第二章第二章 網路硬體設備介紹網路硬體設備介紹本章綱要本章綱要2-1 前言 2-2 網路傳輸媒介 雙絞線、同軸電纜、光纖2-3 網路連接器 RJ-45接頭、BNG接頭2-4 網路傳輸設備：數據機、網路卡、中繼器、橋接器、集線器、路由器、閘道器2-1 前言前言網路定義網路定義 簡單的來說，網路就是由一群電腦彼此簡單的來說，網路就是由一群電腦彼此透過纜線與傳輸介面連接而成，藉由這些透過纜線與傳輸介面連接而成，藉由這些設備與線路讓電腦能彼此傳送資料設備與線路讓電腦能彼此傳送資料不同的網路架構也需求不同的網路設備，不同的網路架構也需求不同的網路設備，例如廣域網路需求利用路由器、閘道器等例如廣域網路需求利用路由器、閘道器等設備確保資料能正確的到達目的地設備確保資料能正確的到達目的地2-2 網路傳輸媒介網路傳輸媒介網路傳輸媒介的分類網路傳輸媒介的分類有線傳輸有線傳輸無線傳輸無線傳輸有線傳輸有線傳輸雙絞線雙絞線 同軸電纜同軸電纜 光纖光纖 2-2-1 雙絞線雙絞線 雙絞線雙絞線Twisted-pair Wires 兩根銅線覆蓋這塑膠或橡膠兩兩捆在一同，兩根銅線覆蓋這塑膠或橡膠兩兩捆在一同，像這樣的成對的銅線共有四對組成一條雙絞像這樣的成對的銅線共有四對組成一條雙絞線。
線為什麼要互絞？為什麼要互絞？因為銅線互絞能降低彼此所產生的電子干因為銅線互絞能降低彼此所產生的電子干擾擾 雙絞線的種類依有無細銅線與金屬箔雙絞線的種類依有無細銅線與金屬箔 遮盖雙絞線遮盖雙絞線STP 傳輸效果較好，本钱較高傳輸效果較好，本钱較高 無遮盖雙絞線無遮盖雙絞線UTP 傳輸效果較差，本钱較低傳輸效果較差，本钱較低2-2-1 雙絞線雙絞線無遮盖雙絞線分類依無遮盖雙絞線分類依ANSIANSI的的EIA/TIAEIA/TIA分類分類Category（類別）（類別）Category（類別）（類別）1100歐姆1-2Mbps一般基本語音通訊3100歐姆16Mbps10Mbps Ethernet 網路，最多可高達16Mbps4100歐姆20Mbps100Mbps FDDI/CDD網路，最多可高可達100Mbps5100歐姆100Mbps16Mbps Token-Ring網路，最多可高達20Mbps1000Mbps6100歐姆622Mbps ATM或Gigabit Ethern網路，最多可達1000Mbps特特 性性 組組 抗抗傳傳 輸輸 速速 率率使使 用用 環環 境境2100歐姆4 Mbps4Mbps Token Ring網路2-2-2 同軸電纜同軸電纜同軸電纜同軸電纜Coaxial Cable Coaxial Cable 結構結構以單芯或多芯電纜為中心以單芯或多芯電纜為中心 用來傳送電子訊號用來傳送電子訊號在中心外層覆蓋一層絕緣體在中心外層覆蓋一層絕緣體 防止電子干擾防止電子干擾用銅線網包住絕緣體用銅線網包住絕緣體 阻斷外部電子訊號對中心銅線的干擾阻斷外部電子訊號對中心銅線的干擾最後用塑膠外皮覆蓋在銅線網上最後用塑膠外皮覆蓋在銅線網上 防潮、防止摩擦防潮、防止摩擦2-2-2 同軸電纜同軸電纜 同軸電纜分類依中心直徑大小同軸電纜分類依中心直徑大小 粗同軸電纜粗同軸電纜 中心直徑中心直徑10mm，依特性組抗不同可分為，依特性組抗不同可分為 RG-11：特性阻抗為：特性阻抗為50歐姆。
常用在歐姆常用在10Base5類類型的乙型的乙 太網路或長途電話太網路或長途電話RG-59：特性阻抗為：特性阻抗為75歐姆歐姆普通家裡的有線普通家裡的有線電視所電視所 裝設的纜線就是此種電纜裝設的纜線就是此種電纜細同軸電纜細同軸電纜 中心直徑中心直徑0.18英吋，可分成單芯與多芯兩種英吋，可分成單芯與多芯兩種 RG-58：特性阻抗為：特性阻抗為50歐姆歐姆，用在，用在10Base-2的的乙太網乙太網 路RG-58A/U：特性阻抗為：特性阻抗為50歐姆歐姆，用在，用在10Base-2的乙太的乙太 網路2-2-3 光纖光纖 利用電子訊號傳送資料的缺點利用電子訊號傳送資料的缺點 易被雷擊易被雷擊 易被電子干擾外部與內部本身易被電子干擾外部與內部本身 訊號衰弱訊號衰弱 所需能量較高所需能量較高 光纖光纖Otical Fiber 結構結構 由一根高純度玻璃組成由一根高純度玻璃組成 纖維外包裹折射率較小的物質纖維外包裹折射率較小的物質 最外層用不透光的保護層覆蓋，防止被外部最外層用不透光的保護層覆蓋，防止被外部光線干擾光線干擾2-2-3 光纖光纖 光纖傳送資料原理光纖傳送資料原理 光線在行進時假设遇到不同介質時會產生光線在行進時假设遇到不同介質時會產生折射，當介質密大相差很大時會產生全反射。
折射，當介質密大相差很大時會產生全反射利用這項特性可以傳送資料利用這項特性可以傳送資料 圖圖2.2 2.2 光纖中光線行進圖光纖中光線行進圖 2-2-3 光纖光纖 多膜光纖多膜光纖 光線以類似波浪的方式傳送資料，可分成光線以類似波浪的方式傳送資料，可分成兩種Step-index Multimode Fiber 介質密度為固定，因此行進距離會不同介質密度為固定，因此行進距離會不同 中心直徑為中心直徑為50100m，外圍直徑則為，外圍直徑則為125140m 優點：製造本钱低廉、施工與維修費用低優點：製造本钱低廉、施工與維修費用低缺點：傳送距離不一樣，傳送距離較短約缺點：傳送距離不一樣，傳送距離較短約兩公里，傳兩公里，傳 送速率較低，約送速率較低，約140Mbps2-2-3 光纖光纖 Graded-index Multimode FiberGraded-index Multimode Fiber：介質密度為漸進式，行進距離幾乎一樣介質密度為漸進式，行進距離幾乎一樣中心直徑與外圍直徑和中心直徑與外圍直徑和Step-index Step-index Multimode Fiber Multimode Fiber 差不多差不多 傳送距離較大傳送距離較大 2-2-3 光纖光纖 單膜光纖單膜光纖(Mesh Topology)光線以直進的方式傳遞資料。
光線以直進的方式傳遞資料傳送距離較遠傳送距離較遠2030公里以上公里以上 本钱高、維修與施工費較高本钱高、維修與施工費較高 中心直徑為中心直徑為510m，外圍直徑為，外圍直徑為125m圖圖2.5 2.5 單膜光纖中光線行進方式單膜光纖中光線行進方式 2-2-3 光纖光纖 光纖的優點光纖的優點頻道寬度高、速率快頻道寬度高、速率快 正確性與平安性高：正確性與平安性高：分量輕、體積小、安裝容易與測試、运用期限分量輕、體積小、安裝容易與測試、运用期限可達可達4040年年 缺點缺點價格高昂價格高昂維修與施工本钱高維修與施工本钱高2-2 網路傳輸媒介網路傳輸媒介 無線傳輸 WAP 全球通訊衛星 2-3 網路連接器網路連接器 網路連接器網路連接器 與電腦等設備連接之前必須還要透過一個介與電腦等設備連接之前必須還要透過一個介面，這個介面就是面，這個介面就是“接頭RJ-45接頭接頭 雙絞線中雙絞線中UTP線的接頭線的接頭 有八個腳位凹槽，其金屬接點有有八個腳位凹槽，其金屬接點有8個，俗個，俗稱稱8P8CP為腳位，為腳位，C為接點為接點 用在用在10-BaseT與與100-Base系列網路，只运用系列網路，只运用1、2、3、6腳位。
腳位1、2腳位主要是傳送資料腳位主要是傳送資料Tx+、Tx-，而，而3與與6腳位則是接纳資料腳位則是接纳資料Rx+、Rx-2-3 網路連接器網路連接器 BNG接頭接頭 用在用在RG-58 中間有一根金屬針，用來連接同軸電纜的中中間有一根金屬針，用來連接同軸電纜的中心導線心導線 需求三個額外器材需求三個額外器材 T接頭接頭 是與電腦網路卡上的是與電腦網路卡上的BNC接頭直接連接的設接頭直接連接的設備備 1接頭接頭 1接頭則是讓同軸電纜直接串接起來，純粹接頭則是讓同軸電纜直接串接起來，純粹延長纜線用延長纜線用 終端電阻終端電阻 在纜線最後的地方作組抗匹配與接地的功能在纜線最後的地方作組抗匹配與接地的功能 2-4-1 數據機數據機 數據機數據機ModemModem調變；調變；ModulationModulation 把電子訊號轉換成類比訊號傳送出去把電子訊號轉換成類比訊號傳送出去 解調；解調；DEModulation DEModulation 把接纳到的類比訊號轉換成電腦看得懂得把接纳到的類比訊號轉換成電腦看得懂得電子訊號電子訊號 运用介面為运用介面為RS232RS232串列介面串列介面 2-4-2 網路卡網路卡 網路卡網路卡Network Card 普通小型區域網路、普通小型區域網路、ISDN等不需求透等不需求透過電話線來連接上網時，網路與電腦的過電話線來連接上網時，網路與電腦的連接介面連接介面 網路卡的種類網路卡的種類 乙太網路卡、高速乙太網路卡乙太網路卡、高速乙太網路卡 FDDI網路卡網路卡 2-4-3 中繼器中繼器 中繼器中繼器Repeater 當雙絞線或同軸電纜在傳送電子訊號時，會有當雙絞線或同軸電纜在傳送電子訊號時，會有訊號衰減的問題，因此當訊號想要傳送到遠方時訊號衰減的問題，因此當訊號想要傳送到遠方時必須要有一個訊號加強器必須要有一個訊號加強器中繼器。
中繼器在訊中繼器中繼器在訊號衰減到一定程度之前將訊號加強傳送出去號衰減到一定程度之前將訊號加強傳送出去圖圖2.8 2.8 中繼器运用情形中繼器运用情形 2-4-4 橋接器橋接器 橋接器橋接器Bridge 主要將大型網路切割成較小型的一些子網主要將大型網路切割成較小型的一些子網路路 常用在乙太網路常用在乙太網路 處理處理OSI架構中第一層與第二層，具有中架構中第一層與第二層，具有中繼器與集線器的功能繼器與集線器的功能 2-4-4 橋接器橋接器圖圖2.9 2.9 橋接器运用情形橋接器运用情形 2-4-5 集線器集線器 集線器集線器Hub 有許多資料傳輸埠有許多資料傳輸埠Port，讓每台電腦都，讓每台電腦都可與集線器連線可與集線器連線 可防止一條網路線缺点整個網路就會癱瘓的可防止一條網路線缺点整個網路就會癱瘓的問題問題 常用在星狀網路架構中常用在星狀網路架構中 2-4-6 路由器路由器 路由器路由器Router 連接不同網路的裝置連接不同網路的裝置 選徑選徑Routing；运用路由表，依據目前；运用路由表，依據目前網路运用情況動態的傳送資料，使得網路傳網路运用情況動態的傳送資料，使得網路傳送達到最正确化送達到最正确化 處理處理OSI架構中第一、第二與第三層通訊協架構中第一、第二與第三層通訊協定定 可讓不同的網路架構相連接在一同可讓不同的網路架構相連接在一同 2-4-6 路由器路由器圖圖2.12 2.12 路由器运用情形路由器运用情形 2-4-7 閘道器閘道器 閘道器閘道器Gateway 可讓不同網路架構連接在一同比路由器更可讓不同網路架構連接在一同比路由器更強強 可監視網路上傳送的資料能否平安可監視網路上傳送的資料能否平安 可過濾資料的傳送，確保內部網路的平安，可過濾資料的傳送，確保內部網路的平安，並且提供相關的網路服務並且提供相關的網路服務WWW、FTP.具有此功能的閘道器又稱為具有此功能的閘道器又稱為“代理伺服器代理伺服器Proxy 。