第5单元网络硬件与软件系统.pptVIP

第5章 网络硬件与软件系统 5.1 网络线缆与测试设备 5.2 网络设备 5.3 网络软件系统 练习题 实验 连接网络电缆接头 5.1 网络线缆与测试设备 5.1.1 双绞线、同轴电缆及光缆 5.1.2 网络线缆的性能和连接器 5.1.3 线缆测试设备 第二节 数据通信的基本概念 常见术语： 数据(data)——运送信息的实体。 信号(signal)——数据的电气的或电磁的表现。 “模拟的”(analogous)——连续变化的。 “数字的”(digital)——取值是离散数值。 调制——把数字信号转换为模拟信号的过程。 解调——把模拟信号转换为数字信号的过程。 单向通信（单工通信）——只能有一个方向的通信而没有反方向的交互。 双向交替通信（半双工通信）——通信的双方都可以发送信息，但不能双方同时发送(当然也就不能同时接收)。 双向同时通信（全双工通信）——通信的双方可以同时发送和接收信息。 基带信号就是将数字信号 1 或 0 直接用两种不同的电压来表示，然后送到线路上去传输。 宽带信号则是将基带信号进行调制后形成的频分复用模拟信号。 数据通信系统示意 无线传输介质 通过大气传输,可利用无线电、微波、红外线和激光进行通信。 无线通信已广泛应用于电话的领域，构成蜂窝式无线电话网，由于便携式计算机的出现以及在军事、野外等特殊场合下，移动式通信连网的需要促进了数字化无线移动通信的发展。现在已开始出现无线局域网产品，能在一幢楼内提供快速、高性能的计算机连网技术。 微波通信的载波频率为2 — 40 GHZ范围，因为频率很高，可同时传送大量信息，如一个带宽为2MHZ的频段可容纳500条话音线路，用来传输数字信号，可达若干M bps。 微波通信的工作频率很高，与通常的无线电波不一样，是沿直线传播的，由于地球表面是曲面，微波在地面的传播距离有限。直线传播的距离与天线的高度有关，天线越高距离越远，但超过一定的距离后就要用中继站来接力。 红外通信和激光通信也像微波通信一样，有很强的方向性，都是沿直线传播的。 无线传输介质 目前高带宽的计算机通信主要使用三种技术：微波，红外线和激光。这三种技术都需要在发送方和接收方之间有一条视线(line-of-sight)通路，有时统称这三者为视线介质。所不同的是红外通信和激光通信把要传输的信号分别转换为红外光信号和激光信号，再直接在空间传播。 这三种视线介质由于都不需要铺设电缆，对于连接不同建筑物内的局域网特别有用。使用无线技术只需在每个建筑物顶上安装设备。 这三种技术对环境气候较为敏感，例如，雨、雾和雷电。相对来说，微波对一般雨和雾的敏感度较低。 无线传输介质——卫星通信 卫星通信利用地球同步卫星作中继来转发微波信号，卫星通信可以克服地面微波通信距离的限制。一个同步卫星可以覆盖地球的三分之一以上表面，三个这样的卫星可以覆盖地球上全部通信区域，这样，地球上的各个地面站之间都可以互相通信了。由于卫星信道频带宽，也可采用频分多路复用技术分为若干子信道，有些用于地面站向卫星发送(称为上行信道)，有些用于由卫星向地面转发(称为下行信道)。 卫星通信的优点是容量大，距离远； 缺点是传播延迟时间长。从发送站通过卫星转发到接收站的传播延迟时间为270ms，且这个传播延迟时间是和两站点间的距离无关的。这相对于地面电缆传播延迟时间约6?s/km来说，特别对于近距离的站点，要相差几个数量级。 无线传输介质——卫星通信 无线的特点: 安装简单，方便； 直线传播,受环境影响较大，抗界干扰能力差； 安全性差，性能较不稳定； 远距离（卫星）传播，时延较大，不利于音视频应用； 5.1.1 双绞线、同轴电缆及光缆 1. 双绞线 双绞线（twisted pair）是最普通的传输介质，它由两根绝缘的金属导线扭在一起而成，如图所示: 3.3 双绞线 双绞线的特点 双绞线虽然常常用于传输模拟信号，但同样适合于数字信号的传输 。 双绞线在传输期间信号衰减较大，当距离较远时信号丢失很多，一般在线路上采用信号放大技术来再生波形。 双绞线使用简便，价格便宜，实用性很强，因此在局域网中使用非常普遍。 双绞线电缆被国际电气工业协会定义为5种型号，型号越高级别也就越高，性能也越好，也可以按此把UTP分为6类。计算机网络常使用第3种和第5种，即通常所说的3类双绞线和5类双绞线。 UTP分类 1类UTP：主要用于电话连接，通常不用于数据传输。 2类UTP：通常用在程控交换机和告警系统。ISDN和T1/E1数据传输也可以采用2类电缆，2类线的最高带宽为1MHz 。 3类UTP：又称为声音级电缆，是一类广泛安装的双绞线。此类UTP的阻抗为100Ω，最高带宽为16MHz，适合于10Mbit/s双绞线以太网和4Mbi