第四章传输媒介和和网路设备讲解.ppt

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1、第四章傳輸媒介和和網路設備 課前指引本章主要探討有線傳輸，了解區域網路用的傳輸媒介，以及這些媒介的特性；本章的另外重點是了解網路的拓樸，也就是接線的方式；再認識構成網路拓樸的一些網路設備，如網路卡、集線器、交換器、路由器等網路設備的功能及作用。章節大綱 4-1 OSI模型和傳輸媒介、網路設備的對應 4-2 傳輸媒介 4-5 網路設備的綜合應用 4-3 網路拓樸 4-4 網路設備 備註：可依進度點選小節3電腦間的通訊需：傳輸媒介網路設備4-1 OSI模型和傳輸媒介、網路設備的對應4OSI模型和傳輸媒介、網路設備的對應圖4-1 OSI模型和傳輸媒介、網路設備的對應5通訊將資料由一端終端設備，經由媒

2、介傳送到另一端終端設備，以達到資料傳輸與交換的目的。4-2 傳輸媒介6通訊的元素包括傳送對象傳送媒介傳送的資料 4-2 傳輸媒介示意圖7通訊的傳輸媒介有線傳輸雙絞線、同軸電纜、光纖等無線傳輸媒介無線電波、微波、衛星、紅外線與雷射光等 4-2 傳輸媒介8雙絞線由二根外面被覆塑膠絕緣材料，內含銅纜線，雙線絞合成螺旋狀的線物理的原理會:1、減少傳送中信號的衰減。2、減少串音(crosstalk)及雜音(Noise)。4-2 傳輸媒介9雙絞線分遮蔽式雙絞線(Shield Twisted Pair，簡稱STP）無遮蔽式雙絞(Un-shield Twisted Pair，簡稱UTP）4-2 傳輸媒介10遮

3、蔽式雙絞線在塑膠外皮和絞線間，會多一層金屬層遮蔽多一層金屬層遮蔽。價格較為昂貴。4-2 傳輸媒介11無遮蔽式雙絞線較便宜，但是容易受干擾。目前最常使用的網路線材。4-2 傳輸媒介無金屬遮蔽12雙絞線的優缺點 4-2 傳輸媒介優點優點缺點缺點便宜維護容易佈線彈性很好比較不耐用比較容易受到干擾 13雙絞線的分類4-2 傳輸媒介等級等級最高傳輸速率最高傳輸速率常見用途常見用途Category 12 Mbps語音通訊Category 24 Mbps語音通訊、4M記號環網路Category 316 Mbps10BaseT、16M記號環網路Category 420 Mbps100BaseT4、16M記號環

4、網路Category 5100 Mbps100BaseTXCategory 5e1000 Mbps1000BaseTCategory 62.4Gbps1000BaseT14常用的乙太網路接線使用網路線（建議選用Category 5e或Category6雙絞線）RJ45接頭護套壓線鉗測線器4-2 傳輸媒介15RJ-45的雙絞線接線配置TIA/EIA 568標準定義的顏色排列4-2 傳輸媒介Phone JackPhone Jack腳位腳位568A568A定義線顏色定義線顏色568B568B定義線顏色定義線顏色1白底綠紋白底橙紋2綠色橙色3白底橙紋白底綠紋4藍色藍色5白底藍紋白底藍紋6橙色綠色7白底

5、棕紋白底棕紋8棕色棕色16乙太網路接線可分為：正常接線正常接線是從電腦網路卡，接線到集線器(或交換器)。A端的Tx必須接B端的Rx，B端的Tx必須接A端的Rx，所以不需要交錯(Cross)，正常接線即可。跳接線將兩台電腦直接透過UTP線和RJ-45接頭直接接通時，就必須要製作使用跳接線的網路線另外一端RJ-45頭必須1、2接白底綠紋和綠色，而3、6接白底橙紋和橙色 4-2 傳輸媒介17腳位功能表：4-2 傳輸媒介A A端網路卡插槽端網路卡插槽B B端集線器（網路卡）插槽端集線器（網路卡）插槽接頭腳位功能接頭腳位功能1Tx+1Rx+2Tx-2Rx-3Rx+3Tx+4-4-5-5-6Rx-6Tx-

6、7-7-8-8-1Tx+1Rx+18連接工具：接線示意圖：4-2 傳輸媒介註：另一端RJ-45頭必須跳接，1、2接底綠紋和綠色，3、6接白底橙紋和橙色TIA/EIA-568BTIA/EIA-568BTIA/EIA-568BTIA/EIA-568A19跳接網路線可直接連結2台電腦或集線器4-2 傳輸媒介20同軸電纜由導體、外遮蔽層、絕緣層及外部保護層組成。RG-8(50)或RG-11(75)，用在被稱為10Base5的Ethernet網路上。RG-58A/U(50)，用在被稱為10Base2的Ethernet網路上。4-2 傳輸媒介21同軸電纜示意圖4-2 傳輸媒介22同軸電纜實體圖4-2 傳輸

7、媒介23同軸電纜的優缺點 4-2 傳輸媒介優點優點缺點缺點連通性佳可服務的地理範圍很廣抗干擾性很好 當接頭多時容易產生接觸不良的隱憂。當一個地方故障會影響整個網路。故障的診斷和修復都很麻煩。24同軸電纜的未來發展雖然現在已逐步被非遮蔽雙絞線或光纜所替代，但在有線電視(Cable TV，CATV)的Cable Modem網路或閉路電視系統中，寬頻同軸電纜仍將在一定時間內充當主流產品。4-2 傳輸媒介25光纖以光為傳遞方式的介質，完全不受電波干擾。光只在塑膠或玻璃纖維裡面傳導，其外面則由一層薄薄的被稱為cladding的外衣保護著，然後整根或多根導線則隔著一層絕緣材料，被包裹在塑膠外套裡面。4-2

8、 傳輸媒介26光纖的解剖示意圖4-2 傳輸媒介27光纖的實體圖4-2 傳輸媒介28光纖各式接頭4-2 傳輸媒介29光纖的優缺點 4-2 傳輸媒介優點優點缺點缺點高頻寬，通訊量大，速率100M bps 以上。衰減小，傳輸距離遠。抗電磁干擾，,保密性高。適合點對點傳輸。光纖尺寸小，重量輕。便於鋪設及搬運原料。常作為遠程通訊連線或傳輸骨幹，有取代海底電纜的趨勢。價錢高而且架設費用也很高。光纖彎曲半徑不宜過小。光纖終端處理不易。分路及熔接操作繁瑣。30光纖到府交通部電信總局於2004年引進光纖到府的技術，截至2008年資策會FIND的調查，截至2008年第一季光纖用戶(FTTH/B)達65萬戶，與20

9、06年底相較增加10萬戶，成長率達17%，為目前寬頻市場中最活躍的連網技術。4-2 傳輸媒介31網路拓樸（topology）網路上的裝置彼此間的連接方式 4-3 網路拓樸32網路拓樸於實際上的應用匯流排（Bus）環狀（Ring）星狀（Star）此三種網路拓樸的混合型樹狀（Tree）-學術討論才可見網狀（Mesh）-學術討論才可見4-3 網路拓樸33一、匯流排拓樸所有的電腦都經由一條電纜線連結起來Ethernet 10Base2或10Base5及 IEEE 802.4 Token-Bus 4-3 網路拓樸34匯流排拓樸的優缺點 4-3 網路拓樸優點優點缺點缺點任何一部電腦損壞都不會影響其它電腦的

10、通訊。不用買集線器。纜線的損壞或鬆脫，將會使整個網路通訊中斷。線路損壞必需重頭到尾檢查，非常耗時耗工。35二、星狀拓樸又稱為放射狀，所有的電腦都直接和集線器連接，以集線器為中心接成星星的形狀如Ethernet 4-3 網路拓樸36星狀拓樸的優缺點 4-3 網路拓樸優點優點缺點缺點星狀拓樸具有較佳效率的管理特性。不易產生碰撞現象。中央控制主機發生故障，整個網路就癱瘓了。中央控制器可能發生壅塞現象，造成通訊瓶頸。37三、環狀拓樸連接所有電腦的主幹線電纜形成一個環狀迴路(Ring loop)如：IEEE 802.5 Token-Ring、IBM Token-Ring、4-3 網路拓樸單環網路雙環網路

11、38環狀拓樸的優缺點 4-3 網路拓樸優點優點缺點缺點相當於是具有廣播傳送的功能。沒有封包碰撞的問題。可以透過橋接器連結成一個更大的網路。電纜線受損斷裂時，會導致整個網路或部份網路的損毀。沒有採用集線器，線路損壞也必需重頭到尾檢查，非常耗時耗工。39四、混合式拓樸將匯流排、星狀、環狀三種網路拓樸加以結合混合使用。星狀匯流排：匯流排拓樸與星狀拓樸的組合情形星狀環：星狀網路拓樸與環狀拓樸的組合情形4-3 網路拓樸40網路介面卡電腦與網路線之間的介面，簡稱網路卡網路卡。常見的Ethernet 10/100網路卡，同時支援10Mbps和100Mbps兩種速度的網路卡。Gigabit(10/100/10

12、00 Mbps)Ethernet網路卡4-4 網路設備 41網路卡以接頭分類RJ45接頭BNC接頭 4-4 網路設備 RJ-45接頭的乙太網路卡同時具有RJ45和BNC接頭的網路卡42網路卡以介面卡分類PCI(Peripheral Componebt Interconnect)介面USB(Universal Serial Bus)介面PCMCIA(Personal Serial Bus)介面 4-4 網路設備 PCI介面網路卡USB介面網路卡PCMCIA介面網路卡43中繼器(Repeater)重新將訊號還原為原本的強度，再重新進行傳送 網路傳輸距離如果太長，約200500公尺，會因為傳輸媒介的

13、阻抗，訊號強度會衰減 4-4 網路設備 44中繼器連接2個較遠的網路4-4 網路設備 45集線器幾台電腦以UTP線材互連時，需要用到集線器集線器(Hub)或交換器(Switch)。集線器與集線器透過UTP線材互連時，最多不可超過四層，且接線的腳位必須加以跳線調整有時集線器上會有串接其他集線器專用的連接埠，稱為Up Link埠。4-4 網路設備 46集線器三個特點集線器是一個多連接埠的信號放大設備第一步是將資訊上傳到上層設備；第二步是上層設備再將該資訊廣播到所有連接埠上。集中管理，不讓出問題的工作站影響整個網路的正常運行，並且用戶的加入和退出也很自由。4-4 網路設備 47交換器又稱為智慧型集線

14、器或Layer 2 交換器交換器與集線器在外觀上幾無不同 在每一個連接埠上可各自擁有獨立的頻寬4-4 網路設備 48交換器與集線器最大的差異交換器的每個埠(port)都享有一個專屬頻寬並具備資料交換功能，使得網路傳輸效能得於同一時間內所能傳輸的資料量較大；而集線器則是所有的埠(port)共用一個頻寬。4-4 網路設備 交換器具有交換的功能49 IP分享器IP分享器功能和集線器(HUB)類似，主要具備有DHCP伺服器(動態IP指派的功能)，只要做簡單的設定，讓你可以多台PC來分享一個IP。4-4 網路設備 50橋接器一個硬體或軟體用來連接不同網路區段的設備。連接兩個乙太區段連接一個 Token

15、Ring 區段，到一個乙太區段連接一個麥金塔(Mac)電腦的區段，到一個個人電腦(PC)的區段或從無線網路橋接到有線網路 4-4 網路設備 51路由器(router)對應OSI第三層的設備，除了具備中繼器、集線器、橋接器的功能外，還具備路由（Routing）的功能。路由器屬於高階通訊協定運作，所以能提供有效率的路徑選擇和流程控制，因此常用於大型區域網路的骨幹或連接廣域網路 4-4 網路設備 52預設閘道通常是該區域網路的路由器4-4 網路設備 53路由器會自動選擇路由的路徑4-4 網路設備 54路由表分為：靜態路由表(static routing)動態路由表(dynamic routing)4

16、-4 網路設備 55閘道器(Gateway)：專門設計給兩個完全不同的網路結構PC 網路和 IBM的SNA MainframeTCP/IP 和 Apple-Talk 之轉換4-4 網路設備 56閘道器轉換完全不同的封包格式：4-4 網路設備 57數據機(Modem)：由兩個詞組成的MOdulator/DEModulator(調變/解調變器)。調變是將數位信號轉換為類比式信號解調變則是將類比式信號轉換為數位信號。將電腦的信號轉換成電話線可以攜載的電訊信號，然後在另一端再將模擬信號轉換回電腦信號。4-4 網路設備 58撥接上網際網路：採用撥接上網際網路的連接方式，電腦裝一數據機(或數據卡)，數據機

17、連接在一般的電話線，撥接時如一般的電話，所以必須付出一般電話費用，電話線撥接給另一端數據機(Modem)，連上網際網路。4-4 網路設備 59電腦透過Modem撥接上網：4-4 網路設備 60寬頻上網：電話線ADSL或是有線電視電纜上網，因為二者均為類比訊號傳輸媒介，是故也均需加裝數據機。4-4 網路設備 61撥接式Modem 的連接方式分類：數據機 數據卡 4-4 網路設備 Modem機Modem CARD62Modem 依技術分類：撥接Modem(數據機)ADSL ModemCable Modem 4-4 網路設備 撥接Modem機ADSL Modem機Cabl Modem機63網路設備的綜合應用圖：4-5 網路設備的綜合應用64擺放設備的機櫃：4-5 網路設備的綜合應用機櫃前面：擺放各項設備機櫃後面：各連接網路線65Q&A討論時間本章結束