小白学网络 | 网工协议基础(3)常见的传输介质

2022-05-24 16:17:47 浏览数 (3)

前言

我们知道数据的转发除了依赖网络设备,还需要传输介质的。

那么什么是传输介质有哪些常用的传输介质(如同轴电缆、双绞线和光纤等)呢?不同的传输介质有什么区别呢?用户对传输介质的要求是啥呢?(我们当然希望传输距离越远越好,传输的速度越快越好)可是现实情况是怎么样的呢?下面我们一起看看吧!

正文

1 什么是传输介质

网络传输介质是指在网络中传输信息的载体,常用的传输介质分为有线传输介质无线传输介质两大类。

不同的传输介质具有不同的特性,这些特性直接影响到通信的诸多方面,如线路编码方式、传输速度和传输距离

2 传输介质分类

常用的传输介质分为有线传输介质无线传输介质

有线传输介质

有线传输介质是指在两个通信设备之间实现的物理连接部分,它能将信号从一方传输到另一方,有线传输介质主要有双绞线、同轴电缆和光纤。双绞线和同轴电缆传输电信号,光纤传输光信号。

同轴电缆:

同轴电缆是一种早期使用的传输介质,同轴电缆的标准分为两种,10BASE2和10BASE5。这两种标准都支持10Mbps的传输速率,最长传输距离分别为185米和500米。一般情况下,10Base2同轴电缆使用BNC接头,10Base5同轴电缆使用N型接头。

现在,10Mbps的传输速率早已不能满足目前企业网络需求,因此同轴电缆在目前企业网络中很少应用。这两种以太网已基本被淘汰,企业网中也几乎不再使用它们。

双绞线:

双绞线两条互相绝缘的铜线组成,其典型直径为1mm。这两条铜线拧在一起,就可以减少邻近线对电气的干扰。双绞线即能用于传输模拟信号,也能用于传输数字信号,其带宽决定于铜线的直径和传输距离。

与同轴电缆相比双绞线(Twisted Pair)具有更低的制造和部署成本,因此在企业网络中被广泛应用

双绞线可分为屏蔽双绞线(Shielded Twisted Pair,STP)非屏蔽双绞线(Unshielded Twisted Pair,UTP)。屏蔽双绞线在双绞线与外层绝缘封套之间有一个金属屏蔽层,可以屏蔽电磁干扰。

双绞线有很多种类型,不同类型的双绞线所支持的传输速率一般也不相同

例如,3类双绞线支持10Mbps传输速率;5类双绞线支持100Mbps传输速率,满足快速以太网标准;超5类双绞线及更高级别的双绞线支持千兆以太网传输。

双绞线使用RJ-45接头连接网络设备。为保证终端能够正确收发数据,RJ-45接头中的针脚必须按照一定的线序排列。

线序:白橙 橙 白绿 蓝 白蓝 绿 白棕 棕

光纤:

光纤是由纯石英玻璃制成的。纤芯外面包围着一层折射率比芯纤低的包层,包层外是一塑料护套。光纤通常被扎成束,外面有外壳保护。光纤的传输速率可达100Gbit/s.

双绞线和同轴电缆传输数据时使用的是电信号,而光纤传输数据时使用的是光信号

光纤支持的传输速率包括10Mbps,100Mbps,1Gbps,10Gbps,甚至更高。

根据光纤传输光信号模式的不同,光纤又可分为单模光纤和多模光纤。

单模光纤只能传输一种模式的光,不存在模间色散,因此适用于长距离高速传输

如下图所示:黄色为单模光纤。

多模光纤允许不同模式的光在一根光纤上传输,由于模间色散较大而导致信号脉冲展宽严重,因此多模光纤主要用于局域网中的短距离传输

如下图所示:橙色为多模光纤。

光纤连接器,也就是接入光模块的光纤接头,光纤连接器种类很多,常用的连接器包括ST,FC,SC,LC连接器。

光纤接口连接器的种类

不是经常接触光纤的人可能会误以为GBIC和SFP模块的光纤连接器是同一种,其实不是的。SFP模块接LC光纤连接器,而GBIC接的是SC光纤光纤连接器。下面对网络工程中几种常用的光纤连接器进行详细的说明:

① FC型光纤连接器:外部加强方式是采用金属套,紧固方式为螺丝扣。一般在ODF侧采用(配线架上用的最多)

② SC型光纤连接器:"SC"接头是标准方型接头,它的外壳呈矩形,紧固方式是采用插拔销闩式,不须旋转,采用工程塑料,具有耐高温,不容易氧化优点。连接GBIC光模块的连接器,传输设备侧光接口一般用SC接头。(路由器交换机上用的最多)

③ ST型光纤连接器:常用于光纤配线架,外壳呈圆形,紧固方式为螺丝扣。(对于10Base-F连接来说,连接器通常是ST类型。常用于光纤配线架)

④ LC型光纤连接器:连接SFP模块的连接器,"LC"接头与SC接头形状相似,较SC接头小一些。它采用操作方便的模块化插孔(RJ)闩锁机理制成。(通常应用在企业级路由器、交换机及传输设备的互联),如下图所示;

以上是四种常见的光纤接头,目前FTTH(光纤到家)基本普及,家里的的光纤通常是米黄色的皮线光缆皮线光缆的接头一般是SC接头,如果接头损坏,可以通过冷接工具进行更换。快去看看你家的光纤接头吧!

无线传输介质

无线传输介质指我们周围的自由空间。我们利用无线电波在自由空间的传播可以实现多种无线通信。在自由空间传输的电磁波根据频谱可将其分为无线电波、微波、红外线、激光等,信息被加载在电磁波上进行传输。

无线传输的介质有:无线电波、红外线、微波、卫星和激光

无线传输的优点在于安装、移动以及变更都较容易,不会受到环境的限制。但信号在传输过程中容易受到干扰和被窃取,且初期的安装费用较高

微波传输:

微波是频率在10的8次方~10的10次方Hz之间的电磁波。在100MHz以上,微波就可以沿直线传播,因此可以集中于一点。通过抛物线状天线把所有的能量集中于一小束,便可以防止他人窃取信号和减少其他信号对它的干扰,但是发射天线和接收天线必须精确地对准。由于微波沿直线传播,所以如果微波塔相距太远,地表就会挡住去路。因此,隔一段距离就需要一个中继站,微波塔越高,传的距离越远。微波通信被广泛用于长途电话通信、监察电话、电视传播和其他方面的应用。

红外线:

红外线是频率在10的12次方~10的14次方Hz之间的电磁波。无导向的红外线被广泛用于短距离通信。电视、录像机使用的遥控装置都利用了红外线 装置。红外线有一个主要缺点:不能穿透坚实的物体。但正是由于这个原因,一间房屋里的红外系统不会对其他房间里的系统产生串扰,所以红外系统防窃听的安全性要比无线电系统好。正因为于此应用红外系统不需要得到政府的许可。

激光传输:

通过装在楼顶的激光装置来连接两栋建筑物里的LAN。由于激光信号是单向传输,因此每栋楼房都得有自己的激光以及测光的装置。激光传输的缺点之一是不能穿透雨和浓雾,但是在晴天里可以工作的很好。

总结

本章主要介绍了常用的传输介质,重点需要关注的就是双绞线和光纤。大家有疑问可以后台留言交流呀。

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