第3章网络传输介质

1、1第第3章章 网络传输介质网络传输介质 计算机网络是将不同的计算机，通过通信线路连接起来的。目前，计算机通信分为有线通信和无线通信二种。有线通信是利用同轴电缆、双绞线或者光缆（也可通过电话线）来充当传输导体的，而无线通信是利用红外、微波、卫星来进行传输。 本章学习要点：本章学习要点：l 同轴电缆l 双绞线l 光纤l 无线传输介质l 传输介质选购23.1 同轴电缆同轴电缆 同轴电缆（Coaxial Cable）是Ethernet网络的基础，并且多年来是一种最流行的传输介质。然而，随着计算机的不断发展，在局域网中同轴电缆逐渐被双绞线电缆所取代。43.2 双绞线双绞线 现在双绞线在局域网布线中，应用

2、最为广泛的传输介质。不管是小型网络，还是校园网、企业网，都需要通过双绞线将计算机与设备连接起来。53.2.1 双绞线的组成双绞线的组成 双绞线是局域网布线中最常用到的一种传输介质，尤其在星型网络拓扑中，双绞线是必不可少的布线材料。双绞线由两根具有绝缘保护层的铜导线组成。把两根绝缘的铜导线按一定密度互相绞在一起，可降低信号干扰的程度，每一根导线在传输中辐射的电波会被另一根线上发出的电波抵消。63.2.2 双绞线的传输特性双绞线的传输特性 双绞线在传输信号时，信号的衰减比较大，并且产生波形畸变。因此，双绞线的带宽取决于所使用导线的质量、长度及传输技术。 而双绞线在传输信息过程中，要向周围辐射，并且

3、信息非常容易被窃听。因此，为防止信息被窃听，所产生了屏蔽双绞线。屏蔽双绞线电缆的外层由铝箔包裹，以减小辐射，但并不能完全消除辐射。 双绞线可分为屏蔽双绞线(STP，Shielded Twisted Pair)和非屏蔽双绞线(UTP，Unshielded Twisted Pair)两大类.73.2.3 双绞线的分类双绞线的分类3.2.4 双绞线类别及特点双绞线类别及特点 在实际的局域网组建过程中，使用非屏蔽双绞(UTP)较多。所以用户没有特殊说明双绞线类型时，一般都指UTP双绞线。 1三类双绞线 2四类双绞线 3五类双绞线 4超五类双绞线 5六类双绞线83.2.5 双绞线组网特点双绞线组网特点

4、在100base-t网络中有两种情况：第一，当所连接的设备是100Mbit/s的集线器时，最多可同时连接两个集线器，并且集线器与集线器之间的最长距离为5米，这样网络的最大连接距离为205米；第二，当连接的设备是100Mbits的交换机时，最多可以连接4个交换机，即连接距离为500米。93.2.6 双绞线与设备之间的连接双绞线与设备之间的连接 在局域网中，双绞线主要用于网卡与网卡、网卡与集线器、网卡与交换机、集线器与集线器、集线器与交换机、交换机与交换机之间的连接。即需要了解两个RJ-45连接器中导线的序列。 EIA/TIA568A标准10引脚顺序介质直接连接信号双绞线绕对的排列顺序1TX+（传

5、输）白绿2TX-（传输）绿3RX+（接收）白橙4没有使用蓝5没有使用白蓝6RX-（接收）橙7没有使用白棕8没有使用棕3.3 光纤光纤 光导纤维简称为光缆或者光纤。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。光纤是网络介质中最先进的技术，光纤用于以极快的速度传输巨大的信息的场合。113.3.1 光纤概述光纤概述 光纤是用于电气噪声环境中最好的传输介质，因为它携带的是光脉冲。一般将光纤作为计算机网络的主干，来提供服务器之间最快的和容错性最好的数据通路。 在光纤的外面，是一层玻璃称之为包层。它如同一面镜子，将光反射回中心，反射的方式根据传输模

6、式而不同。这种反射允许纤维的拐角处弯曲而不会降低通过光传输的信号的完整性。在包层外面，是一层塑料的网状的Kevlar（一种高级的聚合纤维），以保护内部的中心线。最后一层塑料封套覆盖在网状屏蔽物上。123.3.2 通信原理通信原理 光纤通信的主要组成部件有光发送机、光接收机和光纤，在进行长距离信息传输时还需要中继机。通信中，由光发送机产生光束，将表示数字代码的电信号转变成光信号，并将光信号导入光纤，光信号在光纤中传播，在另一端由光接收机负责接收光纤上传出的光信号，并进一步将其还原成为发送前的电信号。133.3.3 光纤分类光纤分类 在实际应用中，光纤的种类也是非常之多，分类方法也是各种各样的。

7、1从材料角度分 2按传输模式分 3最佳传输窗口分 4按折射率分布 5按工作波长分3.3.4 光纤接入所需元件光纤接入所需元件 在布线中一般使用光缆，一根光缆由多根光纤组成，外面再加上保护层。在局域网中，光纤接入设备的类别也越来越多，主要分为光纤通信接续文元件、光纤收发器和光纤工程设备（主要包含光纤测试仪器等）。 在光纤通信接续文元件和光纤收发器中，分别包括有光纤跳线、光纤盒、光纤模块卡、光纤耦合器及配线箱（架）等。3.4 无线传输介质无线传输介质 无线通信是利用电磁波信号，在自由空间中传播的特性，进行信息交换的一种通信方式。无线通信一般包含有无线电波、红外线、激光等。3.4.1 无线电波无线电

8、波 在电磁波谱中，波长最长的是无线电波。一般将频率低于31011HZ的电磁波统称为无线电波。无线电波通常是由电磁振荡电路通过天线发射出去的。无线电波按波长的不同又被分为长波、中波、短波、超短波、微波等波段。其中，长波的波长在3km以上，微波的波长小到0.1mm。3.4.2 红外线红外线 红外线是一种光线，也是一种电磁波。与我们接触最紧密的太阳光中有宇宙线、伽玛线、X射线、紫外线、可见光、红外线、微波、长波等多种组成。3.4.3 激光激光 无线激光通信是把激光束作为通信的载波在空间传输信息的一种通信方式。早期无线激光通信主要用于宇宙通信，近几年来国际上出现了被称作为“自由空间光通信（FSOC，F

9、ree Space Optical Communication）”的技术。这里所说的“自由空间”指的是大气。因此自由空间光通信技术也是一种无线通信技术，而且它的载体也是激光，它也属于无线激光通信技术。193.5 传输介质选购传输介质选购 传输介质就相当于计算机通信过程中数据的“道路”。计算机或者网络设备配置性能再好，如果路况差得一塌糊涂，那么整体速度也不会快。并且“道路”一旦铺就，若欲推掉重来，其困难程度可想而知。因此，传输介质的选购在网络建设中非常重要。下面我们简单来介绍一下选购双绞线及光纤时应注意的问题。203.5.1 双绞线选购指南双绞线选购指南 目前的实际应用来看，主要可供选择的双绞线

10、有两类，即超五类和六类双绞线。六类非屏蔽双绞线较超五类非屏蔽双绞线拥有更好的电气性能，支持千兆传输速率。因此，被更多地用于企业级的布线。 1大中型网络的选购原则 具有超前性、保障性 2小型网络的选购原则 够用原则和性价比原则 3双绞线质量的鉴别方法21双绞线质量的鉴别方法 1、看 看网线外皮颜色和标识：双绞线绝缘皮上一般都印有厂商产地、执行标准、产品类别、线长标识之类的字样。 看包装箱质地和印刷 看外皮颜色和标识 看绞合密度 看导线颜色 看阻燃情况双绞线质量的鉴别方法 2、摸 通过手指触摸双绞线的外皮来作最初的判断，假线为节省成本，采用劣质线材，手感发粘，有一定的停滞感。真线手感舒服，外皮光滑

11、。 用力捏一捏网线，手感应当饱满。线缆还应当可以随意弯曲，以便于布线。品质优良的网线柔韧性好，不易折断和打结，便于布线设计。3.5.2 光缆选购指南光缆选购指南 光缆传输具有重量轻、体积小、传输距离远、容量大、信号衰减小、抗电磁干扰等优点，已被各种网络广泛采用。 在布线过程中，需要用户对光缆的结构、用料、工艺等作深入了解，以便选购合适型号的优质光缆。 1根据芯数选择不同型号的光缆 中心束管式、层绞式、骨架式和带状式。 2按照用途选购相应的光缆 3材料及生产工艺241、根据芯数选择不同型号的光缆一般12芯以下的采用中心管束式，中心束管式工艺成本低，在农村架空敷设支干线网络中具有竞争力；层绞式光缆

12、采用中心放置钢绞线或单根钢丝加强，采用SZ续合成缆，成缆数可达144芯。最大优点是易于分叉。带状光缆的芯数可以达到上千芯，它是将412芯光纤排列成行，构成带状光纤单元。252、按照用途选购相应的光缆 架空光缆要求强度高，温差系数小 直埋式光缆要求抗埋，抗压、防潮、防湿度特性好，耐化学腐蚀 管道光缆和海底光缆则要耐水压，耐张力、防水特性好 无金属光缆可以架空，绝缘要好，有一定的抗拉能力。材料及生产工艺 光缆材料选用是关系到光缆使用寿命的关键，而制造工艺是影响光缆质量的重要环节。 制造光纤方法：管内CVD法，棒内CVD法，PCVD法和VAD法。 目前进口优质纤芯有美国康宁、英国英康和德国西康等。 光纤油膏和护套材料。 光缆的关