您好, 歡迎來到化工儀器網
網絡傳輸媒介及連線設備
網絡傳輸媒介及連線設備
網絡上數據的傳輸需要有“傳輸媒體"，這好比是車輛必須在公路上行駛一樣，道路質量的好壞會影響到行車的安全舒適。同樣，網絡傳輸媒介的質量好壞也會影響數據傳輸的質量，包括速率、數據丟失等。
常用的網絡傳輸媒介可分為兩類：一類是有線的；一類是無線的。有線傳輸媒介主要有同軸電纜、雙膠線及光纜；無線媒介有微波、無線電、激光和紅外線等。
一、同軸電纜（Coaxial cable）及有關設備
同軸電纜可分為兩類：粗纜和細纜，這種電纜在實際應用中很廣，比如有線電視網，就是使用同軸電纜。不論是粗纜還是細纜，其中央都是一根銅線，外面包有絕緣層。如圖1所示。
圖1
由于同軸電纜絕緣效果佳，頻帶也寬，數據傳輸穩定，價格適中，性價比高，是局域網中普遍采用的一種媒介。經常提到的10BASE-2以太網就是使用細同軸電纜組網的。
使用同軸電纜組網，需要在兩端連接50歐的反射電阻，這就是通常所說的終端匹配器。
同軸電纜組網的其它連接設備，細纜與粗纜的不盡相同。即使名稱一樣，其規格大小也有差別。
1、細纜連接設備及技術參數
采用細纜組網，除需要電纜外，還需要BNC頭、T型頭及終端匹配器等。如圖2。同軸電纜組網的網卡必須帶有細纜連接接口（通常在網卡上標有"BNC"字樣）。
下面是細纜組網的技術參數：
最大的干線段長度；185米
最大網絡干線電纜長度：925米
每條干線段支持的最大結點數：30
BNC、T型連接器之間的最小距離：0.5米
2、粗纜連接設備
包括轉換器、DIX連接器及電纜、N－系列插頭、N－系列匹配器，如圖3。使用粗纜組網，網卡必須有DIX接口（一般標有DIX字樣）。
下面是采用粗纜組網的技術參數：
最大的干線長度：500米
最大網絡干線電纜長度：2500米
每條干線段支持的最大結點數：100
收發器之間的最小距離：2.5米
收發器電纜的最大長度：50米
二、雙絞線（Twisted-pair）
雙絞線是由兩條導線按一定扭距相互絞合在一起的類似于電話線的傳輸媒體，每根線加絕緣層并有顏色來標記，如圖4所示。成對線的扭絞旨在使電磁輻射和外部電磁干擾減到最小。雙絞線按其電氣特性分級或分類。
圖4
EIA/TIA（電氣工業協會/電信工業協會）第一類雙絞線通常在LAN技術中不使用,主要用于模擬話音。
EIA/TIA第二類可用于綜合業務數據網（數據），如數字話音、IBM3270等。這兩類雙絞線在LAN中很少使用。
EIA/TIA第三類雙絞線是一種24WG的四對非屏蔽雙絞線,符合EIA/TIA568標準中確定的100歐姆水平步線電纜的要求，可用來進行10Mbps和IEEE802.3 10Base-T的話音和數據傳輸。
EIA/TIA第四類雙絞線在性能上比第三類有一定改進,適用于包括16Mbps令牌環局域網在內的數據傳輸速率。其傳輸特性滿足EIA/TIA Technical Services Bulletin 定義的第四類電纜的規范，也滿足NEMA和UL Twisted-pair Qualification Program定義的規范。這類雙絞線可以是UTP，也可以是STP。
EIA/TIA第五類雙絞線是24AWG的4對電纜，比100歐姆低損耗電纜具有更好的傳輸特性，并適用于16Mbps以上的速率，最高可達100Mbps。150歐姆STP是另外一種高性能屏蔽式22AWG或24AWG的電纜，它支持的數據傳輸速率可達100Mbps或更高，并支持600MHz頻帶上的全息圖象。
使用雙絞線組網，網卡必須帶有RJ45接口，另外還需要一個非常重要的設備----集線器HUB。圖5是RJ45接頭示意圖。
圖5
根據AT&T接線標準，雙絞線與RJ45接頭的連接方法在10BASE-T和100BASE-T是相同的。它需要4根導線通信，兩條用于發送數據，兩條用于接收數據，如圖6。
圖6
注意，在接線時，一定要按線的顏色對應接線，否則會使通信不穩定。
雙絞線（10BASE-T）以太網技術規范可歸結為5-4-3-2-1規則：
允許5個網段，每網段最大長度100米
在同一信道上允許連接4個中繼器或集線器
在其中的三個網段上可以增加節點
在另外兩個網段上，除做中繼器鏈路外，不能接任何節點
上述將組建一個大型的沖突域，最大站點數1024，網絡直徑達2500米
上述規則只是一個粗略的設計指南，實際的數據因廠家不同而異，現在的集線器一般可以級鏈7層。雙絞線組網的基本要求是網絡部件間延時滿足如下公式：
（中繼器延時 + 電纜延時 + 網卡延時×2）×2 < 51.2ms
利用雙絞線組網，可以獲得良好的穩定性，在實際應用中越來越多。尤其是近年來，快速以太網的發展，利用雙絞線組建不須再增加其它設備，因此被業界人士看好。
三、光纖（Fiber Optical Cable）
組建快速網絡，光纖是選擇。光纜是由許多細如發絲的塑膠或玻璃纖維外加絕緣護套組成，光束在玻璃纖維內傳輸，防磁防電，傳輸穩定，質量高，適于高速網絡和骨干網。如圖7所示。
圖7
利用光纜連接網絡，每端必須連接光/電轉換器，另外還需要一些其它輔助設備。基于光纜的網絡，國際標準化組織ISO制定了許多規范，具體如下：
10BASE-FL
10BASE-FB
10BASE-FP
其中10BASE-FL是使用*泛的數據格式，下面是其組網規則：
最大段長： 2000M
每段最大節點（NODE）數：2
每網絡最大節點（NODE）數： 1024
每鏈的最大HUB數：4
表1是三種傳輸媒介的比較。
表1 同軸電纜、雙絞線、光纜的性能比較
| 傳輸媒介 | 價格 | 電磁干擾 | 頻帶寬度 | 單段最大長度 |
| UTP | 實惠 | 高 | 低 | 100 米 |
| STP | 一般 | 低 | 中 等 | 100 米 |
| 同軸電纜 | 一般 | 低 | 高 | 185米/500米 |
| 光纜 | 最高 | 沒有 | * | 幾十公里 |
四、無線媒體
上述三種傳輸媒體的有一個共同的缺點，那便是都需要一根線纜連接電腦，這在很多場合下是不方便的。無線媒體不使用電子或光學導體。大多數情況下地球的大氣便是數據的物理性通路。從理論上講，無線媒體最好應用于難以布線的場合或遠程通信。無線媒體有三種主要類型：無線電、微波及紅外線。下面我們主要介紹無線電傳輸介質。
無線電的頻率范圍在10KHz-16KHz之間。在電磁頻譜里，屬于“對頻"。使用無線電的時候，需要考慮的一個重要問題是電磁波頻率的范圍（頻譜）是相當有限的。其中大部分都已被電視、廣播以及重要的政府和軍隊系統占用。因此，只有很少一部分留給網絡電腦使用，而且這些頻率也大部分都由國內“無線電管理委員會（無委會）"統一管制。要使用一個受管制的頻率必須向無委會申請許可證，這在一定程度上會相當不便。如果設備使用的是未經管制的頻率，則功率必須在1W以下，這種管制目的是限制設備的作用范圍，從而限制對其它信號的干擾。用網絡術語來說，這相當于限制了未管制無線電的通信帶寬。下面這些頻率是未受管制的：
902 ～ 925MHz
2.4GHz(全球通用)
5.72 ～ 5.85 GHz
無線電波可以穿透墻壁，也可以到達普通網絡線纜無法到達的地方。針對無線電鏈路連接的網絡，現在已有相當堅實的工業基礎，在業界也得到迅速發展。