第七章_通訊網(wǎng)絡(luò)入門

1、7-1網(wǎng)絡(luò)簡介7-2網(wǎng)絡(luò)拓樸7-3網(wǎng)絡(luò)傳輸媒介7-4網(wǎng)絡(luò)參考模型與通訊拹定7-5輕松建構(gòu)局域網(wǎng)絡(luò)7-6認(rèn)識以太網(wǎng)絡(luò)7-7網(wǎng)絡(luò)聯(lián)機(jī)裝置第七章 通訊網(wǎng)絡(luò)入門計算機(jī)真的是個很方便的工具，它原先的作用在于協(xié)助我們處理一些簡單、重復(fù)而單調(diào)的工作，隨著各種計算機(jī)制造技術(shù)的突破，各種相關(guān)軟件程序與硬件裝置的開發(fā)，讓計算機(jī)漸漸可以幫我們處理許多更為復(fù)雜的工作。不過如果沒有網(wǎng)絡(luò)（Networking）的發(fā)明，或許計算機(jī)尚無法在現(xiàn)代社會中，如此快速地普及到每個人的生活之中。如果從較廣義的范圍來看，最古老的網(wǎng)絡(luò)在我們?nèi)粘Ｉ钪锌墒鞘质煜で页Ｓ玫囊豁椃?wù)，它就是公共交換電話網(wǎng)絡(luò)（Public Switched Te

2、lephone Network，PSTN）?；旧?，網(wǎng)絡(luò)目的本來就是在于交換訊息與數(shù)據(jù)之用，透過電話網(wǎng)絡(luò)就可以與他人進(jìn)行語音聯(lián)絡(luò)、傳真訊息等等。7-1網(wǎng)絡(luò)簡介最簡單的網(wǎng)絡(luò)定義，可以形容就是利用某種通訊傳輸媒介將兩臺以上的信息設(shè)備鏈接起來，藉以彼此分享數(shù)據(jù)，進(jìn)行訊息交換、資源共享的目的7-1-1對等與服務(wù)器型網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器型網(wǎng)絡(luò)又稱為主從式網(wǎng)絡(luò)，如果是在中型或大型網(wǎng)絡(luò)，可以采取這種服務(wù)器型的網(wǎng)絡(luò)，它是將要共享的資源集中在幾臺服務(wù)器上加以管理，例如打印機(jī)服務(wù)器、文件服務(wù)器、郵件服務(wù)器等。對等型網(wǎng)絡(luò)在對等型網(wǎng)絡(luò)中，每臺計算機(jī)上都提供有其它計算機(jī)有可能使用到的資源，這些資源散布在網(wǎng)絡(luò)上的不同計算機(jī)上，每臺

3、計算機(jī)可能同時扮演著要求資源的客戶端（client）與提供資源的 服 務(wù) 器 （Server）角色。對等型網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點(diǎn)就是簡單且設(shè)置成本便宜，只要具備網(wǎng)絡(luò)線與網(wǎng)絡(luò)卡，就可以將計算機(jī)彼此鏈接為一個網(wǎng)絡(luò)，最常見的應(yīng)用就是分享打印機(jī)了。對等網(wǎng)絡(luò)的缺點(diǎn)是維護(hù)不易，只能使用于小型網(wǎng)絡(luò)中，如果今日打印機(jī)從A計算機(jī)移至B計算機(jī)，則先前透過網(wǎng)絡(luò)使用這臺打印機(jī)的其它計算機(jī)，就必須重新設(shè)定才可以再使用這臺打印機(jī)，想想看如果一個有20臺計算機(jī)的辦公室，一旦打印機(jī)移動位置，要為其它19臺計算機(jī)重新設(shè)定打印機(jī)資源共享會是多麻煩的事。7-2網(wǎng)絡(luò)拓樸網(wǎng)絡(luò)拓樸（Topology）簡單地說，就是實(shí)體網(wǎng)絡(luò)連接后的形狀，常見的網(wǎng)絡(luò)拓

4、樸有總線式（bus）拓樸、星狀（star）拓樸、環(huán)狀（ring）拓樸、網(wǎng)狀（mesh）拓樸，分別說明如下。7-2-1總線式拓樸總線式拓樸是最簡單，成本也最便宜的網(wǎng)絡(luò)拓樸安排方式，其外觀如下所示：總線式網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點(diǎn)是如果要在網(wǎng)絡(luò)中加入或移除計算機(jī)裝置都很方便，所使用的材料也頗為便宜，適用于剛起步的小型辦公室網(wǎng)絡(luò)來使用。不過使用總線式網(wǎng)絡(luò)的缺點(diǎn)是維護(hù)不易，由于整個網(wǎng)絡(luò)是串接在一起的，如果某段線路有問題，整個網(wǎng)絡(luò)就無法使用，且需逐段檢查以找出發(fā)生問題線段并加以更換。7-2-2星狀拓樸在星狀拓樸中，個別的電腦會使用各自的線路連接至一臺中間連接裝置，這個裝置通常是集線器（Hub），這樣的網(wǎng)路從集線裝置往外

5、看起來，就像是放射形的星狀：7-2-3環(huán)狀拓樸環(huán)狀拓樸的網(wǎng)絡(luò)連接就是網(wǎng)絡(luò)的外觀像是一個圓環(huán)，如下圖所示：使用環(huán)狀拓樸的網(wǎng)絡(luò)型態(tài)還有光纖分布式數(shù)據(jù)接口（Fiber Distributed Data Interface，F(xiàn)DDI），它與符記環(huán)網(wǎng)絡(luò)類似，不過它多了一個環(huán)，也就是雙環(huán)結(jié)構(gòu)，兩個環(huán)的數(shù)據(jù)傳送并不相同，如下圖所示：7-2-4網(wǎng)狀拓樸網(wǎng)狀拓樸，則是一臺計算機(jī)裝置至少與其它兩臺裝置進(jìn)行連接：7-3網(wǎng)絡(luò)傳輸媒介 正如電力必須透過電線才能傳送至城市的每一個角落，數(shù)據(jù)如果要透過網(wǎng)絡(luò)來傳送，也必須透過網(wǎng)絡(luò)聯(lián)機(jī)媒介才能完成，網(wǎng)絡(luò)所使用的聯(lián)機(jī) 媒 介 可 以 分 為 兩 種 ： 引 導(dǎo) 式 媒 介 （Gu

6、idedMedia）與非引導(dǎo)式媒介（Unguided Media）。引導(dǎo)式媒介指的就是有實(shí)體線路鏈接的媒介，例如同軸電纜、雙絞線、光纖電纜等，而非引導(dǎo)式媒介指的是不使用實(shí)體線路就可傳送訊號或數(shù)據(jù)，例如微波、紅外線等無需透過實(shí)體線路就可以傳遞。7-3-1同軸電纜同軸電纜（CoaxialCable）是相當(dāng)常用的線材之一，一般有線電視用來傳送訊號的線材就是使用同軸電纜。同軸電纜是由內(nèi)外兩層導(dǎo)體構(gòu)成，所使用的材質(zhì)通常是銅導(dǎo)體，內(nèi)層導(dǎo)體為了避免斷裂常會以多蕊的銅導(dǎo)體集結(jié)而成，而外層導(dǎo)體形成網(wǎng)狀圍繞內(nèi)層導(dǎo)體，因此具有遮蔽的效應(yīng)，可以減低電磁方面的干擾，兩層導(dǎo)體之間以絕緣體加以隔絕，最外層則為塑料套同軸電纜

7、所使用的口徑度量單位是RG值，RG值越大表示中央導(dǎo)線越小，RG值越小表示中央導(dǎo)線越粗，而在阻抗的度量單位上使用奧姆值，10Base5與10Base2以太網(wǎng)絡(luò)所使用的同軸電纜其阻抗值皆為50奧姆，而有線電視所使用的同軸電纜其阻抗值則為75奧姆。在網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的實(shí)體連接上，同軸電纜又可以分為粗同軸電纜（ThickNet）與細(xì)同軸電纜（ThinNet）。粗同軸電纜十分的笨重，每段傳輸距離限制最長為500公尺其直徑，約為細(xì)同軸電纜的兩倍，施工上較為不易，在新的網(wǎng)絡(luò)布在線已不再使用。至于細(xì)同軸電纜的成本較為便宜，且施工方便，現(xiàn)在新施工的網(wǎng)絡(luò)如果是使用同軸電纜，都是采用細(xì)同軸電纜，不過細(xì)同軸電纜信號衰減較快，

8、每段限制最長只能達(dá)185公尺。7-3-2雙絞線雙絞線（TwistedPair）就是將兩條線路相互絞繞在一起，這么做的原因在于利用相互的遮蔽效應(yīng)減小噪聲的干擾或串音發(fā)生，雙絞線通常由二對或四對導(dǎo)體所形成，日常生活所使用的電話線路就是由兩對雙絞線組成，而下圖所示為網(wǎng)絡(luò)連接用的雙絞線，當(dāng)中包括了四對相互絞繞的線路： 雙絞線所使用的接頭稱之為RJ接頭，其中網(wǎng)絡(luò)線所使用的接頭稱之為RJ-45接頭，而電話線路上所使用的接頭為RJ-11接頭，RJ-45有八個孔（Position）、八個接觸點(diǎn)（Contact），所以俗稱8P8C，而RJ-11上則為6P2C：7-3-3光纖電纜光纖電纜（Fiber-OpticC

9、able）中傳遞的訊號是光訊號，光纖電纜的中心材質(zhì)為玻璃纖維，外部則為反射物質(zhì)，而最外層為保護(hù)的塑料外套，藉由光線不斷地于玻璃纖維中反射，就可以將訊號傳送至另一個接收端，如下圖所示：7-3-4紅外線 波長在1毫米到770納米之間，在光譜上位于紅色光外側(cè)。也是一種電磁波，只是波長比可見的紅光更長。我們?nèi)说娜庋蹮o法看得見，目前的紅外線傳輸只能傳送幾公尺，無線網(wǎng)絡(luò)最常見的應(yīng)用就是紅外線傳輸，紅外線的頻率介于可見光與無線電波間.數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾蚀蠹s是4Mbps，不受電磁的干擾，但會受到障礙物與光源的影響?，F(xiàn)在的筆記本電腦、PDA間的短距離、點(diǎn)對點(diǎn)傳送大都使用紅外線傳輸。如下圖所示：7-3-5微波微波是電

10、磁波的一種，其波長在2cm300cm之間，頻率范圍在0.1GHz30GHz。屬于一種高頻的無線電訊號，以空氣作為傳輸媒介，只能做直線傳輸，因?yàn)槠湫盘柌荒軓澢?，容易受到外在障礙物、地球曲面或者天候不佳的影響。所以傳送數(shù)據(jù)時，必須倚靠微波轉(zhuǎn)換站或衛(wèi)星通訊系統(tǒng)做點(diǎn)對點(diǎn)的廣播。如果使用微波站傳輸?shù)倪^程中不能有任何的障礙物阻擋，因此要在如大樓頂端或山頂?shù)容^高的位置設(shè)置中繼站，且每3040公里就要設(shè)中繼站。7-4網(wǎng)絡(luò)參考模型與通訊拹定7-4-1網(wǎng)絡(luò)參考模型的由來設(shè)立模型的目的就是為了樹立共同的規(guī)范或標(biāo)準(zhǔn)，由于網(wǎng)絡(luò)是個運(yùn)行于全世界的信息產(chǎn)物。如果不制定一套共同的運(yùn)作標(biāo)準(zhǔn)，整個網(wǎng)絡(luò)也無法推動起來，而且網(wǎng)絡(luò)結(jié)合

11、了軟件、硬件等各方面的技術(shù)，在這些技術(shù)加以整合時，如果沒有共同遵守的規(guī)范，所完成的產(chǎn)品，就無法達(dá)到彼此溝通、交換信息的目的。7-4-2OSI參考模型OSI參考模型是由國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（International StandardOrganization，ISO）于1988年的政府開放系統(tǒng)互連草案（Government Open Systems Interconnect Profile，GOSIP）所訂立，當(dāng)時雖然有要求廠商必須共同遵守，不過一直沒有得到廠商的支持，但是OSI訂立的標(biāo)準(zhǔn)有助于了解網(wǎng)絡(luò)裝置、通訊協(xié)議等的運(yùn)作架構(gòu)，所以倒是一直被教育界拿來作為教學(xué)討論的對象。OSI模型共分為七層，如圖所

12、示：應(yīng)用層在這一層中運(yùn)作的就是我們平常接觸的網(wǎng)絡(luò)通訊軟件，例如瀏覽器、文件傳輸軟件、電子郵件軟件等，它的目的在于建立使用者與下層通訊協(xié)議的溝通橋梁，并與聯(lián)機(jī)的另一方相對應(yīng)的軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞。通常這一層的軟件都采取所謂的主從模式，主就是指伺服端（Server），也就是被聯(lián)機(jī)的一方，例如網(wǎng)頁服務(wù)器、文件傳輸服務(wù)器等，而從就是指客戶端（Client），例如瀏覽器、ICQ等網(wǎng)絡(luò)通訊軟件。表現(xiàn)層主要功能是讓各工作站間數(shù)據(jù)格式能一致，包含字碼的轉(zhuǎn)換、編碼與譯碼、數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換等。例如全球信息網(wǎng)中有文字、各種圖片、甚至聲音、影像等數(shù)據(jù)，而表現(xiàn)層顧就是負(fù)責(zé)訂定聯(lián)機(jī)雙方共同的數(shù)據(jù)展示方式，例如文字編碼、圖片格式

13、、視訊檔案的開啟等等。會議層會議層的作用就是在于建立起聯(lián)機(jī)雙方應(yīng)用程序互相溝通的方式，例如何時表示要求聯(lián)機(jī)、何時該終止聯(lián)機(jī)、發(fā)送何種訊號時表示接下來要傳送檔案，也就是建立和管理接收端與發(fā)送端之間的聯(lián)機(jī)對談形式。例如在聯(lián)機(jī)游戲時，就不能發(fā)生客戶端單擊箭頭鍵表示要移動游戲中的人物1格，伺服端卻認(rèn)為這是要移動人物10格，這就是會議層中應(yīng)該實(shí)作的規(guī)范。傳輸層主要工作是提供網(wǎng)絡(luò)層與會談層一個可靠且有效率的傳輸服務(wù)，例如TCP、UDP都是此層的通訊協(xié)議。傳輸層所負(fù)責(zé)的任務(wù)就是將網(wǎng)絡(luò)上所接收到的數(shù)據(jù)，分配（傳輸）給相對應(yīng)的軟件，例如將網(wǎng)頁相關(guān)數(shù)據(jù)傳送給瀏覽器，或是將電子郵件傳送給郵件軟件，而這層也負(fù)責(zé)包裝上

14、層的應(yīng)用程序數(shù)據(jù)，指定接收的另一方該由哪一個軟件接收此數(shù)據(jù)并進(jìn)行處理。網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層的工作就是負(fù)責(zé)解讀IP地址并決定數(shù)據(jù)要傳送給哪一個主機(jī)，如果是在同一個局域網(wǎng)絡(luò)中，就會直接傳送給網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的主機(jī)，如果不是在同一個網(wǎng)絡(luò)內(nèi)，就會將數(shù)據(jù)交給路由器，并由它來決定數(shù)據(jù)傳送的路徑，而目的網(wǎng)絡(luò)的最后一個路由器再直接將數(shù)據(jù)傳送給目的主機(jī)。數(shù)據(jù)鏈路層由于IP地址只是邏輯上的地址，而真正的網(wǎng)絡(luò)是以實(shí)際的硬件裝置來鏈接，實(shí)體的地址與邏輯的地址這中間轉(zhuǎn)換的工作是由數(shù)據(jù)鏈路層負(fù)責(zé)這項工作，它 可 以 透 過 地 址 解 析 協(xié) 議 （ A d d r e s s Resolution Protocol,ARP）來取得網(wǎng)絡(luò)裝

15、置的媒體訪問控制地址（Media Access Control Address，MAC），MAC地址是網(wǎng)絡(luò)裝置的實(shí)體地址，像是網(wǎng)絡(luò)卡就是直刻錄在EEPROM上的網(wǎng)絡(luò)卡卡號。ARP會詢問網(wǎng)絡(luò)上所有的裝置，看看某個IP地址是屬于哪個裝置，符合這個IP地址裝置會傳送回MAC地址，之后發(fā)送數(shù)據(jù)的一端會將這份MAC地址包裝在數(shù)據(jù)中傳送出去：物理層物理層的工作，就是將所有的數(shù)字邏輯數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為實(shí)際的物理訊號，也就是定義了網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備實(shí)體接口的規(guī)格，建立實(shí)際的聯(lián)機(jī)機(jī)制。7-4-3DoD參考模型OSI模型是在1988年所提出，但是網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展卻是早在1960年代就開始，當(dāng)然不可能是按照OSI模型來運(yùn)作，在OSI模

16、型提出來之前，TCP/IP也早就于1982年提出，當(dāng)時TCP/IP的架構(gòu)又稱之為TCP/IP模型，同年美國國防部（Department ofDefense）將TCP/IP納為它的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)，所以TCP/IP模型又稱之為DoD模型。DoD模型是個業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)（de facto），並未經(jīng)公信機(jī)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化，但由於推行已久，加上TCP/IP協(xié)定的普及，因此廣為業(yè)界所採用，DoD模型的層次區(qū)分如下圖所示： 處理層所謂的處理層顧名思義，就是程序處理數(shù)據(jù)的范圍，這一層的工作相當(dāng)于OSI模型中的應(yīng)用層、表現(xiàn)層與會議層三者的負(fù)責(zé)范圍，只不過在DoD模型中不若OSI模型區(qū)分地這么詳細(xì)。主機(jī)對主機(jī)層主機(jī)對主機(jī)層所負(fù)責(zé)的工作

17、，相當(dāng)于OSI模型的傳輸層，這層中負(fù)責(zé)處理資料的確認(rèn)、流量控制、錯誤檢查等事情。因特網(wǎng)層因特網(wǎng)層所負(fù)責(zé)的工作，相當(dāng)于OSI模型的網(wǎng)絡(luò)層與數(shù)據(jù)鏈路層，例如IP尋址、IP路徑選擇、MAC地址的取得等，都是在這層中加以規(guī)范。網(wǎng)絡(luò)存取層網(wǎng)際存取層所負(fù)責(zé)的工作，相當(dāng)于OSI模型的物理層，將封裝好的邏輯數(shù)據(jù)以實(shí)際的物理訊號傳送出去。請各位注意到之前在說明OSI模型時，曾使用到IP地址、ARP協(xié)議等來作為印證，其實(shí)這些協(xié)議是屬于DoD模型中所規(guī)范的，也就是TCP/IP協(xié)議組合中運(yùn)作的機(jī)制，只不過兩者之間可以相互對應(yīng)，下圖列出OSI模型、DoD模型與TCP/IP三者的對應(yīng)關(guān)系：7-4-4常見的通訊協(xié)議在網(wǎng)絡(luò)世

18、界中，為了讓所有計算機(jī)都能互相溝通，就必須制定一套可以讓所有計算機(jī)都能夠了解的語言，這種語言便成為通訊協(xié)議(protocol)。在此將為各位介紹幾種常見的通訊協(xié)議。 有線通訊協(xié)議 通 訊 協(xié) 定 名 稱 特 色 與 說 明 IP協(xié)定要是存在DoD網(wǎng)絡(luò)模型的網(wǎng)際層，而IP協(xié)議可以完全發(fā)揮網(wǎng)際層的功用，并完成IP封包的傳送、切割與重組。 TCP協(xié)定是一種面向連接的數(shù)據(jù)傳遞方式。TCP的數(shù)據(jù)傳送是以字節(jié)流(Byte stream)來進(jìn)行傳送，數(shù)據(jù)的傳送具有雙向性。 UDP協(xié)定UDP則是一種非連接型的傳輸協(xié)議，允許在完全不理會數(shù)據(jù)是否傳送至目的地的情況進(jìn)行傳送，當(dāng)然這種傳輸協(xié)議就比較不可靠，不過它適用

19、于廣播式的通訊。也就是UDP還具備有一對多數(shù)據(jù)傳送的優(yōu)點(diǎn)，這是TCP一對一聯(lián)機(jī)所沒有的。 IPX/SPX協(xié)定適用于Novel公司的NetWare網(wǎng)絡(luò)。 NetBEUI協(xié)定微軟與IBM針對局域網(wǎng)絡(luò)所設(shè)計的一種簡易通訊協(xié)議。 ICMP協(xié)定是用來偵測網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的協(xié)議，可以產(chǎn)生與IP相關(guān)的測試封包，例如Ping指令就是傳送一個ICMP封包給某部主機(jī)，以偵測該主機(jī)的狀態(tài)。 ARP協(xié)定地址解析協(xié)議，主要將IP地址對應(yīng)到實(shí)體地址(MAC Address)。 無線通信協(xié)議 通 訊 協(xié) 定 名 稱 特 色 與 說 明 IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)是由美國電子電機(jī)學(xué)會（IEEE），在1990年11月制訂出一個稱為IEE

20、E802.11的無線區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)，采用2.4 GHz的頻段，數(shù)據(jù)傳輸速度可達(dá)11Mbps。 藍(lán)芽技術(shù)是由易利信公司于1994年發(fā)展出來，并且在1998年推出Bluetooth 1.0標(biāo)準(zhǔn)。對于目前所使用的各種信息產(chǎn)品，如手機(jī)、PDA等。只要加上了具有藍(lán)芽技術(shù)芯片后，就能夠利用無線傳輸方式來整合這些設(shè)備，傳輸速率約為1Mbps。 WAPWAP(無線應(yīng)用協(xié)議)是一種開放式的無線應(yīng)用通訊協(xié)議。手機(jī)或PDA可透過此通訊協(xié)議，就可以連結(jié)到因特網(wǎng)上來存取數(shù)據(jù)。7-5輕松建構(gòu)局域網(wǎng)絡(luò)7-5-110Base2與10BaseT實(shí)體鏈接簡介早期的網(wǎng)絡(luò)卡上會同時制作有UTP埠與BNC接頭，不過基本上10Base2以太網(wǎng)

21、絡(luò)已經(jīng)較少人在使用，而網(wǎng)絡(luò)卡制造廠商為了降低成本，通常也只會制作UTP端口（可以節(jié)省一個轉(zhuǎn)接器芯片的設(shè)計），不過本節(jié)中還是將10Base2與10BaseT的實(shí)體鏈接一并加以說明。 10Base2以太網(wǎng)絡(luò)10BaseT以太網(wǎng)絡(luò)7-5-2TCP/IP設(shè)定NetBIOS是網(wǎng)絡(luò)芳鄰中用來識別計算機(jī)裝置的名稱，局域網(wǎng)絡(luò)中的計算機(jī)其NetBIOS名稱不可以與其它計算機(jī)重復(fù)。在Windows XP中有支援NetBIOS overTCP/IP的功能，只要適當(dāng)?shù)卦O(shè)定一個虛擬的IP協(xié)議，就可以使用網(wǎng)絡(luò)芳鄰的功能，請至控制面板的網(wǎng)絡(luò)聯(lián)機(jī)中，并如下進(jìn)行設(shè)定：另一個設(shè)定使用網(wǎng)絡(luò)芳鄰的方法，就是新增IPX/SPX/Net

22、BIOS兼容通訊協(xié)議組件，有些游戲會使用IPX/SPX協(xié)議來進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)聯(lián)機(jī)，也會需要安裝這個組件，請如下進(jìn)行操作：7-6認(rèn)識以太網(wǎng)絡(luò)7-6-1以太網(wǎng)絡(luò)存取技術(shù)以太網(wǎng)絡(luò)對數(shù)據(jù)的媒體訪問控制（Media AccessControl）方式為CSMA/CD（Carrier Sense Multiple Access/CollisionDetection），中文譯之為載波偵測多重存取/碰撞偵測，也就是局域網(wǎng)絡(luò)中用來檢查與處理數(shù)據(jù)是否沖突的方式，是屬于OSI7層中數(shù)據(jù)鏈路層的功能。其實(shí)若拆成三個部份來研究，就可以清楚的明了其作用的方式：載波偵測（CarrierSense）在網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)作中，數(shù)據(jù)在同軸電纜、雙絞

23、線等線路中傳送時，其實(shí)就是依賴電位的變化來產(chǎn)生各種不同的信號，所以當(dāng)某臺計算機(jī)裝置送出訊號至網(wǎng)絡(luò)上時，網(wǎng)絡(luò)上所有的計算機(jī)裝置將會偵測到這個電位變化：如果有兩臺計算機(jī)試圖同時送出數(shù)據(jù)，當(dāng)雙方所發(fā)出的電位變化相遇在一起時，就會使得波形信號無法辨識，導(dǎo)致數(shù)據(jù)的傳送失敗，這個情況稱之為碰撞（Collision）： 多重存?。∕ultiple Access）網(wǎng)絡(luò)中通常會有數(shù)臺的計算機(jī)彼此連接，這些計算機(jī)對于網(wǎng)絡(luò)媒介的存取權(quán)是相同的，在線路空閑下來的時候，每臺計算機(jī)都有相同的機(jī)會去競爭（Contention），爭取使用線路的機(jī)會，多重存取就是這樣的道碰撞偵測（CollisionDetection）網(wǎng)絡(luò)中的

24、計算機(jī)在使用線路之前，會先偵測線路目前是否仍有其它裝置正在使用，如果沒有其它裝置正在使用線路才會將數(shù)據(jù)送上網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)然也有可能在線路空閑的時候，兩臺（或多臺）計算機(jī)同時將數(shù) 據(jù) 送 上 網(wǎng) 絡(luò) ， 這 時 候 也 會 發(fā) 生 碰 撞 （Collision），這時候雙方（或多方）的數(shù)據(jù)傳輸就會失敗。7-6-2以太網(wǎng)絡(luò)類型介紹10Mbps以太網(wǎng)絡(luò)項目IEEE規(guī)格通過年份最大區(qū)段長度傳輸媒體網(wǎng)絡(luò)拓樸10Base5802.31983500公尺粗同軸電纜總線（bus）10Base2802.3a1988185（約200）公尺細(xì)同軸電纜總線（bus）10BaseT802.3i1990100公尺Category

25、 3以上UTP線星狀（star）10BaseF802.3j1992500/1000/2000公尺單/多模光纖星狀（star）10Base5以太網(wǎng)絡(luò)10Base5以太網(wǎng)絡(luò)使用RG-11A/U粗同軸電纜，在名稱上，數(shù)字10表示其傳輸速率為10Mbps，而5表示單一個網(wǎng)絡(luò)區(qū)段最長可達(dá)500公尺，如果要超過500公尺以上，則必須使用中繼器再生訊號，而為了避免訊號多次再生后變得難以辨識，最多不得使用超過四個中繼器，其中雖然有五個網(wǎng)絡(luò)區(qū)段，但是其中兩條是用來延伸線段之用，所以只要有三個線段可以連接計算機(jī)，這就是著名的5-4-3原則，如下圖所示：10Base5的網(wǎng)絡(luò)使用收發(fā)器（transceiver）與15

26、-pinDIX接頭與計算機(jī)連接，收發(fā)器彼此之間不得短于2.5公尺，而收發(fā)器由于本身也有訊號再生的功能，所以分支線最長可以達(dá)50公尺，收發(fā)器與網(wǎng)絡(luò)卡的連接如下圖所示：10Base2以太網(wǎng)絡(luò)10Base5以太網(wǎng)絡(luò)使用RG-11 A/U的粗同軸電纜線，施工不易且成本昂貴，于是3Com公司推出10Base2以太網(wǎng)絡(luò)，改采RG-58 A/U細(xì)同軸電纜，其單一個網(wǎng)絡(luò)區(qū)段最長可以達(dá)185公尺（約200公尺，也就是2這個數(shù)字的由來），使用T型接頭來連接計算機(jī)裝置，而各連接裝置之間必須間隔0.5公尺以上，在前一個章節(jié)最后所架設(shè)的簡易局域網(wǎng)絡(luò)，就是10Base2細(xì)同軸電纜。10BaseT以太網(wǎng)絡(luò)10BaseT以太

27、網(wǎng)絡(luò)使用22AWG的無遮蔽式雙絞線作為聯(lián)機(jī)，名稱中的T所指的就是雙絞線（Twisted pair），在10BaseT以太網(wǎng)絡(luò)中，所有的計算機(jī)都連接至集線器上，而形成星狀網(wǎng)絡(luò)拓樸，因此即使其中一條線路發(fā)生了問題，也不至于影響其它的線路。不過如果集線器發(fā)生問題，就會使得整個網(wǎng)絡(luò)就無法運(yùn)作。使用雙絞線與集線器連接的網(wǎng)絡(luò)，每個裝置距離集線器最短不得少于2.5公尺，最長不得超過100公尺，集線器如果埠數(shù)不夠，或是需要延伸長度，則通常不超過四個集線器，連接的方式如下圖所示：10BaseF以太網(wǎng)絡(luò)10BaseF以太網(wǎng)絡(luò)較不為人所熟悉，它使用光纖來作為數(shù)據(jù)傳送的線材，F(xiàn)就是表示光纖（Fiber），光纖的種類上

28、可以使用單模（Singlemode）或多模（multimode）光纖，單模光纖所指的是只有一個路徑可以傳遞光訊號，多模光纖所指的是有多個路徑可以傳遞光訊號。高速以太網(wǎng)絡(luò)項目IEEE規(guī)格通過年份最大區(qū)段長度傳輸媒體網(wǎng)絡(luò)拓樸100BaseTX802.3u1995100公尺Category 5以上UTP星狀（star）100BaseFX802.3u1995150/412/2000公尺單/多模光纖星狀（star）100BaseT4802.3u1995100公尺Category 3以上UTP星狀（star）100BaseT2802.3y1997100公尺Category 3以上UTP星狀（star）超高

29、速以太網(wǎng)絡(luò)項目IEEE規(guī)格通過年份最大區(qū)段長度傳輸媒體網(wǎng)絡(luò)拓樸1000BASE-SX802.3z1998550公尺四對多模光纖星狀（star）1000BASE-LX802.3z1998550/5000公尺四對多模光纖（500公尺）或單模光纖5000公尺星狀（star）1000BASE-T802.3ab1999100公尺Category 5UTP四對星狀（star）7-7網(wǎng)絡(luò)聯(lián)機(jī)裝置要形成一個網(wǎng)絡(luò)，并不是隨意地將計算機(jī)與線路加以鏈接即可運(yùn)作，不同的網(wǎng)絡(luò)類型或需求，通常會使用不同的聯(lián)機(jī)裝置，有的是為了讓衰減的訊號再生，以進(jìn)行更長距離的傳送。有的是為了轉(zhuǎn)送網(wǎng)絡(luò)上的封包，使其能夠到達(dá)正確的目的地；而有的是用來轉(zhuǎn)換不同的通訊協(xié)議，使世界各地不同的網(wǎng)絡(luò)都能相互溝通7-7-1中繼器為了讓訊號能夠傳送更長的距離，可以使用中繼器（repeater）來再生訊號，所使用的中繼器最多不超過三臺。7-7-2集線器集線器（Hub或Concentrator）主要使用于星狀網(wǎng)絡(luò)中，用來