1 / 71

第二章 網路硬體設備介紹

第二章 網路硬體設備介紹. 本章綱要. 2-1 前言  2-2 網路傳輸媒介  雙絞線、同軸電纜、光纖 2-3 網路連接器  RJ-45 接頭、 BNG 接頭 2-4 網路傳輸設備：  數據機、網路卡、中繼器、橋接器、集線器、 路由器、閘道器. 2-1 前言. 網路定義 簡單的來說，網路就是由一群電腦彼此透過纜線與傳輸介面連接而成，藉由這些設備與線路讓電腦能彼此傳送資料。 不同的網路架構也需要不同的網路設備，例如廣域網路需要利用路由器、閘道器等設備確保資料能正確的到達目的地. 2-2 網路傳輸媒介.

keola
Download Presentation

第二章 網路硬體設備介紹

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. 第二章 網路硬體設備介紹

  2. 本章綱要 2-1 前言 2-2 網路傳輸媒介  雙絞線、同軸電纜、光纖 2-3 網路連接器 RJ-45接頭、BNG接頭 2-4 網路傳輸設備： 數據機、網路卡、中繼器、橋接器、集線器、 路由器、閘道器

  3. 2-1 前言 • 網路定義 簡單的來說，網路就是由一群電腦彼此透過纜線與傳輸介面連接而成，藉由這些設備與線路讓電腦能彼此傳送資料。 不同的網路架構也需要不同的網路設備，例如廣域網路需要利用路由器、閘道器等設備確保資料能正確的到達目的地

  4. 2-2 網路傳輸媒介 • 網路傳輸媒介的分類 • 有線傳輸 • 無線傳輸 • 有線傳輸 • 雙絞線 • 同軸電纜 • 光纖 • 無線傳輸

  5. 有線媒體(bounded media) • 同軸電纜(coaxial cable) • 50 歐姆 RG-7或 RG-11：使用在粗線乙太網路。50 歐姆 RG-58：使用在細線乙太網路。75 歐姆 RG-59：使用在有線電視。93 歐姆 RG-62：使用在ARCNET。 • 雙絞線(twisted pair) • 無遮蔽式雙絞線(Unshielded Twisted Pair)： • Category 1：使用在電話線路及低速傳輸資料上。Category 2：低速網路使用，速度只達4Mbps。Category 3：標準乙太網路使用，速度可達16Mbps，通常只用到10Mbps。Category 4：用於遠距離傳輸，速度可達20Mbps。Category 5：用於高效率傳輸，速度可達100Mbps。 • 遮蔽式雙絞線(Shielded Twisted Pair) • 光纖(fiber-optic cable) • 單模光纖(single mode)多模光纖(multimode)

  6. 2-2-1 雙絞線 • 雙絞線（Twisted-pair Wires） 兩根銅線覆蓋這塑膠或橡膠兩兩捆在一起，像這樣的成對的銅線共有四對組成一條雙絞線。 • 為什麼要互絞？ 因為銅線互絞能降低彼此所產生的電子干擾 • 雙絞線的種類（依有無細銅線與金屬箔） • 遮蔽雙絞線（STP） 傳輸效果較好，成本較高 • 無遮蔽雙絞線（UTP） 傳輸效果較差，成本較低 • 就連線距離上來看，雙絞線防干擾的效果沒有同軸電纜好，所以連接兩部電腦設備時，理論上最大只可以延伸到100公尺。

  7. 2-2-1 雙絞線等級 Category 3 UTP Category 5 UTP

  8. 雙絞線

  9. UTP和 STP

  10. STP 與UTP 線材 STP在外層多了一層金屬薄層保護，可以抗干擾。 UTP 無遮蔽雙絞線 Cat 5e等級的雙絞線 雙絞線接頭 - Rj-45的外觀

  11. RJ-45接頭 • 雙絞線中UTP線的接頭 • 有八個腳位（凹槽），其金屬接點有8個，俗稱”8P8C”。P為腳位，C為接點 • 用在10-BaseT與100-BaseT系列網路，只使用1、2、3、6腳位。1、2腳位主要是傳送資料（Tx+、Tx-），而3與6腳位則是接收資料（Rx+、Rx-）。

  12. UTP 接頭 568A的排列方式： 568B的排列方式：

  13. 2-2-2 同軸電纜 • 同軸電纜（Coaxial Cable ）結構 • 以單芯或多芯電纜為中心 用來傳送電子訊號 • 在中心外層覆蓋一層絕緣體 防止電子干擾 • 用銅線網包住絕緣體 阻斷外部電子訊號對中心銅線的干擾 • 最後用塑膠外皮覆蓋在銅線網上 防潮、防止摩擦 • 因為抗干擾的特性較好，在連接兩部電腦時，最大可以延伸到185公尺，而仍然可以保持訊號的正常傳輸。

  14. 同軸電纜 • 細同軸電纜及粗同軸電纜，細同軸電纜由內而外分成中央銅線、塑膠絕緣體、導體網、 外皮等四層 • 粗同軸電纜構造，由內而外可分為中央銅線塑膠絕緣體、鋁箔、導體網、鋁箔、導體網、外皮等七層，從外觀上看來，是很明顯的黃色纜線，它所使用的終端 電阻稱為N型終端電阻。

  15. 同軸線

  16. BNG接頭 • 用在RG-58 • 中間有一根金屬針，用來連接同軸電纜的中心導線 • 需要三個額外器材 • T接頭 是與電腦網路卡上的BNC接頭直接連接的設備 • 1接頭 1接頭則是讓同軸電纜直接串接起來，純粹延長纜線用 • 終端電阻 在纜線最後的地方作組抗匹配與接地的功能

  17. BNC 接頭

  18. 2-2-2 同軸電纜 • 同軸電纜分類（依中心直徑大小） • 粗同軸電纜 中心直徑10mm，依特性組抗不同可分為 • RG-11：特性阻抗為50歐姆。常用在10Base5類型的乙 太網路或長途電話。 • RG-59：特性阻抗為75歐姆 。一般家裡的有線電視所 裝設的纜線就是此種電纜 。 • 細同軸電纜 中心直徑0.18英吋，可分成單芯與多芯兩種 • RG-58：特性阻抗為50歐姆 ，用在10Base-2的乙太網 路。 • RG-58A/U：特性阻抗為50歐姆 ，用在10Base-2的乙太 網路。

  19. 2-2-3 光纖 • 利用電子訊號傳送資料的缺點 • 易被雷擊 • 易被電子干擾（外部與內部本身） • 訊號衰弱 • 所需能量較高 • 光纖（Otical Fiber ）結構 • 由一根高純度玻璃纖維組成(比頭髮細) • 媒介物質是光 • 纖維外包裹折射率較小的物質 • 最外層用不透光的保護層覆蓋，避免被外部光線干擾

  20. 光纖 • 光纖傳輸三個重要元件 • 光線來源 • 傳輸界質 • 光線偵測器 • 優點 • 傳輸資料量大 • 傳輸距離遠 • 抗干擾能力特強 • 難遭到竊聽 • 資料傳送距離能達 100Km 之後才會有訊號減低的現象

  21. 光纖 fibre_transmit

  22. 光纖結構

  23. 光纖纜線接頭

  24. 2-2-3 光纖 • 光纖傳送資料原理 光線在行進時若遇到不同介質時會產生折射，當介質密大相差很大時會產生全反射。利用這項特性可以傳送資料 圖2.2 光纖中光線行進圖

  25. 2-2-3 光纖 • 多膜光纖 光線以類似波浪的方式傳送資料，可分成兩種。 • 多模，階梯指數(Step-index Multimode Fiber) • 介質密度為固定，因此行進距離會不同 • 中心直徑為50～100μm，外圍直徑則為125～140μm • 優點：製造成本低廉、施工與維修費用低。 • 缺點：傳送距離不一樣，傳送距離較短（約兩公里），傳 送速率較低，約140Mbps。

  26. 2-2-3 光纖 • 多模，平滑指數(Graded-index Multimode Fiber)： • 介質密度為漸進式，行進距離幾乎一樣 • 中心直徑與外圍直徑和Step-index Multimode Fiber 差不多 • 傳送距離較大

  27. 2-2-3 光纖 • 單膜光纖 ( Mesh Topology ) 光線以直進的方式傳遞資料。 • 傳送距離較遠（20～30公里以上） • 成本高、維修與施工費較高 • 中心直徑為5～10μm，外圍直徑為125μm。 單膜光纖中光線行進方式

  28. 2-2-3 光纖 • 光纖的優點 • 頻道寬度高、速率快 • 正確性與安全性高： • 重量輕、體積小、安裝容易與測試、使用期限可達40年 • 缺點 • 價格高昂 • 維修與施工成本高

  29. 2-2-4 無線傳輸 • 電磁波依波長順序可分為γ射線、X射線、紫外線、可見光、紅外線與無線電波(彧稱射電波)。 • 無線電波又可進一步細分成微波、超短波、短波和長波。 • 紅外線有時也細分為近紅外線、遠紅外線與次毫米波。

  30. 無線傳輸(1) • 以光為媒介 • 需考量光的特性： • 無法穿越障礙物，且會有折射與散射現象 • 光的行進為直線 • 例子：紅外線(Infrared)，雷射(Laser)

  31. 無線傳輸(2) • 以無線電波為傳輸媒介 • 穿透力強 • 不侷限方向 • 不用佈線 • 例子： • 窄頻微波 • 802.11無線區域網路 • 藍芽(Bluetooth) • 通訊衛星

  32. 微波傳輸 • 微波是電磁波的一個頻段，波長在1毫米和1米之間 • 以直線的形式傳送 • 高速 • 成本低 • 架設容易 • 容易受天氣狀況的干擾 • 物理特性 • 資料訊號是穿透大氣層傳送 • 這種訊號無法隨著地表曲線彎曲 • 需要中繼站

  33. 衛星傳輸 • 使用衛星當做中繼站 • 距離長 • 元件 • 地面轉接站 – 負責傳送與接收訊號 • 收發機 –衛星 • 接收從地面轉接站傳來的訊號 (uplink) • 擴大訊號 • 改變頻率 • 再將資料重新傳回地面接收站 (downlink)

  34. 衛星及微波傳輸

  35. 2-4 網路連接設備 • 集線器(Hub) • 第二層交換器(Switch) • 路由器(Router) • 閘道器(Gateway) • 頻寬分享器 • 數據機(Modem) • 網路卡 • 中繼器(Repeater) • 橋接器(Bridge)

  36. 2-4-1 數據機 • 數據機（Modem） • 調變；Modulation 把電子訊號轉換成類比訊號傳送出去 • 解調；DEModulation 把接收到的類比訊號轉換成電腦看得懂得電子訊號 • 使用介面為RS232串列介面

  37. 2-4-2 網路卡 • 網路卡（Network Card） 一般小型區域網路、ISDN等不需要透過電話線來連接上網時，網路與電腦的連接介面 • 網路卡的種類 • 乙太網路卡、高速乙太網路卡 • FDDI網路卡

  38. 2-4-3 中繼器 • 中繼器(又稱增益器)（Repeater） 當雙絞線或同軸電纜在傳送電子訊號時，會有訊號衰減的問題，因此當訊號想要傳送到遠方時必須要有一個訊號加強器中繼器。中繼器在訊號衰減到一定程度之前將訊號加強傳送出去。 中繼器使用情形

  39. 中繼器 • Repeater • 脈衝訊號 • 雙向傳輸 • 不具有通訊協定的處理功能 • 基頻網路之延伸距離 • 連接介面的轉換 (目前主要用途)

  40. 附註: 中繼器連接同一條LAN的區段。

  41. 附註: 中繼器轉送每一個訊框，它沒有過濾的功能。

  42. 附註: 中繼器是再生器，不是放大器。

  43. 中繼器的功能

  44. 2-4-4 橋接器 • 橋接器（Bridge） • 主要將大型網路切割成較小型的一些子網路 • 常用在乙太網路 • 處理OSI架構中第一層與第二層，具有中繼器與集線器的功能

  45. 2-4-4 橋接器 圖2.9 橋接器使用情形

  46. 橋接器的學習功能 • 橋接器之過濾與轉送功能 • 位址辨識功能 • 學習功能 (Learning) • 過濾功能 (Filtering) • 前送功能 (Forwarding)：儲存後前送 (Store-and-Forward)

  47. 附註: 橋接器有一個過濾決策表。

  48. 橋接器

  49. 學習的橋接器

  50. 橋接器迴路問題 • 造成學習困擾 • 實例： • 迴路造成橋接器 X 和 Y 上學習得到埠口 1 及 2 都擁有工作站 A 和 B。 • 工作站 A 傳送訊框給工作站 B，橋接器 X (Y) 判斷屬於埠口 1 之工作站而不予轉送，則訊框無法到達 B。

More Related