樸 二 星狀拓樸又稱為 放射狀 所有的電腦都直接和集線器連接 以集線器為中心接成星星的形狀如Ethernet 4 3網路拓樸 星狀拓樸的優缺點 4 3網路拓樸 三 環狀拓樸連接所有電腦的主幹線電纜形成一個環狀迴路 Ringloop 如 IEEE802 5Token Ring IBMToken Ring 4 3網路拓樸 單環網路 雙環網路 環狀拓樸的優缺點 4 3網路拓樸 四 混合式拓樸將匯流排 星狀 環狀三種網路拓樸加以結合混合使用 星狀匯流排 匯流排拓樸與星狀拓樸的組合情形星狀環 星狀網路拓樸與環狀拓樸的組合情形 4 3網路拓樸 網路介面卡電腦與網路線之間的介面 簡稱網路卡 常見的Ethernet10 100網路卡 同時支援10Mbps和100Mbps兩種速度的網路卡 Gigabit 10 100 1000Mbps Ethernet網路卡 4 4網路設備 網路卡以接頭分類RJ45接頭BNC接頭 4 4網路設備 RJ 45接頭的乙太網路卡 同時具有RJ45和BNC接頭的網路卡 網路卡以介面卡分類PCI PeripheralComponebtInterconnect 介面USB UniversalSerialBus 介面PCMCIA PersonalSerialBus 介面 4 4網路設備 PCI介面網路卡 USB介面網路卡 PCMCIA介面網路卡 中繼器 Repeater 重新將訊號還原為原本的強度 再重新進行傳送網路傳輸距離如果太長 約200 500公尺 會因為傳輸媒介的阻抗 訊號強度會衰減 4 4網路設備 中繼器連接2個較遠的網路 4 4網路設備 集線器幾台電腦以UTP線材互連時 需要用到集線器 Hub 或交換器 Switch 集線器與集線器透過UTP線材互連時 最多不可超過四層 且接線的腳位必須加以跳線調整有時集線器上會有串接其他集線器專用的連接埠 稱為UpLink埠 4 4網路設備 集線器三個特點集線器是一個多連接埠的信號放大設備第一步是將資訊上傳到上層設備 第二步是上層設備再將該資訊廣播到所有連接埠上 集中管理 不讓出問題的工作站影響整個網路的正常運行 並且用戶的加入和退出也很自由 4 4網路設備 交換器又稱為智慧型集線器或Layer2交換器交換器與集線器在外觀上幾無不同在每一個連接埠上可各自擁有獨立的頻寬 4 4網路設備 交換器與集線器最大的差異交換器的每個埠 port 都享有一個專屬頻寬並具備資料交換功能 使得網路傳輸效能得於同一時間內所能傳輸的資料量較大 而集線器則是所有的埠 port 共用一個頻寬 4 4網路設備 交換器具有交換的功能 IP分享器IP分享器功能和集線器 HUB 類似 主要具備有DHCP伺服器 動態IP指派的功能 只要做簡單的設定 讓你可以多台PC來分享一個IP 4 4網路設備 橋接器一個硬體或軟體用來連接不同網路區段的設備 連接兩個乙太區段連接一個TokenRing區段 到一個乙太區段連接一個麥金塔 Mac 電腦的區段 到一個個人電腦 PC 的區段或從無線網路橋接到有線網路 4 4網路設備 路由器 router 對應OSI第三層的設備 除了具備中繼器 集線器 橋接器的功能外 還具備路由 Routing 的功能 路由器屬於高階通訊協定運作 所以能提供有效率的路徑選擇和流程控制 因此常用於大型區域網路的骨幹或連接廣域網路 4 4網路設備 預設閘道通常是該區域網路的路由器 4 4網路設備 路由器會自動選擇路由的路徑 4 4網路設備 路由表分為 靜態路由表 staticrouting 動態路由表 dynamicrouting 4 4網路設備 閘道器 Gateway 專門設計給兩個完全不同的網路結構PC網路和IBM的SNAMainframeTCP IP和Apple Talk之轉換 4 4網路設備 閘道器轉換完全不同的封包格式 4 4網路設備 數據機 Modem 由兩個詞組成的MOdulator DEModulator 調變 解調變器 調變是將數位信號轉換為類比式信號解調變則是將類比式信號轉換為數位信號 將電腦的信號轉換成電話線可以攜載的電訊信號 然後在另一端再將模擬信號轉換回電腦信號 4 4網路設備 撥接上網際網路 採用撥接上網際網路的連接方式 電腦裝一數據機 或數據卡 數據機連接在一般的電話線 撥接時如一般的電話 所以必須付出一般電話費用 電話線撥接給另一端數據機 Modem 連上網際網路 4 4網路設備 電腦透過Modem撥接上網 4 4網路設備 寬頻上網 電話線ADSL或是有線電視電纜上網 因為二者均為類比訊號傳輸媒介 是故也均需加裝數據機 4 4網路設備 撥接式Modem的連