網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)教案

教學(xué)目標了解各種傳輸介質(zhì)的特性重點難點把握常用雙絞線的種類把握雙絞線的線序標準了解同軸電纜的根本學(xué)問把握光纖的傳輸原理和種類學(xué)問精講

第五章計算機網(wǎng)絡(luò)設(shè)備第一節(jié)網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)導(dǎo)學(xué)案在計算機網(wǎng)絡(luò)中使用各種傳輸介質(zhì)來組成物理信道，傳輸介質(zhì)不同信道的性能就不同，導(dǎo)致使用的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)就不同。傳輸介質(zhì)可分為有線介質(zhì)如雙絞線、同軸電纜、光纖和無線介質(zhì)如微波、紅外線、激光。一、雙絞線(TP:TwistedPairwire)雙絞線電纜雙絞線由兩根具有絕緣保護層的銅導(dǎo)線組成，一般由兩根22～26號絕緣銅導(dǎo)線相互纏繞而成。把兩根絕緣的銅導(dǎo)線按確定密度相互絞在一起,可降低信號干擾的程度,每一根導(dǎo)線在傳輸中輻射的電波會被另一根線上發(fā)出的電波抵消。把一對或多對雙絞線放在一個絕緣套管中就形成了雙絞線電纜。分類依據(jù)是否承受屏蔽技術(shù)，雙絞線可分為非屏蔽雙絞線(UnshildedTwistedPair，UTP)和屏蔽雙絞線(ShieldedTwistedPair，STP)。UTP與STP的特性比較表UTPUTP缺點信息很簡潔被竊聽STP不能完全消退輻射價格較高,安裝困難優(yōu)點價格較低有較高的傳輸速率,100米內(nèi)155Mbps，外層由鋁泊包裹,以減小幅射,1類、2類、3類、4類、55類、6類雙絞線。3.1各類雙絞線的主要特性類型〔bit/s〕傳輸信號類型應(yīng)用1類20K模擬信號線路2類1M1M一般通信線路3類10M模擬信號和數(shù)字信號以太網(wǎng)和令牌環(huán)網(wǎng)4類20M模擬信號和數(shù)字信號令牌環(huán)網(wǎng)5類100M模擬信號和高速數(shù)字信號ATMFDDI5155M模擬信號和高速數(shù)字信號高速以太網(wǎng)、ATM6200M模擬信號和高速數(shù)字信號高速以太網(wǎng)、ATM常見的10BASE-T及100BASE-T10BASE-T中承受3類或410Mb/s,100BASE-T5100Mb/s。雙絞線線序標準568A568A綠白——1，綠——2，橙白——3，藍——4，藍白——5，橙——6，棕白——7，棕——8不常用現(xiàn)在各單位家庭用的都是 B線序568B12345，綠——678〔“橙白“是指淺橙色，或者白線上有橙色的色點或色條的線纜，綠白、棕白、藍白亦同〕。雙絞線的挨次與RJ45為了保持最正確的兼容性，普遍承受 EIA/TIA568B標準來制作網(wǎng)線。二、同軸電纜同軸電纜以硬銅線為芯，外包一層絕緣材料。具有很好的抗干擾性和高帶寬，有兩種廣泛使用的同軸電纜。一種是50Ω電纜，用于數(shù)字傳輸，由于多用于基帶傳輸，也叫基帶同軸電纜；另一種是75Ω電纜，用于寬帶傳輸。目前，同軸電纜大量被光纖取代，但仍廣泛應(yīng)用于有線電視和某些局域網(wǎng)。1依據(jù)直徑不同可分為粗同軸電纜和細同軸電纜兩種。粗同軸電纜直徑為10mm，當傳輸速率為10Mbps時，傳輸距離可達500m；細同軸電纜直徑為5mm，當傳輸速率為10Mbps時，傳輸距離可達185m。粗同軸電纜價格較高，且安裝困難。2、寬帶同軸電纜75Ω同軸電纜也稱寬帶同軸電纜，在計算機通信中的同軸電纜網(wǎng)絡(luò)?？捎糜谀M信號的傳輸也可傳輸數(shù)字信號。同軸電纜的特性比較表特點傳輸支持設(shè)備最大傳方式數(shù)〔臺〕輸距離

優(yōu)點 缺點 用途傳送過程中信號容50Ω 基帶電纜 傳輸75Ω 寬帶電纜 傳輸

幾百臺 幾公里幾十公數(shù)千臺里

高帶寬極好的噪聲抑制特性可同時進展模擬信號與數(shù)字信號的傳輸

易發(fā)生畸變和衰減，傳輸距離小于1000m傳輸數(shù)字信號時須進展A/D轉(zhuǎn)換

數(shù)據(jù)通信閉路電視兩頭裝上BNCTT型接頭與AUI接口相連進展安裝。三、光纖光纖是光導(dǎo)纖維的簡稱。光纖是由格外透亮的石英玻璃拉成的細絲，為了提高機械強度必需將光纖做成很結(jié)實的光纜。一根光纜可以包括一到數(shù)百根光纖，再加上加強芯和填充物，必要是還可以放入遠程供電電源線，最終加上包帶層和外護套。光纖通信是以光波為載體，以光導(dǎo)纖維為傳輸介質(zhì)的一種通信方式，它利用傳遞光脈沖進展通信，有10輸?shù)竭_接收端，再將光信號復(fù)原成電信號。依據(jù)光在光纖中的傳播方式，光纖可分為：單模光纖和多模光纖。單模光纖〔SingleModeFibre〕是指光纖的光信號僅與光纖軸成單個可區(qū)分角度的單光線傳輸。其纖芯直徑為8~10μm多模光纖〔MultiModeFibre〕是指光纖的光信號與光纖軸成多個可區(qū)分角度的多光線傳輸。其纖芯直徑為50~200μm，在給定的工作波長上能以多個模式傳輸同時傳輸多個信號，通常以LED做光源，傳輸距離短、傳輸速率低。與單模光纖相比其傳輸性能相對要差。傳輸介質(zhì)最大傳輸距離傳輸速傳輸介質(zhì)最大傳輸距離傳輸速傳輸率(bps)信號優(yōu)點缺點適用場合雙絞線非屏蔽100100M模擬數(shù)字屏蔽 幾百米155M數(shù)字同軸電纜50Ω 幾公里10M數(shù)字高帶寬模擬抗干擾性好距離短高速的數(shù)75Ω隨傳輸?shù)男盘柌煌煌?數(shù)字)誤碼率低10-7-10據(jù)傳輸系－11統(tǒng)單模2100M~1G光纖容量大、傳輸速率高模擬損耗小、距離遠數(shù)字抗電磁干擾性能強、誤碼率低、保密性好機械強度低。價格昂貴安裝不易適用于長距離主干線模擬頻帶窄、傳輸衰減易于連接、價格適用于中多模500100M~1G數(shù)字大廉價短距離主干網(wǎng)價格廉價、機敏易彎曲、易安裝信號衰減較大抗干擾力氣差誤碼率高適合構(gòu)造具阻燃性10-5~10-6易被竊聽化布線點到點或安裝較前者困難多點連接價格廉價誤碼率為10-6-10-8光纖可以支持FDDI主干、1000Base-FX、100Base-FX到桌面、ATM主干和ATM到桌面，還可以支CATV/CCTV及光纖到桌面。網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)當堂練習(xí)一、選擇題1．在以下傳輸介質(zhì)中，對于單個建筑物內(nèi)的局域網(wǎng)來說，性能價格比最高的是 A。A〕雙絞線 B〕同軸電纜 C〕光纖 D〕無線介質(zhì)分析：近距離的數(shù)據(jù)傳輸一般不用光纖和無線介質(zhì)，局域網(wǎng)中可用雙絞線或同軸電纜，由于雙絞線的價格比低，其傳輸速率接近于同軸電纜，在目前的大多數(shù)局域網(wǎng)中均承受雙絞線作為首選的傳輸介質(zhì)。2．以下傳輸介質(zhì)中承受RJ-45頭作為連接器件的是 D 。A〕粗纜 B〕光纖 C〕細纜 D〕雙絞線STII連接器或SCBNCT型頭，粗纜需要特別的TRJ-45網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進展相連。3.雙絞線的兩根絕緣的銅導(dǎo)線按確定密度相互絞在一起的目的是 B。A)阻擋信號的衰減 B)降低信號干擾的程度C)增加數(shù)據(jù)的安全性 D)沒有任何作用分析：把兩根絕緣的銅導(dǎo)線按確定密度相互絞在一起，每一根導(dǎo)線在傳輸中輻射的電波會被另一根線上發(fā)出的電波抵消，以降低信號干擾的程度，雖然在確定程度上可減小信號的衰減但不行以阻擋衰減。4．依據(jù) C ，可將光纖分為單模光纖和多模光纖。A)光纖的粗細 B)光纖的傳輸速率C)光在光纖中的傳播方式 D)光纖的傳輸距離分析：依據(jù)光在光纖中的傳播方式的不同可將光纖分為單模和多模光纖，因其工作原理不同，單模光纖傳播的距離較多模光纖遠，而光纖中的纖芯粗細有所不同，一般所指的光纖是指加有填充物和外包裝后的光纖電纜。5〔08年題〕在計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，承受粗纜連接并通過中繼器進展延長后，總的傳輸長度在理論上可達 D 米。A．185 B．500 C．925 D．2500．··:2500〔可加四個中繼器構(gòu)5個網(wǎng)段〕·每條干線段支持的最大結(jié)點數(shù):100·收發(fā)器之間最小距離:2.5:50米。6〔09年題〕單模光纖與多模光纖比較 A 。A．單模光纖的傳輸距離遠 B．多模光纖的性能優(yōu)于單模光纖C．多模光纖比單模光纖細 D．單模光纖的整體傳輸性能差分析：見導(dǎo)學(xué)案7〔10年題〕某大學(xué)主校區(qū)至分校區(qū)相距30km，應(yīng)選用 C 作為傳輸介質(zhì)將兩個校區(qū)網(wǎng)絡(luò)相連。A．同軸電纜 B．雙絞線 C．單模光纖 D．多模光纖分析：參見各介質(zhì)傳輸距離8〔11年題〕以下傳輸介質(zhì)中線路損耗最低、傳輸距離最遠、信道最寬的是 B 。A．雙絞線 B．單模光纖 C．同軸電纜 D．多模光纖分析：詳見導(dǎo)學(xué)案二、推斷題屏蔽雙絞線由于在外層加了屏蔽層，所以信號不易被竊聽。 〔T〕分析：由于非屏蔽雙絞線傳輸信息時會向四周產(chǎn)生幅射，因此信息很簡潔被竊聽；而屏蔽雙絞線電纜的外層由鋁泊包裹,目的是為了減小幅射。多模光纖的傳輸距離較單模光纖的傳輸速度遠。 〔F〕分析：由于多模光纖的頻帶比單模光纖的窄，信號在其上進展傳輸時的衰減大，故傳輸距離要比單模光纖的近。局域網(wǎng)中常用同軸電纜作為通信介質(zhì)，一般使用75〔F〕分析：5075而后者常用的是有線電視電纜。4．計算機內(nèi)的數(shù)字信號都可用電信號不表示，因此光纖內(nèi)傳輸?shù)囊彩且环N電信號〔F〕分析：光纖內(nèi)傳送的是光信號5．使用光纖可進展遠距離傳輸，但傳輸損耗高。〔F〕分析：光纖損耗低。三、填空題7．使用光纖作為傳輸介質(zhì)傳送電信號時，先將電信號變換成 光信號 ，然后在光纖中傳輸?shù)竭_接收端，再將 光信號 復(fù)原成電信號。8〔11年高考題10BASE-F表示使用 光纖 作為傳輸介質(zhì)、傳輸速率為10Mbps的以太網(wǎng)準。分析：10BASE-F為光纜以太網(wǎng)P42。9〔11年高考題〕5類雙絞線由棕色、綠色、 藍 色和橙色4對線組成。分析：P6410〔12高考題〕利用光纖傳送信號，在接收端需要進展 光電 轉(zhuǎn)換。分析：見導(dǎo)學(xué)案課后練習(xí)：一、選擇題1．10BASE-T通常是用＿＿C＿＿作傳輸介質(zhì)。A〕細纜 B〕粗纜 C〕.雙絞線 D〕光纜分析：P41在計算機網(wǎng)絡(luò)中，以下通信介質(zhì)屬于有線通信介質(zhì)的是 CA〕微波B〕紅外線C〕光纜D〕激光以下說法中，不正確的選項是 D 。A〕雙絞線主要是用來傳輸模擬聲音信息的,但同樣適用于數(shù)字信號的傳輸。B〕利用雙絞線作傳輸介質(zhì)，在傳輸期間,信號的衰減比較大,并且產(chǎn)生波形畸變。C〕利用雙絞線傳輸信息時要向四周幅射,信息很簡潔被竊聽。D〕屏蔽雙絞線電纜的外層由鋁泊包裹,目的是為了防止信息被竊聽。分析：可削減信號的幅射，但不能完全沒有幅射，所以仍能被竊聽。非屏蔽雙絞線電纜具有以下除 D 外的優(yōu)點。A〕重量輕、易彎曲、易安裝; B〕將串擾減至最小或加以消退;C〕具有獨立性和機敏性,適用于構(gòu)造化綜合布線。 D〕不具有阻燃性。分析：P63D 不是光纖所具的特點。A〕傳輸頻帶寬、信息容量大。 B〕線路損耗低、傳輸距離遠。C〕抗干擾力氣強，不受外界電磁與噪聲的影響，誤碼率低。D〕質(zhì)地較堅硬，機械強度高。分析：P66模擬信號承受模擬傳輸時承受以下A 設(shè)備以提高傳輸距離。A〕中繼器B〕放大器C〕調(diào)制解調(diào)整器D〕編碼譯碼器分析：P100二、推斷題1．雙絞線的傳輸速率比其他傳輸介質(zhì)的要低，因此一般網(wǎng)絡(luò)中很少用〔F〕分析：局域網(wǎng)中常用雙絞線。2．微波作為一種無線傳輸介質(zhì)具有很強的方向性，但也簡潔被竊聽〔F〕分析：微波是以空間幅身方式傳播的，方向性差，簡潔被竊聽。紅外線、激光具有很強的方向性，不易被竊聽。3．5100bps〔F〕分析：5100Mbps。見P64三、填空題1．在計算機網(wǎng)絡(luò)中，雙絞線、同軸電纜以及光纖等用于傳輸信息的載體被稱有線 介質(zhì)。2、FDDI是一種變速的環(huán)型網(wǎng)絡(luò)，它使用＿＿＿光纖＿＿傳輸介質(zhì)，且信號是單向傳遞的。3．光纖是＿＿＿光導(dǎo)纖維＿＿＿的簡稱。光纖通信系統(tǒng)是以＿＿＿光波為載體、以＿＿光導(dǎo)纖維＿＿為傳輸介質(zhì)的通信方式。TCP/IP一、選擇題1、TCP/IP協(xié)議指的是 D 。A〕文件傳輸協(xié)議B〕網(wǎng)際協(xié)議C〕超文本傳輸協(xié)議D〕一組協(xié)議的統(tǒng)稱2、 C 是TCP/IP協(xié)議的特點。A)它是一個開放的協(xié)議標準，獨立于特定的操作系統(tǒng)，但不能獨立于硬件B)協(xié)議簡潔，傳輸不行靠C)全部設(shè)備具有惟一的IPD)安全機敏〔10年高考題〕3、接收和發(fā)送電子郵件需要使用的協(xié)議是 SMTP 和POP3二、推斷題〔F〕1、TCP/IP