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上一章内容回顾：计算机网络分层结构的基本概念OSI参考模型的概念协议的概念七层模型中各层的作用TCP/IP协议的体系结构计算机网络层次结构的基本概念OSI参考模型的思路是这样的：把计算机网络这个极为复杂的系统，分解成多个层次分明的子问题，并规定每一层次所必须完成的功能；其中下层为上层提供服务，上层利用下层提供的服务完成自己的功能，同时再向更上一层提供服务。每层的功能完成了，整个通信任务也就完成了。OSI参考模型的概念OSI参考模型采用了分层的方法，按网络通信功能把整个网络通信划分成七层，如图所示。7应用层6表示层5会话层4传输层3网络层2数据链路层1物理层高层低层协议的概念在计算机网络中通信双方相互遵守的一套规则、标准或约定。在计算机网络中，网络协议起着极为重要的作用。相互通信的计算机之间必须采用“共同的语言”，共同的约定，才能相互理解对方的意思，才能有条不紊的进行“交谈、会话”。七层模型中各层的作用物理层规定DTE和DCE之间的物理信道的建立、维持及释放的特性，这些特性包括机械的、电气的、功能的和规程的四个方面。这些特性保证物理层能通过物理信道在相邻网络节点之间透明地收发比特流。数据链路层数据链路层的根本作用是：借助于数据链路层协议，在不太可靠的物理链路上实现两个相信节点间的可靠的数据传输。网络层网络层最根本的任务是：将数据包设法从源端点经过若干的中间节点传送到目的端。传输层在网络层提供的网络连接(服务)基础上，弥补和加强通信子网的服务，为源主机和目的主机进程之间提供可靠的、端到端数据的透明传输。七层模型中各层的作用会话层会话层的主要任务是：利用传输层提供的端到端的服务，在应用进程之间建立、同步、管理和控制会话，解决应用进程之间会话的许多具体问题。表示层表示层的根本任务是：把源端计算机的数据编码成适合于传输的比特流，传输到目的端后再进行解码，在保持数据含义不变的条件下，转换成用户所要求的形式。应用层应用层是OSI的最高层，是用户与网络的接口，由用户的应用程序组成。如电子邮件程序，QQ聊天程序、迅雷下载程序、网络游戏程序等等。这些应用程序是用户访问OSI环境的一个接口，每一种应用程序解决用户的一个需求或任务。TCP/IP协议的体系结构7应用层6表示层5会话层4传输层3网络层2数据链路层1物理层4应用层3传输层2网际层1网络接口层5应用层4传输层3网络层2数据链路层1物理层提问问题：1、网络协议的组成要素有哪些，各规定了什么？2、OSI参考模型设置了哪些层，名称是什么？3、物理层的任务、要解决的问题及传送的数据单元各是什么？4、物理层有哪向个特性，各规定了什么？5、数据链路层的任务及传送的数据单元是什么？6、网络层的任务及传送的数据单元是什么？7、网络层的主要功能是什么？8、路由算法主要有哪几类，各有什么特点？9、比较数据报和虚电路和优缺点。10、简述传输层、会话层、表示层的功能。提问问题：11、OS的哪一层分别处理如下的问题：把传输的比特流分成帧；决定使用哪些路径到达目的端；电子邮件的传输和FTP服务。12、OSI的哪些层适合数据加密？13、简述TCP/IP的协议结构。学习本章内容的意义和目的：网络传输介质和网络传输设备是计算机网络的硬件基础。通过本章的学习，可以了解并掌握计算机网络通信中常用的传输介质及其性能、特点、参数；了解并掌握常用的网络设备，及其作用、性能、参数。这部分知识是以后学习如网络的组建、设备的安装调试等知识的基础。第四章网络传输介质及网络设备本章重点：1、网络传输介质双绞线同轴电缆光纤无线传输介质第四章网络传输介质及网络设备本章重点：2、网络设备网络卡中继器集线器网桥交换机路由器网关第四章网络传输介质及网络设备本章目标：1、了解常用的网络传输介质，掌握常用传输介质的参数、性能；2、了解常用的网络设备，掌握常用的网络设备的功能、基本工作原理、应用场合；第四章网络传输介质及网络设备本章讲授内容：1、网络传输介质2、网络设备第四章网络传输介质及网络设备第一节网络传输介质1、双绞线2、同轴电缆3、光纤4、无线传输介质第四章网络传输介质及网络设备第一节网络传输介质传输介质是网络中传输信息的物理通道，是不可缺少的物质基础。传输介质的性能对网络通信、速度、距离、性价比以及网络中的节点数都有很大的影响。因此，必须根据网络的具体要求，选择适当的传输介质。第四章网络传输介质及网络设备第一节网络传输介质常用的传输介质可分为两大类：一类是有线传输介质，如双绞线、同轴电缆、光纤等；另一类是无线传输介质，如微波和卫星信道等。第四章网络传输介质及网络设备网络传输介质有线传输介质无线传输介质双绞线同轴电缆光纤短波通信微波通信其他如红外、激光等第一节网络传输介质1、双绞线（TP，TwistedPair）1）双绞线概述是目前LAN最常用的一种传输介质。它是由两条具有绝缘保护层的铜导线相互绞合而成。一对双绞线形成一条通信通道，既可传输模拟信号，又可传输数字信号。通常是把一对或多对双绞线组合在一起，并用塑料套装组成双绞线电缆。第四章网络传输介质及网络设备第一节网络传输介质1、双绞线（TP，TwistedPair）1）双绞线概述在通信领域，通常把一对至上千对双绞线组合在一起构成大对数电缆。而计算机网络中用的双绞线则是四对双绞线组成的电缆。第四章网络传输介质及网络设备绕距网线纽绕一节的长度。5类线的绕距一般是6.4-8.5mm第一节网络传输介质1、双绞线（TP，TwistedPair）1）双绞线概述为了降低信号干扰，双绞线中每一线对及线对之间均按逆时针相互缠绕，并要求一定的缠绕密度（绕距）；同一电缆中不同的线对、线对之间的绞合密度都是不同的，不同类的双绞线缠绕密度也是不同的，这样各线对之间的电磁干挠可以相互抵消，从而最大限度地降低了干扰，增强了双绞线的抗电磁干扰能力，以达到规定的传输距离。由于是双双相互绞合而成，故称双绞线。一般来说，旋绞越紧性能越好。第四章网络传输介质及网络设备第一节网络传输介质1、双绞线（TP，TwistedPair）1）双绞线概述这种干扰来自外界和各线对之间，来自外界的干挠如荧光灯、电力电缆、马达、整流器和变压器等。第四章网络传输介质及网络设备第一节网络传输介质1、双绞线（TP，TwistedPair）2）双绞线的分类分为非屏蔽双绞线（UTP）和屏蔽双绞线（STP），是根据双绞线内是否含有一层起屏蔽作用的金属薄膜来分。第四章网络传输介质及网络设备第一节网络传输介质1、双绞线（TP，TwistedPair）2）双绞线的分类非屏蔽双绞线（UTP，UnshieldedTP）双绞线中不存在电磁屏蔽的金属箔，易受外界的电磁干挠。目前常用的非屏蔽双绞线5类(100Mbps)、超5类(155Mbps)和6类（600Mbps）三种。第四章网络传输介质及网络设备第一节网络传输介质1、双绞线（TP，TwistedPair）2）双绞线的分类屏蔽双绞线（STP，ShieldedTP）双绞线外部有铝箔或铜编丝网，不仅可以屏蔽掉外界的电磁干挠。减少了信号变形的机会，稳定性更高，所以可以以较快的速度传输信号。常用于对数据传输要求较高或很多线路装在一个很小的空间内或附近有其他用电设备的环境。第四章网络传输介质及网络设备第一节网络传输介质1、双绞线（TP，TwistedPair）3）展示双绞线（以增强型CAT5eUTP为例）非屏蔽双绞线屏蔽双绞线第四章网络传输介质及网络设备绕距网线纽绕一节的长度。5类线的绕距一般是6.4-8.5mm第一节网络传输介质1、双绞线（TP，TwistedPair）3）展示双绞线（以增强型CAT5eUTP为例）超五类UTP双绞线是由4对线对组成的电缆，但只使用2组线对（线对2和线对3，线对1和线对4是预留的备用线对）EIA为CAT5电缆规定的色码如下：线对1蓝色和蓝白条纹线对2橙色和橙白条纹线对3绿色和绿白条纹线对4棕色和棕白条纹第四章网络传输介质及网络设备第一节网络传输介质1、双绞线（TP，TwistedPair）4）制作双绞线双绞线是组建LAN最常用的传输介质，因此制作双绞线也是一种必备的技能。在实际的应用中，常用制作如下三种：标准双绞线（EIA/TIAT568B标准）交叉双绞线（EIA/TIAT568A标准）全反线第四章网络传输介质及网络设备第一节网络传输介质1、双绞线（TP，TwistedPair）4）制作双绞线标准双绞线（又叫正线或直通线）用于正常的计算机网卡与交换机之间的连接；交叉双绞线（又叫反线）常用于两台计算机直接连接组成网络而不使用交换机等互连设备；全反线则不用于以太网的连接，主要用于主机的串口和路由器（或交换机）的console口连接的console线，不常用；（展示以上三种线）第四章网络传输介质及网络设备第一节网络传输介质1、双绞线（TP，TwistedPair）4）制作双绞线双绞线制作时需用的工具及材料：适当长度的双绞线水晶头网络钳拔线钳（*）测线仪第四章网络传输介质及网络设备第一节网络传输介质1、双绞线（TP，TwistedPair）4）制作双绞线制作时根据需要截取适当长度的双绞线，注意要留有一定的余量，最长不能超单段所允许的最大长度100米（但不是超过了100米就不能工作）。还要注意即使需要的双绞线很短时也不能太短，一般不低于60cm，因为一方面太短会失去双绞线本身相互绞合的作用，另一方面不好制作。第四章网络传输介质及网络设备第一节网络传输介质1、双绞线（TP，TwistedPair）4）制作双绞线水晶头又叫RJ-45头，是双绞线与网卡或集线器相连的一个接头，因为其透明如水晶故称水晶头。如下图所示。水晶头的价格每个从0.1元到5元不等，一般作网络工程要使用品牌的好的水晶头，它的重要性不亚于几万元的网络设备，因它引起的网络故障难以排查且很常见。第四章网络传输介质及网络设备注意水晶头的拿法：金属片向外、向上塑料弹片，上面常有品牌名称水晶体，质量是衡量该水晶头的重要依据金属片第一节网络传输介质1、双绞线（TP，TwistedPair）4）制作双绞线双绞线制作时的线序：TIA/EIA-T568A和TIA/EIA-T568B两个标准的线序定义如下表所示：第四章网络传输介质及网络设备接线标准12345678T568A绿白绿橙白蓝蓝白橙棕白棕T568B橙白橙绿白蓝蓝白绿棕白棕第一节网络传输介质1、双绞线（TP，TwistedPair）4）制作双绞线“T568B标准”双绞线的制作方法：第四章网络传输介质及网络设备第一节网络传输介质1、双绞线（TP，TwistedPair）4）制作双绞线容易出现的几个问题：第四章网络传输介质及网络设备第一节网络传输介质1、双绞线（TP，TwistedPair）4）制作双绞线“T568A标准”双绞线的制作方法：制作方法同T568B，但一端是T568B线序，另一端是T568A线序。但注意用测线仪测试时，灯亮的顺序是：1、3、2、6、4、5、7、8。原理见附录3。第四章网络传输介质及网络设备第一节网络传输介质1、双绞线（TP，TwistedPair）5）各类双绞线性能指标为了满足不同的应用需要，EIA/TIA标准对双绞线进行了分类，以保证线缆的最大数据传输速率和推荐传输距离。第四章网络传输介质及网络设备第一节网络传输介质2、同轴电缆（CoaxialCable）1）同轴电缆概述同轴电缆也是一种应用广泛的传输介质。从本质上来讲，因为由于有串挠、衰减、回波损耗等问题，故只适于低速数据传输，线路的传播和介质损失以及对外部干挠的敏感性都非常大。而同轴电缆由于有外导体屏蔽层的作用，具有很好的抗干挠特性，常用于高速的数据传输。第四章网络传输介质及网络设备第一节网络传输介质2、同轴电缆（CoaxialCable）1）同轴电缆概述同轴电缆的低频串音及抗干挠性不如双绞线电缆。但当频率升高时，外导体所起的屏蔽作用加强，电缆所受的外界干挠以及同轴电缆间的串音反而随频率的升高面减小，所以同轴电缆适合于高频传输，目前高质量的同轴电缆的工作带宽可达1GHz。由于其寿命长、频带宽、质