1、1本章綱要本章綱要2-1 前言 2-2 網路傳輸媒介 雙絞線、同軸電纜、光纖2-3 網路連接器 RJ-45接頭、BNG接頭2-4 網路傳輸設備：數據機、網路卡、中繼器、橋接器、集線器、路由器、閘道器22-1 前言前言網路定義網路定義 簡單的來說，網路就是由一群電腦彼此透過纜線與簡單的來說，網路就是由一群電腦彼此透過纜線與傳輸介面連接而成，藉由這些設備與線路讓電腦能傳輸介面連接而成，藉由這些設備與線路讓電腦能彼此傳送資料。彼此傳送資料。不同的網路架構也需要不同的網路設備，例如廣域不同的網路架構也需要不同的網路設備，例如廣域網路需要利用路由器、閘道器等設備確保資料能正網路需要利用路由器、閘道器等設
2、備確保資料能正確的到達目的地確的到達目的地32-2 網路傳輸媒介網路傳輸媒介網路傳輸媒介的分類網路傳輸媒介的分類有線傳輸有線傳輸無線傳輸無線傳輸有線傳輸有線傳輸雙絞線雙絞線 同軸電纜同軸電纜 光纖光纖 無線傳輸無線傳輸4有線媒體有線媒體(bounded media)同軸電纜同軸電纜(coaxial cable)50 歐姆歐姆 RG-7或或 RG-11：使用在粗線乙太網路。：使用在粗線乙太網路。50 歐姆歐姆 RG-58：使用在細線乙太網路。：使用在細線乙太網路。75 歐姆歐姆 RG-59：使用在有線電視。：使用在有線電視。93 歐姆歐姆 RG-62：使用在：使用在ARCNET。雙絞線雙絞線(t
3、wisted pair)無遮蔽式雙絞線無遮蔽式雙絞線(Unshielded Twisted Pair)：Category 1：使用在電話線路及低速傳輸資料上。：使用在電話線路及低速傳輸資料上。Category 2：低速網路使用，速度只達：低速網路使用，速度只達4Mbps。Category 3：標準乙太網路使用，速度可達：標準乙太網路使用，速度可達16Mbps，通常只用到，通常只用到10Mbps。Category 4：用於遠距離傳輸，速度可達：用於遠距離傳輸，速度可達20Mbps。Category 5：用於高效率傳輸，速度可達：用於高效率傳輸，速度可達100Mbps。遮蔽式雙絞線遮蔽式雙絞線(S
4、hielded Twisted Pair)光纖光纖(fiber-optic cable)單模光纖單模光纖(single mode)多模光纖多模光纖(multimode)52-2-1 雙絞線雙絞線 雙絞線（雙絞線（Twisted-pair Wires）兩根銅線覆蓋這塑膠或橡膠兩兩捆在一起，像這樣的成對的銅兩根銅線覆蓋這塑膠或橡膠兩兩捆在一起，像這樣的成對的銅線共有四對組成一條雙絞線。線共有四對組成一條雙絞線。為什麼要互絞？為什麼要互絞？因為銅線互絞能降低彼此所產生的電子干擾因為銅線互絞能降低彼此所產生的電子干擾 雙絞線的種類（依有無細銅線與金屬箔）雙絞線的種類（依有無細銅線與金屬箔）遮蔽雙絞線（
5、遮蔽雙絞線（STP）傳輸效果較好，成本較高傳輸效果較好，成本較高 無遮蔽雙絞線（無遮蔽雙絞線（UTP）傳輸效果較差，成本較低傳輸效果較差，成本較低就連線距離上來看，雙絞線防干擾的效果沒有同軸電纜好，所以連接兩部電腦設備時，理論上最大只可以延伸到100公尺。62-2-1 雙絞線等級雙絞線等級Category 3 UTPCategory 5 UTPEIA/TIA Category 系統等級適用範圍CAT 1用於基本的通訊，速率12MbpsCAT 2用於語音及低速率資料，速率12MbpsCAT 3用於10BaseT及token ring 網路，速率可達16Mbps(例：電話線)CAT 4用於10Ba
6、seT及token ring 網路，速率可達20MpsCAT 5用於100BaseT或是多媒體的傳輸，速率可達100MbpsCAT 5e用於1000BaseT的高速網路傳輸7雙絞線雙絞線8UTP和和 STP9STP 與UTP 線材雙絞線接頭-Rj-45的外觀Cat 5e等級的雙絞線UTP 無遮蔽雙絞線STP在外層多了一層金屬薄層保護，可以抗干擾。10RJ-45RJ-45接頭接頭雙絞線中雙絞線中UTPUTP線的接頭線的接頭有八個腳位（凹槽），其金屬接點有有八個腳位（凹槽），其金屬接點有8 8個，俗個，俗稱稱”8”8P8C”P8C”。P P為腳位，為腳位，C C為接點為接點用在用在10-10-Ba
7、seTBaseT與與100-100-BaseTBaseT系列網路，只使用系列網路，只使用1 1、2 2、3 3、6 6腳位。腳位。1 1、2 2腳位主要是傳送資料（腳位主要是傳送資料（Tx+Tx+、TxTx-），），而而3 3與與6 6腳位則是接收資料（腳位則是接收資料（Rx+Rx+、Rx-Rx-）。）。11UTP UTP 接頭接頭568A的排列方式：568B的排列方式：122-2-2 同軸電纜同軸電纜同軸電纜（同軸電纜（Coaxial Cable Coaxial Cable）結構）結構 以單芯或多芯電纜為中心以單芯或多芯電纜為中心 用來傳送電子訊號用來傳送電子訊號 在中心外層覆蓋一層絕緣體在
8、中心外層覆蓋一層絕緣體 防止電子干擾防止電子干擾 用銅線網包住絕緣體用銅線網包住絕緣體 阻斷外部電子訊號對中心銅線的干擾阻斷外部電子訊號對中心銅線的干擾 最後用塑膠外皮覆蓋在銅線網上最後用塑膠外皮覆蓋在銅線網上 防潮、防止摩擦防潮、防止摩擦 因為抗干擾的特性較好，在連接兩部電腦時，最大可以延伸到185公尺，而仍然可以保持訊號的正常傳輸。13同軸電纜 細同軸電纜及粗同軸電纜，細同軸電纜由內而外分成中央銅線、塑膠絕緣體、導體網、外皮等四層 粗同軸電纜構造，由內而外可分為中央銅線塑膠絕緣體、鋁箔、導體網、鋁箔、導體網、外皮等七層，從外觀上看來，是很明顯的黃色纜線，它所使用的終端 電阻稱為N型終端電阻
9、。14同軸線同軸線15 BNG接頭接頭 用在用在RG-58 RG-58 中間有一根金屬針，用來連接同軸電纜的中心導中間有一根金屬針，用來連接同軸電纜的中心導線線 需要三個額外器材需要三個額外器材T T接頭接頭 是與電腦網路卡上的是與電腦網路卡上的BNCBNC接頭直接連接的設備接頭直接連接的設備 1 1接頭接頭 1 1接頭則是讓同軸電纜直接串接起來，純粹延長接頭則是讓同軸電纜直接串接起來，純粹延長纜線用纜線用 終端電阻終端電阻 在纜線最後的地方作組抗匹配與接地的功能在纜線最後的地方作組抗匹配與接地的功能 16BNC BNC 接頭接頭172-2-2 同軸電纜同軸電纜 同軸電纜分類（依中心直徑大小）
10、同軸電纜分類（依中心直徑大小）粗同軸電纜粗同軸電纜 中心直徑中心直徑1010mmmm，依特性組抗不同可分為依特性組抗不同可分為RG-11RG-11：特性阻抗為特性阻抗為5050歐姆。常用在歐姆。常用在1010Base5Base5類型的乙類型的乙 太網路或長途電話。太網路或長途電話。RG-59RG-59：特性阻抗為特性阻抗為7575歐姆歐姆 。一般家裡的有線電視所。一般家裡的有線電視所 裝設的纜線就是此種電纜裝設的纜線就是此種電纜 。細同軸電纜細同軸電纜 中心直徑中心直徑0.180.18英吋，可分成單芯與多芯兩種英吋，可分成單芯與多芯兩種RG-58RG-58：特性阻抗為特性阻抗為5050歐姆歐姆
11、 ，用在，用在1010Base-2Base-2的乙太網的乙太網 路。路。RG-58A/URG-58A/U：特性阻抗為特性阻抗為5050歐姆歐姆 ，用在，用在1010Base-2Base-2的乙的乙太太 網路。網路。182-2-3 光纖光纖 利用電子訊號傳送資料的缺點利用電子訊號傳送資料的缺點 易被雷擊易被雷擊 易被電子干擾（外部與內部本身）易被電子干擾（外部與內部本身）訊號衰弱訊號衰弱 所需能量較高所需能量較高光纖（光纖（OticalOtical Fiber Fiber）結構結構由一根高純度玻璃纖維組成由一根高純度玻璃纖維組成(比頭髮細比頭髮細)媒介物質是光媒介物質是光纖維外包裹折射率較小的物
12、質纖維外包裹折射率較小的物質最外層用不透光的保護層覆蓋，避免被外部光線最外層用不透光的保護層覆蓋，避免被外部光線干擾干擾19光纖光纖 光纖傳輸三個重要元件光線來源傳輸界質光線偵測器優點傳輸資料量大傳輸距離遠抗干擾能力特強難遭到竊聽資料傳送距離能達資料傳送距離能達 100Km 100Km 之後才會有訊號減低之後才會有訊號減低的現象的現象20光纖光纖fibre_transmit 21光纖結構光纖結構 22光纖纜線接頭光纖纜線接頭232-2-3 光纖光纖 光纖傳送資料原理光纖傳送資料原理 光線在行進時若遇到不同介質時會產生折射，當介光線在行進時若遇到不同介質時會產生折射，當介質密大相差很大時會產生全
13、反射。利用這項特性可質密大相差很大時會產生全反射。利用這項特性可以傳送資料以傳送資料 圖圖2.2 2.2 光纖中光線行進圖光纖中光線行進圖 242-2-3 光纖光纖 多膜光纖多膜光纖 光線以類似波浪的方式傳送資料，可分成兩種。光線以類似波浪的方式傳送資料，可分成兩種。多模，階梯指數多模，階梯指數(Step-index Multimode Fiber)(Step-index Multimode Fiber)介質密度為固定，因此行進距離會不同介質密度為固定，因此行進距離會不同中心直徑為中心直徑為5050100100mm，外圍直徑則為外圍直徑則為125125140140m m 優點：製造成本低廉、施
14、工與維修費用低。優點：製造成本低廉、施工與維修費用低。缺點：傳送距離不一樣，傳送距離較短（約兩公里），傳缺點：傳送距離不一樣，傳送距離較短（約兩公里），傳 送速率較低，約送速率較低，約140140MbpsMbps。252-2-3 光纖光纖 多模，平滑指數多模，平滑指數 (Graded-index Multimode Graded-index Multimode Fiber)Fiber)：介質密度為漸進式，行進距離幾乎一樣介質密度為漸進式，行進距離幾乎一樣中心直徑與外圍直徑和中心直徑與外圍直徑和Step-index Step-index Multimode Fiber Multimode Fib
15、er 差不多差不多 傳送距離較大傳送距離較大 262-2-3 光纖光纖 單膜光纖單膜光纖(Mesh Topology)光線以直進的方式傳遞資料。光線以直進的方式傳遞資料。傳送距離較遠（傳送距離較遠（20203030公里以上）公里以上）成本高、維修與施工費較高成本高、維修與施工費較高中心直徑為中心直徑為5 51010mm，外圍直徑為外圍直徑為125125mm。單膜光纖中光線行進方式單膜光纖中光線行進方式 272-2-3 光纖光纖 光纖的優點光纖的優點頻道寬度高、速率快頻道寬度高、速率快 正確性與安全性高：正確性與安全性高：重量輕、體積小、安裝容易與測試、使用期限可重量輕、體積小、安裝容易與測試、
16、使用期限可達達4040年年 缺點缺點價格高昂價格高昂維修與施工成本高維修與施工成本高282-2-4 無線傳輸無線傳輸電磁波依波長順序可分為射線、X射線、紫外線、可見光、紅外線與無線電波(彧稱射電波)。無線電波又可進一步細分成微波、超短波、短波和長波。紅外線有時也細分為近紅外線、遠紅外線與次毫米波。29無線傳輸(1)以光為媒介需考量光的特性：無法穿越障礙物，且會有折射與散射現象光的行進為直線例子：紅外線(Infrared)，雷射(Laser)30無線傳輸(2)以無線電波為傳輸媒介穿透力強不侷限方向不用佈線例子：窄頻微波802.11無線區域網路藍芽(Bluetooth)通訊衛星31微波傳輸微波傳輸
17、 微波是電磁波的一個頻段，波長在1毫米和1米之間 以直線的形式傳送 高速 成本低 架設容易 容易受天氣狀況的干擾 物理特性 資料訊號是穿透大氣層傳送 這種訊號無法隨著地表曲線彎曲 需要中繼站32衛星傳輸衛星傳輸使用衛星當做中繼站距離長元件地面轉接站 負責傳送與接收訊號收發機 衛星接收從地面轉接站傳來的訊號(uplink)擴大訊號改變頻率再將資料重新傳回地面接收站(downlink)33衛星及微波傳輸衛星及微波傳輸342-4 網路連接設備網路連接設備 數據機(Modem)網路卡中繼器(Repeater)橋接器(Bridge)集線器(Hub)第二層交換器(Switch)路由器(Router)閘道器
18、(Gateway)頻寬分享器352-4-1 數據機數據機 數據機（數據機（ModemModem）調變；調變；ModulationModulation 把電子訊號轉換成類比訊號傳送出去把電子訊號轉換成類比訊號傳送出去 解調；解調；DEModulationDEModulation 把接收到的類比訊號轉換成電腦看得懂得電子訊號把接收到的類比訊號轉換成電腦看得懂得電子訊號 使用介面為使用介面為RS232RS232串列介面串列介面 362-4-2 網路卡網路卡 網路卡（網路卡（Network Card）一般小型區域網路、一般小型區域網路、ISDNISDN等不需要透過電話線來連等不需要透過電話線來連接上網
19、時，網路與電腦的連接介面接上網時，網路與電腦的連接介面網路卡的種類網路卡的種類乙太網路卡、高速乙太網路卡乙太網路卡、高速乙太網路卡FDDIFDDI網路卡網路卡 372-4-3 中繼器中繼器 中繼器中繼器(又稱增益器又稱增益器)（Repeater）當雙絞線或同軸電纜在傳送電子訊號時，會有訊號當雙絞線或同軸電纜在傳送電子訊號時，會有訊號衰減的問題，因此當訊號想要傳送到遠方時必須要有衰減的問題，因此當訊號想要傳送到遠方時必須要有一個訊號加強器一個訊號加強器中繼器。中繼器在訊號衰減到一中繼器。中繼器在訊號衰減到一定程度之前將訊號加強傳送出去。定程度之前將訊號加強傳送出去。中繼器使用情形中繼器使用情形
20、38中繼器 Repeater 脈衝訊號 雙向傳輸 不具有通訊協定的處理功能 基頻網路之延伸距離 連接介面的轉換(目前主要用途)RepeaterAB39中繼器連接同一條LAN的區段。40中繼器轉送每一個訊框，它沒有過濾的功能。41中繼器是再生器，不是放大器。42中繼器的功能中繼器的功能 432-4-4 橋接器橋接器 橋接器（橋接器（Bridge）主要將大型網路切割成較小型的一些子網路主要將大型網路切割成較小型的一些子網路 常用在乙太網路常用在乙太網路 處理處理OSI架構中第一層與第二層，具有中繼架構中第一層與第二層，具有中繼器與集線器的功能器與集線器的功能 442-4-4 橋接器橋接器圖圖2.9
21、 2.9 橋接器使用情形橋接器使用情形 45橋接器的學習功能 橋接器之過濾與轉送功能 位址辨識功能 學習功能(Learning)過濾功能(Filtering)前送功能(Forwarding)：儲存後前送(Store-and-Forward)目的位址為目的位址為 11-20 可通過 11-20 可通過目的位址為 目的位址為 1-10 可通過1-10 可通過目的位址為目的位址為 21-30 可通過 21-30 可通過網路 B工作站 11-20網路 C工作站 21-30網路 A工作站 1-10橋接器橋接器46橋接器有一個過濾決策表。47橋接器橋接器48學習的橋接器學習的橋接器49橋接器迴路問題 造成
22、學習困擾 實例：迴路造成橋接器 X 和 Y 上學習得到埠口 1 及 2 都擁有工作站 A 和 B。工作站 A 傳送訊框給工作站 B，橋接器 X(Y)判斷屬於埠口 1 之工作站而不予轉送，則訊框無法到達 B。橋接器 X橋接器 YAB1 11 12 22 2網路 M網路 M網路 N網路 N50迴圈問題迴圈問題51未應用延展樹之前未應用延展樹之前 52應用延展樹應用延展樹 找一根橋接器(B1)其餘每台橋接器標記一個根埠(一個)，根埠選取規則是連線至跟橋接器B1的最低成本：最少跳躍數(經過最少連線設備)、最大頻寬、最低延遲。每個LAN選擇一個指定的橋接器最為主要通道(兩個)，選擇最低成本通道方式與上述
23、2相同。有星號的為轉送埠(forward port)，其他阻塞埠(blocking port)不傳送訊號。53轉送埠和阻塞埠轉送埠和阻塞埠 542-4-5 集線器集線器 集線器（集線器（Hub）有許多資料傳輸埠（有許多資料傳輸埠（PortPort），），讓每台電腦都可與讓每台電腦都可與集線器連線集線器連線 可避免一條網路線故障整個網路就會癱瘓的問題可避免一條網路線故障整個網路就會癱瘓的問題 常用在星狀網路架構中常用在星狀網路架構中 55集線器 共通匯流排(Common Bus)傳輸速率：10 Mbps(10BaseT Hub)、10/100 Mbps(100BaseT Hub)：100/100
24、0 Mbps(1000BaseT Hub)傳輸方式：半雙工方式(CSMA/CD 協定)共享頻寬 傳輸媒介：Cat-3、Cat-5 UTP 或 Fiber 網路範圍：約500 公尺 連接埠口：4/8/16/24 埠口 AB56集線器(Hub)集線器(Hub)之特性 傳輸速率：10 Mbps(10BaseT)、10/100 Mbps(100BaseT)、100/1000 Mbps(1000BaseT)。半雙工傳輸 共享頻寬 集線器之內部結構概念圖 Hub 內部結構(共享頻寬)Hub 內部結構(共享頻寬)AB57集線器堆疊式集線器 ACB背板背板連連結結匯匯流流排排連連結結匯匯流流排排5859第二層
25、交換器 Layer 2 Switch(Ethernet Switch)Multi-port Bridge 具有學習的功能 具有儲存後前送(Store-and-Forward)的功能 每一埠口可紀錄 1024 個 Ethernet Address 埠口之間不具有 CSMA/CD 協定的規範 每一埠口為一獨立的 CSMA/CD 網路 碰撞網域(Collision Domain)工作群組網域(Workgroup Domain)為目前 Ethernet 網路佈線的主要設備 60第二層交換器 Switch/Hub 網路架構Ethernet Switch XEthernet Switch X10/100
26、Mbps10/100 MbpsEthernet HubEthernet Switch YEthernet Switch Y10/100 Mbps10/100 Mbps碰撞網域 A碰撞網域 AEthernet Hub碰撞網域 B碰撞網域 BEthernet Hub碰撞網域 C碰撞網域 C100 Mbps100 Mbps100 Mbps專屬頻寬專屬頻寬(伺服器群組)(伺服器群組)100 Mbps100 Mbps10 Mbps共享頻寬共享頻寬(工作群組)(工作群組)100 Mbps100 Mbps工作群組網域工作群組網域工作群組網域工作群組網域FTP ServerFTP ServerSQL Serv
27、erSQL ServerWeb ServerWeb ServerFile ServerFile ServerL2 Switch(Layer 2 Switch)控制處理機(Control Processor)工作站 埠A 1C 3 F 6G 7位址對照表(Routing Table)Port 1Port 8AHGFEDCB交換平台交換平台 Switch Fabric62L2 Switch(Layer 2 Switch)Switch 1Switch2Switch3632-4-6 路由器路由器 路由器（路由器（Router）連接不同網路的裝置連接不同網路的裝置 選徑（選徑（Routing）；）；使用
28、路由表，依據目前網路使用路由表，依據目前網路使用情況動態的傳送資料，使得網路傳送達到最使用情況動態的傳送資料，使得網路傳送達到最佳化佳化 處理處理OSI架構中第一、第二與第三層通訊協定架構中第一、第二與第三層通訊協定 可讓不同的網路架構相連接在一起可讓不同的網路架構相連接在一起 642-4-6 路由器路由器路由器使用情形路由器使用情形 65路由器繞徑 66繞徑(routing)封包丟進網路後,由路由器的繞境演算法找出封包要往目的位址的最佳路徑,經由每一個路由器接力傳輸,封包最終才能順利抵達672-4-7 閘道器閘道器 閘道器（閘道器（Gateway）可讓不同網路架構連接在一起（比路由器更強）可
29、讓不同網路架構連接在一起（比路由器更強）可監視網路上傳送的資料是否安全可監視網路上傳送的資料是否安全 可過濾資料的傳送，確保內部網路的安全，並且可過濾資料的傳送，確保內部網路的安全，並且提供相關的網路服務（提供相關的網路服務（WWW、FTP.）具有此具有此功能的閘道器又稱為功能的閘道器又稱為“代理伺服器（代理伺服器（Proxy）”682-4-8 單純的寬頻分享器如果您有數台電腦,之間早已透過集線器連接形成一個完整的區域網路,要共用ADSL 連線時,就只需購買最陽春的寬頻分享器。69內建集線器功能的寬頻分享器70具備無線傳輸功能的寬頻分享器若您想透過寬頻分享器將有線網路與無線網路串連起來,這時就可以選購具備無線傳輸功能的寬頻分享器,價錢雖然較為高昂,但為了提昇產品的總體價值,多半還會整合其他網路設備功能,例如有些還整合了列印伺服器功能。
