计算机网络层协议与设备应用电子教案.ppt
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1、计算机网络层协议与设备应用11双绞线双绞线双绞线双绞线v双绞线双绞线TP是目前使用最广,价格相对便宜的一种是目前使用最广,价格相对便宜的一种传输介质传输介质v由两根绝缘铜导线相互缠绕组成,以减少对邻近由两根绝缘铜导线相互缠绕组成,以减少对邻近线对的电磁干扰线对的电磁干扰v由若干对双绞线构成的电缆被称为双绞线电缆由若干对双绞线构成的电缆被称为双绞线电缆v非屏蔽双绞线非屏蔽双绞线UTP和屏蔽双绞线和屏蔽双绞线STPPage 2/70Page 3/70Page 4/70双绞线的标准双绞线的标准双绞线的标准双绞线的标准vEIA/TIA-568“商用建筑物电商用建筑物电信布线标准信布线标准”vCat5:
2、适用于适用于100Mbps的的100Base-TX和和100Base-T4支持高达支持高达100MHz的数据通信的数据通信传输频率为传输频率为100MHz主要用于主要用于100base-T和和10base-T网络。网络。Cat5e:超五类双绞线:超五类双绞线vCat6:传输频率为传输频率为200MHzPage 5/70六类布线系统六类布线系统六类布线系统六类布线系统v六类系统向下兼容三类、五类、超五类布线产品,同时满六类系统向下兼容三类、五类、超五类布线产品,同时满足混合使用的要求足混合使用的要求v六类提供六类提供2倍于超五类的带宽倍于超五类的带宽v改善了在串扰以及回波损耗方面的性能改善了在串
3、扰以及回波损耗方面的性能v6类线与类线与5类和超类和超5类标准存在许多不同之处:类标准存在许多不同之处:最高工作带宽最高工作带宽200MHz按照按照250MHz下检测进行设计下检测进行设计可作为可作为UTP和和STP的解决方案的解决方案包括超包括超5类的所有测试,类的所有测试,并加入新的参量并加入新的参量Page 6/70双绞线的重要性能指标双绞线的重要性能指标双绞线的重要性能指标双绞线的重要性能指标参数名称参数名称参数含参数含义义合格合格标标准准(100MHz)衰减(衰减(Attenuation)信号信号经过线缆时经过线缆时的的强强度度损损失,失,单单位位为为分分贝贝21.6近端串近端串扰扰
4、(NEXT,Near-EndCrossTalk)电缆电缆中某中某导线导线上上传输传输的信号的信号对对其它其它导线导线信号信号产产生的噪声称生的噪声称为为串串扰扰,近端串,近端串扰扰是出是出现现在在发发送端送端的串的串扰扰32.3额定传输速度额定传输速度(NVP,NominalVelocityofPropagation)是信号在是信号在线缆线缆中中传输传输的速度,以光速的百分比的速度,以光速的百分比形式表示形式表示6090衰减串衰减串扰扰比(比(ACR,Attenuation-to-CrosstalkRatio)串串扰扰与衰减量的比例关系,与衰减量的比例关系,单单位位为为分分贝贝10.7回波回波
5、损损耗(耗(RL,ReturnLoss)信号源信号源输输入入给给数据数据传输传输系系统统的信号与信号源接的信号与信号源接收到的反射信号的功率之比收到的反射信号的功率之比11.0v以超五类双绞线为例,其性能参数如下:以超五类双绞线为例,其性能参数如下:Page 7/702同轴电缆同轴电缆同轴电缆同轴电缆(Coax)是以太网络中采用的一种传输介质,主要是以太网络中采用的一种传输介质,主要流行于流行于20世纪世纪80年代,目前已经基本采用双绞线和光纤取代了年代,目前已经基本采用双绞线和光纤取代了同轴电缆。同轴电缆的绝缘层和外皮保护层具有高抗噪声干扰同轴电缆。同轴电缆的绝缘层和外皮保护层具有高抗噪声干
6、扰的能力。同轴电缆的信号衰减比双绞线要低,传输距离更远,的能力。同轴电缆的信号衰减比双绞线要低,传输距离更远,当然比光纤要差。但是同轴电缆在价格上比双绞线要昂贵些,当然比光纤要差。但是同轴电缆在价格上比双绞线要昂贵些,并且通常支持低吞吐量。在同轴电缆的两端需要终端器。同轴并且通常支持低吞吐量。在同轴电缆的两端需要终端器。同轴电缆规格多样,但是每一种规格被分配一个无线管理电缆规格多样,但是每一种规格被分配一个无线管理(RG)规格规格号,在表中列出了不同类型的同轴电缆规格说明。计算机网络号,在表中列出了不同类型的同轴电缆规格说明。计算机网络一般选用一般选用RG-8以太网粗缆和以太网粗缆和RG-58
7、以太网细缆,以太网细缆,RG-59用于电用于电视系统,视系统,RG-62用于用于ARCnet网络和网络和IBM3270网络。网络。Page 9/70Page 10/70表表同轴电缆的类型同轴电缆的类型根根据据传传输输频频率率的的不不同同,同同轴轴电电缆缆可可以以分分为为基基带带同同轴轴电电缆缆和和宽带同轴电缆两种。宽带同轴电缆两种。一种是一种是50电缆,用于数字传输,由于多用于基带传输,电缆,用于数字传输,由于多用于基带传输,因此也叫基带同轴电缆。其传输带宽与电缆长度有关,因此也叫基带同轴电缆。其传输带宽与电缆长度有关,1km的电缆可以达到的电缆可以达到12Gb/s的数据传输率。这种电缆主要用
8、于的数据传输率。这种电缆主要用于某些局域网或服务器与高端交换机的连接,甚至也可用于电视某些局域网或服务器与高端交换机的连接,甚至也可用于电视网络。网络。另另一一种种是是75电电缆缆,用用于于模模拟拟传传输输,即即宽宽带带同同轴轴电电缆缆。宽宽带带网网主主要要使使用用标标准准的的有有线线电电视视网网技技术术,可可使使用用的的频频带带高高达达300MHz,甚甚至至可可达达450MHz,适适用用于于多多信信道道的的传传输输,实实现现多多路路复复用用技技术术,同同时时传传输输不不同同的的信信号号,如如广广播播电电视视的的不不同同电电台台和和电话语音等混合传输。电话语音等混合传输。同轴电缆网络一般可分为
9、三类:主干网、次主干网和线缆。同轴电缆网络一般可分为三类:主干网、次主干网和线缆。同同轴轴电电缆缆一一般般安安装装在在设设备备与与设设备备之之间间。在在每每一一个个用用户户位位置置上上都都装装备备有有一一个个连连接接器器,为为用用户户提提供供接接口口。接接口口的的安安装装方方法如下:法如下:(1)细细缆缆:将将细细缆缆切切断断,两两头头装装上上BNC头头,然然后后接接在在50的的T型型连连接接器器两两端端,网网络络每每段段干干线线长长度度不不超超过过185m,每每段段干干线最多接入线最多接入30个用户。个用户。(2)粗缆:粗缆一般采用一种类似夹板的粗缆:粗缆一般采用一种类似夹板的Tap装置进行
10、安装置进行安装,它利用装,它利用Tap上的引导针穿透电缆的绝缘层,直接与导体相上的引导针穿透电缆的绝缘层,直接与导体相连。电缆两端头设有连。电缆两端头设有50终端器,以削弱信号的反射作用。终端器,以削弱信号的反射作用。Page 15/703 3光传输系统光传输系统光传输系统光传输系统v光传输系统由三个部分组成:光纤传输介质、光光传输系统由三个部分组成:光纤传输介质、光源和检测器源和检测器驱动器驱动器 光源光源光检测器光检测器 放大器放大器 电信号电信号电信号电信号光信号光信号光纤光纤超细玻璃超细玻璃熔硅纤维熔硅纤维发光二极管发光二极管激光二极管激光二极管光电二极管光电二极管Page 16/70
11、Page 17/70Page 18/70光信号在光纤中的传输光信号在光纤中的传输光信号在光纤中的传输光信号在光纤中的传输v光脉冲在光纤中的传输是利用了光的全反射原理光脉冲在光纤中的传输是利用了光的全反射原理v光纤分为多模光纤和单模光纤光纤分为多模光纤和单模光纤多模光纤单模光纤输入脉冲 输出脉冲 输入脉冲 输出脉冲 Page 19/70Page 20/70Page 21/70光缆的结构和传播特性光缆的结构和传播特性光缆的结构和传播特性光缆的结构和传播特性v光缆的结构光缆的结构v光缆的传播特性光缆的传播特性损耗损耗色散色散外护套远供电源线光纤及其包层填充物加强芯包带层Page 22/70Page
12、23/70Page 24/70多模光纤和单模光纤的比较多模光纤和单模光纤的比较多模光纤和单模光纤的比较多模光纤和单模光纤的比较单单模光模光纤纤多模光多模光纤纤用于高速度、用于高速度、长长距离距离用于低速度、短距离用于低速度、短距离成本高成本高成本低成本低端接端接较难较难端接端接较较易易窄芯窄芯线线,需要激光源,需要激光源宽宽芯芯线线,聚光好,光源可采用激,聚光好,光源可采用激光或光或发发光二极管光二极管耗散极小,高效耗散极小,高效耗散大,低效耗散大,低效Page 25/70无线通信无线通信无线通信无线通信v无线介质是指信号通过空气传输,信号不能被约无线介质是指信号通过空气传输,信号不能被约束在
13、一个物理导体内束在一个物理导体内v无线介质实际上就是无线传输系统,主要包括无线介质实际上就是无线传输系统,主要包括:无线电无线电微波微波红外线红外线激光激光卫星通信卫星通信Page 26/70无线电无线电无线电无线电v无线电就是利用地面发射的无线电波通过电离层的反射,无线电就是利用地面发射的无线电波通过电离层的反射,或电离层与地面的多次反射而到达接收端的一种远距离通或电离层与地面的多次反射而到达接收端的一种远距离通信方式信方式v传播距离远,容易穿过建筑物,全方向传播传播距离远,容易穿过建筑物,全方向传播v无线电波的传播特性与频率有关无线电波的传播特性与频率有关在低频上,无线电波能轻易地绕过一般
14、障碍物,但其能量随着传在低频上,无线电波能轻易地绕过一般障碍物,但其能量随着传播距离的增大而急剧递减播距离的增大而急剧递减在高频上,无线电波趋于直线传播并易受障碍物的阻挡,还会被在高频上,无线电波趋于直线传播并易受障碍物的阻挡,还会被雨水吸收雨水吸收质量不稳定,容易受到其他电子设备的各种电磁干扰质量不稳定,容易受到其他电子设备的各种电磁干扰地球表面电离层地球表面地面波Page 27/70微波微波微波微波v微波是能量集中于一点并沿直线传播,且频率在微波是能量集中于一点并沿直线传播,且频率在1GHz以上的无线电波以上的无线电波v微波通信是利用无线电波在对流层的视距范围内微波通信是利用无线电波在对流
15、层的视距范围内进行信息传输的一种通信方式进行信息传输的一种通信方式v使用频率范围一般在使用频率范围一般在1GHz至至20GHz左右左右v需要使用中继站延长传输距离需要使用中继站延长传输距离v成本低,常用于长途通信成本低,常用于长途通信v缺点是保密性不如电缆和光缆好缺点是保密性不如电缆和光缆好Page 28/70Page 29/70各种传输介质总结各种传输介质总结各种传输介质总结各种传输介质总结传输传输介介质质成成本本传输传输距离距离传传输输速速率率抗噪抗噪性性可可扩扩展展性性施施工工难难易易优优点点总结总结缺点缺点总结总结双双绞线绞线低低100m高高STP较较好好UTP一一般般好好易易价格便宜
16、,使用广泛,价格便宜,使用广泛,技技术术成熟,安装成熟,安装简单简单易受易受电电磁干磁干扰扰和窃和窃听,听,传输传输距离短距离短光光缆缆高高70km高高优优好好难难传输传输速率高,速率高,传输传输距距离离远远,不易受,不易受电电磁干磁干扰扰,保密性,保密性强强,使用,使用范范围围正在逐步正在逐步扩扩大大成本成本较较高,安装高,安装较较难难无无线电线电/微波微波高高可达数可达数百公里百公里较较高高差差好好较较易易几乎不受几乎不受传输传输距离的距离的限制,适合于复限制,适合于复杂杂地地形形衰减大,造价衰减大,造价较较高,高,保密性差,抗干保密性差,抗干扰扰能力差,有能力差,有时时需要需要申申请请使
17、用使用频频段段Page 30/70以太网标准中的线缆规范以太网标准中的线缆规范以太网标准中的线缆规范以太网标准中的线缆规范以太网以太网标标准准传输传输介介质质拓扑拓扑接口接口最大最大传输传输距离距离(m)速率速率(Mb/s)10Base-T2对对三三类类或以上或以上UTP星形星形RJ-4510010100Base-TX2对对五五类类UTP或以上或以上 星形星形RJ-451001001000Base-T4对对五五类类UTP或以上或以上星形星形RJ-4510010001000Base-LX光光缆缆星形星形SC500010001000Base-SX多模光多模光缆缆星形星形SC5501000Page
18、31/70线缆的连接线缆的连接线缆的连接线缆的连接1 1vEIA/TIA568A和和568Bv线缆的连接线缆的连接标准网线标准网线交叉网线交叉网线全反线全反线直通直通/交叉交叉直通直通交叉交叉直通直通交叉交叉直通直通交叉交叉交叉交叉管脚号管脚号用途用途颜颜色色1发发送送+白色和白色和绿绿色色2发发送送-绿绿色色3接收接收+白色和橘黄色白色和橘黄色4不被使用不被使用蓝蓝色色5不被使用不被使用白色和白色和蓝蓝色色6接收接收-橘黄色橘黄色7不被使用不被使用白色和棕色白色和棕色8不被使用不被使用棕色棕色 T568AT568A标准中标准中RJ-45RJ-45连接器的连接器的管脚号和颜色编码管脚号和颜色编
19、码 Page 32/70线缆的连接线缆的连接线缆的连接线缆的连接2 2v标准网线的线序标准网线的线序v交叉网线的线序交叉网线的线序v制作过程制作过程Page 33/70Page 34/70Page 35/70综合布线系统综合布线系统综合布线系统综合布线系统1 1v建筑物综合布线系统(建筑物综合布线系统(PDS)是一个用于传输语)是一个用于传输语音、数据、影像和其他信息的标准结构化布线系音、数据、影像和其他信息的标准结构化布线系统统是建筑物或建筑群内的传输网络是建筑物或建筑群内的传输网络使语音和数据通信设备、交换设备和其它信息管理系使语音和数据通信设备、交换设备和其它信息管理系统彼此相连接统彼此
20、相连接物理结构一般采用模块化设计和星形拓朴结构物理结构一般采用模块化设计和星形拓朴结构Page 36/70综合布线系统综合布线系统综合布线系统综合布线系统2 2建筑群子系统建筑群子系统设备间子系统设备间子系统垂直子系统垂直子系统管理子系统管理子系统工作区子系统工作区子系统水平子系统水平子系统铜缆光缆l由信息插座延伸至由信息插座延伸至设备设备 lRJ-45RJ-45跳线和信息跳线和信息插座等插座等l从工作区的信息插从工作区的信息插座到管理间子系统的座到管理间子系统的配线架配线架 l一般为星形拓扑一般为星形拓扑l交连、互联和交连、互联和I/O I/O l楼层配线间楼层配线间l机柜、配线架、网机柜、
21、配线架、网络设备等络设备等l建筑物的主干线缆建筑物的主干线缆 l目前多为光缆目前多为光缆l连接设备间和管理连接设备间和管理间间l位于主机房内位于主机房内 l由电缆、连接器和由电缆、连接器和相关支撑硬件组成相关支撑硬件组成l连接各种公共系统连接各种公共系统l连接不同建筑物内连接不同建筑物内的电缆的电缆 l一般由光缆及相应一般由光缆及相应设备组成设备组成Page 37/70综合布线的优点综合布线的优点综合布线的优点综合布线的优点v结构清晰,便于管理维护结构清晰,便于管理维护v材料统一先进,适应今后的发展需要材料统一先进,适应今后的发展需要v灵活性强,适应各种不同的需求,使用非常灵活灵活性强,适应各
22、种不同的需求,使用非常灵活v便于扩充,既节约费用又提高了系统的可靠性便于扩充,既节约费用又提高了系统的可靠性Page 38/70综合布线的标准综合布线的标准综合布线的标准综合布线的标准vTIA/EIA-568A:商业大楼电信布线标准(加拿大采用商业大楼电信布线标准(加拿大采用CSAT529)vEIA/TIA-569:电信通道和空间的商业大楼标准(:电信通道和空间的商业大楼标准(CSAT530)vEIA/TIA-570:住宅和:住宅和N型商业电信布线标准(型商业电信布线标准(CSAT525)vTIA/EIA-606:商业大楼电信基础设施的管理标准(:商业大楼电信基础设施的管理标准(CSAT528
23、)vTIA/EIA-607:商业大楼接地连接要求(:商业大楼接地连接要求(CSAT527)vGB/T50311-2000:建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范vGB/T50312-2000:建筑与建筑群综合布线系统工程验收规范建筑与建筑群综合布线系统工程验收规范vCECS72:97:建筑与建筑群综合布线系统工程设计及验收规范建筑与建筑群综合布线系统工程设计及验收规范Page 39/70综合布线使用的材料综合布线使用的材料综合布线使用的材料综合布线使用的材料v槽:主要用于明装布线槽:主要用于明装布线v管:主要用于暗装布线管:主要用于暗装布线v桥架:主要用于线缆
24、数量太多,无法使用线槽的桥架:主要用于线缆数量太多,无法使用线槽的场合场合v槽管的铺设槽管的铺设Page 40/70槽槽槽槽v金属槽和塑料槽金属槽和塑料槽产产品名称品名称图图例例产产品名称品名称图图例例产产品名称品名称图图例例阳角阳角平三通平三通连连接接头头阴角阴角顶顶三通三通终终端端头头直直转转角角左三通左三通接接线线盒插口盒插口 右三通右三通灯灯头头盒插口盒插口塑料线槽的明安装铺设配套附件塑料线槽的明安装铺设配套附件Page 41/70管管管管v金属管金属管以外径以外径mm为单位为单位金属管内布线难度比线槽大,一般金属管内填充物占金属管内布线难度比线槽大,一般金属管内填充物占30左右,以便
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