组网技术3

计算机组网技术基于WindowsServer2008主要内容：了解常见数据通讯接口机器特点掌握双绞线的制作方法了解同轴电缆的结构及特点掌握光纤的基本类型及工作原理了解常见无线传输介质及特点掌握网卡的工作原理及分类掌握调制解调器的工作原理了解交换机的基本工作原理了解路由器的基本工作原理了解常见无限网络设备的作用及特点第三章网络通信基础设备1.串行通信接口：把组成信息的各个比特位在同一根传输线上，从低位到高位，逐位顺序的进行传送的通信方式。速度慢，距离远，适合远距离通信。按电气标准分RS-232-C、RS-422、RS-485。1）RS-232-C：标准串口，目前最常用的串行通讯接口。数据终端设备和数据通信设备间串行二进制素具交换接口技术标准传统接口有22根线，采用25芯D型插头；现多采用简化的9芯D型插头2）RS-422：平衡通信接口，速率提高到10Mbit/s，距离延长到4000英尺，允许在一根平衡总线上街10个接收器，单机发送，多机接收，单向、平衡传输规范（TIA/EIA-422-A）。3）RS-485：在RS-422基础上增加了多点、双向通信能力。（TIA/EIA-485-A）1.常见的通信接口2.并行通讯接口：以计算机的字长为传输单位，简称并行口。传输速度快，距离短。Normal、EPP、ECP1）Normal：分4位、8位、半8位等。低速并口。2）EPP：增强并口，由Intel开发，8位双向传送，连接非打印设备，如扫描仪等。3）ECP：扩展并口，由微软、惠普开发，告诉，双向，支持多个设备寻址，可使用DMA。1.常见的通信接口3.USB口：通用串行总线，1994年底由Intel、康柏、微软等多家公司联合推出。1）规格：4针插头，菊花链式总线，最多可同时挂在127个设备，需硬件、操作系统、外设3方面的支持。2）特点：速度快。USB1.1为12Mbit/s，USB2.0为480Mbit/s,USB3.0为5Gbit/s。4.IEEE1394接口：Apple和TI公司开发，高速串行接口，又称为火线（FireWire），i.Link,Lynx等，支持热插拔，可为外设提供电源，可同时连接多个设备，支持同步数据传输。1.常见的通信接口1.传输介质传输信号经过的各种物理环境物理上将计算机相互连接起来的介质2.传输介质的种类同轴电缆非屏蔽双绞线（UTP）屏蔽双绞线（STP）光缆无线电2.常见传输介质传输介质的种类非屏蔽双绞线和RJ-45连接器双绞线是综合布线工程中最常用的一种传输介质。双绞线最外层由绝缘材料包裹，为了降低信号干扰，内部每两根绝缘铜导线相互缠绕，名符其实。双绞线又可分为非屏蔽双绞线(UTP)和屏蔽双绞线(STP)两大类。非屏蔽双绞线只有线缆外皮作为屏蔽层。目前广泛使用的是非屏蔽双绞线，因为价格便宜，容易安装，性价比较高。非屏蔽双绞线优点：尺寸小、重量轻、容易弯曲价格便宜容易安装和维护RJ-45连接器牢固、可靠缺点：抗干扰能力较弱传输距离比较短UTP分为：3类线、4类线、5类线和超5类线UTP非常适合于楼宇内部的结构化布线双绞线既可用于传输模拟信号，又可用于传输数字信号。美国的电气工业协会/电信工业协会（EIA/TIA）制定标准来评估非屏蔽双绞线，分为多个等级，每个等级的传输速率和应用环境不同，标准如下：第一类线：主要用于传输语音（一类标准主要用于八十年代初之前的电话线缆），不用于数据传输。其数据传输速率可达4Mbps。第二类线：传输频率为1MHz，用于语音传输和最高传输速率4Mbps的数据传输，常见于使用4Mbps规范令牌传递协议的旧的令牌网。第三类线:指目前在ANSI和EIA/TIA568标准中指定的电缆。该电缆的传输频率为16MHz,用于语音传输及最高传输速率为10Mbps的数据传输，主要用于10base-T。非屏蔽双绞线的标准第四类线:该类电缆的传输频率为20MHz,用于语音传输和最高传输速率16Mbps的数据传输，主要用于基于令牌的局域网和10base-T/100base-T。第五类线:该类电缆增加了绕线密度,外套一种高质量的绝缘材料,传输频率为100MHz,用于语音传输和最高传输速率为100Mbps的数据传输，主要用于100base-T和10base-T网络，这就是我们最常用的双绞线。非屏蔽双绞线的标准超五类线：超5类具有衰减小，串扰少，并且具有更高的衰减与串扰的比值（ACR）和信噪比（StructuralReturnLoss）、更小的时延误差，性能得到很大提高。超5类线主要用于千兆位以太网（1000Mbps）。六类线：该类电缆的传输频率为1MHz～250MHz，六类布线系统在200MHz时综合衰减串扰比（PS-ACR）应该有较大的余量，它提供2倍于超五类的带宽，最大速度可达到1000Mbps，能满足千兆位以太网需求。另外，由欧州提出的标准七类线，为ISO7类/F级标准中最新的一种双绞线，它主要为了适应万兆位以太网技术的应用和发展。但它不再是一种非屏蔽双绞线了，而是一种屏蔽双绞线，所以它的传输频率至少可达500MHz，是六类线和超六类线的2倍以上，传输速率可达10Gbps。非屏蔽双绞线的标准屏蔽双绞线屏蔽式双绞线则具有一个金属甲套(sheath)，对电磁干扰具有较强的抵抗能力。五类屏蔽双绞线多了根导线，这是一条金属铜导线，是接地用的，可以加强双绞线的数据传输和抗干扰能力。优点：传输质量较高电缆尺寸和重量与UTP相当缺点：安装不合适有可能引入外界干扰同轴电缆同轴电缆以单根铜导线为内芯（电缆铜芯），外裹一层绝缘材料（绝缘层），外覆密集网状导体（铜网），最外面是一层保护性塑料（外绝缘层。金属屏蔽层能将磁场反射回中心导体，同时也使中心导体免受外界干扰，故同轴电缆比双绞线具有更高的带宽和更好的噪声抑制特性。广泛使用的同轴电缆有两种：一种为50Ω(指沿电缆导体各点的电磁电压对电流之比)同轴电缆，用于数字信号的传输，即基带同轴电缆；另一种为75Ω同轴电缆，用于宽带模拟信号的传输，即宽带同轴电缆。多用于频分多路复用的信号传输，电视和数据可以在一条电缆上混合传输，电视占用6MHz信道。同轴电缆分类细缆细缆的直径为0.26厘米，最大传输距离185米，使用时与50Ω终端电阻（如图5）、T型连接器(如图6)、BNC接头与网卡相连，线材价格和连接头成本都比较便宜，而且不需要购置集线器等设备，十分适合架设终端设备较为集中的小型以太网络。缆线总长不要超过185米，否则信号将严重衰减。细缆的阻抗是50Ω。粗缆粗缆的直径为1.27厘米，最大传输距离达到500米。由于直径相当粗，因此它的弹性较差，不适合在室内狭窄的环境内架设，而且RG-11连接头的制作方式也相对要复杂许多，并不能直接与电脑连接，它需要通过一个转接器转成AUI接头，然后再接到电脑上。由于粗缆的强度较强，最大传输距离也比细缆长，因此粗缆的主要用途是扮演网络主干的角色，用来连接数个由细缆所结成的网络。粗缆的阻抗是75Ω。同轴电缆分类T型连接器和BNC接头终端匹配器同轴电缆连接器同轴电缆的特点1.优点传输距离较远，覆盖的地域范围较大技术非常成熟2.缺点电缆硬，折曲困难，重量重3.局域网常用同轴电缆粗同轴电缆：特征阻抗50Ω，直径1cm细同轴电缆：特征阻抗50Ω，直径0.5cm4.同轴电缆不适合用于楼宇内的结构化布线光纤光纤又称为光缆或光导纤维，由光导纤维纤芯、玻璃网层和能吸收光线的外壳组成。是由一组光导纤维组成的用来传播光束的、细小而柔韧的传输介质。应用光学原理，由光发送机产生光束，将电信号变为光信号，再把光信号导入光纤，在另一端由光接收机接收光纤上传来的光信号，并把它变为电信号，经解码后再处理。与其它传输介质比较，光纤的电磁绝缘性能好、信号衰小、频带宽、传输速度快、传输距离大。主要用于要求传输距离较长、布线条件特殊的主干网连接。具有不受外界电磁场的影响，无限制的带宽等特点，可以实现每秒几十兆位的数据传送，尺寸小、重量轻，数据可传送几百千米，但价格昂贵。光纤分为单模光纤和多模光纤：单模光纤：由激光作光源，仅有一条光通路，传输距离长，20-120km。多模光纤：由二极管发光，低速短距离，2千米以内。光纤需用ST型头连接器连接。光纤分类及常见连接器光缆的特点：优点：传输速率高传输距离远传输损耗低抗干扰能力强缺点：价格相对较高安装比较困难光纤的分类：多模光纤和单模光纤（传输质量比多模光纤好）光缆适合于楼宇内部的结构化布线无线电传输地面微波接力通信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。无线电技术的原理在于，导体中电流强弱的改变会产生无线电波。利用这一现象，通过调制可将信息加载于无线电波之上。当电波通过空间传播到达收信端，电波引起的电磁场变化又会在导体中产生电流。通过解调将信息从电流变化中提取出来，就达到了信息传递的目的。分为：地面微波和卫星微波无线电传输微波接力通信也存在如下的一些优缺点:优点：通信信道的容量很大。微波通信受外界干扰影响比较小，传输质量较高。投资少、见效快缺点：相邻站之间必须直视，不能有障碍物。微波的传播有时也会受到恶劣气候的影响。与电缆通信系统相比较，微波通信的隐蔽性和保密性较差。对大量中继站的使用和维护，要耗费一定的人力和物力。卫星通信（2）卫星通信的主要缺点和地面通信的优缺点差不多。卫星通信的最大特点是通信距离远，且通信费用与通信距离无关。红外线是太阳光线中众多不可见光线中的一种，由德国科学家霍胥尔于1800年发现，又称为红外热辐射，太阳光谱中，红光的外侧必定存在看不见的光线，这就是红外线。也可以当作传输之媒界。太阳光谱上红外线的波长大于可见光线，波长为0.75～1000μm。红外线可分为三部分，即近红外线，波长为0.75～1.50μm之间；中红外线，波长为1.50～6.0μm之间；远红外线，波长为6.0～l000μm之间。点到点红外广播式红外红外系统2.3网卡概念网卡(NetworkInterfaceCard，NIC)也叫网络适配器，是连接计算机与网络的硬件设备。网卡插在计算机或服务器扩展槽中，通过网络线（如双绞线、同轴电缆或光纤）与网络交换数据、共享资源。2.3网卡选购网卡（1）速度网卡的速度描述网卡接收和发送数据的快慢，10M的网卡价格较低（几十元钱一块），就目前的应用而言能满足普通小型共享式局域网传输数据的要求，考虑性价比的用户可以选择10M的网卡；在传输频带较宽的信号或交换式局域网中，应选用速度较快的100M网卡（或10M－100M自适应网卡）。2.3网卡选购网卡（2）总线类型常见网卡按总线类型可分为ISA网卡、PCI网卡等。ISA网卡以16位传送数据，标称速度能够达到10M。PCI网卡以32位传送数据，速度较快。目前市面上大多是10M和100M的PCI网卡。建议不要购买过时的ISA网卡，除非用户的计算机没有PCI插槽。2.3网卡选购网卡（3）接口常见网卡接口有BNC接口和RJ-45接口（类似电话的接口），也有两种接口均有的双口网卡。接口的选择与网络布线形式有关，在小型共享式局域网中，BNC口网卡通过同轴电缆直接与其它计算机和服务器相连；RJ-45口网卡通过双绞线连接集线器（HUB），再通过集线器连接其它计算机和服务器。2.4集线器、中继器和路由器集线器集线器(HUB)是局域网中计算机和服务器的连接设备，是局域网的星型连接点，每个工作站是用双绞线连接到集线器上，由集线器对工作站进行集中管理。最简独立型集线器有多个用户端口（8口或16口），用双绞线连接每一端口和网络站（工作站或服务器）的连接2.4集线器、中继器和路由器中继器中继器（Repeater）用于延伸同型局域网，在物理层连接两个网，在网络间传递信息，中继器在网络间传递信息起信号放大、整形和传输作用。当局域网物理距离超过了允许的范围时，可用中继器将该局域网的范围进行延伸。很多网络上都限制了工作站之间加