第4讲组网与传输设备2015.

组网与传输设备李峰计算机工程系网络技术导论内容提要有线局域网有线交换网络光纤网因特网无线局域网有线局域网有线局域网典型结构网卡集线器双绞线同轴电缆组网方案有线局域网——典型结构计算机A计算机B计算机A计算机D计算机B计算机C如何实现？有线局域网——网卡网卡工作在OSI模型的数据链路层，是最基本的网络设备，是单个计算机与网络连接的桥梁。发送数据接收数据数据的封装与解封，信号的发送与接收介质访问控制协议的实现串/并行转换编码与译码有线局域网——网卡按连接的传输介质分类同轴电缆双绞线光纤无线粗缆细缆有线局域网——网卡按连接的传输介质分类粗缆RJ-45AUIBNC有线局域网——网卡按连接的传输介质分类细缆RJ-45AUIBNC有线局域网——网卡按连接的传输介质分类双绞线RJ-45AUIBNC有线局域网——网卡按照总线类型分类ISA网卡PCI网卡USB网卡PCMCIA网卡有线局域网——网卡按照总线类型分类ISA网卡ISA总线是16位总线，其工作时钟频率只有8MHz。ISA网卡一般支持10Mb/s的数据传输速率有线局域网——网卡按照总线类型分类PCI网卡PCI是Intel公司开发的一套局部总线系统，它支持32位或64位的总线宽度。一般支持10(100)Mb/s的数据传输速率有线局域网——网卡按照总线类型分类USB网卡USB接口已被广泛应用于鼠标、键盘、打印机等各式设备，设备安装简单并支持热插拔，其传输速率远远大于传统的并行和串行接口。USB网卡的安装便捷，不用打开机箱，是外置型网卡。有线局域网——网卡按照总线类型分类PCMCIA网卡PCMCIA插槽是笔记本电脑用于扩展功能的扩展槽。PCMCIA总线分为两类：一类为16位的PCMCIA，另一类为32位的CardBus。有线局域网——网卡网卡的安装断开电源，打开机箱在网卡插槽安装网卡有线局域网——网卡网卡驱动程序的安装自动安装“添加/删除硬件”方式手动安装有线局域网——集线器集线器用于共享式网络，实现比特流的转发。主要用于构建总线型以太网。有线局域网——集线器集线器的连接集线器与计算机的连接一台计算机可以接入集线器的任意一个空缺的普通端口。多台计算机连接到一台集线器上，便构成一个共享式网络。注意，计算机与集线器的直接连接距离不能超过100m，如果超出范围，可通过集线器的级联来解决此问题。有线局域网——集线器集线器的连接集线器与集线器的连接有线局域网——集线器集线器的连接集线器与集线器的连接有线局域网——集线器集线器的连接集线器与集线器的连接有线局域网——双绞线双绞线是一种最常见的组网传输介质，在双绞线中，是两根绝缘的铜导线按一定密度互相绞在一起的，每一根导线在传输过程中辐射的电磁波会与另一根导线上发出的电磁波抵消，从而降低了信号干扰的程度，这正是双绞结构的优点。双绞线的一个双绞循环称作扭距，扭距越小，抗干扰能力越强。有线局域网——双绞线用于网络连接的双绞线内部有八根铜线，每根铜线都由绝缘层包裹，绝缘层使用不同的颜色来区分每一根导线。双绞线内部的八根导线是两两互绞的：橙色线与白橙线互绞，蓝色线与白蓝线互绞，绿色线与白绿线互绞，棕色线与白棕线互绞。封套撕剥线绝缘层铜线有线局域网——双绞线双绞线分为屏蔽双绞线(ShieldedTwistedPair，STP)和非屏蔽双绞线(UnshieldedTwistedPair，UTP)。屏蔽双绞线的导线与封套之间有一个金属的网状屏蔽层，用来减小幅射，可以防止外部电磁干扰，并且避免双绞线内部的电磁辐射传到外部，从而防止通信线路上的信息被窃听，保证了一定的安全性。安装时屏蔽层必须严格接地，才能真正起到抗干扰作用，否则有可能使屏蔽层自身成为一个很大的干扰源。有线局域网——双绞线非屏蔽双绞线典型非屏蔽双绞线阻水型非屏蔽双绞线有线局域网——双绞线EIA/TIA(电气工业协会/电信工业协会)为双绞线电缆定义了多种不同型号，如下所述。其中，计算机网络综合布线使用3、4、5类及5类以上双绞线电缆。有线局域网——双绞线3类：传输频率为16MHz，主要用于10Base-T网络。4类：传输频率为20MHz，主要用于10Base-T/100Base-T网络。5类：增加了绕线密度，传输频率为100MHz，主要用于10Base-T/100Base-T网络。超5类：性能改善，主要用于传输速率低于千兆b/s的以太网。6类：一个新级别的电缆，工作在250MHz的频率上，主要用于千兆b/s或更高传输速率的以太网。有线局域网——双绞线RJ-45插头与插槽RJ是RegisteredJack的缩写。在FCC(美国联邦通信委员会，FederalCommunicationsCommission)标准和规范中定义RJ是描述公用电信网络的接口，常用的有RJ-11和RJ-45两种。计算机网络中，RJ-45是标准8位模块化接口的俗称。在3类、4类、5类、超5类、6类布线中，采用的都是RJ型接口。RJ-45插头与RJ-11插头有线局域网——双绞线RJ-45插头与插槽RJ-45插头是一种透明的塑料接插件，又称“水晶头”。其前端有8个凹槽。简称“8P”(Position，位置)；凹槽内的金属接点共有8个，简称“8C”(Contact，触点)。因此，业界对此有 “8P8C” 的别称。RJ-11插头，它有4个槽(Position)，有2个或4个金属接点(Contact)，因此在普通电器商店中常可看到标着“4P4C”或“4P2C”的插头。有线局域网——双绞线RJ-45插头与插槽有线局域网——双绞线RJ-45插头与插槽81有线局域网——双绞线双绞线的制作EIA/TIA568A标准EIA/TIA568B标准引脚顺序介质直接连接信号双绞线绕对的排列顺序引脚顺序介质直接连接信号双绞线绕对的排列顺序1Tx+白绿1Tx+白橙2Tx-绿2Tx-橙3Rx+白橙3Rx+白绿4没有使用蓝4没有使用蓝5没有使用白蓝5没有使用白蓝6Rx-橙6Rx-绿7没有使用白棕7没有使用白棕8没有使用棕8没有使用棕有线局域网——双绞线双绞线的制作白橙橙12白绿蓝34白蓝绿56白棕棕7812345678白橙橙白绿蓝白蓝绿白棕棕未使用未使用Rx－未使用未使用Rx＋Tx－Tx＋EIA/TIA568B未使用未使用Tx－未使用未使用Tx＋Rx－Rx＋EIA/TIA568B直通线：适用于交换机(或集线器)UPLINK口与交换机(或集线器)普通端口之间、交换机(或集线器)与路由器之间、交换机(或集线器)与计算机网卡之间的连接。有线局域网——双绞线双绞线的制作白橙橙12白绿蓝34白蓝绿56白棕棕7812345678白绿绿白橙蓝白蓝橙白棕棕未使用未使用Rx－未使用未使用Rx＋Tx－Tx＋EIA/TIA568B未使用未使用Rx－未使用未使用Rx＋Tx－Tx＋EIA/TIA568A交叉线：适用于交换机(或集线器)普通端口与交换机(或集线器)普通端口之间、计算机网卡与计算机网卡之间的连接。路由器与计算机直接连接也使用交叉线。RJ-45有线局域网——同轴电缆同轴电缆(CoaxialCable)由内导体、绝缘层、外导体屏蔽层和外层绝缘护套组成。基带同轴电缆：屏蔽层通常是用铜做成的网状结构，其特征阻抗为50Ω。常用的型号一般有RG-8(粗缆)和RG-58(细缆)。宽带同轴电缆：屏蔽层通常是用铝冲压而成的，其特征阻抗为75Ω。通常用于传输模拟信号，常用型号为RG-59。有线局域网——同轴电缆粗缆与站点的连接有线局域网——同轴电缆细缆与站点的连接PCPCPC终端匹配器终端匹配器PC网卡BNC连接器细缆BNC连接器BNCT型连接器终端匹配器有线局域网——组网方案有线局域网——组网方案有线局域网——组网方案有线交换网络交换机组网方案有线交换网络——交换机交换机通过内部交换矩阵实现多个信道同时传输信息，每一对节点之间的通信都独占交换机所提供的带宽，只有在目的地相同的时候才会发生带宽争用。有线交换网络——交换机有线交换网络——交换机利用直通线通过Uplink端口级联交换机有线交换网络——交换机利用交叉线通过普通端口级联交换机交换机或集线器UplinkUplinkUplink交叉线连接Uplink交换机有线交换网络——交换机使用堆叠端口进行堆叠有线交换网络——组网方案光纤网光纤通常是由石英玻璃拉成的细丝，由纤芯和透明包层组成，纤芯的直径只有8～100μm，光信号通过纤芯传导。包层纤芯光纤网光纤芯包层光在纤芯中的传输路径光纤网输入信号输出信号输入信号(a)(b)输出信号多模光纤与单模光纤光纤网光纤光纤用填充物套管中心加强件护套光纤束缆芯用填充物中心加强件光纤网光纤网判决再生光源光检测光纤中继器光信号光纤光源驱动光发送器电信号铜介质光检测光接收器光信号光纤放大电信号铜介质光纤通信过程光纤网光纤网使用时将接口保护套去掉光纤网光纤网因特网因特网是一个网络的网络。它以TCP/IP网络协议将各种不同类型、不同规模、位于不同地理位置的物理网络联接成一个整体。它也是一个国际性的通信网络集合体，融合了现代通信技术和现代计算机技术，集各个部门、领域的各种信息资源为一体,从而构成网上用户共享的信息资源网。因特网路由器——实现网络互连的关键设备。路由器的主要功能：网络互连分组的转发因特网路由器的端口主要分为配置端口、局域网端口、广域网端口三类。配置端口有两个，分别是Console端口和AUX端口。“Console”端口通过专用连线直接连接至计算机进行路由器的配置，而“AUX”则用于路由器的远程配置连接。因特网局域网端口主要包含AUI、BNC和RJ-45接口，还有FDDI、ATM接口等。AUI接口因特网广域网接口异步串口主要是用来与调制解调器连接，实现远程计算机通过公用电话网拨入局域网络，一般标注为“ASYNC+序号”的形式因特网广域网接口同步串行口，主要用来实现与同步调制解调器连接，一般标注为“SERIAL+序号”的形式因特网广域网接口同步串行口，主要用来实现与同步调制解调器连接，一般标注为“SERIAL+序号”的形式因特网无线局域网无线网卡无线局域网无线路由器无线局域网无线信道无线局域网组网方案无线局域网组网方案教学科目Teacher’sName–XGrade