计算机网络的物理设备课件

1、计算机网络的物理设备课件计算机网络的物理设备课件第一节 网络传输媒体 双绞线、同轴电缆和光纤是常用的三种有线媒体。卫星、无线电通信、红外线通信、激光通信以及微波通信传送信息的载体都是属于无线通信。 一、双绞线 双绞线电缆（以下称“双绞线”）是将一对或一对以上的双绞线封装在一个绝缘外套中而形成的一条传输介质，是目前局域网最常用到的一种物理传输媒体。 第一节 网络传输媒体 双绞线、同轴电缆 双绞线一般用于星型网的布线连接，两端安装有RJ45头（水晶头），连接网卡与集线器，最大网线长度为100m，如果要加大网络的范围，在两段双绞线之间可安装中继器，最多可安装4个中继器。如安装4个中继器连接5个网段，

2、则最大传输范围可达500m。 双绞线分为非屏蔽双绞线（UTP）和屏蔽双绞线（STP）两大类。局域网中非屏蔽双绞线分为三类、四类、五类和超五类四种。屏蔽双绞线分为三类和五类两种。 目前，局域网中常用到的双绞线一般都是非屏蔽的五类4对（即8根导线）的电缆线。这些双绞线的传输速率都能达到1000Mbps。 双绞线一般用于星型网的布线连接，两端安装有RJ45 二、同轴电缆 由四个部分构成。第一个部分是最里层的传导物，一根铜质或铝质裸线。一层绝缘体包围着裸线，以防金属导体碰到第三层材料。第三层材料通常是一层紧密缠绕的网状导线。同轴电缆的最外一层是起保护作用的塑料外皮。 同轴电缆可分为两种基本类型,基带同

3、轴电缆和宽带同轴电缆。目前基带常用的电缆，其屏蔽线是用铜做成的网状的，特征阻抗为50(如RG-8、RG-58等)；宽带同轴电缆（粗缆）常用的电缆的屏蔽层通常是用铝冲压成的，特征阻抗为75(如RG-59等)。 同轴电缆按直径分为粗缆和细缆。 二、同轴电缆 计算机网络一般选用RG-8以太网粗缆和RG-58以太网细缆。RG-59 用于电视系统。RG-62 用于ARCnet网络和IBM3270网络。 三、光导纤维 光纤使用光线而不是电流来传输信息。光纤不受电子噪音的干扰，并具有巨大的信息传输容量。另外，光纤很细 。 光纤的三个主要部分是核心、覆层和保护层。光纤是通过在核心媒体中传输光线来工作的。四、无

4、线通信 有两种类型的无线通信十分重要：微波传输和卫星传输。 计算机网络一般选用RG-8以太网粗缆和RG-58 1. 微波传输 微波传输一般发生在两个地面站之间。微波传输一般发生在两个地面站之间。微波传输的两个特性限制了它的使用范围。首先，微波是直线传播的，它无法象某些低频波那样沿着地球的曲面传播。其次，大气条件和固体物将妨碍微波的传播。 2. 卫星传输 首先，卫星传输是微波传输的一种，只不过它的一个站点是绕地球轨道运行的卫星。卫星传输的确是当今一种更为普遍的通信手段。 1. 微波传输第二节 网络连接设备一、网络连接器网络线路与用户节点具体衔接时，可能用到以下几种器件：T型连接器；收发器；屏蔽或

5、非屏蔽双绞线连接器RJ-45；RS232接口（DB-25）；DB-15接口；VB35同步接口；网络接口单元； 调制解调器。 第二节 网络连接设备一、网络连接器 1、T型连接器和BNC连接器 T型连接器与BNC接插件同是细同轴电缆的连接器。同轴电缆与T型连接器是依赖于BNC接插件进行连接的。 2、RJ型连接器 将双绞线与设备间连接起来，俗称水晶接头。RJ45水晶接头是非屏蔽双绞线连接器，有8根连针，在10BASE-T标准中，仅使用4根，即第1对双绞线使用第1针和第2针，第2对双绞线使用第3针和第6针（第3对和第4对作备用） 3、DB-25（RS-232）接口是目前微机与线路接口的常用方式。是标准

6、的串行接口。4、AUI接口：DB-15接口用于连接网络接口卡的AUI接口，可将信息通过收发器电缆送到收发器，然后进入主干介质。 5、终端匹配器（也称终端适配器）：安装在同轴电缆（粗缆或细缆）的两个端点上，它的作用是防止电缆无匹配电阻或阻抗不正确。 1、T型连接器和BNC连接器 6、调制解调器（Modem） 它是在计算机和网络之间进行数字/模拟信号的转换的设备，其功能是将计算机的数字信号转换成模拟信号或反之，以便在电话线路或微波线路上传输。 调制解调器利用现有的模拟电话线路实现数字数据的传输。调制方式有：调幅AM、调频FM、调相PM三种。数字调制信号被称为键控信号，由此数字调制又形成振幅键控AS

7、K、频移键控FSK、相移键控三种基本方式。 6、调制解调器（Modem） 调制解调器的功能：a、差错控制协议b、数据压缩协议c、流量控制二、网络适配器（网卡） 网络适配器是将工作站或服务器连到网络上，实现数据转换和电信号匹配，实现资源共享和相互通信。它的主要工作原理为整理计算机上发往网线上的数据并将数据分解为适当大小的数据包之后向网络上发送出去。 目前常用的是10M网卡和10100M自适应网卡两种 。 目前市场上的主流网卡是PCI接口的网卡。 调制解调器的功能： 三、 中继器 中继器（RPrepeater）是连接网络线路的一种装置，常用于两个网络节点之间物理信号的双向转发工作。中继器是最简单的

8、网络互联设备，主要完成物理层的功能，负责在两个节点的物理层上按位传递信息，完成信号的复制、调整和放大功能，以此来延长网络的长度。它在OSI参考模型中的位置是在物理层。 四、集线器（Hub） 集线器可以说是一种特殊的中继器，作为网络传输介质间的中央节点，它克服了介质单一通道的缺陷。以集线器为中心的优点是：当网络系统中某条线路或某节点出现故障时，不会影响网上其他节点的正常工作。集线器可分为无源（Passive）集线器、有源（Active）集线器和智能（Intelligent）集线器。 三、 中继器 五、交换机网络交换技术是近几年来发展起来的一种结构化的网络解决方案。它是计算机网络发展到高速传输阶段

9、而出现的一种新的网络应用形式。 集线器与交换机的区别 ： 1）从OSI体系结构来看，集线器属于OSI的第一层物理层设备，而交换机属于OSI的第二层数据链路层设备。 2）从工作方式来看，集线器是一种广播模式，也就是说集线器的某个端口在工作的时候，其他所有端口都能够收听到信息，容易产生广播风暴，当网络较大时网络性能会受到很大的影响，当交换机工作的时候，只有发出请求的端口和目的端口之间相互响应而不影响其他端口，因此交换机就能够隔离冲突域和有效的抑制广播风暴的产生。 五、交换机 3）从带宽来看，集线器不管有多少个端口，所有端口都是共享一条带宽，在同一时刻只能有二个端口传送数据，其他端口只能等待，同时集

10、线器只能工作在半双工模式下；而对于交换机而言，每个端口都有一条独占的带宽，当二个端口工作时并不影响其他端口的工作，同时交换机不但可以工作在半双工模式下而且可以工作在全双工模式下。 3）从带宽来看，集线器不管有多少个端口，所有端口都第三节 网络互连设备一、网桥 网桥（Bridge）是一个局域网与另一个局域网之间建立连接的桥梁。 它的作用是扩展网络和通信手段，在各种传输介质中转发数据信号，扩展网络的距离，同时又有选择地将有地址的信号从一个传输介质发送到另一个传输介质，并能有效地限制两个介质系统中无关紧要的通信。 二、路由器 路由器（Router）是在网络层的互联设备，用于连接多个逻辑上分开的网络。

11、 路由器有两大典型功能，即数据通道功能和控制功能。 第三节 网络互连设备一、网桥 三、网关 网关是在应用层的互联设备。在一个计算机网络中，当连接不同类型而协议差别又较大的网络时，则要选用网关设备。网关的功能体现在OSI模型的最高层，它将协议进行转换，将数据重新分组，以便在两个不同类型的网络系统之间进行通信。图3.16 光电收发器四、光电收发器 光电收发器是由发光二极管和光敏三极管构成，通过光栅轮的光栅切断光束形成与二极管位移相关的脉冲信号。用于主干网间数据传输，需要成对使用，实现100Mbs快速以太网双绞线到多模/单模光纤介质之间的转换，将网络的有效距离拓展到2公里至100公里。 三、网关第四

12、节 路由器的原理与作用 一、路由器的原理 路由器的主要工作就是为经过路由器的每个数据帧寻找一条最佳传输路径，并将该数据有效地传送到目的站点。由此可见，选择最佳路径的策略即路由算法是路由器的关键所在。 为了完成这项工作，在路由器中保存着各种传输路径的相关数据路径表（Routing Table），供路由选择时使用。路径表中保存着子网的标志信息、网上路由器的个数和下一个路由器的名字等内容。 第四节 路由器的原理与作用 一、路由器的原理 二、路由器的功能（1）在网络间截获发送到远地网段的报文，并对报文进行转发。 （2）选择最合理的路由，引导通信。 （3）路由器在转发报文的过程中，为了便于在网络间传送报

13、文，按照预定的规则把大的数据包分解成适当大小的数据包，到达目的地后再把分解的数据包包装成原有形式。（4）多协议的路由器可以连接使用不同通信协议的网络段，作为不同通信协议网络段通信连接的平台。 （5）路由器的主要任务是把通信引导到目的地网络，然后到达特定的节点站地址。后一个功能是通过网络地址分解完成的。 二、路由器的功能 路由器负责将数据分组（Packet）从源端主机经最佳路径传送到目的端主机，它的两个最基本的功能是：最佳路径选择和完成信息分组的传送，即路由选择和数据转发。 三、路由器的分类1、从能力上分，路由器可分高端路由器和中低端路由器。 2、从结构上分，路由器可分为模块化结构与非模块化结构。 3、从网络位置划分，路由器可分为核心路由器与接入路由器。 4、从功能分，路由器可分为通用路由器与专用路由器。 路由器负责将数据分组（Packet）从源端主机经最佳 5、从性能上分，路由器可分为线速路由器以及非线速路由器。四、路由器软件 路由器技术中最核心的技术是软件技术。路由软件是最复杂的软件之一。 路由器软件一般实现路由协议功能、查表转发功能和管理维护等其他功能。 五、路由器接口 路由器接口用作将路由器连接到网络，可以分为局域网接口及广域网接口两种。 5、从性能上分，路由器可分为线速路由器以及非线速路 六、 路由器性能指标 1