网络传输介质和网络互联设备
实用计算机网络技术(第三版)课后问答题
实用计算机网络技术（第3版）课后答案第1章计算机网络基础知识1、计算机网络由哪几部分组成？网络硬件：即网络设备，是构成网络的节点，包括计算机和网络互联设备。
传输介质：传输介质是把网络节点连接起来的数据传输通道，包括有线传输介质和无线传输介质。
网络软件：网络软件是负责实现数据在网络设备之间通过传输介质进行传输的软件系统。
包括网络操作系统、网络传输协议、网络管理软件、网络服务软件、网络应用软件。
2、简述计算机的主要功能，并举例说明。
资源共享，如打印机共享；数据传输，如发送电子邮件；协调负载，如分布式计算系统；提供服务，如网页发布服务。
3、什么是IP地址？什么是域名？两者有何异同？IP地址是给每一个使用TCP/IP协议的计算机分配的一个惟一的地址，IP地址的结构能够实现在计算机网络中很方便地进行寻址。
IP地址由一长串十进制数字组成，分为4段l2位，不容易记忆。
为了方便用户的使用，便于计算机按层次结构查询，就有了域名。
域名系统是一个树状结构，由一个根域（名字为空）下属若干的顶级域，顶级域下属若干个二级域、三级域、四级域或更多。
域名肯定有对应的IP地址，IP地址却不一定都有域名，二者不是一一对应关系。
一个IP可以有多个域名，在动态DNS应用中，一个域名也会对应多个IP地址。
4、某公司网络地址为192.168.0.0/255.255.255.0，供七个部门上网使用，其中设计部15台计算机、开发部28台计算机、市场部20台计算机、测试部10台计算机、财务部17台计算机、人力资源部5台、公关部3台，该网络如何划分最合理？试写出每个网络的网络地址、子网掩码以及IP地址范围。
从主机位借三位作为子网位，划分为八个子网，具体如下表：第2章网络传输介质1、为计算机网络选择最佳的传输介质时，应考虑哪些方面？当为计算机网络选择最佳的传输介质时，充分考虑各种类型的介质的功能和局限性是很重要的，具体的说可以从以下几个方面进行比较和选择：数据传输速率；抗干扰能力；适用的网络拓扑结构；允许的最大长度；线缆及附属设备的成本；安装及重新配置的灵活性和方便性。
网络互连设备
数据链路层网络连接设备
网桥（桥接器，bridge） 网桥是一个局域网与另一个局域网之间建立连接 的桥梁。网桥是属于数据链路层的一种设备，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。网桥可分为本地网桥和远程网桥。本地网桥是 指在传输介质允许长度范围内互联网络的网桥；远 程网桥是指连接的距离超过网络的常规范围时使用 的远程桥，通过远程桥互联的局域网将成为城域网 或广域网。如果使用远程网桥，则远程桥必须成对 出现。
物理层网络连接设备（中继器）
中继器的任务就是接收一端电缆上的信号，放大 并重新生成该信号，然后发到另一端电缆上去， 此外它再不执行任何操作。
局域网中最简单、成本最低的网络连接设备 特点： 电信号再生放大转发 中继器的作用是功能是对弱信号进行再 生和转发。中继器检测由某个端口接收的输入信号，将其恢 复为原始的波形和振幅，然后以最小的延迟将这些经过重整 （重定时和恢复）的信号重新发送到接收端口之外的其他各 个端口。 无检错、纠错功能 错误的数据经中继器后仍被复制到另一电 缆段。 用中继器连接的各网段属于同一个网络，具有相同的网络地 址 对数据链路层以上的协议来讲，用中继器互联起来的若干 段电缆与单根电缆之间并没有差别（除了有一定时延）。 用中继器连接的网络段都必须使用同样的介质访问方法。一 般情况下，中继器的两端连接的是相同的媒体，但有的中继 中继器一般用于传统以太网之类的总线型电缆系统 ： 器也可以完成不同媒体的转接工作（如粗、细电缆混接）。 增加信号传送距离 相同物理层协议的LAN内（同一网络不同网段）的互连
【透明网桥】
网络传输介质和网络互联设备
网络传输介质和网络互联设备简介网络传输介质和网络互联设备是构成计算机网络基础架构的关键组成部分。
网络传输介质指的是用于在计算机之间传输数据的物理媒介，而网络互联设备则是用于连接计算机和其它网络设备的硬件设备。
在本文中，我们将详细介绍几种常见的网络传输介质和网络互联设备，包括有线传输介质、无线传输介质以及交换机和路由器等网络互联设备。
网络传输介质有线传输介质有线传输介质是指通过电缆来传输数据的介质。
常见的有线传输介质包括：1.双绞线：双绞线是一种由多股细铜线以对绞的方式组成的电缆，常用于局域网中。
根据传输速率和用途的不同，双绞线分为不同的类别，如Cat5、Cat 6和Cat 7等。
它们具有较高的传输带宽和抗干扰能力，适用于高速数据传输。
2.同轴电缆：同轴电缆是一种中心导体由铜芯构成的电缆，外层由绝缘材料和金属屏蔽层包裹。
同轴电缆通常用于传输视频信号和宽带网络。
它的传输距离较长，且抗干扰能力相对较好。
3.光纤：光纤是一种利用光导纤维传输数据的介质。
它由一个或多个芯纤和包裹在外层的包覆层组成。
光纤传输具有高速率、大带宽和抗干扰能力强的特点，广泛用于长距离、高速率的数据传输。
无线传输介质无线传输介质指的是通过无线方式传输数据的介质，常见的无线传输介质包括：1.无线局域网（WLAN）：WLAN是一种通过无线方式连接局域网设备的技术。
它使用无线电波作为传输介质，通过无线接入点（Access Point）实现无线设备与有线网络的连接。
WLAN通常用于家庭、办公室和公共场所的无线上网。
2.蓝牙：蓝牙是一种短距离无线通信技术，可在设备之间传输数据。
蓝牙通常用于连接个人电脑、手机、音频设备和其他智能设备。
3.红外线：红外线是一种通过红外线传输数据的技术。
它广泛应用于遥控器、红外线传感器和红外线数据传输设备中。
网络互联设备交换机交换机是一种用于在计算机网络中连接多个设备的网络互联设备。
它通过根据目的地址将数据包转发到适当的目标设备，实现设备之间的通信。
局域网主要由哪三大部分组成_网络技术
局域网主要由哪三大部分组成局域网大家都非常了解了，但是其组成部分是什么呢?店铺为大家整理了相关内容，供大家参考阅读!局域网组成的三大部分局域网主要由连接各种设备的拓扑结构、传输介质及介质访问控制方法三大部分组成。
网络硬件网络硬件主要包括网络服务器、工作站、外设)等，如果要进行网络互连，还需要网桥、路由器、网关，以及网间互连线路等。
网络软件网络接口卡、传输介质，根据传输介质和拓扑结构的不同，还需要集线器(HUB)、集中器(concentrato主要是网络操作系统和满足特定应用要求的网络应用软件。
WLAN定义为了完整地给出WLAN的定义，必须使用两种方式:一种是功能性定义,另一种是技术性定义。
前一种将WLAN定义为一组台式计算机和其它设备,在物理地址上彼此相隔不远，以允许用户相互通信和共享诸如打印机和存储设备之类的计算资源的方式互连在一起的系统。
这种定义适用于办公环境下的WLAN、工厂和研究机构中使用的WLAN。
就LAN的技术性定义而言,它定义为由特定类型的传输媒体(如电缆、光缆和无线媒体)和网络适配器(亦称为网卡)互连在一起的计算机,并受网络操作系统监控的网络系统。
功能性和技术性定义之间的差别是很明显的,功能性定义强调的是外界行为和服务;技术性定义强调的则是构成LAN所需的物质基础和构成的方法。
局域网(LAN)的名字本身就隐含了这种网络地理范围的局域性。
由于较小的地理范围的局限性。
由于较小的地理范围,LAN通常要比广域网(WAN)具有高的多的传输速率,例如，目前LAN的传输速率为10Mb/s,FDDI的传输速率为100Mb/s,而WAN的主干线速率国内目前仅为64kbps或2.048Mbps,最终用户的上线速率通常为14.4kbps。
WLAN的拓扑结构目前常用的是总线型和环行。
这是由于有限地理范围决定的。
这两种结构很少在广域网环境下使用。
局域网的主要特点有：1、覆盖的地理范围较小，一般为 10 m～10 km(如一幢办公楼，一个企业内等)，通常为一个单位所拥有。
常见的网络连接设备
交换机
定义：是一种用于电信号转发的网络设备。它可以为接入交换 机的任意两个网络节点提供独享的电信号通路。 常见的交换机：以太网交换机，电话语音交换机、光纤交换机 功能：连接多个网段，允许多个用户之间同时进行数据传输 特点：根据目的地的MAC地址，将数据包独立的从源端 口送至目的端口，使得每个端口是一个独立的冲突域
网络互联设备网络互联设备网络互联时在物理上把两种网络连接起来实现一种网络与另一种网络的互访与通信解决它们之间协议方面的差别处理速率与带宽的差别网络互联设备网络传输介质互联设备网络物理层互联设备数据链路层互联设备网络层互联设备应用层互联设备网关t型连接器
常见的网络互联设备
网络互联设备
网络互联时，在物理上把两种网络连接起来，实现一种 网络与另一种网络的互访与通信，解决它们之间协议方 面的差别，处理速率与带宽的差别
特点：转发所有接收到的信号------增加网络的负担 网段上所有节点一起共享带宽------构成一个冲突域 进一步增加网络的负担
集线器：
主要功能：多端口的连接设备，是对接收 到的信信号进 行再生整形放大，以扩大网络 的传输距离，同时把所有节点集中在以它为中心的节点上。
“线缆汇聚”
与中继器工作原理相同。
网络互联设备
网络传输介质互联设备
网络物理层互联设备
数据链路层互联设备
网络层互联设备
应用层互联设备网关
T型连接器; 收发器; · RS252接口(DB--25); · 调制解调器等
中继器 集线器
网桥 网络交换机
桥由器 路由器
网关
中继器： LOGO
网络物理层上面的连接设备，是对信号进行再生和还原的网络设备 OSI 模型的物理层设备 主要功能：连接两个网段，将接收到的信号以原来的强度发射出去。延 长网络信号的传输距离，在物理上延长网络的直径。
网络传输介质和网络互联设备概论
网络传输介质和网络互联设备概论1. 简介网络传输介质和网络互联设备是构建互联网的关键组成部分。
本文将介绍网络传输介质和网络互联设备的基本概念、分类、特点以及它们对网络连接和数据传输的重要性。
2. 网络传输介质网络传输介质是指在计算机网络中用来传输数据的物质媒体。
根据传输介质的不同形式，网络传输介质可以分为有线传输介质和无线传输介质两大类。
2.1 有线传输介质有线传输介质是使用导线或电缆进行数据传输的介质。
常见的有线传输介质有：•双绞线（Twisted Pair）：双绞线是一种由两根细线紧密绞合在一起的传输介质。
它分为无屏蔽双绞线（UTP）和屏蔽双绞线（STP）两种。
双绞线的优点是安装简单、成本低廉，适用于局域网等短距离传输。
•同轴电缆（Coaxial Cable）：同轴电缆是由中心导体、绝缘层、外层金属网和外层绝缘层组成的传输介质。
同轴电缆具有较好的抗干扰性能和较大的传输带宽，适用于长距离传输。
•光纤（Optical Fiber）：光纤是利用光的反射和折射原理来传输信号的传输介质。
光纤具有高带宽、低损耗、抗干扰等优点，被广泛应用于高速、大容量的网络传输。
2.2 无线传输介质无线传输介质是利用无线电波进行数据传输的介质。
常见的无线传输介质有：•Wi-Fi：Wi-Fi是一种无线局域网技术，利用无线电波进行数据传输。
Wi-Fi可以通过无线路由器将网络信号传输到不同设备上，实现无线上网。
•蓝牙（Bluetooth）：蓝牙是一种短距离无线通信技术，用于连接不同设备之间的数据传输。
蓝牙通常用于手机、耳机、键盘等设备的连接。
•红外线（Infrared）：红外线是指电磁波谱中波长较长的一部分，可以用于近距离的无线数据传输。
红外线通常用于遥控器等设备的数据传输。
3. 网络互联设备网络互联设备是实现计算机之间互联和数据传输的硬件设备。
常见的网络互联设备包括：•路由器（Router）：路由器是用于连接多个网络的设备，它通过分析数据包的目标地址来选择最佳的传输路径，并将数据从源网络转发到目标网络。
局域网技术基础知识
网卡
网卡是所有服务器和工作站上 必须安装的网络设备，它起着通 信控制处理机的作用。服务器或 工作站的所有网络通信活动，都 是通过网卡来实现的。
目前局域网中大量使用 10/100BASE-T网卡。
传输介质
传输介质是网络通信的物理基础之一。传输介质的性 能对信息传输率、通信的距离、连接的网络节点数目 和数据传输。 可以在局域网中使用的传输介质主要有同轴电缆、双 绞线、光纤。
7、光纤可分为（ ）和( )
8、用于网络内连接的网络互联设备有（
（ ）、（
）
）、（
）、（
）、
9、用于网间连接的网络互联设备有（ ）、（ ）、（ ）
光缆
• 它由两层折射率不同的材料制成。内层是具有高折射率的玻璃单根纤维组 成，外层包一层折射率较低的材料。
• 光缆的传输形式分为单模传输和多模传输，前者优于后者。 • 多模传输的距离一般为几千米，单模的传输距离可达几十千米。 • 光缆在局域网中通常用于主干网，如不同楼之间的连接。 • 现在大多数局域网都是采用光缆和双绞线配合的方法铺设网络线路。
光缆
网络互联设备
网络互联设备包括用于网络内连接的网络适配器、集线器（HUB） 、交换机（SWITCH）、中继器、传输介质及用于网间连接的网关 、网桥、路由器等。
中继器与集线器
中继器是一种比较简单的网络连接设备，它的作用是信号的放大和再生， 从物理上连接两个或多个网段，用于延伸局域网的覆盖范围，但只能使用于 拓扑结构相同的网络互联。
习题演练
1、局域网主要由（ ）、（ （ ）五个部分组成。
2、 一个局域网至少应有(
）、（ ）、（ )台服务器。
）、
3、用户通过(
)来访问网络的共享资源,(
RCNA_T002_网络互联设备(v2.0)
交换机MAC地址表学习（一）
MAC 地址表
A
0260.8c01.1111
B F0/1 F0/2 F0/3 F0/4
0260.8c01.3333
三层交换机与路由器在转发操作上的主要区别在于其实现的 方式：
三层交换机通过硬件实现查找和转发 传统路由器通过微处理器上运行的软件实现查找和转发 三层交换机的转发路由表与路由器一样，需要软件通过路由协议来 建立和维护
课程议题
应用层互联设备
应用层互联设备–防火墙
防火墙作用
一方面阻止来自因特网的对受保护网络的未授权或未验证的 访问，另一方面允许内部网络的用户对因特网进行Web访问 或收发E-mail等。
100Mbps FastEthernet: 100BaseTX----使用5类UTP或1类STP，传输100M，距离100米。 100BaseFX----使用光纤，传输100M，距离550米。
路由器的硬件连接
路由器与局域网的连接
在DCE端必须配置时钟频率
Router(config-if)#Clock rate 64000
Hale Waihona Puke 交换机互连方式 级联：
交换机之间利用以太网接口连接起来 扩展网络范围 单链路带宽瓶颈 延时大
堆叠:
通过堆叠线缆将交换机的背板连接起来，扩大级联带宽 堆叠线缆短（1米） 解决带宽瓶颈（单链路1G或更大） 延时小 统一管理
堆叠－菊花链
链路带宽1G 锐捷交换机支持最多8台交换机堆叠
网络的基本概念
1.1.2 通信网络模型
1.开放系统互联参考模型 OSI参考模型是研究如何把开放式系 统连接起来的标准，它将计算机网络分为7 层，如图1-1所示。其中，最右侧一列是数 据单元名称，即各个层次的对等实体之间 交换的数据单元的名称。 协议数据单元（Protocol Data Unit,PDU）就是对等实体之间通过协议传 送的数据。图1-1中的APDU表示应用层的 协议数据单元，PPDU是表示层的协议数 据单元，SPDU表示会话层的协议数据单 元，TPDU表示传输层的协议数据单元。
2）网络层 网络层有4个主要的协议：IP协议、Internet控 制报文协议、地址解析协议和逆地址解析协议。 3）传输层 TCP/IP参考模型的传输层提供了两个主要的协 议，即传输控制协议和用户数据报协议。 4）应用层 在TCP/IP参考模型中，应用层包含所有的高层 协议。
1.1.3 通信网络的主要功能
1.3 通信网数据交换技术
1.3.1 电路交换
电路交换(Circuit Switching)技术是在通信设备间通过交换设备中的线路连接实 际建立了一条专用的物理线路，在连接被拆除前，其两端的设备单独占用此线路进 行数据传输。
1.电路交换的过程 （1）建立线路。 （2）数据传输。 （3）释放线路。 2.电路交换方式的优点 （1）连接建立后，数据以固定速率传输，传输延时短。 （2）由于物理线路被单独占用，所以不可能发生冲突。 （3）适用于实时大批量连续的数据传输。 3.电路交换方式的缺点 （1）建立连接可能需要涉及多个设备或线缆，这需要花费很长的时间。 （2）连接建立后，线路是专用的，即使空闲也不能被其他设备使用，这会造成 一定的浪费。 （3）对通信双方而言，必须做到双方的收发速度、编码方法、信息格式和传输 控制等一致才能完成通信。
网络传输介质和网络互联设备
同轴电缆（细同轴电缆）
细缆安装起来要比粗缆容易而且便宜，但是双绞线 柔性很好，所以更加利于安装和使用。这也是为什么同 轴电缆仅使用在比较有限的范围的原因。而细同轴电缆 优于双绞线之处在于它可以抵抗E M I和R F I。
光纤电缆(工作原理等）
当光波脉冲由激光或者普通发光二极管( L E D )设备发 出后，便可以在光纤芯线中向前传输。玻璃包层的作用是将 光线反射回芯线中。光纤电缆具有进行高速网络传输的能力， 它所支持的传输速度可以从1 0 0 M b p s到1 G b p s，甚 至超过1 G b p s。光纤电缆一般用作电缆传输主干，例如 楼层之间或者建筑物之间，或者其他方面。在同一栋建筑内 的楼层之间使用的光纤主干有时也称为“粗管道” (fat pipe)，因为与基带或者宽带高速传输相比，其带宽更为突 出。在校园网环境中，光纤电缆最为常见的用途是用于不同 建筑物之间的互连，这样做也是为了符合I E E E的布线标准。 光纤电缆也可以用于在WA N和电信系统中连接地理范围跨 度很大的L A N。光纤电缆的优点在于它的带宽大、损耗小， 可以持续传输很长的距离。
第二章 网络传输介质和网络互联设备
网络传输介质
电缆
双绞线
屏蔽双绞线 非屏蔽双绞线
同轴电缆
粗缆 细缆
光缆
多模光缆 单模光缆
无线
微波 卫星 无线局域网（802.11)
选择传输介质的因素
信号传输速率 抗干扰能力 适用的网络拓扑结构 允许的最大长度 成本、灵活性和方便性
和安装成本都比较昂贵，直径大而且控制、终止起来比较困难，所以粗 同轴电缆的应用并不很广泛。
网络互联设备与传输介质
网络互联设备与传输介质1. 引言网络互联设备是构建计算机网络的基础组成部分，通过传输介质进行信息的传输和交流。
网络互联设备包括路由器、交换机、网桥等。
而传输介质则是实现设备间通信的媒介，包括以太网、无线电波、光纤等。
本文将介绍网络互联设备和传输介质的基本概念、功能以及常见类型和特点。
2. 网络互联设备2.1 路由器路由器是一种网络互联设备，负责将网络中传输的数据包从源地址转发到目标地址。
它可以对数据包进行筛选、处理、转发和路由选择等操作，确保数据能够快速准确地传输。
路由器可以实现不同网络之间的互联，是连接不同局域网或广域网的关键设备。
2.2 交换机交换机是一种局域网设备，它通过学习和转发数据帧，将数据从源地址转发到目标地址。
交换机可以实现端口之间的直接通信，提高局域网的传输效率。
与路由器不同，交换机工作在数据链路层，只能在同一局域网中进行数据交换。
2.3 网桥网桥是一种网络互联设备，用于连接两个局域网或广域网。
它可以在数据链路层对信息进行过滤和转发，实现局部网络之间的数据交换。
网桥可以隔离网络中的广播域，提高网络效率和安全性。
3. 传输介质3.1 以太网以太网是一种局域网传输介质，是当前最常用的有线网络技术。
它使用双绞线作为传输介质，支持数据传输速率从10Mbps到100Gbps不等。
以太网具有简单易用、成本低廉的特点，广泛应用在商业和家庭网络中。
3.2 无线电波无线电波是一种无线传输介质，广泛应用于无线局域网（WLAN）和移动通信等领域。
通过调制和解调技术，将信号转化为无线电波进行传输。
无线电波具有无需布线、便捷灵活的特点，适用于移动设备和远程通信。
3.3 光纤光纤是一种通过光信号进行数据传输的介质，具有高带宽、低延迟和抗干扰能力强的优点。
光纤可以实现很长距离的数据传输，并且不会受到电磁干扰的影响。
因此，光纤广泛应用于需要高速和大容量传输的网络环境，如数据中心和光纤接入网。
4. 网络互联设备和传输介质的使用网络互联设备和传输介质在计算机网络中起着至关重要的作用。
网络传输介质和网络互联设备
通信领域使用的电磁波的频谱
频率 (Hz) 100 102
➢ 光纤是光导纤维的简称，是一种性能非常优秀 的网络传输介质。相对于其他传输介质而言， 光纤具有众多的优点。目前，光纤是网络传输 介质中发展最为迅速和最有前途的一种。 ✓ 光纤的特点 ✓ 光纤的结构和物理特性 ✓ 光纤分类 ✓ 光纤的连接方式
光纤的特点
➢ 光纤是一种新型的传输介质，其与双绞线、同轴电缆相比， 具有以下几个突出的特点：
根据光纤所用材料、折射率分布形状、零色 散波长等因素，可以把光纤分为多模光纤和单模 光纤两大类。
➢ 单模光纤的中心玻璃芯很细，一般为9--10μm， 只能传一种模式的光。这是与多模光纤最大的区 别。正因为如此，单模光纤的模间色散很小，对 光源的谱宽和稳定性的要求较高，适用于远程通 信。
➢ 多模光纤的中心玻璃芯较粗，一般为50-62.5μm，可传输多种模式的光。但其模间色散 较大，这就限制了传输数字信号的频率，而且随 距离的增加会更加严重。因此，多模光纤传输的 距离比较近，一般只有几公里。
传统意义上的微波通信，可以分为地面微波通信与 卫星通信两个方面。
➢ 地面微波通信是以直线方式传播，各个相邻站点之间必 须形成无障碍的直线连接，这就是经常看到采用高架天 线塔进行微波发送的主要原因。地面微波通信需要在通 信结点间建立多个微波中继站，以降低信号的衰减，使 信号进行接力传输。
➢ 卫星通信，利用卫星进行通信是微波的另外一种常用的 形式。由于卫星通信使用的频段相当宽，因此其信道容 量很大，具有很强的数据传输能力。卫星通信适合广播 数据发送，通过卫星中继站，可以将信号向多个接收结 点进行发送。信息传输的时延和安全性差是卫星通信的 两个最大的弊端。
网络互联设备及互联介质
2.1.2交换机
2.1.2交换机
➢ 3．二层和三层交换机的选择 二层交换机用于小型的局域网，在小型的局域网中，广
播包影响不大，二层交换机的快速交换功能、多个接入端 口和低廉价格为小型网络用户提供了很完善的解决方案。 三层交换机的优点在于接口类型丰富，支持的三层功能 强大，路由能力强大，适合大型网络间的路由，它的优势 在于选择最佳路由，负荷分担，链路备份及和其他网络进 行路由信息的交换等等路由器所具有的功能。
CPU DRAM以及构成闪存文件系统的内存设备部分。
2.1.2交换机
⑶初始化系统主板上的闪存文件系统 ⑷将默认操作系统软件映像加载到内存中，并启动交换
机。启动加载器先在与Cisco IOS 映像文件同名的目录中 查找交换机上的Cisco IOS映像，如果在该目录中未找到， 则启动加载器软件搜索每一个子目录，然后继续搜索原始 目录。 ⑸操作系统使用在操作系统配置文件config.text（存储 在交换机闪存中）中找到的Cisco IOS命令来初始化接口。
网络互联设备及互联介质
本章学习目标 • 了解常见网络互联设备及其工作层次 • 掌握集线器、交换机及路由器相关知识 • 了解常见的网络互联介质 • 精通双绞线的分类、制作以及选择 • 掌握同轴电缆、光纤的分类及特点 • 了解常见的无线传输介质 • 熟悉无线电波、微波以及红外线的特点
2.1 网络互联设备
➢ 具体工作流程如下： ⑴当交换机从某个端口收到一个数据包,它先读取包头
中的源MAC地址,这样它就知道源MAC地址的机器是连在交 换机的哪个端口上; ⑵读取包头中的目的MAC地址,并在地址表中查找相应 的端口; ⑶如表中有与这目的MAC地址对应的端口,把数据包直 接复制到这端口上;
2.1.2交换机
智能交通技术运用《网络互联设备》
网络互联设备上传视频数据在网络中是以“包〞的形式传递的，但不同网络的“包〞，其格式也是不一样的。
如果在不同的网络间传送数据，由于包格式不同，导致数据无法传送，于是网络间连接设备就充当“翻译〞的角色，将一种网络中的“信息包〞转换成另一种网络的“信息包〞。
信息包在网络间的转换，与OSI的七层模型关系密切。
如果两个网络间的差异程度小，那么需转换的层数也少。
例如以太网与以太网互连，因为它们属于一种网络，数据包仅需转换到OSI的第二层〔数据链路层〕，所需网间连接设备的功能也简单〔如网桥〕；假设以太网与令牌环网相连，数据信息需转换至OSI的第三层〔网络层〕，所需中介设备也比拟复杂〔如路由器〕；如果连接两个完全不同结构的网络TCP/IP和SNA，其数据包需做七层的转换，需要的连接设备也最复杂〔如网关〕。
[1]简介编辑如果说由于微型计算机的普及，导致了假设干台微机相互连接，从而产生了局域网的话，那么由于网络的普遍应用，为了[2]传输介质编辑一般包括如下几类：·T型连接器;·收发器;·屏蔽或非屏蔽双绞线连接器RJ--45;·RS252接口(DB--25);·DB--15接口;·VB35同步接口;·网络接口单元;·调制解调器。
互联设备编辑中继器中继器是局域网互连的最简单设备，它工作在OSI体系结构的物理层，它接收并识别网络信号，然后再生信号并将其发送到网络的其他分支上。
要保证中继器能够正确工作，首先要保证每一个分支中的数据包和逻辑链路协议是相同的。
例如，在802.3以太局域网和802.5令牌环局域网之间，中继器是无法使它们通信的。
但是，中继器可以用来连接不同的物理介质，并在各种物理介质中传输数据包。
某些多端口的中继器很像多端口的集线器，它可以连接不同类型的介质。
中继器是扩展网络的最廉价的方法。
当扩展网络的目的是要突破距离和结点的限制时，并且连接的网络分支都不会产生太多的数据流量，本钱又不能太高时，就可以考虑选择中继器。
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Cat 1：主要用于语音传输（电话线缆），不同于数据传输。 Cat 2：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。 Cat 3：指目前在ANSI和EIA/TIA568标准中指定的电缆，该电 缆的传输频率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。 Cat 4：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。 Cat 5：该类电缆增加了绕线密度，外套一种高质量的绝缘材料 ，传输率为100MHz，用于语音传输和最高传输速率为 10Mbps的数据传输，主要用于100BASE-T和10BASE-T网络 。这是最常用的以太网电缆。 Cat 5e：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（Structural Return Loss）、更小 的时延误差，性能得到很大提高。主要用于千兆位以太网（ 1000Mbps）。 Cat 6： 该类电缆提供2倍于超五类的带宽，传输性能远远高于 超五类标准，最适用于传输速率高于1Gbps的应用。
双绞线的连接方法
➢ 568A：绿白-1，绿-2，橙白-3，蓝-4，蓝白-5，橙-6，褐白-7，褐-8； 568B：橙白-1，橙-2，绿白-3，蓝-4，蓝白-5，绿-6，褐白-7，褐-8。
➢ 双绞线的制作方法大致有两种，即直通连接法和交叉连接法。
直通连接法示意图
➢ 直接连接法指两端均用同一标准，线序一致。 ➢ 主要用于不同设备间的互联。
➢ “基带同轴电缆”应用于计算机网络,又分两种，即“粗缆”和“ 细缆”。
粗同轴电缆
➢ 粗缆的全称为“粗同轴电缆”，简称为“AUI”，其直径 为1.27cm，最大传输距离达到500米，速率为10Mb/s 。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 。粗缆适用于比较大型的局域 网的网络干线 。尽管粗缆布线距离较长，可靠性较 好，但是网络安装、维护等方面比较困难，造价较高 ，所以很少使用了。
非屏蔽双绞线
➢ 非屏蔽双绞线（UTP）包括一对或多对由塑料封套 包裹的绝缘电线对。UTP没有屏蔽双绞线的屏蔽层 。因此，UTP比STP更便宜，抗噪性也相对较低。
STP和UTP比较：
➢吞吐量：两者传输速率都达到10Mbps，但 CAT5 UTP在特殊环境下的数据传输速度可达 100Mbps，甚至更高。
同轴电缆的结构
➢ 同轴电缆是由一组共轴心的电缆构成。其具体的结 构由内到外通常包括中心铜线、绝缘层、网状屏蔽 层以及塑料封套4个部分。
同轴电缆的分类
➢ 同轴电缆从用途上分可分为基带同轴电缆和宽带同轴电缆（ 即网络同轴电缆和视频同轴电缆）,基带电缆仅仅用于数字传 输，速率可达10Mbps。宽带电缆是CATV系统中使用的标 准，它既可使用频分多路复用的模拟信号发送，也可传输数 字信号。
➢成本：STP和UTP的成本区别在于所使用的铜芯 级别、缠绕率以及增强技术。一般来说，STP比 UTP更昂贵。
➢抗噪性：STP具有屏蔽层，因而它比UTP具有更 好的抗噪性。
➢连接器：STP和UTP使用的连接器和数据插孔看 上去类似于电话连接器和插孔。
➢尺寸和可扩展性：因为双绞线更易受环境噪声的 影响，STP和UTP的最大网段长度都是100m。 另外，双绞线的每个逻辑段最多容纳1024个结点 ，整个网络的最大长度与所使用的网络传输方式 有关。
网络传输介质和网络互 联设备
2020/8/21
4.1 网络传输介质
➢ 双绞线 ➢ 同轴电缆 ➢ 光纤 ➢ 无线 ➢ 其他网络传输介质的特点 ➢ 常用组网工具
①双绞线
➢ 双绞线（Twisted Pair wire, TP ） 是由相互绞合在一起的线对组成。由于基于
双绞线的星型拓扑比总线拓扑更容易维护，所以 双绞线成为目前组建局域网时最常用的一种传输 介质。 ✓双绞线的结构 ✓双绞线的分类 ✓双绞线的连接方法
➢ 屏蔽双绞线（Shielded Twisted Paired STห้องสมุดไป่ตู้） ➢ 非屏蔽双绞线（Unshielded Twisted Paired ,UTP
）
屏蔽双绞线
➢ 屏蔽双绞线（STP）的缠 绕电线对被一种金属箔制 成的屏蔽层所包围，而且 每个线对中的电线也是相 互绝缘的。屏蔽层上的噪 声与双绞线上的噪声反相 ，从而使得两者相抵消来 达到屏蔽噪声的功能。
交叉连接法示意图
➢ 交叉连接法指线的一端采用568 A排序，另一端使 用568 B排序。交叉线一般用来连接两个性质相同 的端口。如：电脑连电脑，路由器连路由器 等。
交叉连接法各线作用表
② 同 轴 电 缆 （coaxial cable ）
➢ 同轴电缆是计算机网络中常见的传输介质之一，它 是一种传输距离长、误码率低、性价比较高的传输 介质，主要用于总线型网络中。在早期的局域网中 应用广泛。 ✓同轴电缆的结构 ✓同轴电缆的分类 ✓同轴电缆的连接
RJ-45连接器
双绞线的标准
➢ TIA/EIA 568标准中对双绞线进行了规范的说明， 这个标准是早在1991年，由TIA（电信工业协会） 和EIA（电子工业协会）两个标准化组织完成的。 TIA/EIA 568标准将双绞线电线分成1、2、3、4、5 和6类，不久又提出了7类，所有这些电缆都必须符 合TIA/EIA 568标准。
双绞线的结构
➢ 双绞线（TP）的结构类似 于电话线，由绝缘的彩色铜 线对组成，两根铜线互相缠 绕在一起。每对铜线中的一 根传输信号，另一根接地并 吸收干扰。
➢ 每一对铜线中，每英寸的缠 绕数量越多，对所有形式噪 声的抗噪性就越好。质量越 好，价格越高的双绞线电缆 在每英寸中的缠绕数量也越 多。
双绞线分类
细同轴电缆
➢ 细缆是指“细同轴电缆”， 即“BNC”，细缆的直径 为0.26cm，最大传输距离185m，线材价格和连接 头成本都比较低，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。