《物理层(1).ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《物理层(1).ppt（55页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、n本章学习目的本章学习目的n掌握物理层的基本功能掌握物理层的基本功能n掌握物理层的接口特性掌握物理层的接口特性n了解物理层的协议了解物理层的协议n掌握中继器、集线器的功能及应用掌握中继器、集线器的功能及应用第三章第三章第三章第三章 物理层物理层物理层物理层处于处于OSI模型的最低层，完成相邻节点之间原始模型的最低层，完成相邻节点之间原始比特流的传输比特流的传输通过执行建立物理连接和数据传输等功能向数据通过执行建立物理连接和数据传输等功能向数据链路层提供服务链路层提供服务第三章第三章第三章第三章 物理层物理层物理层物理层 物理层协议关心的典型问题：使用什么样的物理层协议关心的典型问题：使用什么样
2、的物理信号来表示数据物理信号来表示数据“1”和和“0”；一位持续的时；一位持续的时间多长；数据传输是否可同时在两个方向上进行；间多长；数据传输是否可同时在两个方向上进行；最初的连接如何建立和完成通信后连接如何终止；最初的连接如何建立和完成通信后连接如何终止；物理接口物理接口(插头和插座插头和插座)有多少针以及各针的用处。有多少针以及各针的用处。物理层的设计主要涉及物理层接口的机械、电气、物理层的设计主要涉及物理层接口的机械、电气、功能和过程特性，以及物理层接口连接的传输介功能和过程特性，以及物理层接口连接的传输介质等问题质等问题第三章第三章第三章第三章 物理层物理层物理层物理层 物理层由两个主
3、要部分组成：传输媒体和连物理层由两个主要部分组成：传输媒体和连接策略。典型的传输媒体有双绞线、同轴电缆、接策略。典型的传输媒体有双绞线、同轴电缆、光纤、卫星、微波塔和无线电波。连接策略共有光纤、卫星、微波塔和无线电波。连接策略共有三种形式三种形式：电路交换、报文交换和分组交换电路交换、报文交换和分组交换第三章第三章第三章第三章 物理层物理层物理层物理层3.1 3.1 物理层概述物理层概述 物理层如下定义：物理层如下定义：利用电气的、功能的和利用电气的、功能的和规程的特性，在规程的特性，在DTEDTE（数据终端设备）和（数据终端设备）和DCEDCE（数据电路端接设备）之间实现对物理信道的（数据电
4、路端接设备）之间实现对物理信道的建立、维持和拆除功能建立、维持和拆除功能。现在的计算机网络中。现在的计算机网络中的物理设备和传输媒体的种类繁多，通信手段的物理设备和传输媒体的种类繁多，通信手段也有许多不同的方式。也有许多不同的方式。3.1 3.1 物理层概述物理层概述 物理层的作用正是要物理层的作用正是要尽可能地屏蔽这些差尽可能地屏蔽这些差异，使其上面的数据链路层感觉不到这些差异，异，使其上面的数据链路层感觉不到这些差异，这样就可以使数据链路层只考虑如何完成本层这样就可以使数据链路层只考虑如何完成本层的协议和服务，而不必考虑网络具体的传输媒的协议和服务，而不必考虑网络具体的传输媒体是什么体是什
5、么。3.1 3.1 物理层概述物理层概述 用用OSIOSI术语来说，物理层的主要功能就是术语来说，物理层的主要功能就是为它的为它的服务用户服务用户(即数据链路层的实体即数据链路层的实体)在具体的物理媒体在具体的物理媒体上提供发送或接收比特流的能力上提供发送或接收比特流的能力。这种能力具体表。这种能力具体表现为物理层首先要建立现为物理层首先要建立(或激活）一个连接，即发或激活）一个连接，即发送端发送一个比特时，在该连接的另一端（接收端送端发送一个比特时，在该连接的另一端（接收端)要做好接收该比特所需要的准备要做好接收该比特所需要的准备;然后在整个通信然后在整个通信过程中保持这种连接，当通信结束时
6、，又释放这种过程中保持这种连接，当通信结束时，又释放这种连接。实际上，这是一个连接。实际上，这是一个资源管理资源管理问题。问题。1.1.物理层的主要功能物理层的主要功能 （1 1）物理连接的建立、维护和拆除物理连接的建立、维护和拆除 当一个数据链路层实体请求与另外一个数据当一个数据链路层实体请求与另外一个数据链路层实体之间建立物理连接时，物理层应能立链路层实体之间建立物理连接时，物理层应能立即为它们建立相应的物理连接，这个连接可能要即为它们建立相应的物理连接，这个连接可能要经过若干个中继链路实体。在进行通信时，要维经过若干个中继链路实体。在进行通信时，要维持该连接，通信结束后，要立即拆除（释放
7、或撤持该连接，通信结束后，要立即拆除（释放或撤销）该连接，以供其他的连接使用。销）该连接，以供其他的连接使用。（2 2）实体间的信息按比特传输实体间的信息按比特传输 在物理连接上，数据一般都是串行传输，即在物理连接上，数据一般都是串行传输，即一个一个比特按时间顺序传输。串行传输可采用一个一个比特按时间顺序传输。串行传输可采用同步传输方式，也可采用异步传输方式。物理层同步传输方式，也可采用异步传输方式。物理层要要保证信息按比特传输的正确性（即比特同步），保证信息按比特传输的正确性（即比特同步），并向数据链路层提供一个透明的比特传输并向数据链路层提供一个透明的比特传输。（3 3）实现四大特征的匹配
8、实现四大特征的匹配 物理层协议规定了为完成物理层主要物理层协议规定了为完成物理层主要任务而进行建立、维护和拆除物理连接的任务而进行建立、维护和拆除物理连接的有关特性，这些特性分别是有关特性，这些特性分别是物理（机械）物理（机械）特性、电气特性、功能特性和规程特性特性、电气特性、功能特性和规程特性。3.1 基本概念（3 3）实现四大特征的匹配实现四大特征的匹配机械特性机械特性:规定物理连接时所采用的规格、引脚的规定物理连接时所采用的规格、引脚的 数量和排列情况。数量和排列情况。电气特电气特性性:规规定传输二进制位时，线路上信号的电定传输二进制位时，线路上信号的电 压高低、阻抗匹配、传输速率和距离
9、限压高低、阻抗匹配、传输速率和距离限制。制。功能特性功能特性:主要定义各条物理线路的功主要定义各条物理线路的功能。能。线线路的功能分为四大类：数据、控制、定时、地线路的功能分为四大类：数据、控制、定时、地线规规程程特特性性:主主要要定定义义各各条条物物理理线线路路的的工工作作规规程程和和时时序关系序关系 （3 3）实现四大特征的匹配实现四大特征的匹配 物理连接上的传输方式一般都是串行传物理连接上的传输方式一般都是串行传输，即一个一个比特按照时间顺序传输。有输，即一个一个比特按照时间顺序传输。有时也可采用多个比特的并行传输方式，处于时也可采用多个比特的并行传输方式，处于经济上的考虑，经济上的考虑
10、，远距离的传输通常都是串行远距离的传输通常都是串行传输传输。2.DTE 和 DCE DCEDCE（Data Circuit-terminating Equipment,Data Circuit-terminating Equipment,数据通信设备或数据电路端接设备）数据通信设备或数据电路端接设备）：大多数数：大多数数据处理设备的数据传输能力是很有限的，直接将据处理设备的数据传输能力是很有限的，直接将相隔很远的两个数据处理设备连接起来，是不能相隔很远的两个数据处理设备连接起来，是不能进行通信的。必须在数据处理设备和传输线路之进行通信的。必须在数据处理设备和传输线路之间，加上一个中间设备，这个
11、中间设备就是数据间，加上一个中间设备，这个中间设备就是数据电路端接设备电路端接设备DCEDCE。2.DTE 和 DCE DCEDCE设备和其相对应的连接构成了网络终端的设备和其相对应的连接构成了网络终端的接口接口。他在。他在DTEDTE和传输线路之间提供了信号变换和和传输线路之间提供了信号变换和编码功能，负责网络物理链路的建立、保持和终编码功能，负责网络物理链路的建立、保持和终止连接，并且提供了一个用于同步止连接，并且提供了一个用于同步DCEDCE设备和设备和DTEDTE设备之间的数据传输的时钟信号。常见的设备之间的数据传输的时钟信号。常见的DCEDCE设备设备有调制解调器和接口卡有调制解调器
12、和接口卡等。等。2.DTE和DCE DTEDTE（Data Terminal Equipment,Data Terminal Equipment,数据终端设数据终端设备）：是具有一定的数据处理能力以及发送和接受备）：是具有一定的数据处理能力以及发送和接受数据能力的设备，它位于用户网络中的用户一端，数据能力的设备，它位于用户网络中的用户一端，能够作为信源、信宿或同时作为信源和信宿能够作为信源、信宿或同时作为信源和信宿。数据。数据终端设备通过数据通信设备（例如，调制解调器）终端设备通过数据通信设备（例如，调制解调器）连接到一个数据网络上，并且通常使用数据通信设连接到一个数据网络上，并且通常使用数据
13、通信设备产生的时钟信号。常见的数据终端设备包括备产生的时钟信号。常见的数据终端设备包括计算计算机、协议翻译器以及多路分解器机、协议翻译器以及多路分解器等设备。等设备。2.DTE和DCE DTEDTE和和DCEDCE的连接关系如图的连接关系如图 3-1 3-1 所示。从图中所示。从图中可以看到，可以看到，DCEDCE虽然处于通信环境内，但它和虽然处于通信环境内，但它和DTEDTE均属于用户设施。用户环境只包括均属于用户设施。用户环境只包括DTEDTE。主机主机DTE主机主机DTE电话网电话网ModemDCEModemDCE图 3-13.3.物理层协议物理层协议 物理层协议的功能就是在物理层协议的
14、功能就是在DTEDTE与与DCEDCE或或DCEDCE与与DTEDTE之间把数据信号由一方经过物理介质传送到另之间把数据信号由一方经过物理介质传送到另一边一边。数据信号可以在模拟信道上传输，也可以。数据信号可以在模拟信道上传输，也可以在数字信道上传输。物理层所关心的是在数字信道上传输。物理层所关心的是如何把通如何把通信双方连接起来，为链路层实现无差错的数据传信双方连接起来，为链路层实现无差错的数据传输创造环境输创造环境。物理层。物理层不负责传输的检错和纠错，不负责传输的检错和纠错，检错和纠错任务由数据链路层及以上层次完成检错和纠错任务由数据链路层及以上层次完成。3.2 3.2 物理层接口特性物
15、理层接口特性 在在ISOISO提出开放系统互连基本参考模型之前，提出开放系统互连基本参考模型之前，许多物理层的协议就已经制定出来了。在数据通信许多物理层的协议就已经制定出来了。在数据通信的领域中，许多商品化的设备，都早采用了这些物的领域中，许多商品化的设备，都早采用了这些物理层规程或协议。这些物理层协议或规程没有按照理层规程或协议。这些物理层协议或规程没有按照现在的现在的OSIOSI那样严格的分层方法来制定，也没有像那样严格的分层方法来制定，也没有像OSIOSI那样将服务定义和协议规范区分开来。如果不那样将服务定义和协议规范区分开来。如果不采用采用OSIOSI那些抽象的术语，那些抽象的术语，可
16、以将物理层的主要任可以将物理层的主要任务描述为确定与传输媒体的接口的一些特性务描述为确定与传输媒体的接口的一些特性。1.1.机械特性机械特性 机械特性也称物理特性，它机械特性也称物理特性，它说明了说明了DTEDTE和和DCEDCE接口所用接线器的形状和几何尺寸、引线数目和接口所用接线器的形状和几何尺寸、引线数目和排列数目和排列方式、固定和锁定装置等等排列数目和排列方式、固定和锁定装置等等。这。这很像平时常见的各种规格的电源插头的尺寸都有很像平时常见的各种规格的电源插头的尺寸都有严格的规定。严格的规定。2.2.电气特性电气特性 在在DTEDTE和和DCEDCE之间有多条信号线，之间有多条信号线，
17、除地线以外，除地线以外，每条信号线都有发送器和接收器每条信号线都有发送器和接收器。电气特性说明。电气特性说明了在了在DTEDTE和和DCEDCE之间之间多条信号线的连接方式、发送多条信号线的连接方式、发送器和接收器的电器参数以及其他有关电路的特性器和接收器的电器参数以及其他有关电路的特性，包括信号源的输出阻抗、负载的输入阻抗、信号包括信号源的输出阻抗、负载的输入阻抗、信号“1”1”和和“0”0”的电压范围、传输速率和距离的限的电压范围、传输速率和距离的限制等。制等。3.3.功能特性功能特性 功能特性说明了接口上各条线的具体功能，功能特性说明了接口上各条线的具体功能，即说明某条线上出现的某一电平
18、的电压表示何种即说明某条线上出现的某一电平的电压表示何种意义意义。接口信号线按其功能一般可分为接地线、。接口信号线按其功能一般可分为接地线、数据线、控制线和定时线等几类。数据线、控制线和定时线等几类。4.4.规程特性规程特性 规程特性说明了规程特性说明了DTEDTE和和DCEDCE之间个接口信号线之间个接口信号线实现数据传输的操作过程，也就是在物理连接的实现数据传输的操作过程，也就是在物理连接的建立、维持和拆除时，建立、维持和拆除时，DTEDTE和和DCEDCE双方在各电路上双方在各电路上的动作顺序以及维护测试操作等的动作顺序以及维护测试操作等。4.规程特性 规程特性反映了在数据通信过程中，通
19、信双方可能发生的各种事件。由于这些可能事件出现的先后顺序不尽相同，而且又有多种组合，因而规程特性往往比较复杂。3.3 3.3 典型的物理层标准典型的物理层标准3.3.1 EIA232E 3.3.1 EIA232E 和和 RS449RS449 1.EIA232E 1.EIA232E 接口标准接口标准 EIA232EEIA232E是美国电子工业协会制定的著是美国电子工业协会制定的著名物理层标准名物理层标准。EIA232EEIA232E是是DTEDTE与与DCEDCE之间之间的接口标准。的接口标准。3.3 常见物理层标准举例3.3.1 EIA-232-E 接口标准接口标准DTE(Data Termi
20、nal Equipment)DTE(Data Terminal Equipment)是数据终端设备，是具有一定的数据处理能力和发送、接收数据能力的设备。DCE(Data Circuit-terminating Equipment)DCE(Data Circuit-terminating Equipment)是数据电路端接设备，它在 DTE 和传输线路之间提供信号变换和编码的功能，并且负责建立、保持和释放数据链路的连接。DTE 通过通过 DCE 与通信传输线路相连与通信传输线路相连 DTEDCEDCE串行比特传输信号线与控制线用户环境通信环境用户设施通信设施DTE信号线与控制线用户设施用户环境E
21、IA-232/V.24 的信号定义的信号定义(1)保护地(2)发送数据(3)接收数据(4)请求发送(5)允许发送(6)DCE 就绪(7)信号地(8)载波检测(20)DTE 就绪(22)振铃指示DTEDCE计算机或终端调制解调器两个两个 DTE 通过通过 DCE进行通信的例子进行通信的例子 EIA-232/V.24 接口调制解调器DTE-ADTE-BDCE-ADCE-BEIA-232/V.24 接口调制解调器网 络利用虚调制解调器利用虚调制解调器与两台计算机相连与两台计算机相连 插头插头插座插座计算机虚调制解调器计算机（1）保护地（2）发送（3）接收（4）请求发送（5）允许发送（6）DCE 就绪
22、（7）信号地（8）载波检测（20）DTE 就绪（22）振铃指示（1）保护地（2）发送（3）接收（4）请求发送（5）允许发送（6）DCE 就绪（7）信号地（8）载波检测（20）DTE 就绪（22）振铃指示2.RS-449 2.RS-449 接口标准接口标准 RS-449RS-449规定了数据终端设备和数据通信设备规定了数据终端设备和数据通信设备之间的接口的功能特性和机械特性。规定之间的接口的功能特性和机械特性。规定RS-449RS-449采采用平衡传输时的电气特性的协议是用平衡传输时的电气特性的协议是RS-422RS-422。规定非。规定非平衡传输时的电气特性的协议是平衡传输时的电气特性的协议是
23、RS-423RS-423，数据的传，数据的传输率可达输率可达200kb/s200kb/s。19601960年美国电子工业协会年美国电子工业协会EIAEIA提出提出RS-232RS-232，19631963年提出年提出RS-232-ARS-232-A，19651965年提出年提出RS-232-BRS-232-B，19691969年提出年提出RS-232-CRS-232-C。用于。用于DTE/DCEDTE/DCE之间的接口。之间的接口。n机械特性机械特性2525芯连接器，芯连接器，DTEDTE为插头，为插头，DCEDCE为插座。为插座。其它标准其它标准EIA RS-232-CEIA RS-232-
24、Cn电气特性采用非平衡型电气特性，低于-3V为“1”，高于+4V为“0”，最大 20Kbps，最长15m。非平衡传输（unbalanced transmission）：所有电路共享一个公用的地线。平衡传输（balanced transmission）：每个主要电路需要两根线，没有公用的地线。其它标准EIA RS-232-Cn功能特性功能特性定义了定义了2121条线，许多子集，基本与条线，许多子集，基本与CCITT V.24CCITT V.24兼容。兼容。Fig.2-21Fig.2-21n规程特性规程特性对不同的功能子集，有不同的规程。对不同的功能子集，有不同的规程。RS-232-C RS-23
25、2-C 有有1414中不同的接口类型，适合于：单工，半双工，中不同的接口类型，适合于：单工，半双工，全双工，同步，异步全双工，同步，异步 RS-232-CRS-232-C的不足与改进的不足与改进不足：不足：传输性能低，距离短，速率低。传输性能低，距离短，速率低。改进改进重新设计，重新设计，X.21X.21；以以RS-232-CRS-232-C为基础改进，为基础改进，19771977年提出年提出RS-449RS-449。EIA RS-449/422-A/423-AEIA RS-449 EIA RS-449 是为替代是为替代RS-232-CRS-232-C而提出的物理层标准接而提出的物理层标准接口
26、。实际上是一体化的三个标准。口。实际上是一体化的三个标准。n主要改进主要改进改善了性能，加长了接口电缆距离，加大了数据传输率；改善了性能，加长了接口电缆距离，加大了数据传输率；增加了新的接口功能，例如，回送检查；增加了新的接口功能，例如，回送检查；解决了机械接口问题。解决了机械接口问题。n机械特性机械特性3737芯或芯或9 9芯连接器。芯连接器。n电气特性电气特性与与RS-232-CRS-232-C相连，采用非平衡型电气特性相连，采用非平衡型电气特性 RS-423-ARS-423-A，20Kbps20Kbps以以下下其他情况，采用平衡型电气特性其他情况，采用平衡型电气特性 RS-422-A R
27、S-422-A 和和RS-423-ARS-423-A，20Kbps 2Mbps20Kbps 2Mbpsn功功能特性能特性定义了定义了3030条功能线。条功能线。n规程特性规程特性基本上以基本上以RS-232-CRS-232-C为基础。为基础。3.3.2 X.213.3.2 X.21建议书建议书 X.21 X.21建议分为两部分：建议分为两部分：一部分是用于公用数据网同步传输的通一部分是用于公用数据网同步传输的通用用DTE/DCEDTE/DCE接口，就是接口，就是X.21X.21的物理部分，对电的物理部分，对电路交换业务或分组交换业务都适用；路交换业务或分组交换业务都适用；另一部分是电路交换业务
28、的呼叫控制过程，另一部分是电路交换业务的呼叫控制过程，这一部分内容涉及数据链路层和网络层的功能。这一部分内容涉及数据链路层和网络层的功能。3.3.2 X.21 3.3.2 X.21建议书建议书 在网络层部分，在网络层部分，X.21X.21规定了用户的计算机规定了用户的计算机DTEDTE在建立和释放一个呼叫时应当和在建立和释放一个呼叫时应当和DCEDCE交换哪交换哪些信息。些信息。数字信道不需要调制解调器。因此这数字信道不需要调制解调器。因此这里的里的DCEDCE不再表示调制解调器，而是表示不再表示调制解调器，而是表示DTEDTE和和网络接口的一个设备网络接口的一个设备。3.4 3.4 网络设备
29、网络设备中继器中继器 由于存在损耗，在线路上传输的信号功由于存在损耗，在线路上传输的信号功率会逐渐衰减，衰减到一定程度时将造成信号率会逐渐衰减，衰减到一定程度时将造成信号失真，因此会导致接收错误。中继器就是为解失真，因此会导致接收错误。中继器就是为解决这一问题而设计的。决这一问题而设计的。它完成物理线路的连接，它完成物理线路的连接，对衰减的信号进行放大，保持与原数据相同。对衰减的信号进行放大，保持与原数据相同。3.4 3.4 网络设备网络设备中继器中继器 一般情况下，中继器的两端连接的是相同的一般情况下，中继器的两端连接的是相同的媒体，但有的中继器也可以完成不同媒体的转接媒体，但有的中继器也可
30、以完成不同媒体的转接工作。从理论上讲中继器的使用是无限的，网络工作。从理论上讲中继器的使用是无限的，网络也因此可以无限延长。事实上这是不可能的，也因此可以无限延长。事实上这是不可能的，因因为网络标准中都对信号的延迟范围作了具体的规为网络标准中都对信号的延迟范围作了具体的规定，中继器只能在此规定范围内进行有效的工作，定，中继器只能在此规定范围内进行有效的工作，否则会引起网络故障。否则会引起网络故障。中继器中继器n中继器工作物理层，是最简单的网络互连设中继器工作物理层，是最简单的网络互连设备。备。n中继器不关心数据的格式和含义，它只负责中继器不关心数据的格式和含义，它只负责复制和增强通过物理介质传
31、输的表示复制和增强通过物理介质传输的表示“1”和和“0”的信号。的信号。n中继器的主要功能是扩展一个工作站或一组中继器的主要功能是扩展一个工作站或一组工作站与网络中其它部分的距离。工作站与网络中其它部分的距离。中继器中继器n n中继器又叫转发器，是两个网络在物理层上的连接，中继器又叫转发器，是两个网络在物理层上的连接，用于连接具有相同物理层协议的局域网，用于连接具有相同物理层协议的局域网，是局域网互是局域网互连的最简单的设备连的最简单的设备。中继器中继器1 中继器中继器2中继器中继器3中继器中继器4中继器的特点中继器的特点n中继器可以将局域网的一个网段和另一个网中继器可以将局域网的一个网段和另
32、一个网段相连，而且可以连接不同类型的介质，如段相连，而且可以连接不同类型的介质，如10Base2与与10Base5。n由于中继器只是一种信号放大设备，它不能由于中继器只是一种信号放大设备，它不能连接两种不同的介质访问类型，如令牌环网连接两种不同的介质访问类型，如令牌环网和以太网。和以太网。n中继器只是一种物理层设备，它不能识别数中继器只是一种物理层设备，它不能识别数据桢的格式和内容，也不能将一种数据链路据桢的格式和内容，也不能将一种数据链路报头类型转换成另外一种形式。报头类型转换成另外一种形式。中继器的适用场合中继器的适用场合n中继器适用于较小地理范围内的相对较小的局中继器适用于较小地理范围内
33、的相对较小的局域网（少于域网（少于100个节点），如一栋办公楼。个节点），如一栋办公楼。n由于中继器不能隔断局域网网段间的通信，所由于中继器不能隔断局域网网段间的通信，所有的数据都能双向通过中继器（不能过滤任何有的数据都能双向通过中继器（不能过滤任何数据），所以不能用它连接负载沉重的局域网。数据），所以不能用它连接负载沉重的局域网。延伸距延伸距离离中继器中继器1延伸距延伸距离离中继器中继器2中继器中继器3中继器中继器4q5/4/3规则规则q最多最多五五个网段个网段q最多串接最多串接四四个中继器个中继器q其中其中三三个网段个网段可用可用来连接节点来连接节点q有有二二个网段不能用来连接节点，只能用
34、于延伸个网段不能用来连接节点，只能用于延伸距离距离q如上，构成了如上，构成了一一个以太网个以太网n使用中继器时需要注意:n (1)(1)结点的增多和数据信息的增多有可能导致结点的增多和数据信息的增多有可能导致网络的拥塞。网络的拥塞。n (2)(2)注意网络协议本身对传输介质长度，或者注意网络协议本身对传输介质长度，或者中继器转发信号的时间所作的限制。例如中继器转发信号的时间所作的限制。例如UTPUTP的有的有效距离为效距离为100m100m。n (3)(3)通过中继器连接的不同网段，仍属于一个通过中继器连接的不同网段，仍属于一个网络，另外，中继器不具备检查错误和纠正错误网络，另外，中继器不具备
35、检查错误和纠正错误的功能。的功能。n3.4.2 集线器(HUB)n 集线器集线器(HUB)(HUB)是是10Base-T10Base-T和和100Base-TX100Base-TX网络中常用的网络中常用的设备，在本质上也是一种中继器，所以也是位于物理层的设备，在本质上也是一种中继器，所以也是位于物理层的设备设备。n 集线器如图集线器如图 3-33-3所示，上面的所示，上面的 RJ-45 RJ-45 插槽通常称为插槽通常称为端口端口(Port)(Port)，端口数目从，端口数目从4 4到到3232不等不等,更大型的集线器甚至更大型的集线器甚至采用模块化结构，每插入一片类似接口卡的集线器模块，采用
36、模块化结构，每插入一片类似接口卡的集线器模块，就能扩充数十个端口就能扩充数十个端口,这种集线器又称为这种集线器又称为ConcentratorConcentrator。有些集线器除了有些集线器除了RJ-45RJ-45端口外，还会有端口外，还会有BNCBNC端口、端口、AUIAUI端口端口或光纤端口。或光纤端口。图图 3-3 3-3 集线器集线器n3.4.2 集线器(HUB)集线器的基本功能是信息分发，它把一个端集线器的基本功能是信息分发，它把一个端口接收的所有信号向所有端口分发出去。一些集口接收的所有信号向所有端口分发出去。一些集线器在分发之前将弱信号重新生成，一些集线器线器在分发之前将弱信号重
37、新生成，一些集线器整理信号的时序以提供所有端口间的同步数据通整理信号的时序以提供所有端口间的同步数据通信。具有多个信。具有多个10Base-F接口的集线器就象是使用接口的集线器就象是使用镜子来把光线分到各个端口。镜子来把光线分到各个端口。图图 3-3 3-3 集线器集线器 1.集线器的种类n (1)(1)按传输速率可分为按传输速率可分为:10Mbps10Mbps、100Mbps100Mbps、1000Mbps1000Mbps、10/100Mbps10/100Mbps自适应集线器。自适应集线器。n (2)(2)按集线器的结构可分为按集线器的结构可分为:独立式集线器、堆叠独立式集线器、堆叠式集线器
38、、模块化集线器。式集线器、模块化集线器。n （3 3）按供电方式可分为）按供电方式可分为:有源和无源集线器。有源和无源集线器。n （4 4）按工作方式可分为）按工作方式可分为:智能型和非智能型集线器。智能型和非智能型集线器。n （5 5）按端口数量可分为）按端口数量可分为:8 8口、口、1616口、口、2424口、口、3232口集口集线器。线器。根据工作方式区分有较普遍的意义，可以进一步根据工作方式区分有较普遍的意义，可以进一步划分为划分为被动集线器、主动集线器、智能集线器和交换被动集线器、主动集线器、智能集线器和交换集线器四种集线器四种。（1 1）被动集线器：）被动集线器：被动集线器一般是无
39、源的，允许信号通过，不被动集线器一般是无源的，允许信号通过，不对信号做任何处理，它不能提高网络性能，也不能帮对信号做任何处理，它不能提高网络性能，也不能帮助检测硬件错误或性能瓶颈，只是简单地从一个端口助检测硬件错误或性能瓶颈，只是简单地从一个端口接收数据并通过所有端口分发，这是集线器可以做的接收数据并通过所有端口分发，这是集线器可以做的最简单的事情最简单的事情。（2 2）主动集线器：）主动集线器：主动集线器一般是有源的，其拥有被动集线主动集线器一般是有源的，其拥有被动集线器的所有性能，此外还能监视数据。在以太网实现器的所有性能，此外还能监视数据。在以太网实现存储转发功能中，存储转发功能中，主动
40、集线器在转发之前检查数据，主动集线器在转发之前检查数据，纠正损坏的分组并调制时序，但不区分优先次序纠正损坏的分组并调制时序，但不区分优先次序。如果某个设备发出的信号不够强，使得被动如果某个设备发出的信号不够强，使得被动集线器无法识别，那么主动集线器的信号放大器可集线器无法识别，那么主动集线器的信号放大器可以使该设备继续正常使用。此外，主动集线器还可以使该设备继续正常使用。此外，主动集线器还可以报告哪些设备失效，从而提供一定的诊断能力。以报告哪些设备失效，从而提供一定的诊断能力。（3 3）智能集线器：）智能集线器：智能集线器比前两种提供更多的功能，可智能集线器比前两种提供更多的功能，可以使用户更
41、有效地共享资源。除了主动集线器的特以使用户更有效地共享资源。除了主动集线器的特性外，性外，智能集线器还提供了集中管理功能。如果连智能集线器还提供了集中管理功能。如果连接到智能集线器上的设备出了问题，可以很容易的接到智能集线器上的设备出了问题，可以很容易的识别、诊断和修补识别、诊断和修补。智能集线器除具有有源集线器的功能外，还智能集线器除具有有源集线器的功能外，还可将网络的部分功能集成到集线器中，如可将网络的部分功能集成到集线器中，如网络管理、网络管理、选择网络传输线路选择网络传输线路等。等。（4 4）交换集线器：）交换集线器：交换集线器就是在一般智能集线器的功能上交换集线器就是在一般智能集线器
42、的功能上又提供了线路交换能力和网络分段能力的一种智能集又提供了线路交换能力和网络分段能力的一种智能集线器线器。高端集线器还提供其他一些特性，如冗余交流高端集线器还提供其他一些特性，如冗余交流电源、内置直流电源、冗余风扇还有线缆连接的自动电源、内置直流电源、冗余风扇还有线缆连接的自动中断、模块的热插拔、自动调整中断、模块的热插拔、自动调整10Base-T10Base-T接头的极性，接头的极性，再如冗余配置存储、冗余时钟，再如冗余配置存储、冗余时钟，有些集线器还集成了有些集线器还集成了路由和桥接功能路由和桥接功能。2.2.选择选择HUBHUBn(1)(1)以外形尺寸为选择依据。以外形尺寸为选择依据
43、。n(2)(2)以带宽为选择依据。以带宽为选择依据。n(3)(3)以是否可管理为选择依据。以是否可管理为选择依据。n(4)(4)按照扩展方式选择。按照扩展方式选择。堆叠堆叠 级联级联 3.3.使用使用HUBHUBn3.4.3 调制解调器n 调制解调器调制解调器(Modem)(Modem)是调制器是调制器/解调器的缩写。它解调器的缩写。它是在发送端通过调制将数字信号转换为模拟信号，而是在发送端通过调制将数字信号转换为模拟信号，而在接收端通过解调再将模拟信号转换为数字信号的一在接收端通过解调再将模拟信号转换为数字信号的一种装置。种装置。n调制解调器按安装方式分为：调制解调器按安装方式分为：内置式调制解调器内置式调制解调器 外置式调制解调器外置式调制解调器 PCMCIA卡式卡式Modem是笔记本电脑专是笔记本电脑专业产品。业产品。n调制解调器按调制信号的类型分为：调制解调器按调制信号的类型分为：基带调制解调器基带调制解调器 频带调制解调器频带调制解调器