2022年网络传输介质教案 .pdf

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1、第五章计算机网络设备第一节网络传输介质导学案教学目标了解各种传输介质的特性重点难点掌握常用双绞线的种类掌握双绞线的线序标准了解同轴电缆的基本知识掌握光纤的传输原理和种类知识精讲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:Twisted Pairwire)1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2226 号绝缘铜导线相互缠绕而成。把两根绝缘的铜导线按一定密度互相绞在一起,可降低信号干扰的程度,每一根导线在传输中辐射的电波

2、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。2分类根据是否采用屏蔽技术，双绞线可分为非屏蔽双绞线(Unshilded Twisted Pair， UTP)和屏蔽双绞线(Shielded Twisted Pair ，STP)。UTP 与 STP 的特性比较表缺点优点UTP 信息很容易被窃听价格较低STP 不能完全消除辐射价格较高 ,安装困难有较高的传输速率,100 米内可达到 155Mbps，外层由铝泊包裹 ,以减小幅射 , 根据其性能，双绞线又可分为1 类、 2 类、 3 类、 4 类、 5 类、超 5 类、 6 类双绞线。表 3.1 各类双绞线的主要

3、特性类型传输速率（bit/s）传输信号类型应用1 类20K 模拟信号电话线路2 类1M 模拟信号和1M的数字信号一般通信线路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高速以太网、 ATM 、FDDI 超 5 类155M 模拟信号和高速数字信号高速以太网、 ATM 6 类200M 模拟信号和高速数字信号高速以太网、 ATM 常见的 10BASE-T 及 100BASE-T 局域网均是采用双绞线作为传输介质，10BASE-T 中采用 3 类或 4 类双绞线作为传输介质，进行基带传输， 速率可达10Mb/s , 10

4、0BASE-T中采用 5 类双绞线作为传输介质，进行基带传输，速率可达100Mb/s 。3双绞线线序标准568A 标准绿白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 线序名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 6 页 - - - - - - - - - 568B 标准橙白1，橙2，绿白3，蓝4，蓝白5，绿 6，棕白7，棕8 （ 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）。双绞线的顺序与RJ

5、45 头的引脚序号要一对应。为了保持最佳的兼容性，普遍采用EIA/TIA 568B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50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75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 基带同轴电缆根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

6、高，且安装困难。2、宽带同轴电缆75同轴电缆也称宽带同轴电缆，在计算机通信中，“宽带”是泛指使用了频分复用和模拟传输技术的同轴电缆网络。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传输方式特点优点缺点用途支持设备数（台）最大传输距离50电缆基带传输几百台几公里高带宽极好的噪声抑制特性传送过程中信号容易 发 生 畸 变 和 衰减，传输距离小于1000m 数据通信75电缆宽带传输数千台几十公里可同时进行模拟信号与数字信号的传输传输数字信号时须进行 A/D 转换闭路电视同轴电缆适用于点到点和多点连接，同轴电缆与用户设备上装的连接器相连时，对细电缆是将其切断，两头装上 BNC 头，然后接

7、在T 型连接器两端； 粗电缆不能将其切断，而是采用一种特制的T 型接头与AUI接口相连进行安装。三、光纤光纤是光导纤维的简称。光纤是由非常透明的石英玻璃拉成的细丝，为了提高机械强度必须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，最后加上包带层和外护套。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 6 页 - - - - - - - - - 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

8、传递光脉冲进行通信，有光脉冲代表“1” 、无光脉冲代表“0” ，用光纤传送电信号时，先将电信号变换成光信号，然后在光纤中传输到达接收端，再将光信号还原成电信号。根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（ Single Mode Fibre ）是指光纤的光信号仅与光纤轴成单个可分辨角度的单光线传输。其纤芯直径为810m，在给定的波长上只能以单一模式传输。通常以激光做光源，传输距离长、 传输速率高。多模光纤（ Multi Mode Fibre ）是指光纤的光信号与光纤轴成多个可分辨角度的多光线传输。其纤芯直径为 50200m，在给定的工作波长上能以多个模式传输同时传输多个

9、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。表 3. 三种传输介质的性能比较传输介质最大传输距离传输速率(bps) 传输信号优点缺点适用场合双绞线非屏蔽100 米100M 模拟数字价格便宜、灵活易弯曲、易安装具阻燃性信号衰减较大抗干扰能力差误码率高10-510-6易被窃听适合结构化布线点到点或多点连接屏蔽几百米155M 数字 价格便宜安装较前者困难误码率为10-6-10-8同轴电缆50几公里10M 数字 高带宽抗干扰性好误码率低距离短误码率高10-7-1011高速的数据传输系统75随传输的信号不同而不同模拟( 数字) 光纤单模2 公里100M1G 模拟

10、数字容量大、传输速率高损耗小、距离远抗电磁干扰性能强、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多模500 米100M1G 模拟数字频带窄、传输衰减大易于连接、价格便宜适用于中短距离主干网光纤可以支持FDDI 主干、 1000Base-FX、100Base-FX 到桌面、 ATM 主干和 ATM 到桌面，还可以支持 CATV/CCTV及光纤到桌面。网络传输介质当堂练习一、选择题1在下列传输介质中，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

11、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采用双绞线作为首选的传输介质。2下列传输介质中采用RJ-45 头作为连接器件的是 D 。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 6 页 - - - - - - - - - A）粗缆B）光纤C）细缆D ）双绞线分析： 在四种通信介质中，光纤主要使用光纤连接器如STII 连接器或 SC连接器， 细缆一般使用BNC接头、T型头，粗缆需要特殊的T 型头将计算机与网络通信介质相连，双绞线则通过RJ-45

12、将计算机与集线器等网络设备进行相连。3. 双绞线的两根绝缘的铜导线按一定密度互相绞在一起的目的是 B 。A) 阻止信号的衰减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一定密度互相绞在一起，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，虽然在一定程度上可减小信号的衰减但不可以阻止衰减。4根据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： 根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

13、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，采用粗缆连接并通过中继器进行延伸后，总的传输长度在理论上可达_D_米。A 185 B500 C925 D2500分析：粗缆 最大干线段长度 :500 米。 最大网络干线电缆长度 :2500 米。（可加四个中继器构成 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 米。 收发器电缆的最大长度: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

14、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、判断题1屏蔽双绞线因为在外层加了屏蔽层，所以信号不易被窃听。（ T ）分析： 因为非屏蔽双绞线传输信息时会向周围产生幅射，因此信息很容易被窃听；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。2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

15、模光纤的频带比单模光纤的窄，信号在其上进行传输时的衰减大，故传输距离要比单模光纤的近。3局域网中常用同轴电缆作为通信介质，一般使用75 欧姆的基带同轴电缆。（ F ）分析： 同轴电缆有两种，即50 欧姆的基带同轴电缆和75 欧姆的宽带同轴电缆，前者一般用于局域网中，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使用光纤可进行远距离传输，但传输损耗高。（F）名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - -

16、 第 4 页，共 6 页 - - - - - - - - - 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，再将光信号还原成电信号。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 的以太网标准。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： P64 10、 （ 12 高考题）利用光纤传送信号，在接收端需要进行光电转换。分析：见导学案课后练习：一、选择题110BASE-T 通常是用 C作传输介质。A）细缆

17、B）粗缆C）.双绞线D）光缆分析： P41 2在计算机网络中，下列通信介质属于有线通信介质的是C A）微波B）红外线C）光缆D）激光3下列说法中，不正确的是 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周围幅射, 信息很容易被窃听。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：可减少信号的幅射，但不能完全没有幅射，所以仍能被窃听。4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除; C

18、）具有独立性和灵活性,适用于结构化综合布线。D）不具有阻燃性。分析： P63 5 D 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）抗干扰能力强，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 6模拟信号采用模拟传输时采用下列A 设备以提高传输距离。A）中继器B）放大器C）调制解调节器D）编码译码器分析： P100 二、判断题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，但也容易被窃听。（F）分析：微波是以空间幅身方式传播的，方向性差，容

19、易被窃听。红外线、激光具有很强的方向性，不易被窃听。35 类双绞线的传输速度可达100bps。 （F）分析： 5 类双绞线的传输速度可达100Mbps。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为_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。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 6 页 - - - - - - - - - 3光纤是光导纤维的简称。光纤通信系统是以光波为载体

20、、以光导纤维为传输介质的通信方式。TCP/IP 协议参考模型巩固练习一、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)协议简单，传输不可靠C)所有设备具有惟一的IP 地址D)安全灵活（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、判断题（F ）1、TCP/IP 是由两个协议组成的即传输制协议TCP 和网际协议IP。（F ）2、TCP/IP 是一个网络协议而OSI 是网络参考模型。（T）

21、3、TCP/IP 支持异构网互联。（F）4、TCP/IP 网络参考模型可将网络划分为四个层次，由低到高依次为物理层、网络层、传输层和应用层。三、填空题1、TCP/IP 可分为四层，即网络接口层，网际层，传输层和应用层，与 OSI 的网络层对应的是网际层，它主要使用IP 协议、 RARP 协议等。2、UDP的中文含义是用户数据报协议，它采用无连接的数据报传送方式，是传输层使用的协议。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 6 页 - - - - - - - - -