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1.4.1.2 3.1.2 有线媒体

3.1.2 有线媒体

通过前面的介绍,我们知道通信介质是网络的一个重要组成部分,网络中有多种通信介质,最常见的是双绞线、同轴电缆和光纤等。不同的介质在传输速度、成本等方面存在着差异,因而应用于不同的场合。

在对网络中的有线媒体做出介绍之前,我们先介绍一个概念——带宽,相信你在以后的学习中会经常遇到。在严格意义上,某个通信频道所容纳的频率的范围被称为带宽(bandwidth),带宽是指可以在一个信道中传输的最高频率和最低频率之差。频率的范围越大,带宽就越大,渠道的传输能力也就越强,传输速度也就越快。而从实际应用的角度来说,带宽常用每秒内传输的比特数来衡量,例如1Mbps,注意这里的单位是比特而不是位。

双绞线

双绞线(twisted pair)由两根相互绝缘的塑封铜导线扭绞在一起组成,我们平时所用的网线(被称为Cat5)就是双绞线,它有8根线,两两绞在一起组成4对。有屏蔽的双绞线在导线外部覆盖了一层金属丝编制的屏蔽层,无屏蔽双绞线类似通常的电话线。双绞线常用于连接计算机到网络设备端口。尽管双绞线成本较低并且使用广泛,但它在传输数据时速度缓慢并伴有噪音。过去双绞线支持的传输速率一般在10Mbps以下,随着技术的进步,现在已经可以支持数百兆以上的速率。使用双绞线进行数据传输的距离一般在数十米内,由于抵抗外界环境干扰的能力稍差,通常只用于室内短距离间的信号传输。

同轴电缆

同轴电缆(coaxial cable)与有线电视电缆相似,由相互绝缘的同轴心导体构成,与双绞线相比,它的传输速度更快。同轴电缆常用于铺设局域网,它是一种传输速度更快、抗干扰能力更强、通信容量更大的传输介质,其速度可以达到200Mbps。

光缆

光缆(fiber optic cable)由光导纤维(光纤)构成,是一种性能优异的通信媒介,适合传输大量信息。在一根光缆中有几千根极细的光导纤维,在光缆的两端接有光电转换设备将要传输的数据信号转换为光信号,然后以高速发出。由于光的传输速度极快,光缆的传输速度最高可达几T字节每秒(1Tb-1000Gb)。光缆重量较同轴电缆轻,抗电磁干扰能力强,同时传输损耗小,传输距离长达几十到上百公里。但光缆的成本较高,也具有协同难、昂贵、铺设难等缺陷。

虽然光缆的传输速度快,但由于成本高,因此曾经主要应用于高速主干网络中,主干线和个人、企业的网络仍主要通过双绞线和同轴电缆相连。主干线(backbone)是网络中担负主要的信息传输任务的线路,是传输其他网络发出或接收的数据流的主要路径。现在,网络服务提供商正直接把光缆铺设到每栋建筑物底下,以向用户提供更好的服务。目前光缆除了用于主干网之外,也作为局域网中的高速主干线,而用同轴电缆或双绞线连接到终端节点。例如在一个校园网中,可以用光缆作为各大楼之间和大楼内部的连接主干线,而在办公室内则用双绞线连接到各计算机。