2-2引导性传输介质 在线视频

各位好

物理层的功能是搬运比特

承载比特的就是传输介质

事实上传输介质是多种多样的

按照是否有形

可以将它分为引导性和非引导性

两大类

就是有线传输介质

和无线传输介质两大类

引导性传输介质

或者说有线传输介质

它包括铜线、光缆

而非引导性传输介质

无线的传输介质

包括的主要是无线电、卫星等等

我们主要要学习的是

引导性传输介质

也就是说有线传输介质

我们先来看同轴电缆

同轴电缆

如果我们横着把它切一刀

我们会发现它由最里头的

中心导体

包裹在外头的绝缘材料层

网状导体和外部绝缘层

四层组成

同轴电缆也是分两类

一类是基带同轴电缆

还有一类是宽带同轴电缆

基带同轴电缆是

阻抗是50欧的

主要用于数字传输

而宽带同轴电缆

它的阻抗主要是75欧的

用于模拟传输

同轴电缆按照粗细

就是它的直径的大小

可以把它分成粗缆和细缆

粗缆最大的传输距离

可以到达500米

是早期

用来做10Base5的

总线用的

而细缆呢

而细缆呢 它的最大传输距离是185米

是早期的10Base2

用来做总线的

接下来的这种铜线呢

叫双绞线

双绞线是由两根具有绝缘层的铜导线

铜导线

按照一定的密度

逆时针方向绞合而成

这种绞合呢

可以消除近端串扰

一般的来说

绞距越小

绞得越均匀

这种抵消效果呢越好

传输的性能越好

双绞线呢分成非屏蔽双绞线

和屏蔽双绞线两种

我们先来看非屏蔽双绞线

非屏蔽双绞线

它又简称UTP

五类UTP

可以提供10兆

100兆的数字带宽

使用了其中的两对线

分别用于收和发

在1000兆以太网里头

用到了全部的四对线

非屏蔽双绞线

它的最大传输距离是100米

是广泛用于局域网里头的

一种传输介质

UTP它的优点是

成本低

尺寸小

易于安装

它的缺点呢

就是易受干扰

因为它的外面是没有屏蔽层的

它的传输距离和性能

都受到绞距的影响

跟非屏蔽双绞线相对的

是另外一种双绞线

叫做屏蔽双绞线

简称STP

相比UTP来说

STP加了两层的屏蔽层

分别位于每对线之外

和全部四对线之外

这张图呢

是我们横着切一刀之后

看到的

这个屏蔽双绞线的

内部的情况

四对线外面

都加了屏蔽层

而且每一个线对外面

也有一个屏蔽层

两层

或者是双层的防护

来屏蔽外界的这个干扰

所以STP的优点也非常的明显

它就是能抗干扰

主要是抗EMI和RFI

这两种干扰

它的缺点呢就是成本高

因为它加多了屏蔽层

而且安装也不容易

加多了屏蔽层

它的尺寸也变大了

那么在有的地方

用到了第三种双绞线

叫网屏式的双绞线

它的主要的技术参数不变

比如说它的传输的带宽

它传输距离100米

这些参数都没有变

只是说在成本和抗干扰性能之间

它做了一个折中

在UTP和STP之间

做了折中

如果我们把网屏式双绞线

横着切一刀的话

我们会发现

它的样子特别像STP

只是它把STP里面的

每一个线对上面的屏蔽层

给它去掉了

所以它只有一个屏蔽层

或者只有一层的屏蔽和保护

所以它的成本就降下来了

但仍然具有一定的

这个抗干扰能力

在局域网中

使用最多的就是UTP

其实我们只用到了UTP里面的

两个线对

就是12和36这两对线

一个用于收

一个用于发

12、36这个线序是怎么排的呢

就是把那个RJ45的水晶头

面向自己

从左到右数起

1、2、3、4、5、6、7、8

总共八根线

这个线序的排列呢

按照不同的颜色呢

可以根据568A或者568B

来进行排列

我们在使用UTP的时候

我们通常会用到直通线

或者交叉线

当用作直通线的时候

线两头的线序是一样的

就是两端的线序是一致的

完全一样

一模一样

什么情况下用直通线呢

就是连接不同的两个设备的时候

我们会用直通线

比如说我们把交换机和PC

连在一起

我们就会用到直通线

那么如果说

我们要连接的两台设备

是一样的设备

比如说我们把两台路由器

连在一起

或者说把两台PC连在一起

这个时候呢

我们就要用到交叉线

交叉线的两端的那个线序

是不一样的

就是左边的12对右边的36

那么左边的36对右边的12

这两对线呢是交叉的

现在呢

对直通线和交叉线的分别

不再那么明显了

因为我们的设备呢

都可以自适应了

就是不管你什么线上来

它都可以来收发信号

还有一种引导性的传输介质

有线传输介质

叫电力线

可以说电力线在我们的家里

无处不在

使用电力线来传输数据

其便利性不言而喻

想想看

当你把手机插入插座

除了充电

还能够收邮件

看电影

完全不用担心流量的问题

它从电线

除了送电过来

还能够送数据过来

但是电力线和传输介质

它的目的和电气特性

截然不同

比如说我们的电力线

它的频率就是50赫兹

而我们的传输介质

它的频率要高得多

虽然电力线很方便

用来传输数据

但是我们说方便的同时

它也有一个词来描述它

非常的恐怖

电力线来传输数据

它的技术并非不可行

现在呢

还没有大量的使用和普及

也许将来

它会大行其道

接下来我们来看另外一种

传输介质

叫光纤

光纤是光导纤维的简称

它是由极细的玻璃纤维构成的

它把光封闭在光纤中

沿轴向进行传播

一根光纤由内而外

如果我们把这个光纤

把它纵着

把它横着切一刀的话

由内而外

我们看到它是由极细的玻璃芯

玻璃覆盖层

塑料封套这三部分构成

玻璃覆盖层的折射率

是经过了小心的选择的

它是比玻璃芯要低

以保证光可以全部限制在

玻璃芯内

往前传输

光纤的工作原理

是利用了光的全反射

当光从光密物质

射向光疏物质的时候

入射角大于临界角的时候

光会发生全反射

光全部被锁闭在光密物质中

全反射前行

这就是我们光纤

用来传递数据的主要的原理

就在这个地方

光纤的优点是重量很轻

因为它是由非常细的玻璃纤维

构成的

细到什么程度

就像我们的头发丝一样

以微米来量度的

所以它非常的轻

损耗很低

它是通过全反射来传输信号的

那么全反射是没有折射

光全部被封闭

在这个纤芯之内

往前传递的

几乎没有什么损耗

另外呢

它还有不受电磁辐射干扰的

这个优点

这个可以说是光纤

最大的优点之一

在我们其他的铜线

它在传输的过程里头

总是要受电磁辐射的干扰

而光纤完全不受电磁辐射的干扰

另外呢

光纤通常它的传输带宽

和通信的容量都非常的大

缺点就是

一个呢是比较昂贵

相对于铜线来说

光纤还是要贵得多的

但是近两年呢

光纤随着技术的进步

成本已经降下来了

它还有另外一个缺点

就是非常容易断裂

因为光纤真的是太细了

我们的头发丝

每天梳头发的时候

也会断很多头发

光纤那么细

它也很容易折断

所以光纤

很多时候

它是以光缆的形式

来存在的

就很多光纤在一起

光纤呢

分成两种

一种叫单模光纤

还有一种叫多模光纤

单模光纤呢

就是单一的模式的光

封闭在纤芯里边

沿轴向往前传递

它是光源通常采用激光

它的带宽和距离

传输距离都非常的长

而多模光纤呢

是以多个角度入射光线

光线打在里面

最里面那根玻璃纤芯里面

发生全反射

然后往前推进

只要这个入射角

大于临界角

它就可以发生全反射

所以它其实是可以

多个角度入射多根光线

来往前推进的

那么这个多个角度

就称为多个模式

叫多模

这种形式的光纤

就叫多模光纤

一个光传输系统

通常由光源、传输介质和探测器

三个部分构成

那么光源呢

有两种光源

一种呢是LED光源

还有一种是激光的光源

一般来说呢

LED的光呢

是比较便宜的

激光呢是比较昂贵的

LED的这个光

它的这个传输的距离

通常要短一些

激光呢通常要长一些

一般来说呢

我们的单模光纤

是用激光作为光源

而多模光纤呢

是用LED

来作为光源的

常用的光纤规格

单模的是8.3/125微米

/前面那个值呢

是光纤的内径

125呢是光纤的外径

也就是说里面那根纤的直径

和包裹在里面那根纤

外面的玻璃层的直径

而多模光纤常用的规格是

62.5和125微米

这种规格

光纤呢

常常是以光缆的形式存在

而且常常被埋在地下管沟

或者海底里面

作为干线来使用

光纤

刚刚我们说了

它有一个缺点

就是容易断裂

那么光纤断了之后

怎么办呢

比如说因为地震啊

或者老鼠的咬啊

或者不小心的挖掘啊

等等

这些原因

导致光纤断了

这个时候怎么办呢

我们说断了之后呢

我们可以把光纤

用三种方式

再连接起来

第一种方式呢

就是使用特别的光纤连接器

那么这种方式呢

是最简便

但是它会在接头处

导致大概10%到20%的光损失

第二种方式呢

叫机械拼接

它采用特殊的导管

紧紧地把两个

就是断头

把两个断头紧紧地夹在一起

这种情况

这种方式连接的光纤

它在接头的地方呢

光的损失大概有10%左右

最好的一种连接方式

就是熔合

熔合要用特殊的光纤熔接机

来进行

这个也需要进行特别的培训的

这个师傅

才能够做这样的一个工作

就是把两根纤芯

通过热熔

就是把它烧熔之后

重新连在一起

如果连得好的话

这个接头

基本上也没有气泡

也没有这个明显的这个

明显的这个凹凸

那么它就像一根新的光纤一样

几乎没有任何的光损失

那么学了光纤和铜线之后呢

我们把这两种传输介质

它的特性进行一个对照

光纤相对于铜线来说

它具有带宽高、距离远

损耗低的特点

光纤还特别的轻

光纤对铜线来说

最大的好处

就是它没有电磁干扰和射频干扰

它特别安全

别人不容易窃听到光信号

当然光纤也有不太好的地方

就是它相对来讲成本比较高昂

端口设备也比较昂贵

那么我们怎么样

来选择我们的传输介质呢

我们要根据我们实施的网络

或者说

铺设这个传输介质的地方

它所要求的传输速率

成本和它周边的环境

我们来进行选择

我们还要考虑

这个传输介质

和其他的传输介质之间

它们怎么样来进行互操作

相不相容

要考虑这个方面

另外呢

也要考虑成本

所以我们在满足用户要求的

前提下

满足性价比最高的

这样的一个特点

传输介质分引导性传输介质

和非引导性传输介质

也就是说有线和无线两种

光纤和UTP

具有各自的特点

光纤呢

适合用在干线上

也就是说大部分时候

它是充当的是垂直电缆

而UTP呢

通常是用来

连接用户和这个交换机之间的

也就是说到用户桌面的线缆

大量的使用UTP

所以呢

UTP大量的用作水平电缆

在我们选择传输介质的时候

要综合考虑多种因素

满足使用需求和环境要求的同时

提高性价比