cisco思科网络技术教程第四五章43628.pptx
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1、第四、五章线缆测试及局域网、广域网布线1西北工业大学软件与微电子学院一、线缆测试一、线缆测试Cable Testing2西北工业大学软件与微电子学院4.1背景知识波波(wave)频率频率(frequency)振幅振幅(amplitude)赫兹赫兹(hertz)脉冲脉冲(pulse)分贝分贝(dB)3西北工业大学软件与微电子学院4.2信号信号是指携带有信息的电平、光模式或信号是指携带有信息的电平、光模式或者经过调制的电磁波。者经过调制的电磁波。信号有两种不同的类型:信号有两种不同的类型:模拟信号模拟信号(Analog Signals):用连续变化的:用连续变化的电磁波来表示数据。模拟信号是一系列
2、连续电磁波来表示数据。模拟信号是一系列连续的值。的值。数字信号数字信号(Digital Signals):用电压脉冲:用电压脉冲序列来表示数据。数字信号是离散的值。序列来表示数据。数字信号是离散的值。4西北工业大学软件与微电子学院示波器 用于观察波和脉冲,通用于观察波和脉冲,通常有两个常有两个y轴的输入来轴的输入来对比观察;对比观察;这种使用示波起来观察这种使用示波起来观察电压电压/电流的方式叫时电流的方式叫时域分析域分析Y=电压或电流电压或电流X=时间时间Note-有种不同的设备叫频谱分析仪,用以建立频域分析有种不同的设备叫频谱分析仪,用以建立频域分析的图像,那么它的的图像,那么它的x轴表示
3、的是频率。轴表示的是频率。5西北工业大学软件与微电子学院数据传输方式数据分类数据分类模拟数据模拟数据(Analog Data):连续值,例如声:连续值,例如声音曲线音曲线数字数据数字数据(Digital Data):离散值,例如整:离散值,例如整数序列数序列6西北工业大学软件与微电子学院数据传输方式模拟数据和数字数据都可以用模拟信号模拟数据和数字数据都可以用模拟信号和数字信号来表示和传播。在传输一段和数字信号来表示和传播。在传输一段距离之后,信号都会衰减,需要放大器距离之后,信号都会衰减,需要放大器来恢复。来恢复。模拟信号经放大器后,噪音分量也会增大。模拟信号经放大器后,噪音分量也会增大。数字
4、信号经过中继器后,会克服衰减。数字信号经过中继器后,会克服衰减。数字信号的发送比模拟信号便宜,抗干扰能数字信号的发送比模拟信号便宜,抗干扰能力强,但却易衰减。力强,但却易衰减。7西北工业大学软件与微电子学院数据传输方式调制/解调器(modem/demodem)电压脉冲模拟信号编码/解码器(code/decode)模拟信号数字信号数字数据用模拟信号来传输数字数据用模拟信号来传输模拟数据用数字信号来传输模拟数据用数字信号来传输8西北工业大学软件与微电子学院网络信号的传输数据从源端传到目的端然后返回到源端的时间称数据从源端传到目的端然后返回到源端的时间称为往返时间(为往返时间(round trip
5、time,简称,简称RTT)。排)。排除其它的延迟,除其它的延迟,1bit数据从一端传到另一端的时间数据从一端传到另一端的时间是是RTT/2。下面是一些常用的词:下面是一些常用的词:传输,传输,propagation;衰减,;衰减,attenuation;反射,反射,reflection;噪声,;噪声,noise;时序问题,时序问题,timing problem;冲突,;冲突,collisions;扩散,扩散,Dispersion;抖动,;抖动,jitter;延迟,;延迟,latency。9西北工业大学软件与微电子学院4.3噪音(noise)噪音类型噪音类型噪声是不希望有的额外的电、光或者电磁
6、信号。噪声是不希望有的额外的电、光或者电磁信号。所有的信号都伴随有噪声,重要的是保持高的信所有的信号都伴随有噪声,重要的是保持高的信噪比噪比噪音源噪音源RFI(RFI(radio frequency interference)无线电频率无线电频率干扰干扰.EMI(EEMI(Electromagnetic interference)电磁干扰电磁干扰.光噪音光噪音10西北工业大学软件与微电子学院噪音常见的噪声有:串话、热噪声、交流常见的噪声有:串话、热噪声、交流/参考参考点噪声和电磁干扰。点噪声和电磁干扰。串话串话当两条线缆足够接近并且没有绞合在一起的当两条线缆足够接近并且没有绞合在一起的时候,就
7、会串话。时候,就会串话。解决方法是严格遵守标准的终结规程,使用解决方法是严格遵守标准的终结规程,使用高质量的双绞线缆高质量的双绞线缆11西北工业大学软件与微电子学院噪音电磁干扰电磁干扰(EMI/RFI):EMI:electromagnetic interferenceRFI:radio frequency interference实际上缆线都有天线的作用,因此会吸收外部的实际上缆线都有天线的作用,因此会吸收外部的电磁源产生的信号。电磁源产生的信号。解决方法解决方法1:屏蔽:屏蔽(shielding),在线缆的外面包,在线缆的外面包上金属薄膜材料,起屏蔽作用,其缺点是成本较上金属薄膜材料,起屏蔽
8、作用,其缺点是成本较高。高。解决方法解决方法2:抵消:抵消(cancellation),通过同一电,通过同一电路中平行的具有相反电流方向产生的磁场间的相路中平行的具有相反电流方向产生的磁场间的相互抵消,可以减小电磁干扰的影响。通常的做法互抵消,可以减小电磁干扰的影响。通常的做法是将线缆绞合在一起。是将线缆绞合在一起。12西北工业大学软件与微电子学院数字信号和电噪声 数字信号在传输过程中数字信号在传输过程中,由于外部电磁干扰由于外部电磁干扰,导导致接收端接收到的信号和源信号产生差错致接收端接收到的信号和源信号产生差错13西北工业大学软件与微电子学院4.4网络衰减衰减(衰减(attenuation
9、)是当电缆长度超过某)是当电缆长度超过某个限度时,信号能量的散失。这意味着个限度时,信号能量的散失。这意味着1bit的电压在传输的过程中幅度会减小。衰减的电压在传输的过程中幅度会减小。衰减会对网络造成影响,它限制了网络线缆的会对网络造成影响,它限制了网络线缆的最大长度。最大长度。精心地选择材料和材料的几何形状(如线精心地选择材料和材料的几何形状(如线缆的形状和位置)可以减少衰减。但是由缆的形状和位置)可以减少衰减。但是由于电阻的存在,总会存在一定的衰减,这于电阻的存在,总会存在一定的衰减,这无法避免。无法避免。14西北工业大学软件与微电子学院解决衰减的方法有两种,一是选择合适的解决衰减的方法有
10、两种,一是选择合适的传输介质,另一个是在合适的地方接入中传输介质,另一个是在合适的地方接入中继器。继器。15西北工业大学软件与微电子学院衰减由于金属介质电阻的物理特性导致点信号的衰减由于金属介质电阻的物理特性导致点信号的衰减16西北工业大学软件与微电子学院导致衰减的一些因素铜缆的电阻将信号的部分电能转换为热铜缆的电阻将信号的部分电能转换为热能能 当信号通过线缆的绝缘层漏出时会造成当信号通过线缆的绝缘层漏出时会造成信号能量损失信号能量损失不合格接头所造成的阻抗也会导致信号不合格接头所造成的阻抗也会导致信号能量损失能量损失衰减用负的分贝衰减用负的分贝(dB)值来表示值来表示17西北工业大学软件与微
11、电子学院连接LAN和WANCabling LANs and WANs18西北工业大学软件与微电子学院LAN布线1、LAN的物理层的物理层2、校园网中的以太网、校园网中的以太网3、以太网介质和连接器要求、以太网介质和连接器要求4、UTP执行规范执行规范5、中继器、集线器、桥、交换机、中继器、集线器、桥、交换机6、网络应用的模式、网络应用的模式7、点对点与客户机、点对点与客户机/服务器服务器19西北工业大学软件与微电子学院局域网的物理层以太网是广泛使用的局域网技术。以太网最初是以太网是广泛使用的局域网技术。以太网最初是由一个称为由一个称为DIX(Digital、Intel和和 Xerox)的团)的
12、团体实现的。首个以太局域网规范,被用作体实现的。首个以太局域网规范,被用作1980年年发布的电气与电子工程师协会(发布的电气与电子工程师协会(IEEE)802.3规规范的基础。范的基础。IEEE将将802.3委员会扩展为三个新的委员会,称委员会扩展为三个新的委员会,称为为802.3u(快速以太网)(快速以太网)802.3z(光纤上的吉比(光纤上的吉比特以太网)特以太网)和和802.3ab(UTP上的吉比特以太网)。上的吉比特以太网)。20西北工业大学软件与微电子学院LAN的物理层局域网的物理层规定了用何种方式连接网络,其中局域网的物理层规定了用何种方式连接网络,其中包括:令牌环、包括:令牌环、
13、FDDI、以太网、串行线缆、以太网、串行线缆物理层优缺点的判定根据:物理层优缺点的判定根据:Cable length Cost Ease of installation Susceptibility to interference 21西北工业大学软件与微电子学院LAN的物理层22西北工业大学软件与微电子学院 LAN的介质与连接要求用户的连接:用户的连接:用户到分组设备:用户到分组设备:10baseT、快速以太网、快速以太网 分组设备到主干:快速以太网、吉比特以太网分组设备到主干:快速以太网、吉比特以太网 主干到主干:快速以太网、吉比特以太网主干到主干:快速以太网、吉比特以太网线缆的规定和连接
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