任务一 考察网络传输介质（课件）《计算机网络基础与应用》（重庆大学出版社第5版）【上好课】

任务一 考察网络传输介质 计算机网络基础与应用(第5版） (重庆大学出版社) 学习目标 1. 掌握双绞线的分类、性能参数与适用场景。 2. 掌握光纤的分类、传输特点与连接方式。 3. 了解同轴电缆、无线传输介质及介质选型原则。 1. 能识别各类传输介质并判断适用场景。 2. 能根据网络需求合理选择传输介质。 3. 能估算传输距离与带宽需求。 1. 培养规范布线与标准意识。 2. 提升工程选型与成本意识。 1 2 3 知识目标 技能目标 素养目标 目录 有线传输介质 无线传输介质 模块四：总结与练习 教学引入 思考： 请同学们认真观察以下图片，你认识以下介质吗？ 知识讲授 传输介质 要使网络中的计算机能正常通信，必须提供一条正常的物理通道。在这条通道上， 信息可以通过某种形式从一台计算机传递到另一台计算机 以太网有线传输介质 第一部分 知识讲授 有线传输介质 知识讲授 网络传输介质分类 传输介质决定内容： 网络的传输速率 网络段的最大长度 传输的可靠性 网卡的复杂性。 随着网络技术的发展，带宽、传输距离已不再成为制约以太网发展的因素，以太网技术在网络中的应用也越来越广泛。 知识讲授 以太网发展简史 Bob Metcalfe的以太网早期草图 1973 年，Xerox的Bob Metcalfe研制出以太网的雏形 知识讲授 以太网分类 标准以太网（10base5、10base2、10base-T、10base-F） IEEE 802.3 万兆以太网（10Gbase-SX、10Gbase-LX、10Gbase-EX、10Gbase-LX4、10Gbase-T） 千兆以太网（1000base-T） 千兆以太网（1000base-CX、1000base-LX、1000base-SX） 快速以太网协议（100base-TX、100base-FX、100baseT4） IEEE 802.3z IEEE 802.3u IEEE 802.3ab IEEE 802.3ae 知识讲授 IEEE 802.3定义的以太网标准 命名规则解读：例如： 10Base - 2 -2：细同轴电缆，理论传输距离：200米 10Base - 5 -5：粗同轴电缆，理论传输距离：500米 10Base - T -T表示双绞线，理论传输距离：100米 10Base - F -F表示光纤，理论传输距离：2000米 技术标准 线缆类型 传输距离 10BASE-5 粗同轴电缆 500m 10BASE-2 细同轴电缆 200m 10BASE-T 双绞线 100m 知识讲授 以太网线缆标准解读 知识讲授 以太网有线传输介质——同轴电缆 一、同轴电缆：以硬铜线（或缠绕的丝线）为芯，外包一层绝缘材料，由4部分组成：导体、绝缘层、屏蔽层和护套。 10Base-5：粗同轴电缆（5代表电缆的最大传输距离是500米） 10Base-2：细同轴电缆（2代表电缆的最大传输距离是200米） 同轴电缆的致命缺陷 电缆上的设备是串连的，单点的故障可以导致这个网络的崩溃。 知识讲授 选购同轴电缆 由于同轴电缆的传输速度只有10Mbps，不能满足现代高速网络的需求，已经被计算机网络所淘汰，但由于同轴电缆传输视频信号较好，目前还应用于闭路电视、网络监控等领域。 含铜量 屏蔽网的密度 最大的传输速率 阻抗 知识讲授 以太网有线传输介质—双绞线 二、双绞线： 由许多对线组成的数据传输线，通常情况下，计算机网络中的双绞线是4对8芯，电话网络的双绞线为1对2芯。双绞线按照一定的密度将两芯缠绕在一起，目的是为了降低信号干扰。 10Base-T：双绞线 双绞线 RJ45和AUI STP双绞线 UTP双绞线 知识讲授 双绞线分类 1、按抗干扰能力分类：屏蔽（STP）和非屏蔽（UTP） 2、按传输性能分为：1类、2类、3类、4类、5类、超5类、6类、超6类、7类。 以太网中常用：3类、5类、超5类、6类、7类。 目前常用：超5类和6类。 知识讲授 双绞线分类 5类非屏蔽双绞线： CAT 5 超5类非屏蔽双绞线： CAT 5E 6类非屏蔽双绞线： CAT 6 6类屏蔽双绞线： CAT 6A，速度可以达到10Gbps 7类屏蔽双绞线： CAT 7A，速度可达到10Gbps 练一练 双绞线的选购 优质双绞线 摸 测 看 包装纸箱，文字印刷，双绞线绝缘皮上印的字样，包括厂商、产地、执行标准、产品类型；看线芯的缠绕密度，排列是否规范整齐。 通过手指触摸双绞线的外皮，观察其光滑度、线芯饱满度。 问 主要涉及双绞线价格、货源和质保等几个方面。 优质双绞线的外皮在打火机等的火焰上烘烤后逐步被熔化变形，但外皮不会自己燃烧。 劣质双绞线 练一练 认识双绞线 请同学们观察手中的双绞线，阅读勾画书上相关知识，结合手机查阅双绞线的相关资料，思考：双绞线的用途，组成，优点，传输速度？ 完成以下表格的填写： 屏蔽双绞线 外层颜色： 线上的标识： 最高传输速率： 4对线的颜色： 剥线使用的工具： 剥线难度（容易/不容易）： 屏蔽双绞线的最大特点： 非屏蔽双绞线 外层颜色： 线上的标识： 最高传输速率： 4对线的颜色： 剥线使用的工具: 剥线难度（容易/不容易）： 非屏蔽双绞线的最大特点： 知识讲授 以太网有线传输介质——光纤 一、光纤：由纤芯、包层和护套三部分组成 纤芯：十分纯净的玻璃或塑料制成的绞合线或纤维 包层：玻璃或塑料的涂层，其折射率比纤芯低 光纤分两类：单模光纤和多模光纤 光纤分为两大类：单模光纤和多模光纤。 单模光纤：光线以直线方式传输，频率单一，没有折射。 多模光纤：光线以波浪方式传输，多种频率共存。 知识讲授 以太网有线传输介质——光纤 单模光纤： 典型的单模光纤是8和10µm的纤芯直径，包层直径为125µm。 以激光器作为光源，价格相较LED光源更贵，激光光源产生的光可以精确的控制，具有高的功率。 多模光纤： 通常的多模光纤是50和62.5µm的纤芯直径，包层直径为125µm。 以LED作为光源，产生的光较分散。 知识讲授 选购光纤 单模光纤跳线（SMF） 多模光纤跳线（MMF） ① 按芯数选型：光缆分为中心束管式、层绞式、骨架式、带状式，网络级光缆优先束管式、层绞式。 ② 按用途选型：光缆有架空、直埋、管道、海底、无金属等类型，按需选择，保障运行稳定可靠。 ③ 核查材料与工艺：材料决定光缆寿命，生产工艺影响光缆质量。 ④ 资质要求：厂商需具备 ISO 9002 质量体系认证与广电入网有效证书。 ⑤ 评估厂商：考察厂商近年业绩、质量管控与售后保障体系。 背诵记忆 序号 核心考点 记忆要点与核心解析 01 双绞线分类与性能 双绞线分UTP（非屏蔽）和STP（屏蔽）；常用超五类/六类，最大传输100米，T568B线序。 02 光纤分类与特点 光纤分单模（细芯、长距离、激光、贵）和多模（粗芯、短距离、LED、便宜）；抗干扰、带宽高、不导电。 03 同轴电缆与介质选型 同轴电缆分基带（50Ω，以太网）和宽带（75Ω，有线电视）；选型看带宽/距离/成本/环境/抗干扰需求。 课堂练习 单选题 单模光纤与多模光纤相比，其主要特点是？ A. 芯径粗、传输距离短、成本低 B. 芯径细、传输距离长、成本高 C. 芯径粗、传输距离长、成本高 D. 芯径细、传输距离短、成本低 答案：B 解析：单模光纤芯径细（约9μm），使用激光光源，传输距离长（可达数十公里），但设备和光纤成本较高；多模光纤芯径粗（50/62.5μm），使用LED光源，传输距离短（几百米到2公里），成本较低（B正确）。 以太网无线传输介质 第二部分 知识讲授 无线传输介质 知识讲授 无线传输介质 知识讲授 无线传输介质 知识讲授 无线电波 无线电波属于电磁波，可在自由空间传播，用于无线设备的数据通信。 WiFi 是典型应用，分为 2.4GHz 与 5GHz 频段；5GHz 速率高、稳定性好，但覆盖范围更小。 知识讲授 微波通信 微波是一种频率较高的无线电波，具有直线传播、方向性强、传输容量大等特点。微波通信常用于城市之间、山区等难以铺设线缆的区域进行远距离通信。 知识讲授 红外线通信 红外线通常用于短距离、点对点的通信，如电视遥控器、红外无线耳机等设备。它具有方向性强、保密性好等优点，但传输距离较短，且容易受到遮挡物的影响。 知识讲授 无线介质选型主要参考 背诵记忆 序号 名称 核心说明与记忆要点 01 无线电波与微波 无线电波频率低、绕射强、全向传播，适用于WiFi/移动通信；微波频率高、直线传播、需视距，适用于中继/卫星。 02 红外线激光 红外线短距、直线、易被遮挡，适用于遥控/短距通信；激光方向性强、长距、受天气影响； 03 无线选型 无线选型看覆盖/速率/干扰/安全。 课堂练习 单选 以下哪种无线传输介质需要收发双方之间无遮挡（视距传输）？ A. 无线电波 B. 微波 C. 红外线 D. 以上都是 答案：D 解析：微波是直线传播，需要收发双方之间无遮挡（视距传输）；红外线也是直线传播，易被遮挡；无线电波虽然绕射能力较强，但在实际使用中遮挡也会显著影响信号质量。因此以上三种都需要尽量保持无遮挡（D正确）。 师生互动 01 在部署无线网络时，为什么 5GHz 频段速率更高但覆盖距离反而比 2.4GHz 更短？ 知识小结 课后任务 布置作业： 1．绘制本节课思维导图，完成课件配套练习题； 2．调查家庭宽带所用的传输介质，记录其类型与主要特点，下节课交流。 谢谢观看 THANKS Lavf59.14.100 ������� ����� Lavf59.14.100 $