計算機網(wǎng)絡基礎微課版- 課件 模塊三：主題2常見傳輸介質(zhì)

構筑網(wǎng)絡高速公路-數(shù)據(jù)通信基礎主講人：XXX計算機網(wǎng)絡基礎123分析了數(shù)據(jù)通信的基本概念、數(shù)據(jù)編碼技術、數(shù)據(jù)傳輸技術和多路復用技術等內(nèi)容對物理層的主要功能、常用標準和常見設備等進行闡述，弄清數(shù)據(jù)傳輸?shù)脑砗蛯崿F(xiàn)方法6個主題數(shù)據(jù)通信方式、常見傳輸介質(zhì)、數(shù)據(jù)編碼技術、信道復用技術、物理層接口標準、寬帶接入技術2

學習提示學習目標知識目標本節(jié)目標1.了解傳輸介質(zhì)的特性。2.了解雙絞線的分類、特性和網(wǎng)線的連接組件。3.掌握網(wǎng)線的制作標準和應用標準。4.了解光纖通信系統(tǒng)、光纖分類及其特性。傳輸介質(zhì)的覆蓋范圍特性對數(shù)據(jù)的傳輸質(zhì)量有決定性影響，引導學生從客觀需求出發(fā)，兼顧各方，合理取舍，中庸行事，滿足需求是第一要素和最后底線素質(zhì)目標技能目標能夠制作標準網(wǎng)線。能夠使用網(wǎng)線正確連接網(wǎng)絡設備。課前評估在進行網(wǎng)絡通信之前，必須在本地網(wǎng)絡上建立一個物理連接。物理連接可以通過有線連接，也可以通過無線連接，如圖所示。請盡可能地列舉圖中所包含的有線連接和無線連接的傳輸介質(zhì)。主題二：常見傳輸介質(zhì)學習目標了解傳輸介質(zhì)的特性；了解雙絞線的分類、特性和網(wǎng)線的連接組件；掌握網(wǎng)線的制作標準和應用標準；6

了解光纖通信系統(tǒng)、光纖分類及其特性。傳輸介質(zhì)的分類7

傳輸介質(zhì)計算機網(wǎng)絡中用于連接相互通信的各個計算機的物理媒體有線傳輸介質(zhì)，也稱導向傳輸媒體，將信號約束在一個物理導體之內(nèi)；無線傳輸介質(zhì)，也稱非導向傳輸媒體，不能將信號約束在某個空間范圍內(nèi)傳輸介質(zhì)的特性8

傳輸特性對數(shù)據(jù)的傳輸質(zhì)量（快、準、遠）有決定性影響，通常是影響傳輸介質(zhì)性能的重要指標物理特性傳輸特性抗干擾特性：噪聲會引發(fā)信號的變形，數(shù)據(jù)傳輸出現(xiàn)差錯地理范圍相對價格：考慮技術上可行，工程上可能不行雙絞線9

雙絞線由兩根具有絕緣保護層的銅導線組成，典型的雙絞線有一對的，有四對的把兩根絕緣的銅導線按一定密度互相絞在一起，因此得名，并降低信號的干擾實際使用時，雙絞線是由多對雙絞線一起包在一個絕緣電纜套管里的雙絞線是目前局域網(wǎng)中最常用的一種布線材料雙絞線概述雙絞線10

雙絞線的分類雙絞線按其是否有屏蔽，可分為屏蔽雙絞線(STP)和非屏蔽雙絞線(UTP)。二者的差異在于屏蔽雙絞線在一對雙絞線外面有金屬筒纏繞雙絞線11

雙絞線的分類按照TIA和EIA規(guī)定的頻率劃分類別傳輸速率用途1類線纜最大達20kbps可用于語音通信2類線纜最高4Mbps令牌環(huán)網(wǎng)3類線纜最高10Mbps主要應用于語音、10M以太網(wǎng)（10BASE-T）和4Mbps令牌環(huán)4類線纜最高16Mbps主要用于基于令牌的局域網(wǎng)、10M以太網(wǎng)（10BASE-T）和100Mbps以太網(wǎng)100BASE-T5類線纜最高100Mbps主要用于100M以太網(wǎng)（100BASE-T）和1000M以太網(wǎng)（1000BASE-T）超5類線纜100Mbps主要用于1000M以太網(wǎng)6類線纜最大可達1000Mbps主要用于100M快速以太網(wǎng)和1000M以太網(wǎng)超6類線纜1000Mbps主要應用1000M以太網(wǎng)中7類線纜可達10Gbps將來使用在萬兆以太網(wǎng)大對數(shù)電纜：適合語音通信雙絞線雙絞線的特性12

雙絞線既可以傳輸模擬信號，也可以傳輸數(shù)字信號數(shù)據(jù)傳輸速率與信號編碼方式、距離有很大關系規(guī)定雙絞線的最大距離為100m雙絞線網(wǎng)線連接組件13

網(wǎng)線的連接組件是水晶頭——RJ-45RJ45PatchPanel雙絞線網(wǎng)線的制作標準14

有EIA/TIA568A和568B兩種網(wǎng)線制作標準兩種標準的線序需要牢記工程上通常使用568B標準，一個網(wǎng)絡工程項目建議使用同一標準線序12345678EIA/TIA568B白橙橙白綠藍白藍綠白棕棕EIA/TIA568A白綠綠白橙藍白藍橙白棕棕雙絞線判斷網(wǎng)線的優(yōu)劣：15

網(wǎng)線上的標識（cat3，cat5）網(wǎng)速網(wǎng)線柔韌性。質(zhì)地好的網(wǎng)線一般采用純銅制作，可以任意彎曲，彎曲后會慢慢恢復原形。在銅中添加了其他的金屬元素，做出來的導線比較硬，不易彎曲，有凹陷感，彎曲后不易恢復原形在使用中容易產(chǎn)生斷線。網(wǎng)線可燃性、抗溫性。用剪刀切取網(wǎng)線外皮，用打火機對著外皮燃燒，正品網(wǎng)線的外皮會在焰火的燒烤之下逐步被熔化變形，但外皮不會自己燃燒起來。正品網(wǎng)線采用的外皮材料可以抵抗高達50度左右的高溫考驗，不會出現(xiàn)類似網(wǎng)線被軟化或者變形的現(xiàn)象發(fā)生。外皮伸展性。雙手用力拉正規(guī)網(wǎng)線時，外皮都具有伸展性。如果用力將網(wǎng)線外皮拉斷，或者外皮在外力作用下，有裂縫現(xiàn)象的話，就說明該網(wǎng)線的質(zhì)量有問題。雙絞線網(wǎng)線的制作16

雙絞線三種網(wǎng)線類型及其作用17

直連線、交叉線和全反線直連線、交叉線一般用于終端、網(wǎng)絡設備之間的連接，用于數(shù)據(jù)通信全反線應用于連接一臺工作站到交換機，或者連接路由器的控制端口(ConsolePort)直連線和交叉線連接規(guī)則：相同或同性設備相連，使用交叉線，否則使用直連線同軸電纜同軸電纜的結構與應用18

同軸電纜也是一種常用的傳輸介質(zhì)。它也像雙絞線一樣由一對導體組成，但它們是按照“同軸”的形式構成線對電纜銅芯絕緣層屏蔽層（銅網(wǎng)）外絕緣層最里面是由圓形的金屬芯線組成的內(nèi)導體，一般采用銅質(zhì)材料做成，用來傳輸信號；在內(nèi)導體外面包裹一層絕緣材料，外面再套一個通常由編織線組成的空心的圓柱形外導體，可以屏蔽噪聲，也可以做信號地線；最外面則是起保護作用的塑料封套同軸電纜相對于雙絞線價格貴，但數(shù)據(jù)傳輸速率高、帶寬較寬、傳輸距離較長和抗干擾能力較強。傳統(tǒng)的以太局域網(wǎng)中采用的就是基帶同軸電纜同軸電纜同軸電纜的分類19

廣泛使用的同軸電纜有兩種：一種是阻抗為50Ω的基帶同軸電纜；另一種是阻抗為75Ω的寬帶同軸電纜基帶同軸電纜主要用于傳輸數(shù)字信號，可作為計算機局域網(wǎng)的傳輸介質(zhì)，曾經(jīng)廣泛應用于傳統(tǒng)以太網(wǎng)的粗纜和細纜就屬于基帶同軸電纜，但是同軸電纜支持的數(shù)據(jù)傳輸速度只有1OMb/s，無法滿足目前局域網(wǎng)的傳輸速度要求，所以在計算機局域網(wǎng)布線中，已不再使用同軸電纜寬帶同軸電纜用于傳輸模擬信號，用于視頻傳輸，它是有線電視系統(tǒng)CATV中的標準傳輸電纜光纖光纖之父的故事20

“光纖之父”是華裔物理學家、香港中文大學前校長高錕教授的美稱。早在1966年，高錕就在一篇論文中首次提出用玻璃纖維作為光波導用于通訊的理論。這個理論引起了世界通信技術的一次革命。隨著第一個光纖系統(tǒng)于1981年成功問世，高錕“光纖之父”美譽傳遍世界。2009年，高錕因在“有關光在纖維中的傳輸以用于光學通信方面”的突破性成就，獲得諾貝爾物理學獎。光纖21

光纖是光導纖維的簡寫，是一種由玻璃或塑料制成的纖維，用于傳輸光信號光纖不容易受電磁或無線電頻率干擾，所以傳輸速率較高、帶寬較寬、傳輸距離也較遠同時，光纖也比較輕便，容量較大，本身化學性穩(wěn)定不易腐蝕，能適應惡劣環(huán)境入射角折射角包層纖芯光的傳播過程全反射原理：當光纖從高折射率的纖芯射向低折射率的包層時，其折射角大于入射角，因此，當入射角足夠大時，就會出現(xiàn)全反射光纖主要利用光的全發(fā)射原理實現(xiàn)通信的，傳輸中沒有什么損耗光纖22

由于計算機只能接收電信號，光纖連接計算機時需要光電收發(fā)器進行光電轉換光纖通信是指利用光纖傳播光脈沖的通信過程。有光脈沖相當于數(shù)字信號1，沒有光脈沖相當于數(shù)字信號0。光纖只能單向傳輸，雙向傳輸，需要使用兩根光纖LED：定向性差，壽命短，價格低ILD：定向性好，壽命長，價格高光電轉換光纖光纖分類23

光纖工作的三個中心波長為0.85mm、1.3mm和1.55mm，帶寬很大根據(jù)傳輸點模數(shù)的不同，可以分為單模光纖和多模光纖所謂“?！笔侵敢砸欢ń嵌冗M入光纖的一束光單模光纖和多模光纖特性比較比較項目單模光纖多模光纖速度快慢距離長短成本高低光源ILDLED光纖光纖特性24

光纖規(guī)格表示：纖芯直徑/反射包層直徑，常見的有：62.5/125mm、50/125mm、8.3/125mm（單模）光纖主要用于長距離數(shù)據(jù)傳輸、網(wǎng)絡的主干和惡劣環(huán)境中光纖光纖的連接組件25

光纖配線架與網(wǎng)絡設備之間使用光纖跳線連接常用的光纖插頭：SC型與ST型有線傳輸介質(zhì)的比較26

無線介質(zhì)和傳輸介質(zhì)的選擇無線介質(zhì)27

傳輸介質(zhì)除了同軸電纜、雙絞線和光纖外，還有一種手段是根本不使用導線，這就是利用無線介質(zhì)進行通信。無線網(wǎng)絡采用與有線網(wǎng)絡同樣的工作方法，它們按PC、