Transcript 無線通訊媒介
03硬體設備 (Network Hardware) 3-1 通訊媒介 3-2 網路設備 3-1.通訊媒介 各種網路不同功用的硬體，使用在不同的節段場合，兩台電腦進行連 線時，也不可能只有一條隨便電線就可連接起來，它有許多限制的條 件。利用什麼介質來替我們傳送資料，必須考慮傳送的頻寬、成本及 延遲時間等因素，目前通訊媒介大約可分為有線通訊媒介與無線通訊 媒介兩大類。 有線通訊媒介 有線傳輸媒介有雙絞線（Twisted pair ）、同軸電纜（Coaxial cable） 及光纖（Optical Fiber）等。 雙絞線 雙絞線（Twisted Pair，TP）在架設線路時最常用的一種傳輸介質， 雙絞線是將兩條線路互相按一定距離絞合在一起所成的一種類似 於電話線的傳輸媒體，每條線路外層都加了一層絕緣的材質包裹 且有顏色作為標記，常見的雙絞線可分為兩種，一種是非遮罩雙 絞線（ Unshilded Twisted Pair ， UTP ） ， 而 另 外 一 種 是 遮 罩 雙 線（Shielded Twisted Pair，STP）。 同軸電纜 同軸電纜線的外觀看起來就像有線電視電纜一樣，早期這種連接 方式許多人採用，它的優點在於不必經過「集線器」（HUB）， 採用串接的方式運作，單點對單點的傳輸距離為 180~500 公尺不 等，視線材的種類而定。 光纖 光纖電纜的傳輸速度以及訊號品質是一流的，傳輸品質最佳的傳輸媒 介為光纖。但它的架設成本過於昂貴，一般人幾乎不會也不想使用此 種網路連接方式，單點對單點的距離可以高達 2 公里以上。 無線通訊媒介 無線網路近年來越來越受到歡迎，其中最主要的原因就是有線傳輸無 法達到攜帶、移動功能，無線網路可避免線路架設的麻煩，無線網路 的傳輸媒體是利用空氣作為傳輸介質。 無線通訊媒介 無線網路近年來越來越受到歡迎，其中最主要的原因就是有線傳輸無 法達到攜帶、移動功能，無線網路可避免線路架設的麻煩，無線網路 的傳輸媒體是利用空氣作為傳輸介質。 無線電波 無線電波的頻率範圍約在 104 ~ 10 8 赫茲的電磁波，它的傳輸原 理很簡單，是利用加速電子產生電磁埸，而這電磁埸再去加速其 它的電子，所以只要我們能移動某個電子，其產生的電磁埸也會 帶動其它電子的移動，而移動的電子愈多，訊號也就愈強。 無線電波的應用更為廣泛，如三台的電視，以傳輸的距離來說， 無線電波較紅外線能提供更遠的距離，且無線電波具有穿透牆壁 的能力，這也是紅外線所不及的一點!! 微波 微波是由稱為磁控管的微波產生器產生出來，微波一般是 300MHz~300GHz 周波數的電磁波，常見於一般家庭使用之微波爐 及業務用之微波加熱裝置等，亦可用於救災通訊或是網路通訊。 衛星通訊 衛星通訊的發展在現今有重大的變化，也是目前最方便的傳輸方 式，衛星通訊系統的組成分為「地面電台分系統」與「衛星分系 統」。衛星分系統距離地面 22,500 公里的軌道上與地球同步旋轉， 因此不受地形及高樓障礙物影響。傳送方式是由地面發射台發射 至衛星，衛星在將信號接收後再轉送至地面接收台。 紅外線 紅外線就是紅色光譜之外的不可視光，波長約為 850～900nm 的 紅外線的光學無線通訊，新制定的"Low Power 規格"則將通訊距 離規定在 20cm 以內。可通訊範圍是以通訊軸 30°圓弧型的範圍。 它也有光的特性，無法穿透物體而達到傳輸的目的。 其他無線通訊應用 藍芽無線技術（Bluetooth）：為一種無線傳輸技術，傳輸範圍大 約 10 公尺，傳輸速率為 1Mbps，目前應用於手機、藍芽耳機、電 腦、列表機、PDA（個人數位助理）等 3C 產品。 無線射頻識別系統（Radio Frequency Identification; RFID）：使用 無線電波傳送識別資料，透過識別晶片可以辨識和管理資料的辨 識系統。優點為使用電子標籤，體積小，可重複讀寫，進行辨識 不需人工介入，為非接觸之識別系統，速率可達每秒50 個以上的 識別，目前應用於商品管理、動物晶片、門禁管制、醫療病歷系 統、交通貨物運輸、收費系統等。 3-2.網路設備 DTE DTE（Data Terminal Equipment），資料終端機設備，指 可以傳送、接收資料的設備，最常見的就是電腦。 DCE Data Communications Equipment（DCE）資料通訊設備， 通常用來將 DTE 傳送來的輸入在傳送到收件者之前執行 轉換。 Modem Modem 數據機，以前的數據機大都使用個人電腦中的 RS-232 串 列傳輸埠，但因為速度過慢，目前已較少人使用，取代的是目前的 ADSL Modem 或是有線電視業者提供的 Cable Modem，這些專 用的數據機不用再經過 RS-232 而是直接與網卡做連接，目前速度 最快的可達100MB 的傳輸速率。 Repeater Repeater 中繼器是裝於信號傳送過程間，用來修補、接收、 強化信號的一種裝置，目的為延長網路傳輸距離。 Hub Hub集線器，在 10BaseT 與 100BaseTX 網路中（星形結構）是必 用的設備。用來集中管理網路線、並傳送網路訊號。 Switch switch 並不一直廣播，而且是全雙工的。主要是 SWITCH 會記錄封包 中的 MAC 位址所以當電腦 A 傳送資料給電腦 B 時，其他電腦並不會 也收到資料，而且這個時候別的電腦也可以同時互相傳送資料，因此 交換器可以選擇適當的連接埠傳送，效率比集線器佳。 Switching Hub Switching Hub 交換式集線器、多連接埠集線器，可將封包轉送到指 定連接埠。 工作原理 工作於 OSI 參考模型的第二層，即資料鏈結層。內部的 CPU 會在 每個埠成功連線時，透過 ARP 協定記住 MAC 位址，保存成一張交 換表。在往後的通訊中，發往該 MAC 位址的資料包將僅送往其對 應的埠，而不是所有的埠。 Switching Hub vs Hub 集線器會將網路內某一使用者傳送之封包傳至所有已連接到集線器的 電腦。 交換式集線器則只會將封包傳送到指定目的地的電腦（透過ARP 協定 ），能減少數據碰撞及資料被竊聽的機會。 Trunk 交換式集線器（Switching Hub）的串列埠英文就是 trunk，每個VLAN 只有透過與 TRUNK 的路由指向後才能連上外面網路。 Layer 2 Switch Layer 2 Switch 第二層交換器，在區域網路通訊傳輸中僅以第二層（ MAC 層）的資訊來作為傳輸與資料交換之依據，此類交換器先以學 習的方式（Learning） 在每一個 port 紀錄該區段的 MAC Address，再 根據 MAC 層封包中的目的地位址（Destination Address，DA）傳送該 封包至目的地的 port ，其他 port 將不會收到該封包，若目的地位址 仍然在，則封包將不會被傳送。 Layer 3 Switch Layer 3 Switch 第三層交換器，又稱為 IP Switch 或 Switch Router，可 將一個大網路切割成多個子網路，工作於第三層網路層的通信協定（ 如 IP），並藉由解析第三層表頭（Header）將封包傳至目的地，有別 於傳統的路由器以軟體的方式來執行路由運算與傳送。 Bridge Bridge 橋接器，功能在過濾（Filtering）與傳送（Forward），用來連 接兩個以上具有相同之通訊協定（如 TCP/IP）的實體硬體，橋接器在 接收信號時，會判斷出此訊息是在同ㄧ網路內或是不同網路內，如果 不需要，就把它擋住，不送到另一端去，如此可以有效分割網段，控 制網路的流量，避免子網路之間的訊息干擾，使網路的傳輸效率更佳 Router Router 路由器，又稱路徑器。常見的寬頻分享器，算是一種簡易型路 由器。 將數據封包透過網路傳送至目的地的過程稱為路由。 路由工作在 OSI 模型的第三層即網路層。 路由器就是連接兩個以上網路線路的設備。 交匯點處的標記（稱為路由表）決定數據封包將流向哪條線路。 路由器會將封包標頭對應到 LAN 區段，並且為封包選取最佳傳送路 徑，以達到網路效能最佳化。 Default route 預設路由（Default route），是對 IP 數據包中的目的地址找不到存在 的其他路由時，路由器所選擇的路由。目的地不在路由器的路由表的 所有數據包都會使用預設路由。 Static route vs Dynamic route 為了讓 IP router 順利轉送封包，管理人替每台 IP router手動方式設定 路由，叫靜態路由。 讓 IP router 之間以某種路由協定，自動產生交換路由資料的，叫動 態路由。 Gateway Gateway 閘道器，在家庭中或者小型企業網路中使用，用於連線區域 網路和Internet。 閘道器也經常指把一種協定轉成另一種協定的裝置 ，比如語音閘道器。 NAT 典型的配置中，一個區域網路使用一個專有網路的指定子網（比如 192.168.x.x 或 10.x.x.x）和連在這個網路上的一個路由器。這個路由器 佔有這個網路地址空間的一個專有地址（比如 192.168.0.1），同時它 還通過一個或多個網際網路服務提供商提供的公有的 IP 地址（叫做「 過載」 NAT）連接到網際網路上。 NAT 缺點 在具有 NAT 功能的路由器下的主機並沒有建立真正的 IP 位址。一些 需要初始化從外部網路建立的 TCP 連接和使用無狀態協議，比如UDP 的服務將被中斷。 NAT 不支持全雙工連接，在一些情況下可以看作是一個有好處，而不 是一個限制。 基本 NAT 和埠號轉換 目前存在兩種地址轉換方式。一種是經常被簡記為 "NAT"的網路地址轉換，允許多台主機共享一個公用 IP 地址。另一種也可以稱作NAT 或「基本 NAT」， 「靜態 NAT」，僅支持地址轉換，需要對每一個當前 連接，對應一個 IP 地址。 NIC NIC（Network Interface Card、Network Adapter），網 路卡，或稱網路介面卡，連接傳輸媒體與電腦間的介面 卡，目前網路卡的速度提升，已經可達 1GB 的傳輸能力 。