网络传输介质-计算机基础

通常使用的计算机网络包含从物理层到应用层的各种设备和软件。直观上说，一个计算机网络包含连接介质、物理层连接设备、网络适配器、数据链路层连接设备、路由设备、传输层软件和应用软件。

1.传输介质

计算机网络使用的物理介质分为有线介质和无线介质。其中有线介质常用的有双绞线、同轴电缆、电话线、光纤等，无线介质有微波、红外线和激光等。各种介质有其性能指标和适用场合，具体应用要根据建设网络时采取的技术方案、连接距离、通信速度和通信质量指标来确定。比如在广域网中，连接几千千米的网络就不能采用双绞线或激光这样的介质，而必须采用信号衰减小、抗干扰强的光纤或微波。

2.网络适配器

网络适配器（Network Interface Card，NIC），俗称网卡，通常被做成插件的形式插入计算机的一个扩展槽中，因而称为网卡。

网卡一般具有一种或多种网线接口，如RJ 45接口用于连接双绞线，BNC T型接口用于连接细同轴电缆，AUI附件接口用于连接粗同轴电缆。典型的网络适配器由接口控制电路、数据缓冲器、串并转换电路、数据链路控制器、编码/解码电路、内部收发器、介质连接装置等七大部分组成。网络适配器可以具备进行网络通信的各种功能，它能把工作站PC和局域网传输介质的物理连接与电信号匹配，接收和执行工作站主机送来的各种控制命令，实现网络资源的共享和相互通信。

3.网络互联设备

网络互联是网络领域中一项重要技术，是指将多个拓扑结构相同或不同的网络通过一定的网络设备相互连接构成更大规模的网络。网络互联设备主要负责网间协议和功能的转换，不同的网络互联设备位于不同的协议层中。常用的网络互联设备主要有中继器、网桥、路由器、网关和交换机等。

（1）中继器（Repeater）

当连接超过一定距离时，还必须使用一些物理层的连接设备，来补偿经过长距离传输而衰减的信号，如中继器等。中继器工作在物理层，实现主干线间的连接。中继器的主要作用是避免干线上传输信号衰减而失真，对传输信号实现整形和放大，并且按原来的传输方向重新发送数据。它的主要优点体现在延长干线距离，扩展局域网覆盖范围。

（2）集线器（Hub）

集线器，又称集中器，是多口中继器。把它当成一个中心节点，可用它连接多条传输媒体。其优点是当某条传输媒体发生故障时，不会影响其他节点。

集线器分为无源集线器（Passive Hub）、有源集线器（Active Hub）和智能集线器。

（3）网桥

网桥工作于数据链路层。它要求两个互联网络在数据链路层以上采用相同或兼容的网络协议。网桥可分为本地网桥和远程网桥。本地网桥又分为内部网桥和外部网桥。内部网桥是文件服务的一部分，是通过文件服务器中的不同网卡连接起来的局域网，由文件服务器上运行的网络操作系统来管理。外部网桥安装在工作站上，实现两个相似或不同的网络之间的连接。外部网桥不运行在网络文件服务器上，而是运行在一台独立的工作站上。远程网桥是指网络连接距离超出常规范围时使用的网桥。在整个网络中，如果使用远程网桥，必须成对使用。通过远程网桥互联的局域网称为区域网或广域网。(www.xing528.com)

（4）路由器

路由器工作在网络层，它要求网络层以上的高层协议相同或兼容，用来实现不同类型的局域网互联，或者用它来实现局域网与广域网的互联。

按安装位置划分，路由器可分为内部路由器和外部路由器。内部路由器是指在服务器内安装两块以上的网卡，在用作服务器的同时，又充当互联的角色。外部路由器是指独立的网间连接设备。

按支持的协议分，路由器可分为单协议路由器和多协议路由器。前者仅能对某一种协议数据包进行路由，后者可以对多种协议的数据包进行转发。

按状况分，路由器可分为静态路由器和动态路由器。静态路由器是指路由表中路由信息固定不变，动态路由器是指路由表中路由信息随着网络连接状态的改变而改变。

（5）网关

网关又称为网间协议转换器。工作于OSI/RM的传输层、会话层、表示层和应用层，可实现两种不同协议的网络互联。它是比网桥、路由器更加复杂的网络互联设备。它不仅具有路由器的全部功能，同时还可以完成因操作系统差异引起的通信协议之间的转换。网关可用于LAN与LAN、LAN与大型机以及LAN与WAN的互联。

（6）交换机

交换机是一种新型的网络互联设备，它将传统的网络“共享”传输介质技术改变为交换式的“独占”传输介质技术，提高网络的带宽。

交换机与交换机集线器（Hub）有很大的区别，前者可工作在数据链路层，也有的高档交换机工作于网络层，后者工作于物理层。交换机的端口工作速度高于Hub端口的工作的速度。

（7）调制解调器

调制解调器（Modem），在数据发送方，其功能是将待发送的数字信号（通常为二进制数或比特）转换成代表数据的一系列模拟信号（波形），并且利用模拟信道（例如：公用电话网）对信号进行载波传输，这个过程通常称为调制。在数据接收方，调制解调器将接收到的模拟信号还原成数字信号，供计算机处理，这个过程被称为解调。

计算机网络的体系结构与网络协议