网络技术应用：载体、设备、线路

1、【一】信息载体【一】信息载体计算机网络通信中信息的载体是计算机网络通信中信息的载体是电磁波电磁波。P9用于数据通信的电磁波主要集中在无线电波、微波和红外用于数据通信的电磁波主要集中在无线电波、微波和红外线等范围内线等范围内10010210410610810101012101410161018102010221024无线电微波红外紫外线可见光X-射线-射线1041051061071081091010101110121013101410151016f(Hz)f(Hz)双绞线同轴电缆无线电( A M )无线电( F M )电视频道卫星通信地面微波通信光纤频段LFMFHFVHFUHFSHFEHFTHF

2、数据通信: 是指在计算机之间、计算机与终端以及终 端与终端之间传送表示字符、数字、语音、图像的 二进制代码0、1比特序列的过程。按照在传输介质上传输的信号类型，可以分为：v模拟信号v数字信号两类模拟数据： 是指在某个区间产生连续的值，其电平随时间而连续变化,能够完整、正确的表示原始信息。数字数据 以不连续的离散的数字或符号形式表示的数据，不适宜进行远距离传输。下图分别表示模拟信号和数字信号。 信源（发送机）、信宿（接收机）和信道。 信息传输信系统由三个主要部分组成：（Modem）调制解调器调制解调器网 络Modem远程联机（数字信号）（数字信号）调制（调制（ Modem ）（模拟信号）传输（模

3、拟信号）传输解调（解调（Modem）（数字信号）（数字信号）现在比较流行的使用方式为：局域网由双绞线连接到桌面，光缆现在比较流行的使用方式为：局域网由双绞线连接到桌面，光缆作为通信干线，卫星用于跨国界传输。作为通信干线，卫星用于跨国界传输。 同轴电缆同轴电缆同轴电缆：同轴电缆：基带基带同轴电缆用于同轴电缆用于数字传输数字传输 ,具有高带宽和极好的具有高带宽和极好的噪声抑制特性。噪声抑制特性。 1km的电缆可以达到的电缆可以达到1Gb/s2Gb/s的数据传输速率。的数据传输速率。 宽带宽带同轴电缆用于同轴电缆用于模拟传输模拟传输,使用标准的有线电视使用标准的有线电视技术技术 .频带高达频带高达3

4、00MHz.又分为多个信道又分为多个信道 ,电视和电视和CD质量数据可在一条电缆上混合传输。质量数据可在一条电缆上混合传输。 1.3.2 通讯线路的分类通讯线路的分类粗同轴电缆细同轴电缆50（基带基带同轴电缆）同轴电缆）75（宽带宽带同轴电缆）同轴电缆）粗同轴电缆细同轴电缆粗同轴电缆细同轴电缆粗同轴电缆50（基带基带同轴电缆）同轴电缆）细同轴电缆粗同轴电缆75（宽带宽带同轴电缆）同轴电缆）50（基带基带同轴电缆）同轴电缆）细同轴电缆粗同轴电缆同轴电缆的特点： a. 同轴电缆的绝缘体和防护屏蔽层，使得它对噪声干扰有较高的抵抗力。所以在信号必须放大之前，同轴电缆能比双绞线电缆将信号传输得更远，当然

5、，它不如光缆传输信号的距离远。 b. 另一方面，同轴电缆要比双绞线电缆昂贵得多， 双绞线 双绞线及其分类v双绞线（TP）由两根具有绝缘保护层的铜导线按一定密度互相绞在一起。v双绞线按其外部包缠的外皮材料不同可分为非屏蔽双绞线（UTP）和屏蔽双绞线（STP）v在双绞线中增加屏蔽层的目的就是为了提高电缆的物理性能和电气性能，减少电缆信号传输中的电磁干扰。屏蔽双绞线和非屏蔽双绞线 在双绞线中增加屏蔽层的目的就是为了提高电缆的物理性能和电气性能，减少电缆信号传输中的电磁干扰。 双绞线的制作 双绞线的接法双绞线的接法vT568A线序线序 1 2 3 4 5 6 7 8 绿白绿白 绿绿 橙白橙白 蓝蓝 蓝

6、白蓝白 橙橙 棕白棕白 棕棕 vT568B线序线序 1 2 3 4 5 6 7 8 橙白橙白 橙橙 绿白绿白 蓝蓝 蓝白蓝白 绿绿 棕白棕白 棕棕 （1）直通线 直通线的两端线序相同，两头都两头都按按T568BT568B线序标准连接。线序标准连接。 直通线一般用来连接两个性质不同的接口，如PC机到交换机/集线器，交换机/集线器到路由器。（2）交叉线。 交叉线的两端使用不同标准，一头按一头按T568AT568A线序连接，一头按线序连接，一头按T568BT568B线序连接。线序连接。交叉线一般用于连接两个性质相同的端口，比如交换机到交换机、主机到主机等。直通线和交叉线同类型设备之间使用交叉线同类型

7、设备之间使用交叉线不同类型设备之间使用直通线不同类型设备之间使用直通线交叉线交叉线交叉线交叉线交交叉叉线线直通线直通线直通线直通线双绞线的特点 双绞线电缆是目前局域网中最通用的电缆形式，它相对便宜，灵活并且易于安装，有着比较合适的最大网络段长度。双绞线电缆能轻易地应用于多种不同的拓扑结构中，在总线和星形拓扑结构中经常见到。 双绞线电缆有一个缺点，那就是由于其灵活性，它比同轴电缆更易遭受物理损害。 光导纤维简称为光纤，一般采用石英玻璃制成的一般采用石英玻璃制成的。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。 如同双绞线电缆，光缆也存在许多

8、不同的类型，各种类型的光缆最终分成两大类：单模式和多模式。 单模光纤携带单个频率的光将数据从光纤的一端传输到另一端。通过单模光纤，数据传输的速度更快，并且距离也更远。但是这种光纤开销太大，因此不被考虑用于一般的数据网络。 相反，多模光纤可以在单根或多根光纤上同时携带几种光波。这种类型的光纤通常用于数据网络。 光缆v光纤传输系统中使用的是光缆而不是光纤。光缆按其中的光纤纤芯的数目可以分成单芯光缆、双芯光缆、多芯光缆等。如图所示。 v价格上，光纤大于同轴电缆，同轴电缆大于双绞线。v性能上，光纤传输速率大于同轴，同轴的大于双绞线。v外观上，同轴电缆的外观一般是圆的，比如有线电视的线。屏蔽双绞线和非屏

9、蔽双绞线外观没什么区别，只是屏蔽双绞线剥开看到里面有屏铝泊包裹。光缆的线比较小，里面是光导纤维，细如发丝。v双绞线通常用于较短距离的连接。复用和交换复用和交换复用和交换是为了提高通信线路带宽的利用率，降低费用。是为了提高通信线路带宽的利用率，降低费用。信道复用技术 v信道复用的目的是让不同的计算机连接到相同的信道上，共享信道资源。发送端发送端1 1发送端发送端2 2发送端发送端3 3发送设备接收设备接收端接收端1 1发送设备接收设备接收端接收端2 2发送设备接收设备接收端接收端3 3信道不采用多路复用技术不采用多路复用技术采用多路复用技术采用多路复用技术发送端发送端1 1发送端发送端2 2发送

10、端发送端3 3发送设备接收设备信道接收端接收端1 1接收端接收端2 2接收端接收端3 3合成分解多路复用的目的是为了降低建设通信线路的费用，提高传输信道的利用率调制解调 数据通信系统或计算机网络系统中, 为了有效地利用通信线路,希望一个信道同时传输多路信号,这就是所谓的多路复用技术。 采用多路复用技术能把多个信号组合起来在一条物理信道上进行传输,在远距离传输时可大大节省电缆的安装和维护费用。频分多路复用FDM (Frequency Division Multiplexing)和时分多路复用TDM (Time Division Multiplexing)是两种最常用的多路复用技术。 举个例最简单

11、的例子：从A地到B地，坐公交2块。打车要20块，为什么坐公交便宜呢?这里所讲的就是“多路复用”的原理。多路复用多路复用频分多路复用FDM 在一条通信线路上设置多个信道，每路信道的信号以不同的载波频率进行调制，各路信道的载波频率互不重叠，但在时间上是重叠的，可以同时在一个信道内传输。这样一条通信线路就可以同时传输多路信号。频分多路复用（FDM）的基本原理: 就像一条宽马路划分为几个车道，另外有线电视采用该技术，多用于模拟信号的传输。时分复用TDMv采用固定时间片分配方式，将传输信号的时间按特定长度连续地划分成特定时间段（一个周期），再将每一时间段划分成等长度的多个时隙，每个时隙以固定的方式分配给

12、各路数字信号，各路数字信号在每一时间段都顺序分配到一个时隙。时分多路复用（TDM） 每一时间片由复用的一个信号占用,而不像FDM那样,同一时间同时发送多路信号。这样,利用每个信号在时间上的交叉,就可以在一条物理信道上传输多个数字信号。以信道传输时间作为分割对象，通过多个信道分配互不重叠的时间片的方法来实现，因此时分多路复用更适用于数字信号的传输。v波分多路复用（WDM） 是指在一根光纤中传输多种不同波长的光信号，由于波长不同，所以各路光信号互不干扰，最后再用波长解复用器将各路波长分解出来。电路交换 人们可以打一次电话来体验这种交换方式。 打电话时，首先是摘下话机拨号。拨号完毕，交换机就知道了要

13、和谁通话，并为双方建立连接，等一方挂机后，交换机就把双方的线路断开，为双方各自开始一次新的通话做好准备。因此，可以体会到，电路交换的动作，就是在通信时建立（即联接）电路，通信完毕时拆除（即断开）电路。 典型应用：打固定电话、对讲机、传真。 缺点：独占性 在建立电路之后、释放线路之前，即使站点之间无任何数据可以传输，整个线路仍不允许其他站点共享。就和打电话一样，人们讲话之前总要拨完号之后把这个连接建立，不管你讲不讲话，只要不挂机，这个连接是专为你所用的，如果没有可用的连接，用户将听到忙音。因此线路的利用率较低，并且容易引起接续时的拥塞。 分组交换 分组交换是以分组为单位进行传输和交换的，它是一种

14、存储-转发交换方式，即将到达交换机的分组先送到存储器暂时存储和处理，等到相应的输出电路有空闲时再送出。 典型应用：邮局邮寄信件、包裹，快递,IP电话，电力供应。 计算计算机网机网络中络中的连的连接设接设备备计算计算机网机网络中络中的连的连接设接设备备集线器（集线器（HUB）通常被作为局通常被作为局域网的域网的中心连接点中心连接点，工作在，工作在物物理层理层。采用集线器连接的网络，。采用集线器连接的网络，当某条线路或某端口出现故障当某条线路或某端口出现故障时，不会影响网上其它端口节时，不会影响网上其它端口节点的正常工作。采用集线器的点的正常工作。采用集线器的网络数据传输效率低，容易造网络数据传输

15、效率低，容易造成网络堵塞，还可能会出现一成网络堵塞，还可能会出现一些数据传输过程中的安全隐患。些数据传输过程中的安全隐患。选用集线器作为连接设备是组选用集线器作为连接设备是组建一个建一个小型局域网小型局域网比较经济的比较经济的方案。方案。 交换机是一个具有简化、低交换机是一个具有简化、低价、高性能和高端口密集等特点价、高性能和高端口密集等特点的交换产品，工作在的交换产品，工作在OSI参考模参考模型的型的物理层和数据链路层物理层和数据链路层。 其主要作用是把局域网分成其主要作用是把局域网分成网段、减少流量、避免冲突、增网段、减少流量、避免冲突、增加带宽，以便提高局域网的性能。加带宽，以便提高局域网的性能。计算计算机网机网络中络中的连的连接设接设备备路由工作在OSI模型的物理层、数据链路层和网络层。 计算计算机网机网络中络中的连的连接设接设备备 从一个从一