網路傳輸媒介與設備 4-1 有線傳輸的媒介 4-2 網路傳輸設備

4-1 有線傳輸的媒介 網路訊號需透過傳輸媒介才能傳送與接收，而傳輸媒介主要可以分成兩種： 導引式(guided)：指在兩個裝置間提供一個實體，網路訊號就在所指定的傳輸路徑上傳送 非導引式(unguided)：它無需一個實體傳輸媒介(或稱無線通訊)，而是藉由電磁波來傳送訊號，以便被任何能接收這些訊號的裝置所接收

4-1-1 雙絞線簡介 雙絞線有下列兩種： 無遮蔽式雙絞線(Unshielded Twisted Pair；UTP)：導體是銅導線，外部為絕緣體 遮蔽式雙絞線(Shielded Twisted Pair；STP)。導體也是銅導線，外部除絕緣體外還含有金屬遮蔽保護或一層鋁箔的遮蔽，這樣使抗干擾的能力更優

4-1-2 雙絞線類別 類別1(CAT.1)：適用於最高達到2Mbps的語音通訊。 類別3(CAT.3)：適用於最高達到16Mbps的資料傳輸，例如：10Base-T記號環網路。 類別4(CAT.4)：適用於最高達到20Mbps的資料傳輸，例如：100Base-T4記號環網路。 類別5(CAT.5)：適用於最高可達100Mbps的資料傳輸，例如：100Base-TX高速乙太網路。

4-1-2 雙絞線類別 類別5e(CAT.5e)：適用於最高可達1000Mbps的資料傳輸，e表加強型。例如：1000Base-T乙太網路 類別6(CAT.6)：適用於最高可達1Gbps的資料傳輸。例如：1000Base-T乙太網路。若採用CAT.6a，其最高傳輸速率可達10Gbps。 類別7(CAT.7)：如同CAT.6a的最高資料傳輸速率，但CAT.7的頻寬比較高，可達600MHz。

4-1-3 EIA/TIA 568B/A雙絞線的顏色 根據EIA/TIA 568B規格，雙絞線的每條芯線都有特定的顏色與編號，如圖4-2所示。圖中的1-8編號顏色依序即白橙、橙、白綠、藍、白藍、綠、白棕、棕。另一EIA/TIA 568A規格，其1-8編號顏色依序為白綠、綠、白橙、藍、白藍、橙、白棕、棕。記住：只要將568B的編號1、2與編號3、6對換，就是568A的 顏色。

4-1-3 EIA/TIA 568B/A雙絞線的顏色 當網路線兩端同時使用EIA/TIA 568B，或同時使用EIA/TIA 568A，我們稱為平行線(straight-through) 若網路線的一端使用EIA/TIA 568B，另一端使用EIA/TIA 568A，我們稱為跳線或交叉線(crossover)，像圖1-1的兩部電腦直接透過網路連線連接，就必須採用跳線方式。

4-1-4 同軸電纜 同軸電纜可分為細同軸電纜及粗同軸電纜。細同軸電纜使用的導線為RG-58A/U(RG值越大，中心導體越細)；粗同軸電纜使用的導線是RG-11，兩者網路均屬匯流排拓樸，電纜的兩端都需要50歐姆終端電阻，其目的 是在線路終端吸收訊 號，以避免訊號反射 造成的干擾。

4-1-5 光纖 光纖(optical fiber)是一條比頭髮還要細長、柔軟且又透明的玻璃纖維。

4-1-5 光纖 光波在光通道傳輸的方式有兩種 多模光纖(Multi Mode Fiber；MMF)：型式可分成兩種： 一為級射率光纖(Step Index Fiber；SIF) 單模光纖(Single Mode Fiber；SMF)

4-2-1 網路卡 網路卡又稱網路介面卡(Network Interface Card；NIC)，它的功能是讓電腦能連接到網路上，並使電腦能藉由它在網路上互相傳輸資料。

4-2-1 網路卡 網路卡上的接頭也有3種： AUI接頭(佈線施工麻煩，已不被考慮)連接AUI纜線 BNC接頭(施工容易，但速率慢)連接RG-58纜線 RJ-45接頭連接雙絞線(UTP或STP)。

4-2-1 網路卡 以匯流排介面區分的網路卡，有 ISA(已進入歷史) PCI(目前佔有率最高) PCMCIA(稱PC Card；應用在筆記型電腦) USB

4-2-2 中繼器 中繼器(Repeater)用來加強纜線上的訊號，使訊號可以傳得更遠。功能是對應到OSI模型中的實體層。

4-2-3 集線器 集線器(Hub)亦是運作在OSI模型中的實體層。它可以看成多埠的中繼器。

4-2-4 橋接器 橋接器是運作在OSI模型中的數據鏈路層。當乙太網路上的一部電腦送出訊框時，訊號是以廣播方式傳送至全部的電腦；然而，有的訊框只需要在某個網路區段內傳遞，為避免訊框跑到其他區段傳遞而造成不必要的干擾，因此，越大型的區域網路就需要分割成多個小型的區域網路，這稱為網路分割(network segmentation)，所用的設備可以使用橋接器(Bridge)。

4-2-4 橋接器

4-2-4 橋接器 如果網路設計不當，如圖4-9(b)所示，圖中有兩部橋接器X與Y，分別橋接兩個乙太網路，包括區段1與區段2，當電腦A送出廣播訊息至區段2時，此訊息會再從另一個橋接器轉送回來區段1，這樣來來回回如同形成迴路(loop)，造成網路上都是廣播訊息，此種現象稱為「廣播風暴(broadcast storm)」。 要解決廣播風暴問題，可以採取擴展樹(spanning tree)演算法來解決迴路造成的問題。

4-2-4 橋接器

4-2-5 第2層交換器 所謂「第2層交換器」，可以把它想像成是一個多埠的橋接器，或稱為交換式集線器。

4-2-5 第2層交換器 橋接器與第2層交換器只會分割碰撞區域，但所連接的電腦仍屬相同的廣播區域。因此，第2層交換器常以VLAN技術分割廣播區域。有些高階的第2層交換器就會支援VLAN功能 由於第2層交換器仍有廣播風暴的問題，雖然第2層交換器可以VLAN的方式嘗試降低廣播封包對網路層的影響，但仍無法完全避免廣播風暴問題，因為同一VLAN內仍可能會有廣播風暴之問題

範例1： 解釋第2層交換器如何改善區域網路的流量 解： 圖4-11(a)是一個完全由集線器構成的網路，我們假設這些Hub與電腦是使用100Mbps的乙太網路。 圖中一部Server(伺服器)與7部電腦共享100Mbps的頻寬，一旦網路的傳輸流量增加，網路上封包的碰撞機率也跟著增加，網路速度自然變慢了。 (續下頁)

為減少網路的碰撞率，將最上層的Hub換成第2層交換器(假設都為100Mbps)，這時圖4-11(b)上方的Server將獨享100Mbps的頻寬而不受干擾。

圖4-11(c)每一部Hub都換成第2層交換器，因此，Server與所有的電腦都獨享100Mbps的頻寬。

4-2-6 路由器 路由器顧名思義，它是運作在OSI網路層的網路設備。路由器的主要功能可解析封包上的標頭資訊，經計算並判斷找出哪條路徑最佳，封包再由來源端轉送至 目的端網路。

4-2-6 路由器 集線器與第2層交換器和路由器間的主要不同點 第2層交換器是將訊框從一個埠交換到同一交換網路的另一個埠，主要目的是要讓LAN的使用者有較多的頻寬。而路由器是將封包繞送到另一個網路。 集線器下的每部電腦都連到同一個碰撞網域與廣播區域。而第2層交換器的每個埠都各自代表一個碰撞區域，但所有電腦仍屬同一的廣播區域。 路由器上的每個LAN介面不但分割廣播區域，而且分割碰撞區域。

4-2-7 第3層交換器 第3層交換器又稱交換式路由器，它除具有第2層交換器的功能外，還能進行路徑選擇工作。 在實際應用中，為使路徑的進行工作加速，可透過ASIC硬體技術來處理(而傳統路由器是由軟體處理路由)。

4-2-8 數據機 數據機英文簡稱為「Modem」， 全名是modulation(調變)和demodulation(解調變)兩個字的縮寫。 數據機可透過電話線在電腦之間互相送收資料，簡言之，數據機就是用來將發送端(電腦)送出去的數位訊號轉換成類比訊號，然後經由電話線傳送出去 　　　　　　，以完成遠距離的傳輸；接收端(電 　　　　　　腦)再將電話線傳過來的類比訊號轉換 　　　　　　成數位訊號 　　　　　　

4-2-9 閘道器 閘道器用來連結兩個或多個不同網路系統的裝置，並做通訊協定轉換的工作。

4-2-10 CSU/DSU與DTE/DCE CSU/DSU通常包裝成在同一個裝置，主要提供WAN與LAN間的介面，並提供傳輸資料所需要的時脈。 CSU負責向WAN發送或從WAN接收訊號、也可以測試迴路連線是否正常；DSU則用來管理傳輸資料線路功能與偵測。