2.3.1计算机网络(物理层传输介质 双绞线 同轴电缆 光纤 中继器 集线器)

简介: 物理层传输介质传输介质及分类​1.双绞线(导向性传输介质)2. 同轴电缆(导向性传输介质)3.光纤(导向性传输介质)、4.非导向性传输介质​5.总结 物理层设备中继器集线器(多口中继器)

物理层传输介质


传输介质及分类


传输介质也称传输媒体/传输媒介,它就是数据传输系统中在发送设备和接收设备之间的物理通路。


传输媒体并不是物理层。传输媒体在物理层的下面,因为物理层是体系结构的第一层,因此有时称传输媒体为0层。在传输媒体中传输的是信号,但传输媒体并不知道所传输的信号代表什么意思。


但物理层规定了电气特性,因此能够识别所传送的比特流。




1.双绞线(导向性传输介质)


双绞线是古老、又最常用的传输介质,它由两根采用一定规则并排绞合的、相互绝缘的铜导线组成。


绞合可以减少对相邻导线的电磁干扰。





为了进一步提高抗电磁干扰能力,可在双绞线的外面再加上一个由金属丝编织成的屏蔽层,这就是屏蔽双绞线(STP),无屏蔽层的双绞线就称为非屏蔽双绞线(UTP)。


双绞线价格便宜,是最常用的传输介质之一,在局域网和传统电话网中普遍使用。模拟传输和数


字传输都可以使用双绞线,其通信距离一般为几公里到数十公里。距离太远时,对于模拟传输,


要用放大器放大衰减的信号;对于数字传输,要用中继器将失真的信号整形。



2. 同轴电缆(导向性传输介质)


同轴电缆由导体铜质芯线、绝缘层、网状编织屏蔽层和塑料外层构成。按特性阻抗数值的不同,通常将同轴电缆分为两类: 50Ω同轴电缆和75Ω同轴电缆。其中,50Ω同轴电缆主要用于传送基带数字信号,又称为基带同轴电缆,它在局域网中得到广泛应用; 75Ω同轴电缆主要用于传送宽带信号,又称为宽带同轴电缆,它主要用于有线电视系统。





同轴电缆Vs双绞线


由于外导体屏蔽层的作用,同轴电缆抗干扰特性比双绞线好,被广泛用于传输较高速率的数据,传输距离更远,但价格较双绞线贵。




3.光纤(导向性传输介质)、


光纤通信就是利用光导纤维(简称光纤)传递光脉冲来进行通信。有光脉冲表示1,无光脉冲表示0。而可见光的频率大约是108MHz,因此光纤通信系统的带宽远远大于目前其他各种传输媒体的带宽。


光纤在发送端有光源,可以采用发光二极管或半导体激光器,它们在电脉冲作用下能产生出光脉冲;在接收端用光电二极管做成光检测器,在检测到光脉冲时可还原出电脉冲。

光纤主要由纤芯(实心的! )和包层构成,光波通过纤芯进行传导,包层较纤芯有较低的折射率。当光线从高折射率的介质射向低折射率的介质时,其折射角将大于入射角。因此,如果入射角足够大,就会出现全反射,即光线碰到包层时候就会折射回纤芯、这个过程不断重复,光也就沿着光纤传输下去。









光纤的特点:


1.传输损耗小,中继距离长,对远距离传输特别经济。


2.抗雷电和电磁干扰性能好。


3.无串音干扰,保密性好,也不易被窃听或截取数据。


4.体积小,重量轻。


4.非导向性传输介质



5.总结




物理层设备


中继器


诞生原因:由于存在损耗,在线路上传输的信号功率会逐渐衰减,衰减到一.定程度时将造成信号失真,因此会导致接收错误。


中继器的功能:对信号进行再生和还原,对衰减的信号进行放大,保持与原数据相同,以增加信号传输的距离,延长网络的长度。





中继器的两端:两端的网络部分是网段,而不是子网,适用于完全相同的两类网络的互连,且两个网段速率要相同。


中继器只将任何电缆段上的数据发送到另一段电缆上,它仅作用于信号的电气部分,并不管数据中是否有错误数据或不适于网段的数据。


两端可连相同媒体,也可连不同媒体。


中继器两端的网段一定要是同一个协议。(中继器不会存储转发,傻)


5-4-3规则:网络标准中都对信号的延迟范围作了具体的规定,因而中继器只能在规定的范围内进行,否则会网络故障。



集线器(多口中继器)


再生,放大信号


集线器的功能:对信号进行再生放大转发,对衰减的信号进行放大,接着转发到其他所有(除输入端口外)处于工作状态的端口上,以增加信号传输的距离,延长网络的长度。不具备信号的定向传送能力,是一个共享式设备。


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