浙教版 (2019)选修2 网络基础2.3 网络传输介质与设备精品课件ppt

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网络介质：指网络传输数据的载体。网络介质是数据发送的物理基础，它位于OSI模型的最底层（物理层）。 网络传输介质是网络中传输数据、连接各网络站点的实体。网络信息还可以利用无线电系统、微波无线系统和红外技术等传输。常见的网络传输介质有：双绞线、同轴电缆、光纤等。
网络设备:网络设备是用来将各类服务器、PC、应用终端等节点相互连接，构成信息通信网络的专用硬件设备。包括信息网络设备、通信网络设备、网络安全设备等。常见网络设备有：交换机、路由器、防火墙、网桥、集线器、网关、VPN服务器、网络接口卡（NIC）、无线接入点（WAP）、调制解调器、5G基站、光端机、光纤收发器等。
2.3.1网络传输介质
同轴电缆(Caxial Cable)是一种电线及信号传输线，一般是由四层物料造成：最内里是一条导电铜线，线的外面有一层塑胶（作绝缘体、电介质之用）围拢，绝缘体外面又有一层薄的网状导电体（一般为铜或合金），然后导电体外面是最外层的绝缘物料作为外皮。同轴电缆可用于模拟信号和数字信号的传输，适用于各种各样的应用，其中最重要的有线电视传播、长途电话传输、计算机系统之间的短距离连接以及局域网等。同轴电缆作为将电视信号传播到千家万户的一种手段发展迅速，这就是有线电视。一个有线电视系统可以负载几十个甚至上百个电视频道，其传播范围可以达几十千米。长期以来同轴电缆都是长途电话网的重要组成部分。今天，它面临着来自光纤、地面微波和卫星的日益激烈的竞争 。
常用的同轴电缆有两种，一种是50欧姆的同轴电缆，也叫基带同轴电缆，用于数字信号的传输，目前已很少使用；另一种是75欧姆的同轴电缆，也叫宽带同轴电缆，用于宽带模拟信号的传输。。
双绞线（Twisted Pair，TP）是一种综合布线工程中最常用的传输介质，是由两根具有绝缘保护层的铜导线组成的。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出来的电波会被另一根线上发出的电波抵消，有效降低信号干扰的程度。双绞线一般由两根22～26号绝缘铜导线相互缠绕而成，“双绞线”的名字也是由此而来。实际使用时，双绞线是由多对双绞线一起包在一个绝缘电缆套管里的。如果把一对或多对双绞线放在一个绝缘套管中便成了双绞线电缆。
双绞线按其屏蔽性能分为：屏蔽双绞线和非屏蔽双绞线。在计算机网络中使用的双绞线默认都是指非屏蔽双绞线。屏蔽双绞线以金属箔包裹线对组，能进一步减少干扰，性能更好一些，但价格昂贵，实际使用相对较少。 双绞线依其性能可分为：5类、超5类、6类、超6类、7类、8类线，当前比较常见的有超5类、6类、超6类以及较新的7类、8类，其中超5类及以上双绞线支持千兆网，7类线支持10千兆网 双绞线长度超过100米是传输性能会显著下降。因此双绞线一般用在同一楼层或同一幢楼内。
光纤是光导纤维的简写，是一种由玻璃或塑料制成的纤维，可作为光传导工具。传输原理是“光的全反射”。微细的光纤封装在塑料护套中，使得它能够弯曲而不至于断裂。通常，光纤的一端的发射装置使用发光二极管（light emitting dide,LED）或一束激光将光脉冲传送至光纤，光纤的另一端的接收装置使用光敏元件检测脉冲。
光纤的分类标准很多，常见的按传输模式进行划分，分为多模光纤和单模光纤，多模光纤允许多条不同角度入射的光线在同一条光纤中传输，这些光线通过光纤薄层的全反射向前传输。多模光纤纤芯较粗，能够传输多个模式的光波，但是色散大，损耗也大，所以传输距离较短。单模光纤的纤径很小，只有基模能够在其中传输，光在单模光纤中能够沿纤芯中心轴方向直线传播，色散和损耗也很小，因此适合长距离传输。
首先，光纤有很高的数据传输速率、极宽的频带、低误码率和低延迟； 其次光传输不受电磁干扰，安全性和保密性好； 此外，光纤具有质量轻、体积小、容易铺设等优点。
光纤作为传输介质有许多优点
无线电通信就属于这种传输方式。电磁波按照波长不同可以分为无线电波、微波、红外线、可见光等，日常无线通信中常见的电磁波是WiFi与移动网络的无线信号，这两类电磁波都属于微波，卫星通信一般用在国家的主干网络上，地面微波接力通信一般用在山区、海岛、草原等不太适合铺设有线电缆和使用卫星通信的场合，另外还有一些近距离点对点通信，如蓝牙、近场通讯、红外传输等。
2.3.2常见网络设备
网卡也叫网络适配器，是用来连接网络的最基础的网络设备，网卡按照主机接口的不同可以分为PCI接口网卡、PCI-E接口网卡、USB接口网卡，板载网卡。按照连接方式可以分为有线网卡和无线网卡，有线网卡现在常见的有双绞线接口和光纤接口网卡。双绞线接口网卡一般用在网络要求不太高的客户机和服务器上，光纤接口的网卡一般用在服务器上。网卡按照接口标准可以分为10/100Mbps自适应网卡和10/100/1000Mbps自适应网卡。服务器一般会配备多个网卡，个人计算机一般配备少量网卡。
网络交换机是把多台计算机组成网络的重要网络设备，网络交换机简称交换机，是工作在OSI模型的第二层，数据链路层上的网络设备，具有多个端口用于连接计算机等设备，交换机采用存储转发技术传输数据，即交换机首先接收并存储数据，然后根据目标计算机网卡的MAC地址（物理地址）将数据转发到相应端口。网络交换机按端口数量可分为8口、16口、24口、48口等；按速度不同可以分为百兆交换机、千兆交换机等，按照是否支持网络管理可分为网管型交换机和非网管型交换机；按是否支持三层路由可分为二层交换机与三层交换机。
路由器是把不同的网络连接起来并实现互相访问的关键设备，右图中路由器把四个网络连接起来然后再与外网相连。路由器通常端口数较少，但端口的种类比较多，以适应各种不同的网络。路由器是工作在OSI模型的第三层，网络层上的网络设备，与两层交换机类似路由器也采用存储转发技术，但两层交换机是根据MAC地址转发，而路由器是根据IP地址进行转发，路由器能够根据路由选择，将分组发送给下一个目标路由器。路由器还具有分担网络负荷的作用，有些路由器具备一定的网络安全等功能。因为路由器要处理的信息比两层交换机要大得多，所以处理速度比两层交换机要慢。
2.3.2其他网络设备
防火墙：功能主要在于及时发现并处理计算机网络运行时可能存在的安全风险、数据传输等问题，其中处理措施包括隔离与保护，同时可对计算机网络安全当中的各项操作实施记录与检测，以确保计算机网络运行的安全性，保障用户资料与信息的完整性，为用户提供更好、更安全的计算机网络使用体验。
网 关：网关(Gateway)又称网间连接器、协议转换器。网关在网络层以上实现网络互连，是复杂的网络互连设备，仅用于两个高层协议不同的网络互连。网关既可以用于广域网互连，也可以用于局域网互连。
调制解调器：是调制器和解调器的缩写 ，一种计算机网络硬件，它能把计算机的数字信号翻译成可沿普通电话线传送的模拟信号，而这些模拟信号又可被线路另一端的另一个调制解调器接收，并译成计算机可懂的语言。这一简单过程完成了两台计算机间的通信。
1、如果计算机网卡是千兆网卡，是否就能实现千兆的传输？如果不能，还需满足哪些条件？
2、列表分析传输介质、网卡、交换机与路由器分别工作在OSI七层模型的哪一层。IP协议对应那种网络设备？