第03章-網(wǎng)絡(luò)通信介質(zhì)及通信設(shè)備

1、第3章 網(wǎng)絡(luò)通信介質(zhì)及通信設(shè)備本章內(nèi)容網(wǎng)絡(luò)通信介質(zhì) 同軸電纜 雙絞線 光纖 紅外線傳輸 微波通信網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備 網(wǎng)卡 調(diào)制解調(diào)器 集線器 交換機 路由器 無線設(shè)備3.1.1 同軸電纜1、同軸電纜的結(jié)構(gòu)外導(dǎo)體屏蔽層絕緣層絕緣保護套層內(nèi)導(dǎo)體同軸電纜由內(nèi)導(dǎo)體銅質(zhì)芯線單股實心線或多股絞合線、絕緣層、網(wǎng)狀編織的外導(dǎo)體屏蔽層以及保護塑料外層組成。同軸電纜的特點由于外導(dǎo)體屏蔽層的作用，同軸電纜具有較好的抗干擾特性特別是高頻段，能夠保證數(shù)據(jù)在電纜中準(zhǔn)確無誤地傳輸。適合高速數(shù)據(jù)傳輸。數(shù)據(jù)在同軸電纜中的傳輸距離也比雙絞線遠，不過價格自然也比雙絞線高。廣泛使用的同軸電纜有兩種：阻抗為50 (歐姆)的基帶同軸電纜一般用

2、于二進制數(shù)據(jù)信號的傳輸，多用于計算機局域網(wǎng)阻抗為75 的寬帶同軸電纜用于高帶寬數(shù)據(jù)通信，支持多路復(fù)用,常見于有線電視系統(tǒng)的信號傳輸2、同軸電纜的分類分類阻抗用途RG-5975有線電視RG-5850細(xì)纜以太網(wǎng)RG-1150粗纜以太網(wǎng)同軸粗纜和同軸細(xì)纜應(yīng)用于計算機網(wǎng)絡(luò)的基帶同軸電纜主要有兩種，即“粗纜和“細(xì)纜。1同軸粗纜粗同軸電纜，直徑1.27cm 簡稱AUI同軸粗纜的特點同軸粗纜由于直徑較粗，因此彈性較差粗纜的連接頭的制作方法也相對復(fù)雜得多，不能直接與計算機連接，它需要通過一個轉(zhuǎn)接器轉(zhuǎn)換后，才能連接到計算機上。粗纜的強度較強，具有較高的可靠性，網(wǎng)絡(luò)抗干擾能力強，最大傳輸距離也比細(xì)纜長，粗纜的主要

3、用途是用作網(wǎng)絡(luò)的主干線。同軸粗纜的配件BNC接頭收發(fā)器終端電阻 2同軸細(xì)纜 細(xì)纜細(xì)同軸電纜，直徑0.26cm，簡稱BNC 最大傳輸距離185m 同軸細(xì)纜外觀和內(nèi)部結(jié)構(gòu) 同軸細(xì)纜的特點線材價格和連接頭本錢都比較低，且不需要購 置集線器等設(shè)備。適合架設(shè)終端設(shè)備較為集中的小型以太網(wǎng)絡(luò)。安裝時，同軸細(xì)纜線總長不要超過180m，否那么信號將嚴(yán)重衰減。同軸細(xì)纜的配件終端電阻T型接頭BNC接頭 關(guān)于BNC接頭 BNC接頭，是一種用于同軸電纜的連接器，全稱是Bayonet Nut Connector刺刀螺母連接器，這個名稱形象地描述了這種接頭外形，又稱為British Naval Connector英國海軍連

4、接器，可能是英國海軍最早使用這種接頭或Bayonet Neill ConselmanNeill Conselman刺刀，這種接頭是一個名叫Neill Conselman的人創(chuàng)造的。 BNC接頭可沒有被淘汰，因為同軸電纜是一種屏蔽電纜，有傳送距離長、信號穩(wěn)定的優(yōu)點。目前它還被大量用于通信系統(tǒng)中，如網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的E1接口就是用兩根BNC接頭的同軸電纜來連接的，在高檔的監(jiān)視器、音響設(shè)備中也經(jīng)常用來傳送音頻、視頻信號。 被淘汰只不過是10Base-2以太網(wǎng)，這種網(wǎng)絡(luò)使用50歐的RG-58A/U同軸電纜的，速率為10Mb的，總線型網(wǎng)絡(luò)，維護不便。所以現(xiàn)在組建這種網(wǎng)絡(luò)的BNC接口網(wǎng)卡也被淘汰了。3.1.2

5、雙絞線 雙絞線Twisted Pair是一種最常使用的有線物理傳輸介質(zhì)。它由兩根絕緣的銅線互絞在一起而得名。將兩根導(dǎo)線絞在一起的目的是減少來自其他導(dǎo)線中的信號干擾。相對于其他有線物理傳輸介質(zhì)同軸電纜和光纖來說，雙絞線價格廉價，也易于安裝使用，但在傳輸距離、信道寬度和數(shù)據(jù)傳輸速度等方面均受到一定限制。雙絞線電纜的分類 屏蔽雙絞線(STP)非屏蔽雙絞線(UTP)1屏蔽雙絞線STP 屏蔽雙絞線 封套/外殼 金屬箔屏蔽層 雙絞線對 2非屏蔽雙絞線UTP 非屏蔽雙絞線 封套/外殼 雙絞線對 2、雙絞線的分類 TIA/EIA 568標(biāo)準(zhǔn)中對雙絞線進行了標(biāo)準(zhǔn)的說明，將雙絞線電線分成1,2,3,4,5和6類，

6、不久又提出了7類，所有這些電纜都必須符合TIA/EIA 568標(biāo)準(zhǔn)，使用最多的是3類或5類雙絞線。1類線CAT 1：一種包括兩個電線對的UTP形式。1類適用于話音通信，而不適用于數(shù)據(jù)通信。因為其每秒最多只能傳輸20千位Kbps的數(shù)據(jù)。2類線(CAT 2):一種包括4個電線對的UTP形式。數(shù)據(jù)傳輸速率可以到達4Mbps。由于其數(shù)據(jù)傳輸速率較低，因此2類線很少用于目前的網(wǎng)絡(luò)中。常用的雙絞線的類別、帶寬和典型應(yīng)用絞合線類別帶寬典型應(yīng)用316MHz低速網(wǎng)絡(luò)；模擬電話420MHz短距離的10BASE-T以太網(wǎng)5100MHz10BASE-T以太網(wǎng)；某些100BASE-T快速以太網(wǎng)5E（超5類）100MHz

7、100BASE-T快速以太網(wǎng)；某些1000BASE-T吉比特以太網(wǎng)6250MHz1000BASE-T吉比特以太網(wǎng)；ATM網(wǎng)絡(luò)7600MHz可能用于今后的10吉比特以太網(wǎng)至今為止，國際標(biāo)準(zhǔn)化組織有關(guān)7類雙絞線的標(biāo)準(zhǔn)還沒有正式推出。3、雙絞線的連接方法 雙絞線雙絞線的線序標(biāo)準(zhǔn)有兩種 EIA/TIA 568 AEIA/TIA 568 B EIA/TIA規(guī)定的兩種線序標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)568A：白綠，綠，白橙，藍，白藍，橙，白棕，棕。 標(biāo)準(zhǔn)568B：白橙，橙，白綠，藍，白藍，綠，白棕，棕。RJ45水晶頭1直接連接法直通線正線兩端線序一樣，都是568B標(biāo)準(zhǔn)568B：白橙，橙，白綠，藍，白藍，綠，白棕，棕。這種網(wǎng)線

8、一般是用在集線器或交換機與計算機之間的連接。 2交叉連接法交叉線一端為另一端的1、3和2、6線對調(diào)，一端是568A，另一端是568B 1 2 3標(biāo)準(zhǔn)568A：白綠，綠，白橙，藍，白藍，橙，白棕，棕。 6 標(biāo)準(zhǔn)568B：白橙，橙，白綠，藍，白藍，綠，白棕，棕。這種網(wǎng)線一般用在集線器交換機的級連、效勞器與集線器交換機的連接、對等網(wǎng)計算機的直接連接等情況下。經(jīng)常用于兩臺電腦直接互連傳送數(shù)據(jù)。雙絞線交叉連接法的各線的作用 3.1.3 光纖光纖是光導(dǎo)纖維的簡稱，是一種性能非常優(yōu)秀的網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)。 依靠光波承載信息，用光脈沖的出現(xiàn)表示“1 ，不出現(xiàn)表示“0 。由于可見光的頻率非常高，因此一個光纖通信系統(tǒng)的

9、傳輸帶寬遠遠大于目前其它各種傳輸媒體的帶寬。(通常2500030000GHz)1、光纖的結(jié)構(gòu)和物理特性 護套包層通常，光纖一端的發(fā)射裝置使用發(fā)光二極管light emitting diode,LED或一束激光將光脈沖傳送至光纖，光纖的另一端的接收裝置使用光敏元件來檢測脈沖。光纜由于光纖非常細(xì)，連包層一起的直徑也不到0.2mm，因此必須將光纖做成很結(jié)實的光纜。光纜的芯數(shù)就是里面有幾根纖芯，常用的有4，6，8，12，24，48，96，144等 入射角臨界角，反射高密度低密度光線的發(fā)射與折射光線在光纖中的折射折射角入射角 包層（低折射率的媒體） 包層（低折射率的媒體） 纖芯（高折射率的媒體） 包層纖

10、芯如果從纖芯射到纖芯外表的光線的入射角足夠大大于某一個臨界角度，光線碰到包層時就會折射回纖芯，出現(xiàn)全反射。這個過程不斷重復(fù)，光也就沿著光纖傳輸下去。光纖的成分光纖的材料主要有超純二氧化硅SiO2多成分光導(dǎo)玻璃纖維塑料纖維 等 幾種材料構(gòu)成的光纖的特點 采用超純二氧化硅制成的光導(dǎo)纖維，技術(shù)和價格本錢都非常高，但是其傳輸損耗是所有光纖材料中最小的。采用多成分光導(dǎo)玻璃纖維材質(zhì)制作的光纖，性價比最高。目前，用戶通常使用的就是這種光導(dǎo)纖維。采用塑料纖維制造的光纖傳輸損耗最大，但是本錢較低，一般只用于短距離通信。2、光纖分類1多模光纖2單模光纖多模階躍光纖多模漸變光纖(多模梯度光纖)1多模光纖 多模光纖的

11、中心玻璃芯較粗，一般為50m或62.5m，大致與人的頭發(fā)的粗細(xì)相當(dāng)，可傳輸多種模式的光。但其模間色散較大，而且隨距離的增加會更加嚴(yán)重，這就限制了傳輸數(shù)字信號的頻率。因此，多模光纖傳輸?shù)木嚯x比較近，一般只有幾公里。 根據(jù)光纖的折射率沿徑向分布函數(shù)不同又進一步分為多模階躍光纖，和多模漸變光纖。 2單模光纖 單模光纖的中心玻璃芯很細(xì)直徑為8m10m ，一般為9m或10m，只能傳一種模式的光。這是與多模光纖最大的區(qū)別。 正因為如此，單模光纖的模間色散很小，對光源的穩(wěn)定性的要求較高，適用于遠程通信。單模光纖和多模光纖的區(qū)別 單模光纖和多模光纖的區(qū)別在于光線在光纖內(nèi)的傳播方式不同光纖的傳播模式1、多模，階

12、躍折射率模式2、多模，漸變折射率模式3、單模有失真有失真幾乎無失真單模光纖和多模光纖的比照單模光纖的傳輸性能優(yōu)于多模光纖，但單模光纖價格較貴單模光纖多用于長距離、大容量的主干光纜傳輸系統(tǒng)多模光纖只適合近距離傳輸，一般多在局域網(wǎng)中使用3、光纖的特點優(yōu)點：體積小，重量輕頻帶寬，通信容量非常大傳輸過程中信號衰減小中繼器數(shù)量少，中繼距離長，對遠距離傳輸特別經(jīng)濟電磁隔離，抗雷電干擾性能好無串音干擾，保密性好，不易被竊聽或截取數(shù)據(jù)缺點：安裝困難，將兩根光纖精確地連接需要專用設(shè)備目前光電接口價格高幾種導(dǎo)向傳輸媒體的比較抗3.1.4 無線傳輸使用非導(dǎo)向媒體進行無線傳輸?shù)脑颍涸诮煌ú槐?、施工不便的地方高山、?/p>

13、洋、城市，或距離較遠的情況下，使用無線傳輸方式，本錢較低。信息技術(shù)的開展，人們要求在運動中進行 通信或計算機通信。1、紅外線傳輸 紅外線通信是一種近距離、低功耗、保密性強的通訊方案。 紅外線鏈路只需一對收發(fā)器，可調(diào)制不相干的紅外光，在視線距離的范圍內(nèi)傳輸，具有很強的方向性。 主要應(yīng)用于近距離進行“點對點的直線數(shù)據(jù)傳輸，因此在小型的移動設(shè)備中獲得了廣泛的應(yīng)用。藍牙通信藍牙技術(shù)是愛立信、IBM等5家公司在1998年聯(lián)合推出的一項無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)?！八{牙Bluetooth開始于瑞典愛立信公司的一個工程，最初的名字叫Harald Blaatand。哈洛德Harald Blaatand是丹麥的一個國王940

14、981年他統(tǒng)一了丹麥和挪威。 Blaatand翻譯成英語的Bluetooth。 Bluetooth是一種采用了全球通用的短距離無線連接技術(shù)，使用與微波相同的2.4GHz附近免付費、免申請的無線電頻段。為防止此頻段電子裝置眾多而造成的相互干擾，因而以一千六百次高難度跳頻以及加密保密技術(shù)。傳輸速率在432Kbps到721Kbps不等，傳輸范圍大約為10米左右。藍牙標(biāo)準(zhǔn)中廣為應(yīng)用的成熟版本為 1.1，帶寬約1Mbps，而也有的版本達2Mbps。 2.0版速率是3Mbps。2、微波通信 微波在空間主要是直線傳播。主要的工作頻率范圍為2 GHz40 GHz。傳統(tǒng)的微波通信分為：地面微波通信：利用定向拋物

15、線在較低的GHz范圍內(nèi)收發(fā)信號。衛(wèi)星微波通信：在定向拋物線和天線之間傳輸信號。1地面微波通信 地面微波通信是以直線方式傳播，各個相鄰站點之間必須形成無障礙的視距傳播，這就是經(jīng)?？吹讲捎酶呒芴炀€塔進行微波發(fā)送的主要原因。 地面微波的工作頻率范圍一般為120 GHz，由于受到地形和天線高度的限制，兩微波站間的通信距離一般為3050 km。2衛(wèi)星通信 衛(wèi)星通信適合播送數(shù)據(jù)發(fā)送，通過衛(wèi)星中繼站，可以將信號向多個接收結(jié)點進行發(fā)送。衛(wèi)星通信的最大特點是通信距離遠，且通信費用與通信距離無關(guān)。信息傳輸?shù)臅r延和平安性差是衛(wèi)星通信的兩個最大的弊端。同步衛(wèi)星發(fā)射出的電磁波能輻射到地球上的通信覆蓋區(qū)的跨度達18000

16、多公里。而同步衛(wèi)星的視角幾乎是120度寬。因此從原理上講，只要地球赤道上空的同步軌道上，等距離地放置3顆相隔120度的衛(wèi)星，就能根本上實現(xiàn)全球的通信。 衛(wèi)星微波波段頻率(GHz)下行(GHz)上行(GHz)問題C4/63.74.25.9256.425地面上的干擾Ku11/1411.712.214.014.5降雨Ka20/3017.721.727.530.5降雨，設(shè)備價格高近地衛(wèi)星 高度在500千米以下的航天器軌道稱為低軌道，500km 2000km高的軌道稱為中軌道。中、低軌道合稱為近地軌道。地球同步衛(wèi)星地球同步衛(wèi)星距赤道的高度約為 36000km，相對于地球靜止于赤道上空。從地面上看，衛(wèi)星保

17、持不動；從地球之外看，衛(wèi)星與地球共同轉(zhuǎn)動。信號帶寬：(bandwidth)是指信號具有的頻帶寬度，單位是Hz赫或千赫、兆赫、吉赫等。在模擬信道中，表示通信線路允許通過的信號頻帶范圍就稱為線路帶寬(通頻帶)。 在數(shù)字信道中，“帶寬是所能傳送的“最高數(shù)據(jù)率同義語，單位是“比特每秒。3.2 網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備3.2.1 網(wǎng)卡網(wǎng)卡，又稱為網(wǎng)絡(luò)接口卡 NIC (Network Interface Card)或網(wǎng)絡(luò)適配器(adapter) 網(wǎng)卡的作用CPU高速緩存存儲器I/O 總線計算機至局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)接口卡（網(wǎng)卡）串行通信并行通信計算機通過網(wǎng)卡和局域網(wǎng)進行通信網(wǎng)卡的重要功能： 進行串行/并行轉(zhuǎn)換；對數(shù)據(jù)進行緩存；

18、在計算機的操作系統(tǒng)安裝設(shè)備驅(qū)動程序；實現(xiàn)以太網(wǎng)協(xié)議。網(wǎng)卡的種類 1.根據(jù)網(wǎng)絡(luò)種類劃分 ATM網(wǎng)卡令牌環(huán)網(wǎng)網(wǎng)卡以太網(wǎng)網(wǎng)卡 以太網(wǎng)的連接比較簡單，使用和維護起來比較容易，我們?nèi)粘Ｊ褂玫木W(wǎng)卡都是以太網(wǎng)網(wǎng)卡。 2.根據(jù)傳輸速率劃分 按傳輸速率即其支持的帶寬分為:10Mbps網(wǎng)卡100Mbps網(wǎng)卡10/100Mbps自適應(yīng)網(wǎng)卡千兆網(wǎng)卡應(yīng)用于效勞器等產(chǎn)品領(lǐng)域 3.根據(jù)工作對象來劃分效勞器專用網(wǎng)卡PC網(wǎng)卡筆記本電腦專用網(wǎng)卡無線局域網(wǎng)網(wǎng)卡 1效勞器專用網(wǎng)卡 效勞器專用網(wǎng)卡是為了適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)效勞器的工作特點而設(shè)計的。為了盡可能降低效勞器CPU的負(fù)荷，一般都自帶控制芯片。2PC網(wǎng)卡 在市場上常見的通常都是適合于PC機

19、使用的PC網(wǎng)卡，此類網(wǎng)卡價格低廉、工作穩(wěn)定，現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用。 現(xiàn)在很多主板上都有集成網(wǎng)卡。 3筆記本電腦專用網(wǎng)卡 筆記本專用網(wǎng)卡，即為PCMCIA網(wǎng)卡。PCMCIA是英文“PERSONAL COMPUTER MEMORY CARD INTERNATIONAL ASSOCIATION的縮寫(個人計算機存儲卡國際協(xié)會 )PCMCIA是專門用在筆記本或PDA、數(shù)碼相機等便攜設(shè)備上的一種接口標(biāo)準(zhǔn)總線結(jié)構(gòu)。4無線局域網(wǎng)網(wǎng)卡 無線局域網(wǎng)網(wǎng)卡是針對無線用戶的網(wǎng)卡，它遵循IEEE802.11a、802.11b、802.11g標(biāo)準(zhǔn)。 IEEE美國電子電氣工程師協(xié)會 4.根據(jù)主板總線類型劃分 1)ELSA與ISA

20、網(wǎng)卡 由于EISA和ISA是早期的總線類型，ISA總線不支持100MHz的數(shù)據(jù)傳輸，因此ISA總線的網(wǎng)卡幾乎已經(jīng)被淘汰。2PCI網(wǎng)卡 PCI是一種32位或64位的總線結(jié)構(gòu)，它已經(jīng)成為幾乎所有個人計算機所采用的總線結(jié)構(gòu)之一。 ISA網(wǎng)卡 PCI網(wǎng)卡3USB網(wǎng)卡 USB接口網(wǎng)卡是新近推出的產(chǎn)品，這種網(wǎng)卡是外置式的，具有不占用計算機擴展槽的優(yōu)點，因而安裝更為方便，主要是為了滿足沒有內(nèi)置網(wǎng)卡的筆記本電腦用戶。5.根據(jù)網(wǎng)卡接口劃分 1RJ-45接口 2BNC接口 3混合接口 (RJ-45接口、BNC接口、AUI接口 )3.2.2 調(diào)制解調(diào)器 一、調(diào)制解調(diào)器的功能與用途 是一個將數(shù)字信號與模擬信號進行互相

21、轉(zhuǎn)換的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。調(diào)制把數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號的過程。解調(diào)把模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的過程。 調(diào)制解調(diào)器PC 機電話交換網(wǎng)調(diào)制解調(diào)器數(shù)字比特流數(shù)字比特流模擬信號模擬信號 源系統(tǒng)目的系統(tǒng)傳輸系統(tǒng)PC 機二、調(diào)制解調(diào)器的種類 1內(nèi)置式Modem 2外置式Modem 將網(wǎng)絡(luò)互相連接起來要使用中間設(shè)備，中間設(shè)備又稱為中間系統(tǒng)或中繼relay系統(tǒng)。根據(jù)中繼系統(tǒng)所在的層次，可以有以下幾種中繼系統(tǒng)： 物理層中繼系統(tǒng)：中繼器或轉(zhuǎn)發(fā)器(repeater)。特殊的中繼系統(tǒng)：集線器(hub)。數(shù)據(jù)鏈路層中繼系統(tǒng)：交換機或網(wǎng)橋(bridge)。網(wǎng)絡(luò)層中繼系統(tǒng)：路由器(router)。網(wǎng)絡(luò)層以上的中繼系統(tǒng)：網(wǎng)關(guān)(gatew

22、ay)。當(dāng)中繼系統(tǒng)是中繼器或網(wǎng)橋時，一般并不稱之為網(wǎng)絡(luò)互連，因為這僅僅是把一個網(wǎng)絡(luò)擴大了，而這仍然是一個網(wǎng)絡(luò)。 網(wǎng)關(guān)由于比較復(fù)雜，目前使用得較少。互聯(lián)網(wǎng)都是指用路由器進行互連的網(wǎng)絡(luò)。中繼器在保證信號質(zhì)量的前提下，雙絞線的最大傳輸距離為 100米。當(dāng)兩臺電腦之間的距離超過100米時，需要安裝一個“中繼器，將已經(jīng)衰減得不完整的信號經(jīng)過整理，重新產(chǎn)生出完整的信號再繼續(xù)傳送。 中繼器就是普通集線器的前身，集線器實際就是一種多端口的中繼器。集線器一般有4、8、16、24、32等數(shù)量的RJ45接口，通過這些接口，集線器便能為相應(yīng)數(shù)量的電腦完成“中繼功能。由于它在網(wǎng)絡(luò)中處于一種“中心位置，因此集線器也叫做“

23、Hub 3.2.3 集線器 集線器的英文稱為Hub(義為：中心、樞紐) 集線器的主要功能是對接收到的信號進行再生整形放大，以擴大網(wǎng)絡(luò)的傳輸距離，同時把所有結(jié)點集中在以它為中心的結(jié)點上。 集線器集線器類型 1按端口數(shù)量來分 8口、16口、24口、32口等種類 集線器上每個端口的真實速度除了與集線器的帶寬有關(guān)外，與同時工作的設(shè)備數(shù)量也有關(guān)。各個用戶會平分總帶寬，卻又不能同時通信。例如，一個帶寬為10Mb的集線器上連接了8臺計算機，當(dāng)這8臺計算機同時工作時，那么每臺計算機真正所擁有的帶寬是10/8=1.25Mb 2.按帶寬劃分 通常可分為l0Mbps, 100Mbps,10/100Mbps自適應(yīng) 3

24、種10Mb帶寬的集線器的傳輸速度最大為10Mbps，即使與它連接的計算機使用的是100Mbps網(wǎng)卡，在傳輸數(shù)據(jù)時速度仍然只有10Mbps。 10/100Mbps自適應(yīng)集線器能夠根據(jù)與端口相連的網(wǎng)卡速度自動調(diào)整帶寬，當(dāng)與10Mbps的網(wǎng)卡相連時，其帶寬為10Mb；與100Mbps的網(wǎng)卡相連時，其帶寬為100Mb，因此這種集線器也叫做“雙速集線器。 集線器的缺乏 用戶的數(shù)據(jù)包向所有結(jié)點發(fā)送，很容易遭到網(wǎng)絡(luò)中其他計算機非法截獲，導(dǎo)致數(shù)據(jù)通信不平安。 集線器采用共享帶寬方式，如果一臺集線器連接的機器數(shù)目較多，并且多臺機器經(jīng)常需要同時通信時，將導(dǎo)致集線器的工作效率很差，如發(fā)生信息堵塞、碰撞等。集線器連接

25、了一個沖突域的網(wǎng)絡(luò)。 3個限制阻礙了主干集線器應(yīng)用當(dāng)各系的LAN用集線器互聯(lián)時，先前獨立的這些系的碰撞域變成了一個大的、公共的碰撞域。如果各個不同的系使用不同的以太網(wǎng)技術(shù)，采用一個主干集線器也許不能將這些系的集線器互聯(lián)。每個以太網(wǎng)技術(shù)10Base2、10Base5 、10BaseT等對在碰撞域內(nèi)最大允許的節(jié)點數(shù)、碰撞域內(nèi)兩臺主機之間的最大距離，以及在多級設(shè)計內(nèi)最大允許級數(shù)都有約束。這些約束限制了能夠連接到一個多級LAN的主機總數(shù)和改多級LAN的地理范圍。如：某大學(xué)有三個系，各自有一個局域網(wǎng)三個獨立的碰撞域一系二系三系碰撞域碰撞域碰撞域用集線器組成更大的以太網(wǎng)(都在一個碰撞域中)一系三系二系主干

26、集線器一個更大的碰撞域碰撞域一系當(dāng)把主干集線器換成交換機之后，每一個系的那局部網(wǎng)段是一個獨立的碰撞域。三系二系碰撞域碰撞域碰撞域交換機3.2.4 交換機 交換機的英文名為“Switch，也叫交換式集線器，它通過對信息進行重新生成，并經(jīng)過內(nèi)部處理后轉(zhuǎn)發(fā)至指定端口，具備自動尋址能力和交換作用。由于交換機根據(jù)所傳遞分組的目的地址，將每一分組獨立地從源端口送至目的端口，防止了和其他端口發(fā)生碰撞。廣義的交換機就是一種在通信系統(tǒng)中完成信息交換功能的設(shè)備。 快速以太網(wǎng)交換機 交換機在同一時刻可進行多個端口組之間的數(shù)據(jù)傳輸。并且每個端口都可視為是獨立的網(wǎng)段，相互通信的雙方單獨享有全部的帶寬，無須同其他設(shè)備競爭

27、使用。對端口組的理解：當(dāng)主機A向主機D發(fā)送數(shù)據(jù)時，主機B可同時向主機C發(fā)送數(shù)據(jù)，而且這兩個傳輸都享有網(wǎng)絡(luò)的全部帶寬假設(shè)此時它們使用的是10Mbps的交換機，那么該交換機此時的總流通量就等于210Mbps=20Mbps。 交換機與集線器的區(qū)別 工作原理不同集線器的數(shù)據(jù)傳輸方式是播送方式, 由每一臺終端通過驗證數(shù)據(jù)包頭的地址信息來確定是否接收，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較大時性能會受到很大的影響，很容易產(chǎn)生“播送風(fēng)暴；交換機的數(shù)據(jù)傳輸是有目的的，數(shù)據(jù)只對目的結(jié)點發(fā)送，并且只有發(fā)出請求的端口和目的端口之間相互響應(yīng)而不影響其他端口帶寬占用方式不同(集線器不管有多少個端口，所有端口都是共享帶寬，在同一時刻只能有兩個端口

28、傳送數(shù)據(jù)，其他端口只能等待；而交換機每個端口都有一條獨占的帶寬)傳輸模式不同(集線器半雙工，交換機全雙工)工作層面不同(從OSI體系結(jié)構(gòu)來看，集線器在物理層，交換機工作在數(shù)據(jù)鏈路層交換機與集線器智能與非智能的區(qū)別集線器只是連接多個計算機的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，它只能起到信號放大和傳輸?shù)淖饔茫荒軐π盘栔械乃槠M行處理，所以在傳輸過程中容易出錯。而交換機那么可以看作為是一種智能型的集線器，它除了擁有集線器的所有特性外，還具有自動尋址、交換、處理的功能。并且在數(shù)據(jù)傳遞過程中，發(fā)送端與接收端獨立工作，不與其它端口發(fā)生關(guān)系，從而到達防止數(shù)據(jù)喪失和提高吞吐量的目的。 例題有10個站連接到以太網(wǎng)上，試計算以下三種情況

29、下每一個站所能得到的帶寬：10個站都連接到一個10Mbps的以太網(wǎng)集線器；10個站都連接到一個100Mbps的以太網(wǎng)集線器；10個站都連接到一個10Mbps的以太網(wǎng)交換機；10站共享10Mbps，每站1Mbps10站共享100Mbps，每站10Mbps每站都有10Mbps交換機的種類 1根據(jù)網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍分 1廣域網(wǎng)交換機 2局域網(wǎng)交換機 2.根據(jù)傳輸介質(zhì)和傳輸速度劃分 1以太網(wǎng)交換機 2快速以太網(wǎng)交換機 3) 千兆以太網(wǎng)交換機 4) ATM文換機 5FDDI交換機 6令牌環(huán)交換機 3.2.5 路由器 路由器，英文名稱為Router。是一種連接多個網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)段的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。路由器能將不同網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)段或

30、VLAN之間的數(shù)據(jù)信息進行“翻譯，以使它們能夠相互“讀懂對方的數(shù)據(jù)，從而構(gòu)成一個更大的網(wǎng)絡(luò)。金門大橋南北橫跨寬度1900多米的金門海峽，將舊金山市與Marin縣連結(jié)起來。1933年開工，1937年5月竣工，花費四年多時間和10萬多噸鋼材，耗資達3550萬美元建成 。 被譽為近代橋梁工程的一項奇跡，也被認(rèn)為是舊金山的象征。1980年夏天 路由器的主要工作就是為經(jīng)過路由器的每個數(shù)據(jù)幀尋找一條最正確傳輸路徑，并將該數(shù)據(jù)有效地傳送到目的站點。路由器的作用當(dāng)主機 A 要向另一個主機 B 發(fā)送數(shù)據(jù)報時，先要檢查目的主機 B 是否與源主機 A 連接在同一個網(wǎng)絡(luò)上。如果是，就將數(shù)據(jù)報直接交付給目的主機 B 而

31、不需要通過路由器。但如果目的主機與源主機 A 不是連接在同一個網(wǎng)絡(luò)上，那么應(yīng)將數(shù)據(jù)報發(fā)送給本網(wǎng)絡(luò)上的某個路由器，由該路由器按照轉(zhuǎn)發(fā)表指出的路由將數(shù)據(jù)報轉(zhuǎn)發(fā)給下一個路由器。這就叫作間接交付。間接交付間接交付間接交付ABC直接交付直接交付直接交付不需要使用路由器但間接交付就必須使用路由器最正確路由不存在一種絕對的最正確路由算法。所謂“最正確只能是相對于某一種特定要求下得出的較為合理的選擇而已。實際的路由選擇算法，應(yīng)盡可能接近于理想的算法。 路由選擇是個非常復(fù)雜的問題它是網(wǎng)絡(luò)中的所有結(jié)點共同協(xié)調(diào)工作的結(jié)果。路由選擇的環(huán)境往往是不斷變化的，而這種變化有時無法事先知道。 路由器如何確定最正確路由？路由表

32、目的網(wǎng)絡(luò)地址子網(wǎng)掩碼下一跳128.30.33.0128.30.33.128128.30.36.0255.255.255.128255.255.255.128255.255.255.0接口 0接口 1R2R1 的路由表未給出默認(rèn)路由器路由表Routing Table是保存到達其他網(wǎng)絡(luò)的路由信息的數(shù)據(jù)庫，包含目的網(wǎng)絡(luò)地址網(wǎng)絡(luò)號、傳輸路徑、傳輸開銷等。以及子網(wǎng)的標(biāo)志信息、網(wǎng)上路由器的個數(shù)和下一個路由器的名字等內(nèi)容。路徑表可以是由系統(tǒng)管理員固定設(shè)置好靜態(tài)路由；也可以由系統(tǒng)動態(tài)修改動態(tài)路由：由路由器自動調(diào)整，或由主機控制 根據(jù)目的網(wǎng)絡(luò)地址查找路由表并確定分組轉(zhuǎn)發(fā)路徑的過程稱為路由選擇Routing。路由

33、表的信息隨網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞淖兓兓?、更新路由表的算法稱為路由算法Routing Algorithm：網(wǎng)絡(luò)中的每個路由器都會根據(jù)路由算法，定時地更新路由表中的信息或在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)生變化時更新其路由表。自動學(xué)習(xí)、記憶網(wǎng)絡(luò)的變化并根據(jù)路由算法重新計算路由的協(xié)議稱為路由選擇協(xié)議Routing Protocol。內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議 IGP (Interior Gateway Protocol) 即在一個自治系統(tǒng)內(nèi)部使用的路由選擇協(xié)議。目前這類路由選擇協(xié)議使用得最多，如 RIP路由信息協(xié)議 和 OSPF 開放最短路徑優(yōu)先協(xié)議。外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議 EGP (External Gateway Protocol) 假設(shè)源站和目的站處在不同的自治系統(tǒng)中，當(dāng)數(shù)據(jù)報