計網中的一些概念

1.單工、半雙工、雙工

  1. 單工:指兩者的通信是單向的,一個只能主動的發信號,而另一個只能被動的接受信息。
  2. 半雙工:兩個對象A和B,A能發信息給B,B也能發消息給A,但這兩個動作不可以同時進行。
  3. 全雙工:兩個對象A和B,A能發信息給B,B也能發消息給A,並且這兩個動過可以同時進行。

2. 衝突域、廣播域

1、衝突域(物理分段):

連接在同一導線上的所有工作站的集合,或者說是同一物理網段上所有節點的集合或以太網上競爭同一帶寬的節點集合。這個域代表了衝突在其中發生並傳播的區域,這個區域可以被認爲是共享段。在OSI模型中,衝突域被看作是第一層的概念,連接同一衝突域的設備有Hub,Reperter或者其他進行簡單複製信號的設備。也就是說,用Hub或者Repeater連接的所有節點可以被認爲是在同一個衝突域內,它不會劃分衝突域。而第二層設備(網橋,交換機)第三層設備(路由器)都可以劃分衝突域的,當然也可以連接不同的衝突域。簡單的說,可以將Repeater等看成是一根電纜,而將網橋等看成是一束電纜。

2、廣播域:

接收同樣廣播消息的節點的集合。如:在該集合中的任何一個節點傳輸一個廣播幀,則所有其他能收到這個幀的節點都被認爲是該廣播幀的一部分。由於許多設備都極易產生廣播,所以如果不維護,就會消耗大量的帶寬,降低網絡的效率。由於廣播域被認爲是OSI中的第二層概念,所以像Hub,交換機等第一,第二層設備連接的節點被認爲都是在同一個廣播域。而路由器,第三層交換機則可以劃分廣播域,即可以連接不同的廣播域。

2.中繼器、集線器、網橋、交換機、路由器、無線訪問接入點

2.1 中繼器(RP repeater)

信號在傳輸過程中會不斷衰減,爲了不讓信號衰減對通信產生影響,產生了中繼器:僅做放大信號用,把信號傳導偏遠的地方。

中繼器是工作在物理層上的連接設備。適用於完全相同的兩類網絡的互連,主要功能是通過對數據信號的重新發送或者轉發,來擴大網絡傳輸的距離, 中繼器是對信號進行再生和還原的網絡設備。

2.2 集線器(Hub)

集線器實際上相當於多端口的中繼器。

集線器的主要功能是對接收到的信號進行再生整形放大,以擴大網絡的傳輸距離,同時把所有節點集中在以它爲中心的節點上。它工作於OSI模型第一層,即物理層。集線器與網卡、網線等傳輸介質一樣,屬於局域網中的基礎設備,採用CSMA/C介質訪問控制機制。

2.3 網橋(Bridge)

網橋(Bridge)又稱爲橋接器。和中繼器類似,傳統的網橋只有兩個端口,用於連接不同的網段。和中繼器不同的是,網橋具有一定的"智能"性,可以"學習"網絡上主機的地址,同時具有信號過濾的功能。

比如,有兩個網段:網段1和網段2。網段1的主機A發給主機B的數據包不會被網橋轉發到網段2。因爲,網橋可以識別這是網段1內部的通信數據流。同樣,網段2的主機X發給主機Y的數據包也不會被網橋轉發到網段1。可見,網橋可以將一個衝突域分割爲兩個。其中,每個衝突域共享自己的總線信道帶寬。

但是,如果主機C發送了一個目標是所有主機的廣播類型數據包時,網橋要轉發這樣的數據包。網橋兩側的兩個網段總線上的所有主機都要接收該廣播數據包。因此,網段1和網段2仍屬於同一個廣播域。

2.4 交換機(Switch)

交換機(Switch)也被稱爲交換式集線器。它的出現是爲了解決連接在集線器上的所有主機共享可用帶寬的缺陷。

交換機是通過爲需要通信的兩臺主機直接建立專用的通信信道來增加可用帶寬的。從這個角度上來講,交換機相當於多端口網橋。

交換機爲主機A和主機B建立一條專用的信道,也爲主機C和主機D建立一條專用的信道。只有當某個接口直接連接了一個集線器,而集線器又連接了多臺主機時,交換機上的該接口和集線器上所連的所有主機纔可能產生衝突,形成衝突域。換句話說,交換機上的每個接口都是自己的一個衝突域。

2.5路由器(Rounter)

路由器工作在網絡層,可以識別網絡層的地址-IP地址,有能力過濾第3層的廣播消息。實際上,除非做特殊配置,否則路由器從不轉發廣播類型的數據包。因此,路由器的每個端口所連接的網絡都獨自構成一個廣播域。如圖6所示,如果各網段都是共享式局域網,則每網段自己構成一個獨立的衝突域。

無線路由器是單純型AP與寬帶路由器的一種結合體;它藉助於路由器功能,可實現家庭無線網絡中的Internet連接共享,實現ADSL和小區寬帶的無線共享接入 ,另外,無線路由器可以把通過它進行無線和有線連接的終端都分配到一個子網,這樣子網內的各種設備交換數據就非常方便。

3------適用:家庭和小範圍的無線支持

4------優點:有路由功能,還有交換機功能

5------缺點:可連接終端有限,有些AP功能不支持

2.6無線訪問接入點(AP)

AP即 Access Point 的簡稱,一般翻譯爲“無線訪問節點或無線接入點”,它主要是提供無線工作站對有線局域網和從有線局域網對無線工作站的訪問,在訪問接入點覆蓋範圍內的無線工作站可以通過它進行相互通信。無線AP相當於一個無線交換機,接在有線交換機或路由器上,爲跟它連接的無線網卡從路由器那裏分得IP。\3------適用:無線ap適用於大面積無線網絡覆蓋的公司、廠區或校園等環境,更適合於那些只需要將有線信號轉換成無線信號,並對信號有放大作用的場合。

3------適用:無線ap適用於大面積無線網絡覆蓋的公司、廠區或校園等環境,更適合於那些只需要將有線信號轉換成無線信號,並對信號有放大作用的場合。

4------優點:範圍廣,可連接終端數量多

5------缺點:沒有路由功能,需要連接到其他有線網絡

2.7 網關(Gateway)

網關工作在OSI參考模型的高三層,因此,並不使用衝突域、廣播域的概念。網關主要用來進行高層協議之間的轉換。例如,充當LOTUS 1-2-3郵件服務和Microsoft Exchange郵件服務之間的郵件網關。

注意,這裏網關的概念完全不同於PC主機以及路由器上配置的默認網關(default gateway)。

4.光纖、雙絞線、光纜、電纜

4.1單模光纖與多模光纖

多模光纖
多模光纖中光信號通過多個通路傳播;通常建議在距離不到英里時應用。
多模光纖從發射機到接收機的有效距離大約是5英里。可用跟離還受發射/接收裝置的類型和質量影響; 光源越強、接收機越靈敏,距離越遠。研究表明,多模光纖的帶寬大約爲4000Mb/s。
製造的單模光纖是爲了消除脈衝展寬。由於纖芯尺寸很小(7-9微米),因此消除了光線的跳躍。在1310和 1550nm波長使用聚焦激光源。這些激光直接照射進微小的纖芯、並傳播到接收機,沒有明顯的跳躍。如果可以把 多模比作獵愴,能夠同時把許多彈丸裝人槍筒,那麼單模就是步槍,單一光線就像一顆子彈。

單模光纖
單模光纖的纖芯較細,使光線能夠直接發射到中心。建議距離較長時採用。
另外,單模信號的距離損失比多模的小。在頭3000英尺的距離下,多模光纖可能損失其LED光信號強度的50%,而單模在同樣距離下只損失其激光信號的6.25%。
單模的帶寬潛力使其成爲高速和長距離數據傳輸的唯一選擇。最近的測試表明,在一根單模光纜上可將40G以太網的64信道傳輸長達2,840英里的距離。
在安全應用中,選擇多模還是單模的最常見決定因素是距離。如果只有兒英里,首選多模,因爲LED發射/接收機比單模需要的激光便宜得多。如果距離大於5英里,單模光纖最佳。另外一個要考慮的問題是帶寬;如果將來的應用可能包括傳輸大帶寬數據信號,那麼單模將是最佳選擇。

4.2 光纜與電纜

光纜就是N多跟光纖抱在一起,做成的類似電纜的東西。裏邊沒有金屬導線,只有金屬鎧甲保護層,其他的都是包裝材料和光纖(高級玻璃絲)。
雙絞就是成對的絞在一起的金屬導線。分爲常見的兩心四芯六芯八心等,有帶不帶屏蔽之分。N多的金屬導線或者雙絞線在一起抱起來就是電纜。

4.3 光纖與雙絞線

光纖光纜是新一代的傳輸介質,與銅質介質相比,光纖無論是在安全性、可靠性還是網絡性能方面都有了很大的提高。除此之外,光纖傳輸的帶寬大大超出銅質線纜,而且其支持的最大連接距離達兩公里以上,是組建較大規模網絡的必然選擇。由於光纖光纜具有抗電磁干擾性好、保密性強、速度快、傳輸容量大等優點,所以它的價格也較爲昂貴,如果使用光纖光纜作爲網絡傳輸介質,還需增加光端收發器等設備,因此成本投入更大,在一般的應用中較少採用。

雙絞線是一種柔性的通信電纜,包含着成對的絕緣銅線,它的特點是價格便宜,所以被廣泛應用,如我們常見的電話線等。根據最大傳輸速率的不同,雙絞線可分爲3類、5類及超5類。3類雙絞線的速率爲10Mb/s,5類可達100Mb/s,而超5類則高達155Mb/s以上,可以適合未來多媒體數據傳輸的需求,所以推薦採用5類甚至超5類雙絞線。雙絞線還可分爲屏蔽雙絞線(STP)和非屏蔽雙絞線(UTP)。STP雙絞線雖然速率較低(只有4Mb/s),但抗干擾性比UTP雙絞線強,所以價格也要貴許多,現在這類雙絞線便宜的幾元一米,貴的可能十幾元以上才能買到一米。相比之下,UTP雙絞線價格一般在一米一元左右,比較低廉。

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