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| 网路概论---4.连线材料 |
| http://www.study-area.net/menu1.htm (2001-06-03 16:10:00) |
网路卡
如果您还记得在电脑基础里面的知识在设定任何插卡的时候我们都需要知道它的IO和IRQ(有些还需要DMA)等设定。因为网路卡可以说是我们进入网路世界之门如果网路卡不工作那麽您也就被屏之门外了。所以首先要选择和安装好网路卡是非常重要的一关。
现在的网路卡多会带有一张磁片除了里面提供了给不同作业系统使用的Driver之外应该还有一个设定程式的。它可以用来设定网卡的IOIRQDMA或是使用PnP也可以设定连线类型比如BNCRJ45或AUTO同时还可以选择使用Boot ROM与否。有些还带有测试程式来确定网卡是否正常工作。
正如前面所述不同的网路形态会决定不同的网路卡但不管使用何种类型的网路卡关键的还是它是工作的而且还要考虑到它的稳定性和速度。现在市面上通常见到的是Ethernet 10/100网路卡那个10/100就是速度也可以说是传输量100Megabits/每秒注意千万不要将Mbps和MBps搞混了因为前者是每秒Millions of bits而後者是每秒Millions of bytes (1byte=8bits相差8倍之多哦~~ Byte是电脑的运算单位而bit则是网路的传输单位要注意分清楚)。那个10/100的意思就是支持10Mbps和100Mbps两种速度的网卡。以前10/100Mbps网卡的价钱比单纯10Mbps的网卡贵几乎十倍价钱不过现在它们的价钱也相差不多了(当然名牌子的10/100网卡还依然很贵)。
要连上网路首先要设定好网路卡。
网线
虽然网路卡设定好了离开网线什麽地方也接不上去。
选择一个网线系统也要考虑到很多因素比如您的网路架构 --- 您需要什麽样的物理形态和逻辑形态什麽样的网线既不会超支预算又可以符合传输要求(速度和距离)您需要什麽样的接头来连接它们等等。同时不同类型的数据要求(如纯文字大量的图片影象和语音等)以及电脑之间的距离长短也会影响到网线的取材。
网线也有分好几种类型
双绞线(Twisted Pair Cable)
通常由两对或四对相互缠绕的铜线组成。为什麽要把线缠绕着呢因为任何电流流经导体都会产生电波扰(RFI Radio Frequency Interference)但是如果两条线相互的旋转缠绕着的话彼此产生的扰就会相互抵消掉。双绞线还分为屏蔽双绞线(STPShielded Twisted Pair) 和非屏蔽双绞线(UTPUnshielded Twisted Pair)。其唯一分别是STP有一个导电金属层将所有双绞线保护起来提供更透彻的抗扰能力。当然STP比UTP要贵多了但在一些UTP实在应付不来的场合里还是物有所值的。它们的外观分别如图
Elecrtonics Industry Association (EIA), Telecommunications Industry Association (TIA), 和 National Electrical Manufacturers Association (NEMA) 等机构对双绞线建立了5个标准等级。按照等级高低级数越高其每英尺的绞接数目也越多抗扰能力也越强。这5个种类分列如下
CATEGORY1这是一种从1983年就被广泛使用的老式电话线它不适合於任何高速数据传输只不过其得名於将线绞接起来而已。
CATEGORY2此种线可以传输高达4Mbps的数据它拥有两个特征
1) 在一英尺直线距离最少有3个绞接。
2) 没有任何两对线是相同的绞接色样的这可以降低线线之间的交叉对讲(crosstalk)。比如其中一对线在每英尺之内使用了3个绞接而另外一对则使用31/8个绞接。
(注意其後的3个等级也具备这两个特性只是要求更严格而已。)
CATEGORY3这是您能够由来做LAN网线的最低等级了它可以最高传输10Mbps的数据同时构造上面也要比CAT1和CAT2要好。
CATEGORY4可以用来给16Mbps的Token Ring网路使用的最低等级实际上对LAN而言最好将此等级作为最低等级了而非CAT3。
CATEGORY5无论在速度上和抗扰能力上这个才是您真正需要的等级其最高传输速度可以达到100Mbps。
CAT5等级网线被指定可以使用在FDDI (Fiber Distributed Data Interface)网路上面定义了如何将铜线和光纤在同一网路环境的整合。它被设计成为配合光纤导线而提供更好的多媒体(语音和影像)过载网路方案。
同轴网线(Coaxial Cable)
也称为BNC网线(得名於Bayonet-Naur Connector)。其构造是中央是一条被隔离层保护着的铜导芯其外隔着一层绝缘体还有一层导体金属网在最外层则是保护外皮。它有更好的屏蔽能力如果您需要比双绞线更高的抗扰要求但又用不起光纤的话Coaxial可以说是您的选择。不过传输上面Coaxial只能最高有10Mbps。连接头的 BNC 网线是这样的
Coaxial Cable也分为4类
Ethernet, 厚0.4英寸也常被称为10Base5其标准由 Institue for Elecrical & Electronic Engineers (IEEE)制定。
RG-58A/U厚0.18英寸也常被称为10Base2。
RG-59/U厚0.25英寸用在Cable TV和ARCnet(一种古老网路形态)上面。
RG-62/U厚0.25英寸用在ARCnet和IBM 终端上面。
要注意的是虽然後面三种网线差不多大小但却是不可以调换使用的。而在这四种类型之中只有两种是适合於LAN使用的10Base5和10Base2。我们使用这些名称是有其意思的其中的信息可以分拆成以下部份过载速度(频宽)频宽类型和信号在网线中行走的最长距离。
拿10Base5为例首先是速度10代表10Mbps这个前面解释过了最後是信号距离5代表500米(大约1640英尺)然後是中间部份了频宽类型。
何为频宽呢没得解释就是频宽而且越多越好。如果要形象地理解频宽我们可以拿一条高速公路来做例子。如果此公路是四线行车的那麽汽车就好比是数据这样就有四条传输数据的通道了。如果在交通在非繁忙时候每辆车以100KMph行走轻松有馀但在高峰期呢就跟台湾的高速公路差不多了。这情形跟网路的交通是一样的解决方法有两个一是在高峰期减少封包的传输例如利用工作排程将一些比较繁重的网路传送工作安排到晚上或非繁忙时间另一种方法就是增加频宽了跟我们的MODEM从33.6Kbps换到56Kbps一样。
而频宽的分割方式也有两种一种叫Broadband另一种叫Baseband。再以高速公路为例前者将整条公路成一条线这样可以容许比较大载量的卡车通过後者则将公路分成数条行车线可以允许几部小车一次通过。如果货物来到公路一端使用Baseband我们就用大容量的卡车一次出发一辆的运送不管谁的货物也不管货物多大都要排队轮候如果利用Broadband我们就用小点的车分配给各人一条车道(但却不可以转换车道哦)这样排队的人就比较少了。这两种方式各有其优缺点如果货物都比较大而且目的地都相同的话Baseband比较有效如果货物都比较散而且也送到不同的地方去则Broadband有效。但是如果货物有时候多有时候少有些人多货有些人少货呢就变得很杂了如果用Baseband那些多货的人也要等前面那些少货的先发送走了才轮到他但少货的人却可以早点完成运输如果使用Broadband多货的人就不用等少货的人但少货的人也比较晚完成运输而且要是多货的人不多那麽空出来的车道也就浪费掉了。
凡此种种都要视乎情况而定但车道一旦划好了要改就不可能了。
好了那麽我们也应该知道10Base5里面的Base是怎麽样的频宽了吧。不过在讲到频宽的时候我们还要了解一个概念就是流量即是资料每秒所流过的数量(以频宽乘以时间为极限)。频宽的流量都是有极限的我们可以称这个极限为100%饱和量。因为我们在网路中使用bit来做单位而电脑运算则以byte单位(1byte=8bits)所以在数值上流量只是频宽的1/8。例如您使用56KMODEM来下载资料如果您发现程式显示的是4Kps的话那麽您当时的流量就是50%了。
这里我还要提醒一下10Base2的2并不是真正的200米准确来说应该是185米200只是取比较好听的近似值罢了。而10BaseT的T则代表Twisted Pair。
光纤网线(Fiber Optic Cable)
到目前为止我们所介绍的都是以电子方式传递的介质而光纤网线则是以光为传递方式的介质它完全是不受电波扰的。在这种网线上光只在塑料或玻璃纤维里面传导其外面则由一层薄薄的被称为cladding的外衣保护着然後整根或多根导线则隔着一层绝缘材料被包裹在塑胶外套里面。请参考下图
使用光纤的最大好处是其传输量大可达155Mbps传输距离远信号有时候可以传送好公而不会削弱。所以光纤网线一般都会用来做高速网路的龙骨(Backbone)也通常是用来做长途电话通讯和FDDI的导线。光纤比起Coaxial和UTP来说也更难遭到窃听所以也多用来传送机密通讯。
光纤最大的坏处是价钱高而且架设费用也很高。不过近年来随着光纤的普及其造价也急跌许多相信不久的将来使用光纤在办公室架网恐怕也是很平常的事情。
无线网路
除了以上说的有形网线之外。在某些特殊的环境中我们还可以使用无线技术将电脑连接起来。因为在一个网路工程当中线路设所占的成本是颇高的。如果工程结构比较杂或因制度而令到网线设费用过高的话使用无线通讯未尝不是好的提案。当然无线网路对办公室的物理环境影响最少节点的可移性也是非常吸引的。
在无线网路里面每台电脑都必须要安装特殊的网卡和天线来传送和接收数据。但无线网路的传输能力暂时还差强人意大概只有242Kbps应付一般的文字档案或许还可以要是传送大量的图片或音像则恐力有不逮了。不过现在新的IEEE802.11 PCMCIA标准已经可以达到1Mbps或2Mbps了。
网线接头
BNC
假如您要使用Coaxial Cable的话那您很可能需要BNC接头了其形为圆状後接Coaxial网线前面中间是根铜针外面是个可以旋转的金属环。在BNC连线上面您必须在网路的两端使用50欧姆的终端电阻而且在网线和网卡之间必须使用T型接头。它们的外观如图
连接BNC和T型接头也很容易把接头对卡口套进去然後顺时针拧上就可以了。您的手指应该会感觉到是否拧好了如果不确定重试试就是了。这点很重要要是因为其中一个接头没宁好可能会导致整个BNC连线失败哦。
不过BNC连线在使用上面被发现越来越多的弊端比如接头不牢靠终端不稳定接头与网线连接不好网线容易断等等。其中最不好的是只有其中任何一部份出问题都可能会影响整个网路而且除错也比较困难。(不同於下面介绍的RJ45连线RJ45如果有问题只会影响有问题的机器而不会是整个网路)。
另外要是自己动手做BNC网线的时候要注意网线最短不能少於1米。
RJ-45
RJ-45接头通常是给双绞线使用的。其形状很似我们日常使用的电话接头不过体积比较大些而已。仔细数数接头上面应该有8根铜线其另一边是个可压式的塑料卡荀当您把它插进网卡或墙跟的插座这个卡荀就会把接头锁好在插座里面要取出来把卡口按下则可。从下图您可以看出 RJ-45 接头的模样
使用RJ-45的连线必须使用集线器(HUB)所有的电脑都必须先接到HUB上面才可以彼此沟通。如果只是两台电脑之间的连线您也可以不要HUB但您得为您的RJ-45接头动动手术将一端的第1线接到另一端的第3线一端的第2线接到另一端的第6线。方向是网线在接头左边铜线向自己(如上图)从上到下数。
其它接头
除了上面两种我们比较常见之外还有诸如 D-Shell ConnectorToken Ring Connector和 Fiber Optic Connector等接头不过这里也就不一一说明了。
小结
我们可以在下面的列表中看看各网线的特征
网线类型 传输速度 传输距离 接头类型
BNC RG58 10 Mbps 185 m BNC
CAT3 UTP 10 Mbps 91 m RJ-45 / Token Ring
CAT4 UTP 16 Mbps 91 m RJ-45 / Token Ring
CAT5 UTP 100 Mbps 91 m RJ-45 / Token Ring
CAT3 STP 10 Mbps 91 m RJ-45 / Token Ring
CAT4 STP 16 Mbps 91 m RJ-45 / Token Ring
CAT5 STP 100 Mbps 91 m RJ-45 / Token Ring
Fiber Optic 155 Mbps 4827 m ST
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