高中信息技术沪教版（2019）选修2 网络基础2.了解校园网的网络传输介质优质课件ppt

第一单元 计算机网络基础

项目二 探秘校园网——初步认识计算机网络

第二课时 了解校园网的网络传输介质及网速

❑教材分析

本节的主要内容是了解校园网的网络传输介质和检测校园网的网速。通过对本节内容的学习，让学生认识家庭网络中用到的传输介质、传输介质连接的设备以及传输介质的主要性能，通过检测网速，让学生从多个角度理解影响网络速度的因素。

❑教学目标

1.知识与技能：

①知道常用的网络传输介质；

②了解影响网络传输质量的因素。

2.过程与方法：

①通过案例，让学生认识家庭网络中用到的传输介质；

②调查、研究影响网络速度的因素。

3.情感态度与价值观：

①结合本节案例分析，探讨计算机网络对社会发展，科技进步和个人学习生活等方面的影响，激发学生对信息技术的学习兴趣，培养合作解决问题的能力。

②合理使用信息技术，使学生养成良好的上网习惯和意识。

❑教学重点

1.了解网络传输介质；

2.了解影响网络传输质量的因素。

❑教学难点

1.影响网络传输质量的因素；

❑教学方法

体验法、讲授法、讨论法、示例法

❑教学准备

计算机房、投影机、教学课件、常用的网络传输介质。

❑教学过程

一、新课导入

许多学校都建立了自己的校园网。校园网通过将校园内的计算机联网，同时支撑了教学、管理和信息服务等功能应用。学生登录校园网，可以浏览学校新闻，或利用网站提供的资源进行学习等。教师登录校园网，还可以下载或学习学科资源，上传教学设计、教学论文等。

哪这些电子设备是用什么连接起来的？

数据是如何传输的？

常见网络传输介质有哪些？

二、了解校园网的网络传输介质

要想把各台独立的计算机连接起来，完成信息的传输需要用到网络传输介质。所有的校内计算机都是通过网络传输介质连接起来的。

有线信道的网络传输介质有双绞线、同轴电缆、光纤等。计算机教室内部使用的网络传输介质通常是双绞线，连接校园网各栋楼的计算机网络的传输介质通常是光纤或粗同轴电缆。双绞线有7种类别，具有不同的电气特性，适用于结构化综合布线。双绞线传输距离较短，不安装中继器时，信道长度不超过100米。光纤主要用于高带宽或长距离信号传输。同轴电缆通常用于总线形拓扑结构的网络，分细缆与粗缆两种规格，可用于局域网的干线。

三、检测校园网的网速

网络传输质量主要包括网络数据传输速率(简称网速)和数据传输可靠性两个方面。我们在学校上网时，有时会感觉到速度很慢。例如观看在线视频时，视频播放会有点卡顿；上传或下载共享资源时，速度也非常慢。在排除了病毒干扰及硬件制约等因素后，可以通过网速检测来判定校园网是否提供了正常的网络服务。

通常，互联网的连接速度取决于用户使用的互联网连接的类型。检测网速前，首先要关闭除了需测试网速的计算机以外的任何其他计算机或移动设备。在确认没有其他因素干扰网速测量结果的情况下，运行浏览器，登录一个测速网站，点击相应按钮进行测试，即可获得当前的网速(图1-11)。如果网速一直没有达到预期，就需要考虑有哪些因素影响了网络传输质量。

对于校园网而言，带宽和网络传输介质是影响网络传输质量的主要因素。校园网通常是以专线方式接入互联网，使用的人较多，需要提供足够大的带宽来维持正常使用。网络传输介质对传输速率也会有很大影响。有线信道的不同网络传输介质本身就具有不同的传输速率。在使用无线网络的情况下，当信号较弱时也会影响网络传输质量。例如，家里用的Wi-Fi有一定的覆盖区域，超过这个范围，信号就会衰减。

图1-11测

四、网络传输介质

网络传输介质是网络中传输信息的物理载体，它能将信号从一方传输到另一方。传输信号的通路称为信道，可分为有线信道和无线信道。有线信道常见的网络传输介质有双绞线、同轴电缆和光纤。

1.双绞线

双绞线由粗约1毫米的互相绝缘的两根铜导线相互扭绕在一起组成，适用于短距离通信(图1-12)。双绞线分为屏蔽双绞线和非屏蔽双绞线。屏蔽双绞线的外层由铝箔包裹通过屏蔽的方式减少衰减和噪声，从而提供更加洁净的电子信号，抗干扰能力较好，传输速率较高，但价格相对较贵。非屏蔽双绞线价格便宜，但传输速率偏低，抗干扰能力较差。般情况下都采用非屏蔽双绞线布线

双绞线需用连接头来插接，计算机网络使用RJ-45连接头，俗称“水晶头”。局域网中使用的双绞线电缆由4对非屏蔽双绞线组成，我国采用的是568B标准，线序为橙白、橙、绿白、蓝、蓝白、绿、棕白、棕。

双绞线价格便宜，安装容易，适用于结构化综合布线，但传输距离较短，信道长度不超过100米。如果要加大网络的范围，在两段双绞线之间可以安装中继器。局域网中使用的非屏蔽双绞线通常有3类、5类、超5类和6类四种。3类线传输速率支持10Mbps，5类线传输速率支持100Mbps，超5类线在传送信号时比普通5类线衰减更小、抗干扰能力更强，6类线传输速率支持1000Mbps。

图1-12双绞线 

2.同轴电缆

同轴电缆的内芯为铜质导线，外包一层绝缘材料，再外面是由细铜丝组成的网状外导体，最外面加一层塑料保护膜(图1-13)。

内芯与网状外导体同轴，故名同轴电缆。同轴电缆内的网状外导体既阻止了内芯中的信状外导体号辐射能量干扰其他导线，又使内芯免受外界电磁辐射的干扰。同轴电缆的这种结构，使它具有带宽高和抗干扰能力强的特性。

同轴电缆的信息传输速率可达几百Mbps。按直径的不同，同轴电缆可分为粗缆和细缆两种规格，通常用于总线形拓扑结构的网络。

细缆

细缆的直径为0.26厘米，最大传输距离185米，使用时与50Ω终端电阻、T型连接器、BNC接头与网卡相连，线材价格和连接头成本都比较便宜，而且不需要购置集线器等设备，十分适合架设终端设备较为集中的小型以太网络。缆线总长不要超过185米，否则信号将严重衰减。细缆的阻抗是50Ω。

粗缆

粗缆　(RG-11)的直径为1.27厘米，最大传输距离达到500米。由于直径相当粗，因此它的弹性较差，不适合在室内狭窄的环境内架设，而且RG-11连接头的制作方式也相对要复杂许多，并不能直接与电脑连接，它需要通过一个转接器转成AUI接头，然后再接到电脑上。由于粗缆的强度较强，最大传输距离也比细缆长，因此粗缆的主要用途是扮演网络主干的角色，用来连接数个由细缆所结成的网络。粗缆的阻抗是75Ω。

3.光纤

光纤又称为光导纤维，它由极细的纤芯、玻璃网包层和起保护作用的涂数层组成(图114)。通常将几根至几十根这样的光纤合在一起，加上填充物，最外面再加上保护套，成为光缆。光纤用传输光脉冲信号进行通信，一般以光脉冲出现表示不出现表示0。

光纤主要用于连接传输距离较长、带宽需求高、布线条件特殊的主干网。与其他传输介质相比，光纤的电磁绝缘性能好、信号衰减小、频带宽、传输速率快、传输距离长。光纤的信息传输速率可达几万Mbps，最远传输距离可达几百千米。

4.电磁波

电磁波是在空间传播的交变电磁场。将电磁波按照频率由低至高分段排列，依次为无线电波、红外线、可见光、紫外线、射线和y射线，这就是电磁波频谱（图1-15）紫外线、X射线和y射线难以生成和调制，而且对生物有害，不宜用于传输信息，故通常将信息加载在无线电波、红外线或可见光上来进行传输。

通常将3KHz~300GHz的频率范围称为射频（ Radio Frequeney，RF），该区间包含了很多类型的电磁波，如低频无线电、AM无线电、短波无线电、电视和FM无线电、微波和雷达等，其中包含了两种用于无线局域网通信的频段：2.4GHz和5GHz。2.4GHz频段的频率区间为2400GHz~2.4835GHz,5GHz频段的频率区间为5.150GHZ5.825Hz5GH频段的速度比2.4GH频段更快，但是2.4GHz频段的穿透能力比5GHz频段更强。因此，如果你和路由器在同一房间里，那么就连接5Hz频段的Wi-Fi，否则就连接24GHz频段的Wi-Fi。

五、网络传输质量

网络传输质量主要包括网络传输速率(简称网速)和数据传输可靠性两个方面。计算机发送的信号都是数字形式的，计算机中数据量的位是比特(bit)，一个比特就是二进制数中的一个1或0。网络传输速率一般以比特率(bps)为单位，即每秒钟传输的二进制数的位数。如100M以太网，指的就是网络传输速率为100Mbps的以太网。数据传输的可靠性，就是确保数据能够在网络上正确完整地进行传输的能力。

网络传输速率受带宽、计算机性能、网络传输介质、网络设备性能、资源使用情况、网站服务能力、线路损耗、信号衰减等多种因素的影响。此外，数据在通信网络上是以数据包为单位传输的，每个数据包中有表示数据信息和提供数据路由的帧。由于物理线路故障、设备故障、病毒攻击、路由信息错误等因素，数据包的传输往往会发生差错或丢包。碰到这种情况，网络需要引入差错重传机制。

六、课后活动

1.观察你的家庭网络，判断网络中用到哪几种网络输介质，找出它们分别连接了什么设备，并了解它们的主要性能。

2.测试家庭网络的网速。

①测试你家的网络在不同时段的网速。不同段的网速是否存在差别？如果是，如何解释这种差别？

②在有其他设备同时使用网络的情况下，再次测试你家的网速。不同情况下的网速是否存在差别？如果是，如何解释这种差别？

③使用测速软件分别在计算机端和手机端测家庭网络的上传和下载网速。