网络传输介质教案

教学目标了解各种传输介质的特性重点难点把握常用双绞线的种类把握双绞线的线序标准了解同轴电缆的根本学问把握光纤的传输原理和种类学问精讲

第五章计算机网络设备第一节网络传输介质导学案在计算机网络中使用各种传输介质来组成物理信道，传输介质不同信道的性能就不同，导致使用的网络技术就不同。传输介质可分为有线介质如双绞线、同轴电缆、光纤和无线介质如微波、红外线、激光。一、双绞线(TP:TwistedPairwire)双绞线电缆双绞线由两根具有绝缘保护层的铜导线组成，一般由两根22～26号绝缘铜导线相互缠绕而成。把两根绝缘的铜导线按确定密度相互绞在一起,可降低信号干扰的程度,每一根导线在传输中辐射的电波会被另一根线上发出的电波抵消。把一对或多对双绞线放在一个绝缘套管中就形成了双绞线电缆。分类依据是否承受屏蔽技术，双绞线可分为非屏蔽双绞线(UnshildedTwistedPair，UTP)和屏蔽双绞线(ShieldedTwistedPair，STP)。UTP与STP的特性比较表UTPUTP缺点信息很简洁被窃听STP不能完全消退辐射价格较高,安装困难优点价格较低有较高的传输速率,100米内155Mbps，外层由铝泊包裹,以减小幅射,1类、2类、3类、4类、55类、6类双绞线。3.1各类双绞线的主要特性类型〔bit/s〕传输信号类型应用1类20K模拟信号线路2类1M1M一般通信线路3类10M模拟信号和数字信号以太网和令牌环网4类20M模拟信号和数字信号令牌环网5类100M模拟信号和高速数字信号ATMFDDI5155M模拟信号和高速数字信号高速以太网、ATM6200M模拟信号和高速数字信号高速以太网、ATM常见的10BASE-T及100BASE-T10BASE-T中承受3类或410Mb/s,100BASE-T5100Mb/s。双绞线线序标准568A568A绿白——1，绿——2，橙白——3，蓝——4，蓝白——5，橙——6，棕白——7，棕——8不常用现在各单位家庭用的都是 B线序568B12345，绿——678〔“橙白“是指浅橙色，或者白线上有橙色的色点或色条的线缆，绿白、棕白、蓝白亦同〕。双绞线的挨次与RJ45为了保持最正确的兼容性，普遍承受 EIA/TIA568B标准来制作网线。二、同轴电缆同轴电缆以硬铜线为芯，外包一层绝缘材料。具有很好的抗干扰性和高带宽，有两种广泛使用的同轴电缆。一种是50Ω电缆，用于数字传输，由于多用于基带传输，也叫基带同轴电缆；另一种是75Ω电缆，用于宽带传输。目前，同轴电缆大量被光纤取代，但仍广泛应用于有线电视和某些局域网。1依据直径不同可分为粗同轴电缆和细同轴电缆两种。粗同轴电缆直径为10mm，当传输速率为10Mbps时，传输距离可达500m；细同轴电缆直径为5mm，当传输速率为10Mbps时，传输距离可达185m。粗同轴电缆价格较高，且安装困难。2、宽带同轴电缆75Ω同轴电缆也称宽带同轴电缆，在计算机通信中的同轴电缆网络。可用于模拟信号的传输也可传输数字信号。同轴电缆的特性比较表特点传输支持设备最大传方式数〔台〕输距离

优点 缺点 用途传送过程中信号容50Ω 基带电缆 传输75Ω 宽带电缆 传输

几百台 几公里几十公数千台里

高带宽极好的噪声抑制特性可同时进展模拟信号与数字信号的传输

易发生畸变和衰减，传输距离小于1000m传输数字信号时须进展A/D转换

数据通信闭路电视两头装上BNCTT型接头与AUI接口相连进展安装。三、光纤光纤是光导纤维的简称。光纤是由格外透亮的石英玻璃拉成的细丝，为了提高机械强度必需将光纤做成很结实的光缆。一根光缆可以包括一到数百根光纤，再加上加强芯和填充物，必要是还可以放入远程供电电源线，最终加上包带层和外护套。光纤通信是以光波为载体，以光导纤维为传输介质的一种通信方式，它利用传递光脉冲进展通信，有10输到达接收端，再将光信号复原成电信号。依据光在光纤中的传播方式，光纤可分为：单模光纤和多模光纤。单模光纤〔SingleModeFibre〕是指光纤的光信号仅与光纤轴成单个可区分角度的单光线传输。其纤芯直径为8~10μm多模光纤〔MultiModeFibre〕是指光纤的光信号与光纤轴成多个可区分角度的多光线传输。其纤芯直径为50~200μm，在给定的工作波长上能以多个模式传输同时传输多个信号，通常以LED做光源，传输距离短、传输速率低。与单模光纤相比其传输性能相对要差。传输介质最大传输距离传输速传输介质最大传输距离传输速传输率(bps)信号优点缺点适用场合双绞线非屏蔽100100M模拟数字屏蔽 几百米155M数字同轴电缆50Ω 几公里10M数字高带宽模拟抗干扰性好距离短高速的数75Ω随传输的信号不同而不同(数字)误码率低10-7-10据传输系－11统单模2100M~1G光纤容量大、传输速率高模拟损耗小、距离远数字抗电磁干扰性能强、误码率低、保密性好机械强度低。价格昂贵安装不易适用于长距离主干线模拟频带窄、传输衰减易于连接、价格适用于中多模500100M~1G数字大廉价短距离主干网价格廉价、机敏易弯曲、易安装信号衰减较大抗干扰力气差误码率高适合构造具阻燃性10-5~10-6易被窃听化布线点到点或安装较前者困难多点连接价格廉价误码率为10-6-10-8光纤可以支持FDDI主干、1000Base-FX、100Base-FX到桌面、ATM主干和ATM到桌面，还可以支CATV/CCTV及光纤到桌面。网络传输介质当堂练习一、选择题1．在以下传输介质中，对于单个建筑物内的局域网来说，性能价格比最高的是 A。A〕双绞线 B〕同轴电缆 C〕光纤 D〕无线介质分析：近距离的数据传输一般不用光纤和无线介质，局域网中可用双绞线或同轴电缆，由于双绞线的价格比低，其传输速率接近于同轴电缆，在目前的大多数局域网中均承受双绞线作为首选的传输介质。2．以下传输介质中承受RJ-45头作为连接器件的是 D 。A〕粗缆 B〕光纤 C〕细缆 D〕双绞线STII连接器或SCBNCT型头，粗缆需要特别的TRJ-45网络设备进展相连。3.双绞线的两根绝缘的铜导线按确定密度相互绞在一起的目的是 B。A)阻挡信号的衰减 B)降低信号干扰的程度C)增加数据的安全性 D)没有任何作用分析：把两根绝缘的铜导线按确定密度相互绞在一起，每一根导线在传输中辐射的电波会被另一根线上发出的电波抵消，以降低信号干扰的程度，虽然在确定程度上可减小信号的衰减但不行以阻挡衰减。4．依据 C ，可将光纤分为单模光纤和多模光纤。A)光纤的粗细 B)光纤的传输速率C)光在光纤中的传播方式 D)光纤的传输距离分析：依据光在光纤中的传播方式的不同可将光纤分为单模和多模光纤，因其工作原理不同，单模光纤传播的距离较多模光纤远，而光纤中的纤芯粗细有所不同，一般所指的光纤是指加有填充物和外包装后的光纤电缆。5〔08年题〕在计算机网络系统中，承受粗缆连接并通过中继器进展延长后，总的传输长度在理论上可达 D 米。A．185 B．500 C．925 D．2500．··:2500〔可加四个中继器构5个网段〕·每条干线段支持的最大结点数:100·收发器之间最小距离:2.5:50米。6〔09年题〕单模光纤与多模光纤比较 A 。A．单模光纤的传输距离远 B．多模光纤的性能优于单模光纤C．多模光纤比单模光纤细 D．单模光纤的整体传输性能差分析：见导学案7〔10年题〕某大学主校区至分校区相距30km，应选用 C 作为传输介质将两个校区网络相连。A．同轴电缆 B．双绞线 C．单模光纤 D．多模光纤分析：参见各介质传输距离8〔11年题〕以下传输介质中线路损耗最低、传输距离最远、信道最宽的是 B 。A．双绞线 B．单模光纤 C．同轴电缆 D．多模光纤分析：详见导学案二、推断题屏蔽双绞线由于在外层加了屏蔽层，所以信号不易被窃听。 〔T〕分析：由于非屏蔽双绞线传输信息时会向四周产生幅射，因此信息很简洁被窃听；而屏蔽双绞线电缆的外层由铝泊包裹,目的是为了减小幅射。多模光纤的传输距离较单模光纤的传输速度远。 〔F〕分析：由于多模光纤的频带比单模光纤的窄，信号在其上进展传输时的衰减大，故传输距离要比单模光纤的近。局域网中常用同轴电缆作为通信介质，一般使用75〔F〕分析：5075而后者常用的是有线电视电缆。4．计算机内的数字信号都可用电信号不表示，因此光纤内传输的也是一种电信号〔F〕分析：光纤内传送的是光信号5．使用光纤可进展远距离传输，但传输损耗高。〔F〕分析：光纤损耗低。三、填空题7．使用光纤作为传输介质传送电信号时，先将电信号变换成 光信号 ，然后在光纤中传输到达接收端，再将 光信号 复原成电信号。8〔11年高考题10BASE-F表示使用 光纤 作为传输介质、传输速率为10Mbps的以太网准。分析：10BASE-F为光缆以太网P42。9〔11年高考题〕5类双绞线由棕色、绿色、 蓝 色和橙色4对线组成。分析：P6410〔12高考题〕利用光纤传送信号，在接收端需要进展 光电 转换。分析：见导学案课后练习：一、选择题1．10BASE-T通常是用＿＿C＿＿作传输介质。A〕细缆 B〕粗缆 C〕.双绞线 D〕光缆分析：P41在计算机网络中，以下通信介质属于有线通信介质的是 CA〕微波B〕红外线C〕光缆D〕激光以下说法中，不正确的选项是 D 。A〕双绞线主要是用来传输模拟声音信息的,但同样适用于数字信号的传输。B〕利用双绞线作传输介质，在传输期间,信号的衰减比较大,并且产生波形畸变。C〕利用双绞线传输信息时要向四周幅射,信息很简洁被窃听。D〕屏蔽双绞线电缆的外层由铝泊包裹,目的是为了防止信息被窃听。分析：可削减信号的幅射，但不能完全没有幅射，所以仍能被窃听。非屏蔽双绞线电缆具有以下除 D 外的优点。A〕重量轻、易弯曲、易安装; B〕将串扰减至最小或加以消退;C〕具有独立性和机敏性,适用于构造化综合布线。 D〕不具有阻燃性。分析：P63D 不是光纤所具的特点。A〕传输频带宽、信息容量大。 B〕线路损耗低、传输距离远。C〕抗干扰力气强，不受外界电磁与噪声的影响，误码率低。D〕质地较坚硬，机械强度高。分析：P66模拟信号承受模拟传输时承受以下A 设备以提高传输距离。A〕中继器B〕放大器C〕调制解调整器D〕编码译码器分析：P100二、推断题1．双绞线的传输速率比其他传输介质的要低，因此一般网络中很少用〔F〕分析：局域网中常用双绞线。2．微波作为一种无线传输介质具有很强的方向性，但也简洁被窃听〔F〕分析：微波是以空间幅身方式传播的，方向性差，简洁被窃听。红外线、激光具有很强的方向性，不易被窃听。3．5100bps〔F〕分析：5100Mbps。见P64三、填空题1．在计算机网络中，双绞线、同轴电缆以及光纤等用于传输信息的载体被称有线 介质。2、FDDI是一种变速的环型网络，它使用＿＿＿光纤＿＿传输介质，且信号是单向传递的。3．光纤是＿＿＿光导纤维＿＿＿的简称。光纤通信系统是以＿＿＿光波为载体、以＿＿光导纤维＿＿为传输介质的通信方式。TCP/IP一、选择题1、TCP/IP协议指的是 D 。A〕文件传输协议B〕网际协议C〕超文本传输协议D〕一组协议的统称2、 C 是TCP/IP协议的特点。A)它是一个开放的协议标准，独立于特定的操作系统，但不能独立于硬件B)协议简洁，传输不行靠C)全部设备具有惟一的IPD)安全机敏〔10年高考题〕3、接收和发送电子邮件需要使用的协议是 SMTP 和POP3二、推断题〔F〕1、TCP/IP