第3章 傳輸媒介和和網路設備

3-1 傳輸媒介

通訊 將資料由一端終端設備，經由媒介傳送到另一端終端設備，以達到資料傳輸與交換的目的。

通訊的元素包括 傳送對象 傳送媒介 傳送的資料

圖3-1 通訊示意圖

通訊的傳輸媒介 有線傳輸 雙絞線、同軸電纜、光纖等 無線傳輸媒介 無線電波、微波、衛星、紅外線與雷射光等

圖3-2 傳輸媒介分類 Twist, T Fiber, F, 100baseF 100 Mb ps

雙絞線 由二根外面被覆塑膠絕緣材料，內含銅纜線，雙線絞合成螺旋狀的線 物理的原理會: 1. 減少傳送中信號的衰減。 1.　減少傳送中信號的衰減。 2.　減少串音(crosstalk)及雜音(Noise)。

雙絞線種類 遮蔽式雙絞線(Shield Twisted Pair， 簡稱 STP） 無遮蔽式雙絞(Un-shield Twisted Pair，簡稱 UTP）

遮蔽式雙絞線 在塑膠外皮和絞線間，會多一層金屬層遮蔽。 價格較為昂貴。

圖3-3遮蔽式雙絞線 STP Asynchronos 非同步 sdram Asymmetric 非對稱 Annonymous 匿名 ftp VPN Virtual Private Network VAN Value added network

無遮蔽式雙絞線 較便宜，但是容易受干擾。 目前最常使用的網路線材。

圖3-4 無遮蔽式雙絞線 UTP

雙絞線的優點 便宜 維護容易 佈線彈性很好

雙絞線的缺點 比較不耐用 比較容易受到干擾

表3-1 雙絞線的分類　

常用的乙太網路接線使用 RJ 45  接頭 護套(可不用) 建議選用Category 5e雙絞線

圖3-5 乙太網路的RJ-45接頭、護套和壓線鉗

圖3-6是整箱的網路線

乙太網路接線又可分 正常接線 跳接線

圖3-7. 市面現成網路線 )

表3-2. RJ-45的接線配置(568B) (註:未連接，是保留給未來功能使用)

圖3-8 (a). 正常接線示意圖(568B接法)

跳接線 將兩台電腦直接透過UTP線和RJ-45接頭直接接通時，就必須要製作使用跳接線的網路線

圖3-8 (b). 跳接線示意圖

圖3-9 跳接網路線可直接連結2台電腦或集線器

同軸電纜 由導體、外遮蔽層、絕緣層及外部保護層組成。 RG-8(50Ω)或RG-11(75Ω)，用在被稱為10Base5的Ethernet網路上。 RG-58A/U(50Ω)，用在被稱為10Base2的Ethernet網路上。

圖3-10 (a).同軸電纜示意圖

圖3-10 (b).同軸電纜實體圖

同軸電纜的優點 連通性佳 可服務的地理範圍很廣 抗干擾性很好

同軸電纜的缺點 當接頭多時容易產生接觸不良的隱憂。 當一個地方故障會影響整個網路。 故障的診斷和修復都很麻煩。

同軸電纜未來發展 在有線電視 (Cable TV，CATV)的Cable Modem網路或閉路電視系統中，寬頻同軸電纜仍將在一定時間內充當主流產品。

光纖 以光為傳遞方式的介質，它完全是不受電波干擾的。 光只在塑膠或玻璃纖維裡面傳導，其外面則由一層薄薄的被稱為cladding的外衣保護著，然後整根或多根導線則隔著一層絕緣材料，被包裹在塑膠外套裡面。

圖3-11 (a). 光纖解剖示意圖

圖3-11 (b). 光纖的實體圖 微米 10 (-6) m 奈米 10 (-9) m

光纖的優點 1.高頻寬，通訊量大，速率100M bps 以上。 2.衰減小，傳輸距離遠。 3.抗電磁干擾，,保密性高。 4.適合點對點傳輸。 5.光纖尺寸小，重量輕。 6.便於鋪設及搬運原料。 7.常作為遠程通訊連線或傳輸骨幹，有取代海底電纜的趨勢。

光纖的缺點 1.價錢高而且架設費用也很高。 2.光纖彎曲半徑不宜過小。 3.光纖終端處理不易。 4.分路及熔接操作繁瑣。

光纖到府 (FTTH, Fiber To The HOME) 2007年，全臺五十至一百公尺(M)光纖到府，將有二百零六萬戶，取代現行ADSL-2M速率上網，轉成以光纖為主流 FTTB, Fiber To The Building

4.2 網路設備

網路介面卡 電腦與網路線之間的介面，簡稱網路卡。 常見的Ethernet 10/100網路卡，同時支援10Mbps和100Mbps兩種速度的網路卡。 Gigabit (10/100/1000 Mbps) Ethernet網路卡

網路卡以接頭分類 RJ45接頭 BNC接頭

網路卡以介面卡分類 PCI(Peripheral Componebt Interconnect)介面 USB(Universal Serial Bus)介面 PCMCIA(Personal Serial Bus)介面

圖3-12常見的乙太網路10/100M PCI網路卡

圖3-13 USB(Universal Serial Bus)介面網路卡 3.5 G 網卡 384kbps 以上 ~ 7.2 Mbps

圖3-14 PCMCIA(Personal Serial Bus)介面網路卡

中繼器(Repeater) 重新將訊號還原為原本的強度，再重新進行傳送 網路傳輸距離如果太長，約200~500公尺，會因為傳輸媒介的阻抗，訊號強度會衰減

圖3-15 中繼器連接2個較遠的網路

集線器 幾台電腦以UTP線材互連時，需要用到集線器(Hub)或交換器(Switch)。 有時集線器上會有串接其他集線器專用的連接埠，稱為Up Link埠。

圖3-16集線器

集線器三個特點 集線器是一個多連接埠的信號放大設備 第一步是將資訊上傳到上層設備；第二步是上層設備再將該資訊廣播到所有連接埠上。 集中管理，不讓出問題的工作站影響整個網路的正常運行，並且用戶的加入和退出也很自由。

交換器 又稱為智慧型集線器或Layer 2 交換器 交換器與集線器在外觀上幾無不同 在每一個連接埠上可各自擁有獨立的頻寬

圖3-17交換器(3Com 5 Port 10/100M Switch)

交換器與集線器最大的差異 交換器的每個埠(port)都享有一個專屬的頻寬並具備資料交換功能

圖3-18 交換器具有交換的功能

橋接器 一個硬體或軟體用來連接不同的網路區段(segment)的設備。 連接兩個乙太區段 連接一個 Token Ring 區段，到一個乙太區段 連接一個麥金塔(Mac)電腦的區段，到一個個人電腦(PC)的區段 或從無線網路橋接到有線網路

圖3-19 橋接器

圖3-20 橋接器橋接不同區段

路由器 (Router) 對應OSI第三層的設備，除了具備中繼器、集線器、橋接器的功能外，還具備路由（Routing）的功能。 路由器屬於高階通訊協定運作，所以能提供有效率的路徑選擇和流程控制，因此常用於大型區域網路的骨幹或連接廣域網路

圖3-21 預設閘道其實通常是該區域網路的路由器

圖3-22 路由器會自動選擇路由的路徑

路由表又分 靜態路由表(static routing) 動態路由表(dynamic routing)

閘道器(Gateway) 專門設計給兩個完全不同的網路結構 PC 網路和 IBM的SNA Mainframe TCP/IP 和 Apple-Talk 之轉換

圖3-23 閘道器

數據機(Modem) 由兩個詞組成的Modulator/Demodulator(調變/解調變器)。 調變是將數位信號轉換為類比式信號 解調變則是將類比式信號轉換為數位信號。 將電腦的信號轉換成電話線可以攜載的電訊信號，然後在另一端再將模擬信號轉換回電腦信號。

撥接上網際網路 採用撥接上網際網路的連接方式，電腦裝一數據機(或數據卡)，數據機連接在一般的電話線，撥接時如一般的電話，所以必須付出一般電話費用，電話線撥接給另一端數據機 (Modem)，連上網際網路。

圖3-24 電腦透過Modem撥接上網

現在寬頻上網 電話線ADSL或是有線電視電纜上網，因為二者均為類比訊號傳輸媒介，是故也均需加裝數據機。

Modem 依技術分類 1. 撥接Modem (數據機) 2.ADSL Modem 3. Cable Modem

撥接式Modem 的連接方式分類 數據機 數據卡

圖3-25 撥接Modem機

圖3-26 Modem CARD

圖3-27 ADSL MODEM

圖3-28 Cable MODEM

圖3-29 網路設備的綜合應用

機櫃 如果設備太多，通長會有一機櫃(箱)，來存放固定這些網路設備