第03章-网络通信介质及通信设备课件

第3章网络通信介质及通信设备第3章网络通信介质及通信设备本章内容网络通信介质（同轴电缆双绞线光纤红外线传输微波通信）网络通信设备（网卡调制解调器集线器交换机路由器无线设备）本章内容3.1.1同轴电缆1、同轴电缆的结构外导体屏蔽层绝缘层绝缘保护套层内导体同轴电缆由内导体铜质芯线（单股实心线或多股绞合线）、绝缘层、网状编织的外导体屏蔽层以及保护塑料外层组成。3.1.1同轴电缆1、同轴电缆的结构外导体屏蔽层绝缘层绝缘同轴电缆的特点由于外导体屏蔽层的作用，同轴电缆具有较好的抗干扰特性（特别是高频段），能够保证数据在电缆中准确无误地传输。适合高速数据传输。数据在同轴电缆中的传输距离也比双绞线远，不过价格自然也比双绞线高。广泛使用的同轴电缆有两种：阻抗为50Ω(欧姆)的基带同轴电缆（一般用于二进制数据信号的传输，多用于计算机局域网）阻抗为75Ω的宽带同轴电缆（用于高带宽数据通信，支持多路复用,常见于有线电视系统的信号传输）同轴电缆的特点由于外导体屏蔽层的作用，同轴电缆具有较好的抗干2、同轴电缆的分类分类阻抗用途RG-5975Ω有线电视RG-5850Ω细缆以太网RG-1150Ω粗缆以太网2、同轴电缆的分类分类阻抗用途RG-5975Ω有线电视RG-同轴粗缆和同轴细缆应用于计算机网络的基带同轴电缆主要有两种，即“粗缆”和“细缆”。（1）同轴粗缆（粗同轴电缆，直径1.27cm简称AUI）同轴粗缆和同轴细缆应用于计算机网络的基带同轴电缆主要有两种，同轴粗缆的特点同轴粗缆由于直径较粗，因此弹性较差粗缆的连接头的制作方法也相对复杂得多，不能直接与计算机连接，它需要通过一个转接器转换后，才能连接到计算机上。粗缆的强度较强，具有较高的可靠性，网络抗干扰能力强，最大传输距离也比细缆长，粗缆的主要用途是用作网络的主干线。同轴粗缆的特点同轴粗缆由于直径较粗，因此弹性较差同轴粗缆的配件BNC接头收发器终端电阻同轴粗缆的配件BNC接头（2）同轴细缆细缆（细同轴电缆，直径0.26cm，简称BNC）最大传输距离185m

同轴细缆外观和内部结构

（2）同轴细缆细缆（细同轴电缆，直径0.26cm，同轴细缆的特点线材价格和连接头成本都比较低，且不需要购置集线器等设备。适合架设终端设备较为集中的小型以太网络。安装时，同轴细缆线总长不要超过180m，否则信号将严重衰减。同轴细缆的特点线材价格和连接头成本都比较低，且不需要购置同轴细缆的配件终端电阻T型接头BNC接头同轴细缆的配件终端电阻关于BNC接头

BNC接头，是一种用于同轴电缆的连接器，全称是BayonetNutConnector（刺刀螺母连接器，这个名称形象地描述了这种接头外形），又称为BritishNavalConnector（英国海军连接器，可能是英国海军最早使用这种接头）或BayonetNeillConselman（NeillConselman刺刀，这种接头是一个名叫NeillConselman的人发明的）。

BNC接头可没有被淘汰，因为同轴电缆是一种屏蔽电缆，有传送距离长、信号稳定的优点。目前它还被大量用于通信系统中，如网络设备中的E1接口就是用两根BNC接头的同轴电缆来连接的，在高档的监视器、音响设备中也经常用来传送音频、视频信号。被淘汰只不过是10Base-2以太网，这种网络使用50欧的RG-58A/U同轴电缆的，速率为10Mb的，总线型网络，维护不便。所以现在组建这种网络的BNC接口网卡也被淘汰了。关于BNC接头BNC接头，是一种用于同轴电缆的连接器，全称3.1.2双绞线

双绞线（TwistedPair）是一种最常使用的有线物理传输介质。它由两根绝缘的铜线互绞在一起而得名。将两根导线绞在一起的目的是减少来自其他导线中的信号干扰。相对于其他有线物理传输介质（同轴电缆和光纤）来说，双绞线价格便宜，也易于安装使用，但在传输距离、信道宽度和数据传输速度等方面均受到一定限制。3.1.2双绞线

双绞线（TwistedPai双绞线电缆的分类

屏蔽双绞线(STP)非屏蔽双绞线(UTP)双绞线电缆的分类1）屏蔽双绞线（STP）

屏蔽双绞线

封套/外壳

金属箔屏蔽层

双绞线对

1）屏蔽双绞线（STP）屏蔽双绞线封套/外壳第03章-网络通信介质及通信设备课件2）非屏蔽双绞线（UTP）

非屏蔽双绞线

封套/外壳

双绞线对

2）非屏蔽双绞线（UTP）非屏蔽双绞线封套/外壳双绞2、双绞线的分类TIA/EIA568标准中对双绞线进行了规范的说明，将双绞线电线分成1,2,3,4,5和6类，不久又提出了7类，所有这些电缆都必须符合TIA/EIA568标准，使用最多的是3类或5类双绞线。1类线（CAT1）：一种包括两个电线对的UTP形式。1类适用于话音通信，而不适用于数据通信。因为其每秒最多只能传输20千位（Kbps）的数据。2类线(CAT2):一种包括4个电线对的UTP形式。数据传输速率可以达到4Mbps。由于其数据传输速率较低，因此2类线很少用于目前的网络中。2、双绞线的分类TIA/EIA568标准中对双绞线常用的双绞线的类别、带宽和典型应用绞合线类别带宽典型应用316MHz低速网络；模拟电话420MHz短距离的10BASE-T以太网5100MHz10BASE-T以太网；某些100BASE-T快速以太网5E（超5类）100MHz100BASE-T快速以太网；某些1000BASE-T吉比特以太网6250MHz1000BASE-T吉比特以太网；ATM网络7600MHz可能用于今后的10吉比特以太网至今为止，国际标准化组织有关7类双绞线的标准还没有正式推出。常用的双绞线的类别、带宽和典型应用绞合线类别带宽典型应用313、双绞线的连接方法

双绞线3、双绞线的连接方法双绞线双绞线的线序标准有两种EIA/TIA568AEIA/TIA568B双绞线的线序标准有两种EIA/TIA规定的两种线序标准（标准568A）：白绿，绿，白橙，蓝，白蓝，橙，白棕，棕。

（标准568B）：白橙，橙，白绿，蓝，白蓝，绿，白棕，棕。

EIA/TIA规定的两种线序标准（标准568A）：白绿，绿，RJ—45水晶头RJ—45水晶头1）直接连接法直通线（正线）两端线序一样，都是568B（标准568B）：白橙，橙，白绿，蓝，白蓝，绿，白棕，棕。这种网线一般是用在集线器或交换机与计算机之间的连接。1）直接连接法直通线（正线）2）交叉连接法交叉线一端为另一端的1、3和2、6线对调，一端是568A，另一端是568B1

2

3（标准568A）：白绿，绿，白橙，蓝，白蓝，橙，白棕，棕。

6（标准568B）：白橙，橙，白绿，蓝，白蓝，绿，白棕，棕。

这种网线一般用在集线器（交换机）的级连、服务器与集线器（交换机）的连接、对等网计算机的直接连接等情况下。经常用于两台电脑直接互连传送数据。2）交叉连接法交叉线双绞线交叉连接法的各线的作用双绞线交叉连接法的各线的作用3.1.3光纤

光纤是光导纤维的简称，是一种性能非常优秀的网络传输介质。依靠光波承载信息，用光脉冲的出现表示“1”，不出现表示“0”。由于可见光的频率非常高，因此一个光纤通信系统的传输带宽远远大于目前其它各种传输媒体的带宽。(通常25000~30000GHz)3.1.3光纤

光纤是光导纤维的简称，是一种性能非常优秀1、光纤的结构和物理特性护套包层通常，光纤一端的发射装置使用发光二极管（lightemittingdiode,LED）或一束激光将光脉冲传送至光纤，光纤的另一端的接收装置使用光敏元件来检测脉冲。1、光纤的结构和物理特性护套包层通常，光纤一端的发射装置使光缆由于光纤非常细，连包层一起的直径也不到0.2mm，因此必须将光纤做成很结实的光缆。光缆的芯数就是里面有几根纤芯，常用的有4，6，8，12，24，48，96，144等光缆由于光纤非常细，连包层一起的直径也不到0.2mm，因此必入射角<临界角，折射入射角=临界角，折射入射角>临界角，反射高密度低密度光线的发射与折射入射角<临界角，折射光线的发射与折射光线在光纤中的折射折射角入射角包层（低折射率的媒体）包层（低折射率的媒体）纤芯（高折射率的媒体）包层纤芯如果从纤芯射到纤芯表面的光线的入射角足够大（大于某一个临界角度），光线碰到包层时就会折射回纤芯，出现全反射。这个过程不断重复，光也就沿着光纤传输下去。光线在光纤中的折射折射角入射角包层包层纤芯包层光纤的成分光纤的材料主要有超纯二氧化硅（SiO2）多成分光导玻璃纤维塑料纤维等

光纤的成分光纤的材料主要有几种材料构成的光纤的特点采用超纯二氧化硅制成的光导纤维，技术和价格成本都非常高，但是其传输损耗是所有光纤材料中最小的。采用多成分光导玻璃纤维材质制作的光纤，性价比最高。目前，用户通常使用的就是这种光导纤维。采用塑料纤维制造的光纤传输损耗最大，但是成本较低，一般只用于短距离通信。几种材料构成的光纤的特点采用超纯二氧化硅制成的光导纤维，技2、光纤分类1）多模光纤2）单模光纤多模阶跃光纤多模渐变光纤(多模梯度光纤)2、光纤分类多模阶跃光纤1）多模光纤

多模光纤的中心玻璃芯较粗，一般为50μm或62.5μm，大致与人的头发的粗细相当，可传输多种模式的光。但其模间色散较大，而且随距离的增加会更加严重，这就限制了传输数字信号的频率。因此，多模光纤传输的距离比较近，一般只有几公里。根据光纤的折射率沿径向分布函数不同又进一步分为多模阶跃光纤，和多模渐变光纤。1）多模光纤

多模光纤的中心玻璃芯较粗，一般为52）单模光纤

单模光纤的中心玻璃芯很细（直径为8μm——10μm

），一般为9μm或10μm，只能传一种模式的光。这是与多模光纤最大的区别。正因为如此，单模光纤的模间色散很小，对光源的稳定性的要求较高，适用于远程通信。2）单模光纤

单模光纤的中心玻璃芯很细（直径为8单模光纤和多模光纤的区别单模光纤和多模光纤的区别在于光线在光纤内的传播方式不同单模光纤和多模光纤的区别单模光纤和多模光纤的区别在光纤的传播模式1、多模，阶跃折射率模式2、多模，渐变折射率模式3、单模有失真有失真几乎无失真光纤的传播模式1、多模，阶跃折射率模式有失真有失真几乎无失真单模光纤和多模光纤的对比单模光纤的传输性能优于多模光纤，但单模光纤价格较贵单模光纤多用于长距离、大容量的主干光缆传输系统多模光纤只适合近距离传输，一般多在局域网中使用单模光纤和多模光纤的对比单模光纤的传输性能优于多模光纤，但单3、光纤的特点优点：体积小，重量轻频带宽，通信容量非常大传输过程中信号衰减小中继器数量少，中继距离长，对远距离传输特别经济电磁隔离，抗雷电干扰性能好无串音干扰，保密性好，不易被窃听或截取数据缺点：安装困难，将两根光纤精确地连接需要专用设备目前光电接口价格高3、光纤的特点优点：缺点：几种导向传输媒体的比较抗几种导向传输媒体的比较抗3.1.4无线传输使用非导向媒体进行无线传输的原因：在交通不便、施工不便的地方（高山、海洋、城市），或距离较远的情况下，使用无线传输方式，成本较低。信息技术的发展，人们要求在运动中进行电话通信或计算机通信。3.1.4无线传输使用非导向媒体进行无线传输的原因：1、红外线传输红外线通信是一种近距离、低功耗、保密性强的通讯方案。红外线链路只需一对收发器，可调制不相干的红外光，在视线距离的范围内传输，具有很强的方向性。主要应用于近距离进行“点对点”的直线数据传输，因此在小型的移动设备中获得了广泛的应用。1、红外线传输蓝牙通信蓝牙技术是爱立信、IBM等5家公司在1998年联合推出的一项无线网络技术。“蓝牙”（Bluetooth）开始于瑞典爱立信公司的一个项目，最初的名字叫HaraldBlaatand。哈洛德HaraldBlaatand是丹麦的一个国王（940~981年）他统一了丹麦和挪威。Blaatand翻译成英语的Bluetooth。

蓝牙通信Bluetooth是一种采用了全球通用的短距离无线连接技术，使用与微波相同的2.4GHz附近免付费、免申请的无线电频段。为避免此频段电子装置众多而造成的相互干扰，因而以一千六百次高难度跳频以及加密保密技术。传输速率在432Kbps到721Kbps不等，传输范围大约为10米左右。蓝牙规范中广为应用的成熟版本为1.1，带宽约1Mbps，而也有的版本达2Mbps。2.0版速率是3Mbps。Bluetooth是一种采用了全球通用的短距离无线连接技术，2、微波通信微波在空间主要是直线传播。主要的工作频率范围为2GHz—40GHz。传统的微波通信分为：地面微波通信：利用定向抛物线在较低的GHz范围内收发信号。卫星微波通信：在定向抛物线和天线之间传输信号。2、微波通信微波在空间主要是直线传播。主要的工作频率范围为1．地面微波通信地面微波通信是以直线方式传播，各个相邻站点之间必须形成无障碍的视距传播，这就是经常看到采用高架天线塔进行微波发送的主要原因。地面微波的工作频率范围一般为1～20GHz，由于受到地形和天线高度的限制，两微波站间的通信距离一般为30～50km。1．地面微波通信地面微波的工作频率范围一般为1～2．卫星通信卫星通信适合广播数据发送，通过卫星中继站，可以将信号向多个接收结点进行发送。卫星通信的最大特点是通信距离远，且通信费用与通信距离无关。信息传输的时延和安全性差是卫星通信的两个最大的弊端。2．卫星通信信息传输的时延和安全性差是卫星通信的两个最大的弊同步卫星发射出的电磁波能辐射到地球上的通信覆盖区的跨度达18000多公里。而同步卫星的视角几乎是120度宽。因此从原理上讲，只要地球赤道上空的同步轨道上，等距离地放置3颗相隔120度的卫星，就能基本上实现全球的通信。同步卫星发射出的电磁波能辐射到地球上的通信覆盖区的跨度达18卫星微波波段频率(GHz)下行(GHz)上行(GHz)问题C4/63.7~4.25.925~6.425地面上的干扰Ku11/1411.7~12.214.0~14.5降雨Ka20/3017.7~21.727.5~30.5降雨，设备价格高卫星微波波段频率(GHz)下行(GHz)上行(GHz)问题近地卫星高度在500千米以下的航天器轨道称为低轨道，500km~2000km高的轨道称为中轨道。中、低轨道合称为近地轨道。近地卫星地球同步卫星地球同步卫星距赤道的高度约为36000km，相对于地球静止于赤道上空。从地面上看，卫星保持不动；从地球之外看，卫星与地球共同转动。地球同步卫星地球同步卫星距赤道的高度约为36000km，相信号带宽：(bandwidth)是指信号具有的频带宽度，单位是Hz赫（或千赫、兆赫、吉赫等）。在模拟信道中，表示通信线路允许通过的信号频带范围就称为线路带宽(通频带)。在数字信道中，“带宽”是所能传送的“最高数据率”同义语，单位是“比特每秒”。信号带宽：(bandwidth)是指信号具有的频带宽度，单位

3.2网络通信设备3.2.1网卡

网卡，又称为网络接口卡NIC(NetworkInterfaceCard)或网络适配器(adapter)

3.2网络通信设备网卡的作用CPU高速缓存存储器I/O总线计算机至局域网网络接口卡（网卡）串行通信并行通信计算机通过网卡和局域网进行通信网卡的重要功能：

进行串行/并行转换；对数据进行缓存；在计算机的操作系统安装设备驱动程序；实现以太网协议。网卡的作用CPU高存储器I/O总线计算机至局域网网络接口卡网卡的种类1.根据网络种类划分

ATM网卡令牌环网网卡以太网网卡以太网的连接比较简单，使用和维护起来比较容易，我们日常使用的网卡都是以太网网卡。

网卡的种类1.根据网络种类划分2.根据传输速率划分按传输速率（即其支持的带宽）分为:10Mbps网卡100Mbps网卡10/100Mbps自适应网卡千兆网卡（应用于服务器等产品领域）

2.根据传输速率划分按传输速率（即其支持的带宽）分为:3.根据工作对象来划分服务器专用网卡PC网卡笔记本电脑专用网卡无线局域网网卡

3.根据工作对象来划分1）服务器专用网卡

服务器专用网卡是为了适应网络服务器的工作特点而设计的。为了尽可能降低服务器CPU的负荷，一般都自带控制芯片。1）服务器专用网卡服务器专用网卡是为了适应网络2）PC网卡

在市场上常见的通常都是适合于PC机使用的PC网卡，此类网卡价格低廉、工作稳定，现已被广泛应用。现在很多主板上都有集成网卡。

2）PC网卡在市场上常见的通常都是适合于PC机使3）笔记本电脑专用网卡

笔记本专用网卡，即为PCMCIA网卡。PCMCIA是英文“PERSONALCOMPUTERMEMORYCARDINTERNATIONALASSOCIATION”的缩写(个人计算机存储卡国际协会)PCMCIA是专门用在笔记本或PDA、数码相机等便携设备上的一种接口规范（总线结构）。3）笔记本电脑专用网卡笔记本专用网卡，即为PCMC4）无线局域网网卡

无线局域网网卡是针对无线用户的网卡，它遵循IEEE802.11a、802.11b、802.11g标准。

IEEE（美国电子电气工程师协会）

4）无线局域网网卡无线局域网网卡是针对无线用户的网4.根据主板总线类型划分

1)ELSA与ISA网卡

由于EISA和ISA是早期的总线类型，ISA总线不支持100MHz的数据传输，因此ISA总线的网卡几乎已经被淘汰。2）PCI网卡

PCI是一种32位或64位的总线结构，它已经成为几乎所有个人计算机所采用的总线结构之一。

ISA网卡

PCI网卡4.根据主板总线类型划分1)ELSA与ISA网卡2）PC3）USB网卡

USB接口网卡是新近推出的产品，这种网卡是外置式的，具有不占用计算机扩展槽的优点，因而安装更为方便，主要是为了满足没有内置网卡的笔记本电脑用户。3）USB网卡USB接口网卡是新近推出的产品，这种5.根据网卡接口划分

1）RJ-45接口

2）BNC接口

3）混合接口

(RJ-45接口、BNC接口、AUI接口

)5.根据网卡接口划分1）RJ-45接口3.2.2调制解调器

一、调制解调器的功能与用途

是一个将数字信号与模拟信号进行互相转换的网络设备。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。调制解调器PC机电话交换网调制解调器数字比特流数字比特流模拟信号模拟信号源系统目的系统传输系统PC机3.2.2调制解调器一、调制解调器的功能与用途调制解调二、调制解调器的种类

1．内置式Modem

2．外置式Modem

二、调制解调器的种类1．内置式Modem2．将网络互相连接起来要使用中间设备，中间设备又称为中间系统或中继（relay）系统。根据中继系统所在的层次，可以有以下几种中继系统：物理层中继系统：中继器或转发器(repeater)。特殊的中继系统：集线器(hub)。数据链路层中继系统：交换机或网桥(bridge)。网络层中继系统：路由器(router)。网络层以上的中继系统：网关(gateway)。当中继系统是中继器或网桥时，一般并不称之为网络互连，因为这仅仅是把一个网络扩大了，而这仍然是一个网络。网关由于比较复杂，目前使用得较少。互联网都是指用路由器进行互连的网络。将网络互相连接起来要使用中间设备，中间设备又称为中间系统或中中继器在保证信号质量的前提下，双绞线的最大传输距离为100米。当两台电脑之间的距离超过100米时，需要安装一个“中继器”，将已经衰减得不完整的信号经过整理，重新产生出完整的信号再继续传送。中继器在保证信号质量的前提下，双绞线的最大传输距离为100中继器就是普通集线器的前身，集线器实际就是一种多端口的中继器。集线器一般有4、8、16、24、32等数量的RJ45接口，通过这些接口，集线器便能为相应数量的电脑完成“中继”功能。由于它在网络中处于一种“中心”位置，因此集线器也叫做“Hub”中继器就是普通集线器的前身，集线器实际就是一种多端口的中继器3.2.3集线器

集线器的英文称为Hub(义为：中心、枢纽)集线器的主要功能是对接收到的信号进行再生整形放大，以扩大网络的传输距离，同时把所有结点集中在以它为中心的结点上。

集线器3.2.3集线器集线器的英文称为Hub(义为：中心、枢集线器类型

1．按端口数量来分

8口、16口、24口、32口等种类

集线器上每个端口的真实速度除了与集线器的带宽有关外，与同时工作的设备数量也有关。各个用户会平分总带宽，却又不能同时通信。例如，一个带宽为10Mb的集线器上连接了8台计算机，当这8台计算机同时工作时，则每台计算机真正所拥有的带宽是10/8=1.25Mb

集线器类型1．按端口数量来分2.按带宽划分通常可分为l0Mbps,100Mbps,10/100Mbps自适应3种10Mb带宽的集线器的传输速度最大为10Mbps，即使与它连接的计算机使用的是100Mbps网卡，在传输数据时速度仍然只有10Mbps。10/100Mbps自适应集线器能够根据与端口相连的网卡速度自动调整带宽，当与10Mbps的网卡相连时，其带宽为10Mb；与100Mbps的网卡相连时，其带宽为100Mb，因此这种集线器也叫做“双速集线器”。2.按带宽划分集线器的不足

用户的数据包向所有结点发送，很容易遭到网络中其他计算机非法截获，导致数据通信不安全。

集线器采用共享带宽方式，如果一台集线器连接的机器数目较多，并且多台机器经常需要同时通信时，将导致集线器的工作效率很差，如发生信息堵塞、碰撞等。集线器连接了一个冲突域的网络。集线器的不足用户的数据包向所有结点发送，很容易遭到网络中其3个限制阻碍了主干集线器应用当各系的LAN用集线器互联时，先前独立的这些系的碰撞域变成了一个大的、公共的碰撞域。如果各个不同的系使用不同的以太网技术，采用一个主干集线器也许不能将这些系的集线器互联。每个以太网技术（10Base2、10Base5、10BaseT等）对在碰撞域内最大允许的节点数、碰撞域内两台主机之间的最大距离，以及在多级设计内最大允许级数都有约束。这些约束限制了能够连接到一个多级LAN的主机总数和改多级LAN的地理范围。3个限制阻碍了主干集线器应用当各系的LAN用集线器互联时，先如：某大学有三个系，各自有一个局域网三个独立的碰撞域一系二系三系碰撞域碰撞域碰撞域如：某大学有三个系，各自有一个局域网三个独立的碰撞域一系二系用集线器组成更大的以太网(都在一个碰撞域中)一系三系二系主干集线器一个更大的碰撞域碰撞域用集线器组成更大的以太网(都在一个碰撞域中)一系三系二系主干一系当把主干集线器换成交换机之后，每一个系的那部分网段是一个独立的碰撞域。三系二系碰撞域碰撞域碰撞域交换机一系当把主干集线器换成交换机之后，每一个系的那部分网段是一个3.2.4交换机

交换机的英文名为“Switch”，也叫交换式集线器，它通过对信息进行重新生成，并经过内部处理后转发至指定端口，具备自动寻址能力和交换作用。由于交换机根据所传递分组的目的地址，将每一分组独立地从源端口送至目的端口，避免了和其他端口发生碰撞。广义的交换机就是一种在通信系统中完成信息交换功能的设备。

快速以太网交换机

3.2.4交换机交换机的英文名为“Switch”，也叫交交换机在同一时刻可进行多个端口组之间的数据传输。并且每个端口都可视为是独立的网段，相互通信的双方独自享有全部的带宽，无须同其他设备竞争使用。对端口组的理解：

当主机A向主机D发送数据时，主机B可同时向主机C发送数据，而且这两个传输都享有网络的全部带宽——假设此时它们使用的是10Mbps的交换机，那么该交换机此时的总流通量就等于2×10Mbps=20Mbps。

交换机在同一时刻可进行多个端口组之间的数据传输。并且每个端口交换机与集线器的区别

工作原理不同（集线器的数据传输方式是广播方式,由每一台终端通过验证数据包头的地址信息来确定是否接收，当网络规模较大时性能会受到很大的影响，很容易产生“广播风暴”；交换机的数据传输是有目的的，数据只对目的结点发送，并且只有发出请求的端口和目的端口之间相互响应而不影响其他端口）带宽占用方式不同(集线器不管有多少个端口，所有端口都是共享带宽，在同一时刻只能有两个端口传送数据，其他端口只能等待；而交换机每个端口都有一条独占的带宽)传输模式不同(集线器半双工，交换机全双工)工作层面不同(从OSI体系结构来看，集线器在物理层，交换机工作在数据链路层）交换机与集线器的区别工作原理不同（集线器的数据传输方式是广交换机与集线器——智能与非智能的区别集线器只是连接多个计算机的网络设备，它只能起到信号放大和传输的作用，不能对信号中的碎片进行处理，所以在传输过程中容易出错。而交换机则可以看作为是一种智能型的集线器，它除了拥有集线器的所有特性外，还具有自动寻址、交换、处理的功能。并且在数据传递过程中，发送端与接收端独立工作，不与其它端口发生关系，从而达到防止数据丢失和提高吞吐量的目的。交换机与集线器——智能与非智能的区别集线器只是连接多个计算机例题有10个站连接到以太网上，试计算以下三种情况下每一个站所能得到的带宽：10个站都连接到一个10Mbps的以太网集线器；10个站都连接到一个100Mbps的以太网集线器；10个站都连接到一个10Mbps的以太网交换机；10站共享10Mbps，每站1Mbps10站共享100Mbps，每站10Mbps每站都有10Mbps例题有10个站连接到以太网上，试计算以下三种情况下每一个站所交换机的种类

1．根据网络覆盖范围分

1）广域网交换机

2）局域网交换机

交换机的种类1．根据网络覆盖范围分2.根据传输介质和传输速度划分

1）以太网交换机

2）快速以太网交换机

3)千兆以太网交换机

4)ATM文换机

5）FDDI交换机

6）令牌环交换机

2.根据传输介质和传输速度划分3.2.5路由器

路由器，英文名称为Router。是一种连接多个网络或网段的网络设备。路由器能将不同网络、网段或VLAN之间的数据信息进行“翻译”，以使它们能够相互“读”懂对方的数据，从而构成一个更大的网络。3.2.5路由器路由器，英文名称为Router。是一种连第03章-网络通信介质及通信设备课件金门大桥南北横跨宽度1900多米的金门海峡，将旧金山市与Marin县连结起来。1933年动工，1937年5月竣工，花费四年多时间和10万多吨钢材，耗资达3550万美元建成。被誉为近代桥梁工程的一项奇迹，也被认为是旧金山的象征。1980年夏天金门大桥南北横跨宽度1900多米的金门海峡，将旧金山市与Ma

路由器的主要工作就是为经过路由器的每个数据帧寻找一条最佳传输路径，并将该数据有效地传送到目的站点。路由器的主要工作就是为经过路由器的每个数据帧寻找一路由器的作用当主机A要向另一个主机B发送数据报时，先要检查目的主机B是否与源主机A连接在同一个网络上。如果是，就将数据报直接交付给目的主机B而不需要通过路由器。但如果目的主机与源主机A不是连接在同一个网络上，则应将数据报发送给本网络上的某个路由器，由该路由器按照转发表指出的路由将数据报转发给下一个路由器。这就叫作间接交付。间接交付间接交付间接交付ABC直接交付直接交付直接交付不需要使用路由器但间接交付就必须使用路由器路由器的作用当主机A要向另一个主机B发送数据报时，先最佳路由不存在一种绝对的最佳路由算法。所谓“最佳”只能是相对于某一种特定要求下得出的较为合理的选择而已。实际的路由选择算法，应尽可能接近于理想的算法。路由选择是个非常复杂的问题它是网络中的所有结点共同协调工作的结果。路由选择的环境往往是不断变化的，而这种变化有时无法事先知道。

最佳路由不存在一种绝对的最佳路由算法。路由器如何确定最佳路由？——路由表目的网络地址子网掩码下一跳128.30.33.0128.30.33.128128.30.36.0255.255.255.128255.255.255.128255.255.255.0接口0接口1R2R1

的路由表（未给出默认路由器）路由表（RoutingTable）是保存到达其他网络的路由信息的数据库，包含目的网络地址（网络号）、传输路径、传输开销等。以及子网的标志信息、网上路由器的个数和下一个路由器的名字等内容。路径表可以是由系统管理员固定设置好（静态路由）；也可以由系统动态修改（动态路由：由路由器自动调整，或由主机控制）路由器如何确定最佳路由？——路由表目的网络地址子网掩码下一跳根据目的网络地址查找路由表并确定分组转发路径的过程称为路由选择（Routing）。路由表的信息随网络拓扑的变化而变化——建立、更新路由表的算法称为路由算法（RoutingAlgorithm）：网络中的每个路由器都会根据路由算法，定时地更新路由表中的信息或在网络拓扑发生变化时更新其路由表。自动学习、记忆网络的变化并根据路由算法重新计算路由的协议称为路由选择协议（RoutingProtocol）。根据目的网络地址查找路由表并确定分组转发路径的过程称为路由选内部网关协议

IGP(InteriorGatewayProtocol)即在一个自治系统内部使用的路由选择协议。目前这类路由选择协议使用得最多，如RIP（路由信息协议）和OSPF（开放最短路径优先）协议。外部网关协议

EGP(ExternalGatewayProtocol)若源站和目的站处在不同的自治系统中，当数据报传到一个自治系统的边界时，就需要使用一种协议将路由选择信息传递到另一个自治系统中。这样的协议就是外部网关协议BGP（边界网关协议）。在外部网关协议中目前使用最多的是BGP-4版本。因特网有两大类路由选择协议内部网关协议IGP(InteriorGatewayPR1H1H2内部网关协议IGP（例如，RIP）自治系统A自治系统B自治系统CIGPIGPIGPIGPIGPIGPIGPIGPIGPIGPIGPIGPEGPEGPEGP内部网关协议IGP（例如，OSPF）外部网关协议EGP（例如，BGP-4）IGPR3R2自治系统和内部网关协议、外部网关协议R1H1H2内部网关协议自治系统A自治系统B自治系统C3.2.6无线设备

1．无线接入点

AP（AccessPoint），它是用于无线网络的无线交换机，也是无线网络的核心。无线AP是移动计算机用户进入有线网络的接入点，主要用于宽带家庭、大楼内部以及园区内部，典型距离覆盖几十米至上百米，目前主要技术为802.11系列。大多数无线AP还带有接入点客户端模式（APclient），可以和其它AP进行无线连接，延展网络的覆盖范围。3.2.6无线设备1．无线接入点AP放置在什么位置，接收信号才会最佳？第一，无线AP的位置应当相对较高。第二，无线AP应当尽量居于房间的中央。第三，不要穿过太多的墙壁，尤其是浇注的钢筋混凝土墙体。（实验表明，在10m的距离，无线信号穿过两堵砖墙后，仍然可以达到标称的最高的传输速率，但穿过一层楼板后，传输速率将只有标称速率的一半了。）第四，多无线AP的覆盖范围应当重叠。AP放置在什么位置，接收信号才会最佳？第一，无线AP的位置应2、无线网卡按接口类型分类：

PCI无线网卡

PCMCIA无线网卡

USB无线网卡2、无线网卡PCI无线网卡PCI无线网卡PCMCIA无线网卡PCMCIA无线网卡USB无线网卡USB无线网卡无线路由无线路由第03章-网络通信介质及通信设备课件习题三1、在常用的传输介质中，带宽最宽、信号传输衰减最小、抗干扰能力最强的是

。A．光缆 B．双绞线同轴电缆 D．无线信道2、外置调制解调器的

端口用来连接计算机的异步通信端口。A．电话机连接 B．电源线连接电话线连接 D．数字终端设备连接3、交换式局域网的核心设备是

。A．路由器 B．集线器中继器 D．交换机4、在网络互联中，在网络层实现互联的设备是

。A．中继器 B．路由器 网桥 D．帧中器习题三5、

是一种网络存储转发设备，它能够接收、过滤与转发不同网络进入的数据链路层的帧。A．中继器 B．路由器C．网关 D．网桥6、双绞线可分为

和屏蔽双绞线两大类，这两者的差别在于双绞线内是否又一层金属隔离膜。7、试列举四种主要的网络互连设备名称

、

、

和

。8、

由内导体、外屏蔽层、绝缘层及外部保护层组成。9、光纤按其传输模式可分为

和

两种，其中入射光线沿光纤中心直线传输，故其传输距离较大的是

。10、说明交换机和路由器各自的主要功能，以及分别工作在网络体系结构的哪一层。11、简述集线器工作原理。5、是一种网络存储转发设备，它能够接收、过滤与转第3章网络通信介质及通信设备第3章网络通信介质及通信设备本章内容网络通信介质（同轴电缆双绞线光纤红外线传输微波通信）网络通信设备（网卡调制解调器集线器交换机路由器无线设备）本章内容3.1.1同轴电缆1、同轴电缆的结构外导体屏蔽层绝缘层绝缘保护套层内导体同轴电缆由内导体铜质芯线（单股实心线或多股绞合线）、绝缘层、网状编织的外导体屏蔽层以及保护塑料外层组成。3.1.1同轴电缆1、同轴电缆的结构外导体屏蔽层绝缘层绝缘同轴电缆的特点由于外导体屏蔽层的作用，同轴电缆具有较好的抗干扰特性（特别是高频段），能够保证数据在电缆中准确无误地传输。适合高速数据传输。数据在同轴电缆中的传输距离也比双绞线远，不过价格自然也比双绞线高。广泛使用的同轴电缆有两种：阻抗为50Ω(欧姆)的基带同轴电缆（一般用于二进制数据信号的传输，多用于计算机局域网）阻抗为75Ω的宽带同轴电缆（用于高带宽数据通信，支持多路复用,常见于有线电视系统的信号传输）同轴电缆的特点由于外导体屏蔽层的作用，同轴电缆具有较好的抗干2、同轴电缆的分类分类阻抗用途RG-5975Ω有线电视RG-5850Ω细缆以太网RG-1150Ω粗缆以太网2、同轴电缆的分类分类阻抗用途RG-5975Ω有线电视RG-同轴粗缆和同轴细缆应用于计算机网络的基带同轴电缆主要有两种，即“粗缆”和“细缆”。（1）同轴粗缆（粗同轴电缆，直径1.27cm简称AUI）同轴粗缆和同轴细缆应用于计算机网络的基带同轴电缆主要有两种，同轴粗缆的特点同轴粗缆由于直径较粗，因此弹性较差粗缆的连接头的制作方法也相对复杂得多，不能直接与计算机连接，它需要通过一个转接器转换后，才能连接到计算机上。粗缆的强度较强，具有较高的可靠性，网络抗干扰能力强，最大传输距离也比细缆长，粗缆的主要用途是用作网络的主干线。同轴粗缆的特点同轴粗缆由于直径较粗，因此弹性较差同轴粗缆的配件BNC接头收发器终端电阻同轴粗缆的配件BNC接头（2）同轴细缆细缆（细同轴电缆，直径0.26cm，简称BNC）最大传输距离185m

同轴细缆外观和内部结构

（2）同轴细缆细缆（细同轴电缆，直径0.26cm，同轴细缆的特点线材价格和连接头成本都比较低，且不需要购置集线器等设备。适合架设终端设备较为集中的小型以太网络。安装时，同轴细缆线总长不要超过180m，否则信号将严重衰减。同轴细缆的特点线材价格和连接头成本都比较低，且不需要购置同轴细缆的配件终端电阻T型接头BNC接头同轴细缆的配件终端电阻关于BNC接头

BNC接头，是一种用于同轴电缆的连接器，全称是BayonetNutConnector（刺刀螺母连接器，这个名称形象地描述了这种接头外形），又称为BritishNavalConnector（英国海军连接器，可能是英国海军最早使用这种接头）或BayonetNeillConselman（NeillConselman刺刀，这种接头是一个名叫NeillConselman的人发明的）。

BNC接头可没有被淘汰，因为同轴电缆是一种屏蔽电缆，有传送距离长、信号稳定的优点。目前它还被大量用于通信系统中，如网络设备中的E1接口就是用两根BNC接头的同轴电缆来连接的，在高档的监视器、音响设备中也经常用来传送音频、视频信号。被淘汰只不过是10Base-2以太网，这种网络使用50欧的RG-58A/U同轴电缆的，速率为10Mb的，总线型网络，维护不便。所以现在组建这种网络的BNC接口网卡也被淘汰了。关于BNC接头BNC接头，是一种用于同轴电缆的连接器，全称3.1.2双绞线

双绞线（TwistedPair）是一种最常使用的有线物理传输介质。它由两根绝缘的铜线互绞在一起而得名。将两根导线绞在一起的目的是减少来自其他导线中的信号干扰。相对于其他有线物理传输介质（同轴电缆和光纤）来说，双绞线价格便宜，也易于安装使用，但在传输距离、信道宽度和数据传输速度等方面均受到一定限制。3.1.2双绞线

双绞线（TwistedPai双绞线电缆的分类

屏蔽双绞线(STP)非屏蔽双绞线(UTP)双绞线电缆的分类1）屏蔽双绞线（STP）

屏蔽双绞线

封套/外壳

金属箔屏蔽层

双绞线对

1）屏蔽双绞线（STP）屏蔽双绞线封套/外壳第03章-网络通信介质及通信设备课件2）非屏蔽双绞线（UTP）

非屏蔽双绞线

封套/外壳

双绞线对

2）非屏蔽双绞线（UTP）非屏蔽双绞线封套/外壳双绞2、双绞线的分类TIA/EIA568标准中对双绞线进行了规范的说明，将双绞线电线分成1,2,3,4,5和6类，不久又提出了7类，所有这些电缆都必须符合TIA/EIA568标准，使用最多的是3类或5类双绞线。1类线（CAT1）：一种包括两个电线对的UTP形式。1类适用于话音通信，而不适用于数据通信。因为其每秒最多只能传输20千位（Kbps）的数据。2类线(CAT2):一种包括4个电线对的UTP形式。数据传输速率可以达到4Mbps。由于其数据传输速率较低，因此2类线很少用于目前的网络中。2、双绞线的分类TIA/EIA568标准中对双绞线常用的双绞线的类别、带宽和典型应用绞合线类别带宽典型应用316MHz低速网络；模拟电话420MHz短距离的10BASE-T以太网5100MHz10BASE-T以太网；某些100BASE-T快速以太网5E（超5类）100MHz100BASE-T快速以太网；某些1000BASE-T吉比特以太网6250MHz1000BASE-T吉比特以太网；ATM网络7600MHz可能用于今后的10吉比特以太网至今为止，国际标准化组织有关7类双绞线的标准还没有正式推出。常用的双绞线的类别、带宽和典型应用绞合线类别带宽典型应用313、双绞线的连接方法

双绞线3、双绞线的连接方法双绞线双绞线的线序标准有两种EIA/TIA568AEIA/TIA568B双绞线的线序标准有两种EIA/TIA规定的两种线序标准（标准568A）：白绿，绿，白橙，蓝，白蓝，橙，白棕，棕。

（标准568B）：白橙，橙，白绿，蓝，白蓝，绿，白棕，棕。

EIA/TIA规定的两种线序标准（标准568A）：白绿，绿，RJ—45水晶头RJ—45水晶头1）直接连接法直通线（正线）两端线序一样，都是568B（标准568B）：白橙，橙，白绿，蓝，白蓝，绿，白棕，棕。这种网线一般是用在集线器或交换机与计算机之间的连接。1）直接连接法直通线（正线）2）交叉连接法交叉线一端为另一端的1、3和2、6线对调，一端是568A，另一端是568B1

2

3（标准568A）：白绿，绿，白橙，蓝，白蓝，橙，白棕，棕。

6（标准568B）：白橙，橙，白绿，蓝，白蓝，绿，白棕，棕。

这种网线一般用在集线器（交换机）的级连、服务器与集线器（交换机）的连接、对等网计算机的直接连接等情况下。经常用于两台电脑直接互连传送数据。2）交叉连接法交叉线双绞线交叉连接法的各线的作用双绞线交叉连接法的各线的作用3.1.3光纤

光纤是光导纤维的简称，是一种性能非常优秀的网络传输介质。依靠光波承载信息，用光脉冲的出现表示“1”，不出现表示“0”。由于可见光的频率非常高，因此一个光纤通信系统的传输带宽远远大于目前其它各种传输媒体的带宽。(通常25000~30000GHz)3.1.3光纤

光纤是光导纤维的简称，是一种性能非常优秀1、光纤的结构和物理特性护套包层通常，光纤一端的发射装置使用发光二极管（lightemittingdiode,LED）或一束激光将光脉冲传送至光纤，光纤的另一端的接收装置使用光敏元件来检测脉冲。1、光纤的结构和物理特性护套包层通常，光纤一端的发射装置使光缆由于光纤非常细，连包层一起的直径也不到0.2mm，因此必须将光纤做成很结实的光缆。光缆的芯数就是里面有几根纤芯，常用的有4，6，8，12，24，48，96，144等光缆由于光纤非常细，连包层一起的直径也不到0.2mm，因此必入射角<临界角，折射入射角=临界角，折射入射角>临界角，反射高密度低密度光线的发射与折射入射角<临界角，折射光线的发射与折射光线在光纤中的折射折射角入射角包层（低折射率的媒体）包层（低折射率的媒体）纤芯（高折射率的媒体）包层纤芯如果从纤芯射到纤芯表面的光线的入射角足够大（大于某一个临界角度），光线碰到包层时就会折射回纤芯，出现全反射。这个过程不断重复，光也就沿着光纤传输下去。光线在光纤中的折射折射角入射角包层包层纤芯包层光纤的成分光纤的材料主要有超纯二氧化硅（SiO2）多成分光导玻璃纤维塑料纤维等

光纤的成分光纤的材料主要有几种材料构成的光纤的特点采用超纯二氧化硅制成的光导纤维，技术和价格成本都非常高，但是其传输损耗是所有光纤材料中最小的。采用多成分光导玻璃纤维材质制作的光纤，性价比最高。目前，用户通常使用的就是这种光导纤维。采用塑料纤维制造的光纤传输损耗最大，但是成本较低，一般只用于短距离通信。几种材料构成的光纤的特点采用超纯二氧化硅制成的光导纤维，技2、光纤分类1）多模光纤2）单模光纤多模阶跃光纤多模渐变光纤(多模梯度光纤)2、光纤分类多模阶跃光纤1）多模光纤

多模光纤的中心玻璃芯较粗，一般为50μm或62.5μm，大致与人的头发的粗细相当，可传输多种模式的光。但其模间色散较大，而且随距离的增加会更加严重，这就限制了传输数字信号的频率。因此，多模光纤传输的距离比较近，一般只有几公里。根据光纤的折射率沿径向分布函数不同又进一步分为多模阶跃光纤，和多模渐变光纤。1）多模光纤

多模光纤的中心玻璃芯较粗，一般为52）单模光纤

单模光纤的中心玻璃芯很细（直径为8μm——10μm

），一般为9μm或10μm，只能传一种模式的光。这是与多模光纤最大的区别。正因为如此，单模光纤的模间色散很小，对光源的稳定性的要求较高，适用于远程通信。2）单模光纤

单模光纤的中心玻璃芯很细（直径为8单模光纤和多模光纤的区别单模光纤和多模光纤的区别在于光线在光纤内的传播方式不同单模光纤和多模光纤的区别单模光纤和多模光纤的区别在光纤的传播模式1、多模，阶跃折射率模式2、多模，渐变折射率模式3、单模有失真有失真几乎无失真光纤的传播模式1、多模，阶跃折射率模式有失真有失真几乎无失真单模光纤和多模光纤的对比单模光纤的传输性能优于多模光纤，但单模光纤价格较贵单模光纤多用于长距离、大容量的主干光缆传输系统多模光纤只适合近距离传输，一般多在局域网中使用单模光纤和多模光纤的对比单模光纤的传输性能优于多模光纤，但单3、光纤的特点优点：体积小，重量轻频带宽，通信容量非常大传输过程中信号衰减小中继器数量少，中继距离长，对远距离传输特别经济电磁隔离，抗雷电干扰性能好无串音干扰，保密性好，不易被窃听或截取数据缺点：安装困难，将两根光纤精确地连接需要专用设备目前光电接口价格高3、光纤的特点优点：缺点：几种导向传输媒体的比较抗几种导向传输媒体的比较抗3.1.4无线传输使用非导向媒体进行无线传输的原因：在交通不便、施工不便的地方（高山、海洋、城市），或距离较远的情况下，使用无线传输方式，成本较低。信息技术的发展，人们要求在运动中进行电话通信或计算机通信。3.1.4无线传输使用非导向媒体进行无线传输的原因：1、红外线传输红外线通信是一种近距离、低功耗、保密性强的通讯方案。红外线链路只需一对收发器，可调制不相干的红外光，在视线距离的范围内传输，具有很强的方向性。主要应用于近距离进行“点对点”的直线数据传输，因此在小型的移动设备中获得了广泛的应用。1、红外线传输蓝牙通信蓝牙技术是爱立信、IBM等5家公司在1998年联合推出的一项无线网络技术。“蓝牙”（Bluetooth）开始于瑞典爱立信公司的一个项目，最初的名字叫HaraldBlaatand。哈洛德HaraldBlaatand是丹麦的一个国王（940~981年）他统一了丹麦和挪威。Blaatand翻译成英语的Bluetooth。

蓝牙通信Bluetooth是一种采用了全球通用的短距离无线连接技术，使用与微波相同的2.4GHz附近免付费、免申请的无线电频段。为避免此频段电子装置众多而造成的相互干扰，因而以一千六百次高难度跳频以及加密保密技术。传输速率在432Kbps到721Kbps不等，传输范围大约为10米左右。蓝牙规范中广为应用的成熟版本为1.1，带宽约1Mbps，而也有的版本达2Mbps。2.0版速率是3Mbps。Bluetooth是一种采用了全球通用的短距离无线连接技术，2、微波通信微波在空间主要是直线传播。主要的工作频率范围为2GHz—40GHz。传统的微波通信分为：地面微波通信：利用定向抛物线在较低的GHz范围内收发信号。卫星微波通信：在定向抛物线和天线之间传输信号。2、微波通信微波在空间主要是直线传播。主要的工作频率范围为1．地面微波通信地面微波通信是以直线方式传播，各个相邻站点之间必须形成无障碍的视距传播，这就是经常看到采用高架天线塔进行微波发送的主要原因。地面微波的工作频率范围一般为1～20GHz，由于受到地形和天线高度的限制，两微波站间的通信距离一般为30～50km。1．地面微波通信地面微波的工作频率范围一般为1～2．卫星通信卫星通信适合广播数据发送，通过卫星中继站，可以将信号向多个接收结点进行发送。卫星通信的最大特点是通信距离远，且通信费用与通信距离无关。信息传输的时延和安全性差是卫星通信的两个最大的弊端。2．卫星通信信息传输的时延和安全性差是卫星通信的两个最大的弊同步卫星发射出的电磁波能辐射到地球上的通信覆盖区的跨度达18000多公里。而同步卫星的视角几乎是120度宽。因此从原理上讲，只要地球赤道上空的同步轨道上，等距离地放置3颗相隔120度的卫星，就能基本上实现全球的通信。同步卫星发射出的电磁波能辐射到地球上的通信覆盖区的跨度达18卫星微波波段频率(GHz)下行(GHz)上行(GHz)问题C4/63.7~4.25.925~6.425地面上的干扰Ku11/1411.7~12.214.0~14.5降雨Ka20/3017.7~21.727.5~30.5降雨，设备价格高卫星微波波段频率(GHz)下行(GHz)上行(GHz)问题近地卫星高度在500千米以下的航天器轨道称为低轨道，500km~2000km高的轨道称为中轨道。中、低轨道合称为近地轨道。近地卫星地球同步卫星地球同步卫星距赤道的高度约为36000km，相对于地球静止于赤道上空。从地面上看，卫星保持不动；从地球之外看，卫星与地球共同转动。地球同步卫星地球同步卫星距赤道的高度约为36000km，相信号带宽：(bandwidth)是指信号具有的频带宽度，单位是Hz赫（或千赫、兆赫、吉赫等）。在模拟信道中，表示通信线路允许通过的信号频带范围就称为线路带宽(通频带)。在数字信道中，“带宽”是所能传送的“最高数据率”同义语，单位是“比特每秒”。信号带宽：(bandwidth)是指信号具有的频带宽度，单位

3.2网络通信设备3.2.1网卡

网卡，又称为网络接口卡NIC(NetworkInterfaceCard)或网络适配器(adapter)

3.2网络通信设备网卡的作用CPU高速缓存存储器I/O总线计算机至局域网网络接口卡（网卡）串行通信并行通信计算机通过网卡和局域网进行通信网卡的重要功能：

进行串行/并行转换；对数据进行缓存；在计算机的操作系统安装设备驱动程序；实现以太网协议。网卡的作用CPU高存储器I/O总线计算机至局域网网络接口卡网卡的种类1.根据网络种类划分

ATM网卡令牌环网网卡以太网网卡以太网的连接比较简单，使用和维护起来比较容易，我们日常使用的网卡都是以太网网卡。

网卡的种类1.根据网络种类划分2.根据传输速率划分按传输速率（即其支持的带宽）分为:10Mbps网卡100Mbps网卡10/100Mbps自适应网卡千兆网卡（应用于服务器等产品领域）

2.根据传输速率划分按传输速率（即其支持的带宽）分为:3.根据工作对象来划分服务器专用网卡PC网卡笔记本电脑专用网卡无线局域网网卡

3.根据工作对象来划分1）服务器专用网卡

服务器专用网卡是为了适应网络服务器的工作特点而设计的。为了尽可能降低服务器CPU的负荷，一般都自带控制芯片。1）服务器专用网卡服务器专用网卡是为了适应网络2）PC网卡

在市场上常见的通常都是适合于PC机使用的PC网卡，此类网卡价格低廉、工作稳定，现已被广泛应用。现在很多主板上都有集成网卡。

2）PC网卡在市场上常见的通常都是适合于PC机使3）笔记本电脑专用网卡

笔记本专用网卡，即为PCMCIA网卡。PCMCIA是英文“PERSONALCOMPUTERMEMORYCARDINTERNATIONALASSOCIATION”的缩写(个人计算机存储卡国际协会)PCMCIA是专门用在笔记本或PDA、数码相机等便携设备上的一种接口规范（总线结构）。3）笔记本电脑专用网卡笔记本专用网卡，即为PCMC4）无线局域网网卡

无线局域网网卡是针对无线用户的网卡，它遵循IEEE802.11a、802.11b、802.11g标准。

IEEE（美国电子电气工程师协会）

4）无线局域网网卡无线局域网网卡是针对无线用户的网4.根据主板总线类型划分

1)ELSA与ISA网卡

由于EISA和ISA是早期的总线类型，ISA总线不支持100MHz的数据传输，因此ISA总线的网卡几乎已经被淘汰。2）PCI网卡

PCI是一种32位或64位的总线结构，它已经成为几乎所有个人计算机所采用的总线结构之一。

ISA网卡

PCI网卡4.根据主板总线类型划分1)ELSA与ISA网卡2）PC3）USB网卡

USB接口网卡是新近推出的产品，这种网卡是外置式的，具有不占用计算机扩展槽的优点，因而安装更为方便，主要是为了满足没有内置网卡的笔记本电脑用户。3）USB网卡USB接口网卡是新近推出的产品，这种5.根据网卡接口划分

1）RJ-45接口

2）BNC接口

3）混合接口

(RJ-45接口、BNC接口、AUI接口

)5.根据网卡接口划分1）RJ-45接口3.2.2调制解调器

一、调制解调器的功能与用途

是一个将数字信号与模拟信号进行互相转换的网络设备。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。调制解调器PC机电话交换网调制解调器数字比特流数字比特流模拟信号模拟信号源系统目的系统传输系统PC机3.2.2调制解调器一、调制解调器的功能与用途调制解调二、调制解调器的种类

1．内置式Modem

2．外置式Modem

二、调制解调器的种类1．内置式Modem2．将网络互相连接起来要使用中间设备，中间设备又称为中间系统或中继（relay）系统。根据中继系统所在的层次，可以有以下几种中继系统：物理层中继系统：中继器或转发器(repeater)。特殊的中继系统：集线器(hub)。数据链路层中继系统：交换机或网桥(bridge)。网络层中继系统：路由器(router)。网络层以上的中继系统：网关(gateway)。当中继系统是中继器或网桥时，一般并不称之为网络互连，因为这仅仅是把一个网络扩大了，而这仍然是一个网络。网关由于比较复杂，目前使用得较少。互联网都是指用路由器进行互连的网络。将网络互相连接起来要使用中间设备，中间设备又称为中间系统或中中继器在保证信号质量的前提下，双绞线的最大传输距离为100米。当两台电脑之间的距离超过100米时，需要安装一个“中继器”，将已经衰减得不完整的信号经过整理，重新产生出完整的信号再继续传送。中继器在保证信号质量的前提下，双绞线的最大传输距离为100中继器就是普通集线器的前身，集线器实际就是一种多端口的中继器。集线器一般有4、8、16、24、32等数量的RJ45接口，通过这些接口，集线器便能为相应数量的电脑完成“中继”功能。由于它在网络中处于一种“中心”位置，因此集线器也叫做“Hub”中继器就是普通集线器的前身，集线器实际就是一种多端口的中继器3.2.3集线器

集线器的英文称为Hub(义为：中心、枢纽)集线器的主要功能是对接收到的信号进行再生整形放大，以扩大网络的传输距离，同时把所有结点集中在以它为中心的结点上。

集线器3.2.3集线器集线器的英文称为Hub(义为：中心、枢集线器类型

1．按端口数量来分

8口、16口、24口、32口等种类

集线器上每个端口的真实速度除了与集线器的带宽有关外，与同时工作的设备数量也有关。各个用户会平分总带宽，却又不能同时通信。例如，一个带宽为10Mb的集线器上连接了8台计算机，当这8台计算机同时工作时，则每台计算机真正所拥有的带宽是10/8=1.25Mb

集线器类型1．按端口数量来分2.按带宽划分通常可分为l0Mbps,100Mbps,10/100Mbps自适应3种10Mb带宽的集线器的传输速度最大为10Mbps，即使与它连接的计算机使用的是100Mbps网卡，在传输数据时速度仍然只有10Mbps。10/100Mbps自适应集线器能够根据与端口相连的网卡速度自动调整带宽，当与10Mbps的网卡相连时，其带宽为10Mb；与100Mbps的网卡相连时，其带宽为100Mb，因此这种集线器也叫做“双速集线器”。2.按带宽划分集线器的不足

用户的数据包向所有结点发送，很容易遭到网络中其他计算机非法截获，导致数据通信不安全。

集线器采用共享带宽方式，如果一台集线器连接的机器数目较多，并且多台机器经常需要同时通信时，将导致集线器的工作效率很差，如发生信息堵塞、碰撞等。集线器连接了一个冲突域的网络。集线器的不足用户的数据包向所有结点发送，很容易遭到网络中其3个限制阻碍了主干集线器应用当各系的LAN用集线器互联时，先前独立的这些系的碰撞域变成了一个大的、公共的碰撞域。如果各个不同的系使用不同的以太网技术，采用一个主干集线器也许不能将这些系的集线器互联。每个以太网技术（10Base2、10Base5、10BaseT等）对在碰撞域内最大允许的节点数、碰撞域内两台主机之间的最大距离，以及在多级设计内最大允许级数都有约束。这些约束限制了能够连接到一个多级LAN的主机总数和改多级LAN的地理范围。3个限制阻碍了主干集线器应用当各系的LAN用集线器互联时，先如：某大学有三个系，各自有一个局域网三个独立的碰撞域一系二系三系碰撞域碰撞域碰撞域如：某大学有三个系，各自有一个局域网三个独立的碰撞域一系二系用集线器组成更大的以太网(都在一个碰撞域中)一系三系二系主干集线器一个更大的碰撞域碰撞域用集线器组成更大的以太网(都在一个碰撞域中)一系三系二系主干一系当把主干集线器换成交换机之后，每一个系的那部分网段是一个独立的碰撞域。三系二系碰撞域碰撞域碰撞域交换机一系当把主干集线器换成交换机之后，每一个系的那部分网段是一个3.2.4交换机

交换机的英文名为“Switch”，也叫交换式集线器，它通过对信息进行重新生成，并经过内部处理后转发至指定端口，具备自动寻址能力和交换作用。由于交换机根据所传递分组的目的地址，将每一分组独立地从源端口送至目的端口，避免了和其他端口发生碰撞。广义的交换机就是一种在通信系统中完成信息交换功能的设备。

快速以太网交换机

3.2.4交换机交换机的英文名为“Switch”，也叫交交换机在同一时刻可进行多个端口组之间的数据传输。并且每个端口都可视为是独立的网段，相互通信的双方独自享有全部的带宽，无须同其他设备竞争使用。对端口组的理解：

当主机A向主机D发送数据时，主机B可同时向主机C发送数据，而且这两个传输都享有网络的全部带宽——假设此时它们使用的是10Mbps的交换机，那么该交换机此时的总流通量就等于2×10Mbps=2