SCADA系统培训第章数据通信与网络技术

监督控制与数据采集技术华东理工大学自动化系王华忠hzwang@Ch2数据通信与网络技术一、引言数据通信是完成数据编码、传输、转换、存储、处理的过程，是计算机技术与通信技术相结合的产物。与一般的控制系统相比，SCADA固有的测控点分散、测控范围广的特点决定了整个通信子系统在SACDA系统的运行过程中起到了更加重要的作用。

SCADA系统中的数据通信现场测控站点仪表、执行机构与下位机的通信下位机系统与SCADA服务器（上位机）的远程通信监控中心不同功能计算机之间的通信监控中心Web服务器与远程客户端的通信二、数据通信概述

数据是指对数字、字母以及组合意义的一种表达。在SCADA系统中，通信数据与监控系统的各种信息紧密相关，如用数字1表示电机处于工作状态，用数字0表示电机处于停止状态；而对于温度、压力、物位、流量、电流、电压等变量可以用一定数值范围的数字来描述。

1、数据通信系统组成数据通信系统是指以计算机为中心，通过数据传输信道将分布在各处的数据终端设备连接起来，以实现数据通信为目的的系统。实际的数据通信系统是千差万别的。例如，可以是两台计算机点对点近距离数据传输，可是是工业现场智能设备与控制器之间的数据通信，也可以是分布在各地的数百台甚至更多的计算机互相传送数据。

数据通信系统是由数据信息的发送设备、接收设备、传输介质、传输报文、通信协议等组成。图2.1所示为香农定义的广义通信模型。图2.1广义通信系统模型信源为待传输数据信息的产生者。发送器将信息变换为适合于信道上传输的信号，而信宿的作用与之相反。信道指发送器与接收器之间用于传输信号的物理介质，又称传输介质。经过传输，在接收器处收到的信号在接收器处变为信息。通信传输过程会受到噪声的干扰，而噪声往往会影响接收者正确地接收和理解所收到的信息。为了把接收到的信息还原为原有信息，并为接收者所理解，需要一套实现约定的协议。协议是数据通信规则的集合，如果没有协议，两台设备即使连接也无法通信。

（1）通信设备发送设备、接收设备和传输介质是通信系统的硬件。发送设备用于匹配信息源和传输介质，即将信息源产生的数据经过编码变换为信号形式，送往传输介质；接收设备则需要完成发送设备的反变换，即从带有干扰的信号中正确恢复出原有信号，并进行解码、解密等操作。SCADA系统中，由于越来越多的设备变得智能化和数字化，数字通信能力越来越强大，因此，依赖不同时刻设备的作用，许多设备既是发送设备、也是接收设备。如下位机设备与上位机通信时，当下位机向上位机传送现场仪表参数时，下位机是发送设备，上位机是接收设备；而当下位机接收上位机的控制指令，如开启某台设备，或修改下位机参数时，下位机是接收设备，而上位机是发送设备。（2）传输信道传输信道可以是简单的两条导线，也可以是由传输介质、数据中继、交换、存储、管理设备构成的网络。传输信道是为收发两地的数据流提供传输的信道，传输信道由两部分组成：一部分是传输介质，另外一部分是其他数据处理设备。传输介质分为有线介质和无线介质两种，有线介质有双绞线、同轴电缆和光纤等，无线介质则为空气。传输手段为微波、红外线、激光等，由光纤、同轴电缆、双绞线等有线介质构成有线线路，2、数据传输的几个基本概念

（1）数据传输模式A：传输模式数据传输模式是指数据在信道上传输所采取的方式。B：同步技术在数据通信系统中，通信系统的接收设备与发送设备的数据序列在时间上必须取得同步，以准确地接收发来的每位数据。C：基带传输、频带传输和数字数据传输。D：通信线路工作方式（单工、半双工、全双工）几种数据传输模式数据传输模式可以分为不同的类型按数据代码传输的顺序，可以分为两种基本方式：即并行传输与串行传输；按数据传输的同步方式，可以分为同步传输与异步传输；按数据传输的流向和时间关系，可以分为单工、半双工与全双工数据传输；按照数据信号特点，可以分为基带传输、频带传输和数字数据传输。

（2）数字数据传输在线路上传输的二进制数据可以采用并行模式传输或串行模式传输。在并行模式下，每一个时钟脉冲有多位数据被传送；而在串行模式下，每一个时钟脉冲只发送一位数据。而且，发送并行数据仅仅只有一种方式，而对于串行传输则有两种方式同步传输异步传输（3）同步传输与异步传输

在线路上传输的二进制数据可以采用并行模式传输或串行模式传输。在并行模式下，每一个时钟脉冲有多位数据被传送；而在串行模式下，每一个时钟脉冲只发送一位数据。而且，发送并行数据仅仅只有一种方式，而对于串行传输则有两种方式同步传输异步传输A.同步传输同步传输是以一定时钟节拍来发送数据信号的。这个时钟可以是由参与通信的那些设备或器件中的一台产生的，也可以是由外部时钟信号源提供的。时钟可以有固定的频率，也可以间隔一个不规则的周期进行却换。所有传输的数据位都和这个时钟信号同步。在同步传输时，它不是独立地发送每个字符，而是连续地发送位流，并且不需要每个字符都有自己的开始位和停止位，而是把它们组合起来一起发送，这些组合称为数据帧，或者简称为帧。

B.异步传输异步传输中，每个节点有有自己的时钟信号，每个通信节点必须在时钟频率上保持一致，并且所有的时钟必须在一定误差范围内相吻合。异步传输中，并不要求在传送信号的每一数据位时收发两端都同步。依赖起始位、数据位、停止位等来起同步作用。C.同步与异步传输比较同步传输通常要比异步传输快，传输效率较高。异步传输实现起来比较容易，对线路和收发器要求较低，实现字符同步也比较简单，收发双方的时钟信号不需要精确地同步。缺点是多传输了用于同步目的的字符，降低了传输效率。3、差错控制在数据通信过程中，由于各种干扰及传输线路本身的因素，在传输过程中会不可避免地发生错误，特别是随着无线通信应用的增多，而无线通信差错率要远高于有线通信。因此，为了提高通信系统的传输质量而采取的检测与校正方法就差错控制。在计算机网络中，差错控制通常是在数据链路层进行的。差错检查是让报文分组中包含使接收端发现差错的冗余信息，但它不能确定是哪一位出错，也不能纠正传输中的差错；差错纠正是让报文中每个传输的报文分组中带有足够的冗余信息，使得接收端能发现并自动纠正传输错误。差错纠正在功能上优于差错检测，但实现复杂，造价高。差错检查原理简单，容易实现，编码与解码速度快，应用广泛。（1）拥差错控骄制方式反馈纠株错前向纠错混合纠错（2）常个用的差错锈检测方法奇偶校腿验码奇偶校验折码是一种法最简单实截用的检错扑码，指通遗过增加冗咽余位来使宅得码字某订些位中“回1”的个勉数保持为匹偶数或奇闸数的编码扎方式。异添步通信系崭统中使用扩偶校验或箭奇校验这棍两种方法明。循环码（Cy提cli烘cR基edu确nda蓄ncy犬Ch雷eck天,C互RC）三、通用阿串行通信串行接详口通信扮接口中恢有两个敬重要的内概念数据终抢端设备粪DTE办（Da盏ta阳Ter匆min御al皇Equ盒ipm污ent君，DT斜E）数据电路渠终接设备限DCE（挨Data隶Cir另cuit迫-ter吐mina抽ting邻Equ备ipme晌nt，D酷CE）目前最停常用的秤有关D郊TE和赵DCE祸之间的即接口标钻准是E跨IA和疾ITU灿-T指陷定的标猾准。其持中EI恳A（美桐国电子右工业协埋会，E渡lec吵tri鸟cal斜In摄dus榜tri践al浊Ass躁oci茅ati飘on，粒EIA勺）标准库有EI嘴A-2蚕32、监EIA浸-44颤2和E件IA-伪449那等；数据通信断接口标准屡主要用来赶定义数据诉通信的接窜口和信号赏方式。在裕通信线路臣的两端都犁要有DT粗E和DC隔E，如图跟2.2所族示。DTE产姐生数据并启且传输到地DCE，而DCE合将此信号剃转换成适走当的形式誉在传输线边路上进行迅传输。图2.弓2链DTE咱和DC迟E设备战的连接在物理层袍：DTE联可以是今终端、胃微机、秤打印机孤、传真蒙机等其琴他设备快，但是械一定要泉有一个白转接设呜备才可爱以通信相。DCE歼是指可婶以通过万网络传掘输或接斤收模拟茫数据或雁数字数面据的任专意一个开设备，丈最常用范的设备程就是调肌制解调木器。1、串池行通信爆参数串行通够信中，数交换数音据的双障方利用这传输在扁线路上案的电压魄变化来赤达到数逼据交换开的目的搂，但是廉如何从骆不断改表变的电毛压状态资中解析涌出其中拖的信息凳，就需偿要双方鸦共同决芦定才行与，即需童要说明还通信双余方是如上何发送瞧数据和负命令的塌。因此协，双方淡为了进举行通信宽，必须悬要遵守盯一定的眯通信规温则，这堆个通信由的规则浙就体现案在对通浓信端口刷的初始胆化的参徐数上。数据的守传输速删度：波趋特率（峰Bau辈dR圾ate研）数据的发狮送单位：毅如ASC碧II码8寸个位形成勿一个字符起始位及草停止位：揪起始位固奋定为1个凭位，而停迷止位则有咸1、1.储5及2个港位等多种嗓选择。校验位摇的检查旧：为了企预防错乌误的产优生，使阀用了校胖验位作手为检查倘的机制原。可根拴据实际进需要选缓择奇校他验、偶现校验或仍无校验惩。2、流拉量控制所谓的梨流量控乘制，是队为了保茂证传输端双方都沾能正确接地发送咬和接收幸数据而冒不会漏故失。如惭果发送宪的速度纯大于接拌收的速合度，而拴接收端胖的处理金器来不利及处理灾，则接桐收缓冲签区在一愉定时间粗后会溢养出，造虏成以后呀发送来剧的数据庭无法进妥入缓冲努区而漏骂失。解匙决这个塑问题的雄方法是碎让接收浅方通知兴发送端承何时发脱送以及禁何时停政止发送筐。流量控不制又称泻为握手绸（Ha赔nd条Sha割kin泻g），怀常用的胃方式有蚀：硬件京握手和早软件握笛手两种性。3、R严S-2陪32接傻口特性（1）雀RS-舌232仁接口特港性RS-2岗32C接晕口标准所爱定义的内雁容属于国来际标准化喜组织IS织O所制订幼的开放式茶系统互联蔽参考模型币中的最低美层—物理驼层所定义旺的内容。RS23准2C接口霜规范的内蔬容包括连毕接电缆和棋机械特性强、电气特愧性、功能磁特性和过非程特性四惑个方面。机械特性炮:主要定慢义物理连放接的边界皱点，即接舅插装置。按规定物理炊连接时所偶采用的规殊格、引脚郑的数量和咸排列情况启。电气特性含:规定传医输二进制茎位时，线昼路上信号狗的电压高泡低、阻抗服匹配、传思输速率和爹距离限制醋。功能特性婆:主要定派义各条物迎理线路功懒能和电平泉电压表示牙何种意义菊。规程特斥性:主史要定义脑各条物放理线路梳的工作予规程和师时序关减系（2）R锐S-23立2串行通刚信RS-提232而C被定龄义为一病种在低非速率串滋行通信扯中增加寒通信距趋离的单耀端标准戏。RS闸-23泻2C采卡取不平大衡传输必方式，从即所谓梦单端通牙信。收录、发端减的数据祸信号是色相对于翼信号地裹。传送距离顾最大为约尖15米，最高速率柄为20k影bps。RS-殃232批C是为百点对点梯（即只款用一对层收、发塘设备）祝通信而斤设计的鞋，所以纤RS-段232先适合本葱地设备密之间的佣通信。RS-2蛮32-C窗物理层接号口标准。机械特性25芯连窃接器，葵DTE垮（Dat什aTe辫rmin轿alE溜quip必ment挪）为终端格，DC哲E（Da舱taC数ircu丢it-t惠ermi朱nati黎ngE驼quip蜡ment胁）连接。电气特性采用非平缘瑞衡型电气短特性，低销于-3V滋为“1”帐，高于+烤4V为蚀“0”，药最大2悼0Kbp疤s，最长营15m。非平衡豪传输（城unb乐ala访nce撕dt害ran脖smi烘ssi油on）视：所有尊电路共存享一个及公用的挪地线。平衡传梨输（b平ala咐nce勇dt损ran中smi顿ssi干on）猴：每个撇主要电悄路需要唯两根线呢，没有幅公用的辞地线。功能特性定义了泪21条甩线，许湖多子集惧，基本称与CC坟ITT垮V.亭24兼救容规程特性对不同的疯功能子集粥，有不同汤的规程。RS-寻232青-C微有14妥中不同砖的接口等类型，筹适合于姻单工，搁半双工热，全双炼工，同疏步，异寨步4、RS犹-422逮与RS-忠485串概行接口（1）挑RS-换422作串行接鱼口为改进降RS-鬼232负通信距障离短、粪速率低读的缺点毕，RS娃-42游2定义乖了一种宾平衡通戏信接口坝，将传课输速率疼提高到较10M向bps薪，传输义距离延趴长到4答000禁英尺（其速率低隙于10保0Kb辽ps时里），并搞允许在搏一条平朋衡总线天上连接失最多1滥0个接夫收器。捏RS-栽422喂是一种摘单机发佛送、多蚁机接收览的单向狮、平衡卡传输规境范。RS-晴422朱四线接蛾口由于浊采用单眯独的发叔送和接预收通道办，因此茧不必控幸制数据灾方向，移各装置年之间任馋何必须辨的信号澡交换均督可以按虚软件方墙式（X货ON/烛XOF乌F握手烘）或硬黎件方式乱（一对船单独的巡寿双绞线羡）实现果。（2）刚RS-兄485无串行接博口为扩展R莫S-42馅2串行通环信应用范休围，EI棍A又于1补983年梦在RS-猪422基漠础上制定咬了RS-逗485标般准，增加景了多点、啊双向通信堪能力，即茎允许多个卸发送器连计接到同一愁条总线上护，同时增纯加了发送让器的驱动某能力和冲吊突保护特宏性，扩展宵了总线共主模范围榴。RS-4携85可以眠采用二线艰与四线方真式，二线享制可实现给真正的多念点双向通欲信。而采层用四线连纵接时，与灶RS-4杜22一样灾只能实现食点对多的离通信，即造只能有一匀个主（M色aste恼r）设备臂，其余为轿从设备，治但它比R党S-42闻2有所改倾进，无论究四线还是富二线连接敲方式，总阔线上可连携接的设备薯最多不超述过32个装。RS-遵485与翻RS-4汽22的不另同还在于立其共模输湾出电压共索模范围支。为了提禁高RS崖-48暮5总线畏通信距暑离，可诵以采用戒增加中瓦继的方伟法对信仅号进行块放大。RS-4故85总线欺电缆在一夸般场合采保用普通的献双绞线就船可以，在殊要求比较眉高的环境乳下可以采渠用带屏蔽隆层的同轴稿电缆。R巾S-48姻5需要2易个终端电恐阻，其阻冲值要求等限于传输电裤缆的特性论阻抗。在因短距离传静输时可不碎需终端电霜阻，即一桌般在30单0米以下获不需终端怠电阻，终付端电阻接反在传输总凶线的两端歉。RS-2戚32、R底S-42能2与RS利-485烧等串行接绒口标准不搭涉及通信利协议，用桌户可以在芝此基础上苦建立自己确的高层通删信协议。5、RS慌-485斥网络的主名从式通信（1）伶主从式休协议主从协稼议是R近S-4那85网洁络中常访用的通裤信协议做。网段歇中的一岸个节点级被指定烦为主节乏点，其串他节点蜻为从节薪点，由亲主节点邀负责控网制该网秃段上的愈所有通扶信连接滚。为保券证每个拦节点都驴有机会匪传送数分据，主轮节点通现常对从欺节点依怜次逐一段轮询，盾形成严找格的周鼓期性报艰文传输龟。主节晴点不停傍地传送矩报文给驶从节点益，并等酷待相应孕从节点连的应答停报文。从节点遍如果收峡到了一尼个正确跑无误的响报文，心而且报岭文中的遍地址与煤自己的盲节点地板址相同福，则需获要应答旗，才能它得到报村文发送红的机会至。如果顷主节点其在规定羊的时间虾内收到撕了应答变报文，帅就表明湿主从节逝点之间适已经建客立了连甲接，可集以进行弹数据传系输，由有一个主塑节点对包485唇总线的基占用进愤行管理挑，任一疯时刻只榨允许一钉个节点莲向总线站发送报彩文。从崭节点只孝有得到鼓主节点过许可才绕可以发想送报文唐，从节抖点与从缎节点之数间不能仪直接通瓦信。许多R恢S48照5总线堤网络采躲用主从颈协议管他理网络左的控制厉权。由埋一个主抹节点对径总线的珍占用进息行管理选，任一誓时刻都沿只允许紧一个节寺点向总妄线发送趟报文。旷所有从冒节点只剖有在得受到主节闹点许可冻时才能顿有报文术发送的厨机会。采用主准从式协锁议时从便节点之写间不能相直接通肿信。（2）通割用串行通用串行假协议（u经nive陶rsal鹿ser好ial肿prot烟ocol胖）是一种闪工业控制开网络协议兆，它采用占串行通信匀和主从式奔介质访问确控制方式析，实现自弊控设备间绢通信。其服总线操作吊过程与P袜ROFI唇BUS现作场总线基泥本相同。碧通用串行早协议有以煮下主要特轮点：采用E凡IA-陆485往接口，绘支持多迈点通信珍连接，茶一个网券段最多捕能连接牙32个盲节点。采用主盼从访问终技术，闯构成单闻主控制牙网络。报文结祥构简单慕、可靠载。报文区长度可氏变，也斥可固定稠，配置任灵活。通信速分率可根三据实际段情况选育择96摧00b歌ps、镰19.沸2Kb防ps、个38.舍4K怖bps烟、93姑.75炼Kb闷ps及晓187算.5危Kbp纹s。通用串行纠协议既可顿以像其他贪主从协议跃那样，由协主节点对秘从节点的静轮询组成涉周期性的杂报文通信罗。通用串合行协议竖还支持馋广播式救通信。叔在广播角模式下碧，主节底点给总同线上所汪有从节赏点发送循报文，阵报文地闻址域的附字段无茫效，从财节点无铺需对收搅到的广膀播报文铸发应答播信息。6、串口茄服务器串行通闲信接口庄是大量贪的自动丸化仪表梳和控制提装置的辛基本通洋信接口康，在自斥动化领岁域仍然旺广泛使具用。计算机的紫串口数量御有限，虽债然可以采饮用串口扩蚀展卡来增耻加PC的逢串口数量悟，但它要应占用主机墓资源，并监可能导致践系统不稳秒定，同时凝连接的终文端数目和菜距离有限崭。随着企裕业信息蒸化的要解求不断冶提高以驴及远程速监控的痕需要，绢些串口饭设备与悼信息网佳络连接宰也变得衔十分迫谦切。通过串咏口服务拾器设备疤制造厂播家自带逝的软件讲，可以绒把计算瓶机之外终的接口其虚拟到雹计算机干上，成恢为计算绪机的一混个串口浩，应用裂程序可召以象使疫用计算固机上自硬带的串苏口一样足用使用付这些虚起拟出来春的串口局。串口服务迎器通常带超有1个1轨0/10槐0M网络商接口和1缓个或多个赴异步RS普-232坊/RS-梨485串虚行接口。串口服源务器不回占用主计机资源箭，且具犯有终端洁服务器换的功能秩，可将横现有的策传统的茎串口设锻备立即盖转换成更具备网粘络接口据的外设图2.3借基于杂RS48芳5总线串掌口设备与右计算机连太接串口服务廊器应用方规式（a）串荐口设备共树用一个串哈口服务器可（b）射每个串口怀设备配一析个串口服盖务器图2.4笋串口使设备联网消方式四、M注ODB亲US通争信协议（1）笑概述Modb堤us协泊议是一种厕Modi肝con正公司开发滋的通信协丛议，最初和目的是实打现可编程皇控制器之端间的通信腾。改进的M悼odbu朝splu理s（MB缩慧+）网络疲，可连接加32个粪结点，利吸用中继器膝可扩至6载4个结动点。该协议袋逐渐被缓认可，跑成为一口种标准亿的通讯忍协议，倘只要按灶照这种惩协议进燥行数据针通讯或晶传输，释不同的蚕系统就棵可以通蚕讯。1、协骄议概述Mod耳bus撑协议顶定义了乱一种公炉用的消悦息结构拣，而不拳管它们迁是经过拒何种网筐络进行睡通信的形。它制定角了信息召帧的格凡式，描网述了服粪务端请腔求访问蹈其它设暴备等客惰户端的婆过程，猾如怎样列回应来曲自其它控设备的峰请求，刻以及怎挺样侦测受错误并套记录。通过M已odb号us捧协议在押网络上抵通信时夕，必须明清楚每职个控制司器的设叛备地址渡，根据配每个设色备地址鹊来决定腥要产生百何种行愿动。如果需要鸟回应，控部制器将生强成反馈信竿息并按照贺Modb裙us协绸议发出。（2）渗主从查旗询－回及应Mod丸bus年协议势建立了景主设备说查询的驻格式：罢设备（塌或广播颂）地址欠、功能计代码、年所有要寄发送的东数据和砖错误检适测域。协从设备或回应消忍息也由蜘Mod涛bus链协议酱构成，碧包括确炭认要行哗动的域佳、要返唉回的数怒据和错蛾误检测钞域。图2.贱5镇主从查黎询-回宗应周期绣表2、常用哲Modb缺us协令议（1）M寒odbu歌s协议坟消息帧的救定义常用的M储odbu饼s通讯宋协议有两革种报文帧厦格式，一钉种是Mo城dbus错ASC后II，一水种是Mo从dbus悠RTU。一般来赞说，通足讯数据炊量少采欣用Mo溉dbu狡sA鞠SCI痕I协议民，通讯季数据数至据量大葵而且是游二进制黑数值时睬，多采皇用Mo歼dbu穷sR暖TU风协议。（2）M赛odbu销s/T惹CPMod初bus匆/TC而P是句Mod五bus坐协议追族中的吓新成员画，它是右建立在跪标准的榴TCP危协议驰基础上俱的Mo完dbu殊s协道议扩展畜。借助租于TC动P对腹Int个ern俗et殃的支持血，可以梦实现P封LC、愈I/O那模块汇和其他喉控制设仇备的透徐明连接浑，为工派业自动棵化领域颗的软硬驶件开发举商提供佣一个网奋络时代蔑的设备奋信息通扎讯标准桨。五、S件CAD怒A系统气中的网钉络技术1、通平信网络登概述通信网络唯是用各种塌通信手段拍和一定的少连接方式被，将终端烘设备、传促输系统、姿交换系统评等连接起胃来的通信绘整体，或意由一些彼寨此关联的眼分系统组位成的完整纳的通信系递统。通信网服络的基碍本构成们要素是起终端设妖备、传矮输链路雪、转接刮交换设索备及接隐入部分截。除了这些狮硬件设备浴外，为了谅保证网络苗能正确合执理的运行颂，用户间战快速接续咸，并有效朵地相互交肃换信息，午达到通信驾质量一致森，运转可广靠性和信付息透明性碌等要求，撤还必须有司管理网络盏运行的软堤件，如标熄准、信令陷、协议等繁。按照能实筒现的业务煤种类不同预，通信网甘可以划分施为电话通竟信网、计埋算机通信弹网、数据嘴通信网、饰广播电视候网以及综镜合业务数情字网；按照网废络所服宜务的范调围不同阁，通信疗网可以重分为本肆地网、纳长途网亚及国际促网；按照传输等介质的不助同，通信泉网可以分俊为微波通泪信网、光郑纤通信网故及无线通壤信网；按照拓扑抱结构形式岁，通信网底可以分为遮线形、环头形、星形骂、网形和结复合形等碰基本结构什形式。2、计算居机网络拓孟扑结构与闪分类（1）网揪络的拓扑钩结构基本的网快络拓扑结溪构有四种睬，分别是宜星形、环保形、总线挎形和树形冠。图2.蕉6默星形拓矮扑结构栏示意图唯图2.共7扒环形拓阔扑结构访示意图图2.碎8野总线形傍拓扑结弟构示意槽图图2.9淡树形叔拓扑结构谁示意图（2）计完算机网络陶的分类对于S效CAD降A系统多来说，泰按照网司络覆盖假范围的添大小来讨分类比靠较合适妻，通常肢可以分燃为局域网城域网广域网局域网的颠技术特点覆盖有限览的地理范研围，它适炕用于公司旁、机关、搅校园、工奋厂等有限怨范围内的章计算机、在终端与各右类信息处展理设备连掏网的需求于；提供高锄数据传瓶输速率蕉（10M荒b/s限～10番Gb/捞s）、低驱误码率费的高质饺量数据韵传输环错境；一般属于侨一个单位代所有，易屿于建立、协维护与扩锤展；从介质访举问控制方询法的角度桐，局域网竞可分为共享介质闸式局域禾网与交巧换式局凶域网两赶类。局域网撞的应用伞领域个人计怒算机局枣域网大型计津算设备吧群的后况端网络存储区域树网络办公室如与实验饲室的网撇络企业与学雀校的主干爽网城域网的脂技术特点城域网畏是介于由广域网困与局域纲网之间埋的一种星高速网莲络；城域网设毯计的目标彼是要满足刺几十公里务范围内的凑大量企业炒、机关、室公司的多忘个局域网炼互连的需默求；实现大拨量用户兰之间的敞数据、刮语音、懂图形与非视频等永多种信砍息的传丈输功能赠；城域网在丛技术上与少局域网相牧似。广域网的旨技术特点广域网也般称为远程圣网；覆盖的付地理范剑围从几靠十公里罪到几千袄公里；覆盖一悠个国家辰、地区毙，或横衡跨几个堪洲，形商成国际顽性的远受程网络泉；通信子网帖主要使用塑分组交换的技术；它将分布侦在不同地支区的计算典机系统互乳连起来，读达到资源折共享的目眼的。最大的广并域网是i圈nter饿net。三者的贤区别从设备喊中，一种般局域塌网/城钢域网用温网桥、卖集线器双，hu方b等，用而广域轨网的交驼换设备遍是交换蜂机和路恰由器；3、网络燃传输介质传输介惩质是数唤据通信砍的物理灰通路，狂是信号神从发送狭设备到讽接收设甲备传递开所经过差的媒介未，是通丝式信系统桐中传送叉信息的吵载体，辆也是通收信系统根重要的内硬件设租备之一园。SCAD功A系统中淋，通常采波用多种类玩型的传输随介质，既择有有线介急质，如双感绞线、同把轴电缆、逢光纤等，泳也有无线帮传输介质嘉，如电磁库波、红外乒线、微波殊。（1）有冤线传输介棒质A:双绞艰线双绞线（Twis耀ted摸Pair,TP丑）是模斯拟数据袄及数字蜘数据信脑号传输坊最通用洲的传输扭介质。证双绞线主采用了烘一对互筑相绝缘革的导体寄以螺旋暂形式相古互缠绕直而成的海，线芯滤一般是天铜线。凯将两根经导线缠件绕在一劈燕起，可称以使它筋们发射炉和接收疗的电磁矩干扰相趋互抵消口。双绞线暑按其电鹿气特性蚊而进行储分级或何分类，垄一般分务为:屏蔽双冤绞线（柱Shi库eld絮ed叹Twi申ste夫dP厌air你，ST顷P）非屏蔽榴双绞线骄（Un果shi有eld扮ed肠Twi叫ste君dP裤air裁，UT忠P）屏蔽双绞沿线在双绞古线与外层笼绝缘封套茶之间有一餐个金属屏悦蔽层。常用的双枣绞线包括搞3类线和漆5类线。3类线是拣由两根拧检在一起的允线构成，前一般在塑逼料外壳里蒸有4对这己样的线，恶外壳起到饱保护和约跌束的作用爽；5类双绞扫线比3类帝双绞线拧如得更密、棋更绝缘，李这使得它旧传输信号秩的距离更阔长，传输扇质量更好罗。局域网降中最常槽用的双驾绞线一队般都是基非屏蔽眯的5类租4对（前即8根族导线）科的电缆爸线，这特种电缆蚕线的传健输速率郑可达到评100臣Mbp神s。B:同轴狗电缆双绞线同持轴电缆（义Coax辰ial雷Cabl劳e）是S程CADA俭系统中主册干传输线坦路上广泛要使用的一朽种传输介宝质，它可种以携带较咱高频率的抖载波信号铺，其频率友范围为1高00kH钉z～50灿0MHz餐。同轴电征缆是按格照“同得轴”形斥式构成风线对，妙最里层逗是内芯旦，向外灿依次为谦绝缘层挠、屏蔽爸层，最烫外层则抽是起屏卵蔽作用丙的塑料饭外壳，方内芯和老屏蔽层恭构成一初对导体根。同轴电缆职根据其直夺径大小可妙以分为粗同同轴电缆旬与细同轴描电缆。粗缆适条用于比展较大型既的局部至网络，乐它的标洋准距离两长，可迅靠性高区，安装谱时不需百要切断猫电缆，尺可以根仍据需要宝灵活调黑整计算狼机的入烛网位置发。但粗闲缆网络炼必须安粥装收发哀器电缆待，安装弦难度大线，所以酷总体造谋价高。细缆安抖装则比舞较简单直，造价康低，安夏装中要鞋切断电堆缆，在何两端装晋上BN圈C网络虽连接头惜，然后下接在T血型连接层器两端即。C:光纤光纤是恢一种光龄传输介炉质，是觉光导纤注维的简拢称。它款是一种兰能够传代导光信上号的极捕细而柔胞软的传迫输介质岸。光纤买由光纤坛芯和包吐层两部皮分组成锻。纤芯虾与包层晓是两种柳光学性量质不同礼的物质丙。其中储纤芯是往光的通铸路，包雨层由折清射率比构纤芯低灭的玻璃经纤维组臣成，其浇作用是柄将光线羊反射到铜纤芯上饭。纤芯崖通常是弊由石英台玻璃制涉成的横姻截面积沿很小的瓣双层同拔心圆柱糕体，它捡质地脆非，易断裕裂，因藏此需要身外加一挤保护层吩，这种在外忆层加了保舞护套的光蚊纤就成为绢实际使用陆的光缆。光纤的雨传输原路理是：鸽在两种镜折射率尺不同的期界面上旨，当光协从折射愤率高的瓦界面射发入折射语率低的莫界面时药，只要跃入射角咏大于临稻界值，掠就会发视生全反点射现象气，能量石将不受胳损失，炒其中包位层起到侧了防止拦光线在恼传输过滨程中衰犹减的作献用。图2.换23橡光缆脂结构由于光孟纤只能溪传输光镜信号。载因此