数据通信终端及其常见类型

本书介绍的数据通信终端仅指数据网络接入终端，在功能上仅包含对数据传输的处理部分，不包含对数据本身的应用处理。常见的数据通信终端有调制解调器、光调制解调器、交换机、路由器、无线接入点、无线路由器、网卡、无线网卡、MiFi、家庭网关等。

（1）调制解调器与光调制解调器

调制解调器（modem）是将英文modulator（调制器）与demodulator（解调器）合成缩写后的简称，俗称“猫”。在发送端它将数字信号转换成模拟电子信号，在接收端将模拟电子信号还原成数字信号。

光调制解调器又称为光端机，俗称“光猫”。光调制解调器是将发送端的数字信号调制为光纤可以传输的光信号，在接收端将光信号还原成数字信号。

最初的光端机通常是指提供给有大容量专用信息传输需求的企业客户的单端口光端机，用于广域网中光电信号的转换和接口协议的转换。随着时代的发展，相继出现了光纤到街区（fiber to the curb，FTTC）、光纤到大楼（fiber to the building，FTTB）等模式，在街区、楼道等公共区域设置多端口光端机，然后通过楼道交换机提供以太网信号给需要使用大容量信息传输的单位或家庭使用。现在光纤到用户（fiber to the home，FTTH）模式逐渐普及，光纤可以直接接入家庭。

（2）交换机和路由器

交换机是一种用于电（光）信号转发的网络设备。交换机可以为接入交换机的任意两个网络节点提供独享的电信号通路。最常见的交换机是以太网交换机，还有通常作为局端设备使用的电话语音交换机、光纤交换机等。

路由器又称网关设备，用于连接多个逻辑上分开的网络。逻辑网络代表一个单独的网络或者一个子网。当数据从一个子网传输到另一个子网时，可通过路由器的路由功能来完成。所以路由器是互联网络的枢纽，是连接互联网中各局域网、广域网的设备，它会根据信道的情况自动选择和设定路由，以最佳路径、按前后顺序发送信号。

路由器与交换机有一定联系，并不是完全独立的两种设备，路由器主要克服了交换机不能路由转发数据包的不足，如图3－4所示。

图3－4　交换机与路由器

★通信小知识

【电脑终端之间是怎么连接的？】

你知道吗？电脑之间是通过TCP／IP 协议进行通信的，互联网中不同的电脑能够准确地找到对方是通过IP 地址实现的。每台电脑都有一个IP，交换机把同一个网络中不同的电脑通过网线连接在一起，能使它们在物理线路上是连通的，就像电线通过电闸连接起来。不在同一个网络的电脑信息交互是通过网关（也就是路由器）来实现的。网关就是一个公网地址，由运营商下发，IP 地址由DHCP 服务器下发。

（3）无线接入点和无线路由器

无线接入点又称无线AP（access point），俗称“热点”，如图3－5所示，可以把有线网络转换为无线网络，还可以作为纯接入点设备，与其他AP 连接，以扩大无线网络覆盖范围。

(www.xing528.com)

图3－5　无线接入点和无线路由器

无线路由器集无线AP 与路由功能于一体，它不仅具备无线AP 功能，还具备网络地址转换（network address translation，NAT）功能，可支持局域网用户的网络连接共享，将RJ－45 接口接出的宽带以太网网络信号通过天线转发给附近的无线网络设备，如台式计算机、笔记本电脑、平板电脑、手机等所有支持WiFi 功能的设备。

无线路由器一般能支持15 ～20 个无线设备同时在线，信号范围半径约为50 ～300 m，一般支持专线xDSL、Cable、动态xDSL、PSTN 等接入方式，此外它还具备一些网络管理功能，如DHCP 服务、NAT 防火墙、MAC 地址过滤、动态域名等功能。

（4）网卡和无线网卡

网卡又称为网络适配器（network adapter，NA）或网络接口卡（network interface card，NIC），是台式计算机、笔记本电脑等设备接入有线互联网的终端设备。网卡是局域网中连接计算机等设备和传输介质的接口，不仅能实现与局域网传输介质之间的物理连接和电信号匹配，还涉及帧的发送与接收、帧的封装与拆封、介质访问控制、数据的编码与解码及数据缓存功能等。

无线网卡是台式计算机、笔记本电脑等设备接入无线网络的终端设备，它采用无线信号进行数据传输。无线技术有WiFi、Bluetooth 等，其中应用最广泛的是WiFi。对WiFi 信号的收发，台式计算机或早期的笔记本电脑多采用外置的无线网卡，现在无线网卡的功能已经广泛内置于笔记本电脑、平板电脑等终端中。

（5）MiFi

MiFi（mobile WiFi）是一个便携式的无线装置，也被称为个人“热点”。它是集调制解调器、路由器和接入点功能于一体的无线网络终端设备，前端使用蜂窝移动通信技术接入互联网，后端采用WiFi 信号提供网络共享。MiFi 最多支持5 位用户在线，手机、笔记本电脑等在内支持WiFi 的设备都可以利用MiFi 上网（图3－6）。

图3－6　4G MiFi

★通信小知识

【WiFi】

你知道吗？WiFi 需要在有WiFi 热点区域才能使用；MiFi 则是自带电源的无线路由器，可以将4G 或者5G 等移动通信网络信号转化为WiFi 信号，提供给周边用户上网，相当于可移动的WiFi。

（6）家庭网关

家庭网关是一个集中式智能接口，将家庭外部的网络和家庭内部网络联系起来，是实现家庭内网络信息设备与外部宽带接入网之间连接的智能化网关。

家庭网关的功能：一方面作为所有外部接入网连接到家庭内部，同时将家庭内部网络连接到外部的一种物理接口；另一方面是住宅用户可以获得各种家庭服务（包括现有的服务和未来可能出现的服务）的平台。家庭网关兼容多种外部宽带网络接入方式，成为家庭内部网络和外部网络的连接桥梁与门户，其网络侧接口类型包括ADSL、VDSL、LAN、EPON、GPON，用于连接并控制家庭内部所有可联网设备，成为家庭内部的网络连接中心和控制中心。