計算機革命/網路/有線通訊媒體
預留給第2組
線纜 - 有線通訊媒體簡介
媒體,無論其是否包含線纜或無線,都允許兩個人或更多人無需親身在場即可相互連線(William.B & Sawyer.S,2007。使用資訊科技。McGraw-Hill出版公司:紐約)。在科技時代之前,我們只能使用兩種型別的媒體進行通訊。這兩種型別的媒體是無線電和電話。這種通訊以通道透過路徑傳輸訊號的方式進行((William.B & Sawyer.S,2007。使用資訊科技。McGraw-Hill出版公司:紐約)。)。為了實現這種訊號傳輸,有三種類型的媒體用於促進通訊。
1)雙絞線 2)同軸電纜 3)光纖電纜
雙絞線
雙絞線是一種銅線,將您家或工作場所的個人電腦連線到電話線(http://searchnetworking.techtarget.com/sDefinition/0,,sid7_gci213234,00.html)。它被稱為雙絞線,因為兩根絕緣以防止線纜交叉的銅線被絞在一起。您是否曾經與朋友通電話,突然聽到別人的談話?你們中的許多人都有過這樣的經歷,這可能是由於雙絞銅線纏結或鬆動造成的。絕緣和扭曲有助於減少電話線路的交叉(William.B & Sawyer.S,2007。使用資訊科技。McGraw-Hill出版公司:紐約)。由於雙絞線由銅製成,因此它被認為是最便宜的媒體通訊工具(http://www.tpub.com/content/istts/14224/css/14224_28.htm)。它傳輸通訊訊號的頻率相對較慢,與其他媒體相比,平均資料傳輸速度為每秒1-128兆位元(William.B & Sawyer.S,2007。使用資訊科技。McGraw-Hill出版公司:紐約)。)。
同軸電纜是一種鎧裝電纜,帶有一個包含兩個同心導體或電線的護套塑膠。一個通常是內部銅直線,覆蓋有護套塑膠(絕緣),第二個電線通常是網狀遮蔽,並用外部塑膠絕緣保護。它也被稱為同軸線。這種設計為同軸電纜提供了特殊的優勢:由於兩個導體被遮蔽並分別限制,因此可以減少電干擾。
其主要用途是在傳輸線中傳輸訊號或資料。同軸電纜主要用於電視標準清晰度連線以傳輸電視訊號,以及用於計算機網路(網際網路連線)如乙太網以傳輸資料。由於它不易受到干擾,因此可以傳輸更多資料。此外,它還用於傳輸無線電訊號、影片訊號和測量訊號。
同軸電纜發明於1929年,並於1941年首次投入商業使用。AT&T於1940年建立了其第一個跨大陸同軸傳輸系統。根據所使用的載波技術和其他因素,雙絞銅線和光纖是同軸電纜的替代方案。(2006年12月6日從http://searchnetworking.techtarget.com/sDefinition/0,,sid7_gci211806,00.html檢索)
(http://www.epanorama.net/documents/wiring/coaxcable.html。(http://www.pbase.com/dlcmh/coaxial_cables)
家庭有線通訊媒體
您家中的計算機、外設和其他裝置可能連線到家庭網路中。鑑於這些裝置在同一建築物內的地理位置接近,因此可以使用區域網 (LAN) 技術連線許多裝置。此外,這種連線傳統上是透過有線技術實現的,例如乙太網、HomePNA 和 HomePlug。以下討論將重點關注家庭網路中的乙太網。
後兩者,HomePNA (HPNA) 和 HomePlug,分別利用家庭現有的電話或電線作為家庭網路的基礎。然而,依賴乙太網的家庭網路需要一個共同的“介質”或電纜,並且根據所需的傳輸速度和裝置或互連的數量,以及所選的網路“拓撲結構和結構”,有線 LAN 或乙太網段通常也需要中央裝置,例如“中繼器”(或集線器)、網橋、路由器和/或交換機(Williams,B.K. & S.C. Sawyer,2007,使用資訊科技:計算機與通訊實踐入門,第 7 版,蒙特利爾:McGraw-Hill Irwin,第 326 頁;http://computer.howstuffworks.com/ethernet6.htm,http://computer.howstuffworks.com/ethernet4.htm,http://webopedia/com/TERM/E/Ethernet/html,http://www.freesoft.org/CIE/Topics/59.htm,Mitchell,B. @ http://wireless/about/com/cs/homenetworking/a/homewiredless.htm 和 http://www.cisco.com/univercd/cc/td/doc/cisintwk/ito_doc/ethernet.htm#wp1026438 所有檢索日期為 2006 年 11 月 22 日)。
乙太網介面卡卡相對便宜,但大多數計算機都配備了乙太網功能,從而無需購買此內部硬體。集線器也幾乎不會增加每個連線的成本(Gilbert,H. @ http://pclt.cis.yale.edu/pclt/COMM/ETHER.HTM 檢索日期為 2006 年 11 月 22 日)。因此,儘管需要電纜和額外的中央裝置或單元要求,但乙太網仍然是一種相對便宜的高速 LAN 替代方案,並且還提供卓越的效能和可靠性。雖然無線技術越來越受歡迎,但“……有線乙太網一直是家庭中的傳統選擇……”(Mitchell,B. @ http://wireless/about/com/cs/homenetworking/a/homewiredless.htm 檢索日期為 2006 年 11 月 22 日)。事實上,它“……作為主要的 LAN 技術得以延續(目前用於全球約 85% 的連線到 LAN 的 PC 和工作站……”(http://www.cisco.com/univercd/cc/td/doc/cisintwk/ito_doc/ethernet.htm#wp1026438 檢索日期為 2006 年 11 月 22 日)並且“……是國際行業標準……”(Bellis,M. @ http://inventors.about.com/library/weekly/aa111598.htm 檢索日期為 2006 年 11 月 22 日)。
可以使用幾種型別的電纜連線乙太網裝置,但必須提供一個共同的介質作為電子訊號的路徑。歷史上,該介質是同軸銅纜,但如今雙絞線或光纖電纜更為常見(Pidgeon,N. @ http://computer.howstuffworks.com/ethernet9.htm 檢索日期為 2006 年 11 月 22 日)。這些電纜選項在上面已進行了更詳細的討論,並且在http://www.freesoft.org/CIE/Topics/59.htm(檢索日期為 2006 年 11 月 22 日)提供了以太網布線的簡要概述。乙太網支援的媒體段型別和設計規則也在http://www.erg.abdn.ac.uk/users/gorry/course/lan-pages/enet.html(檢索日期為 2006 年 11 月 22 日)進行了總結。
乙太網是“使區域網成為可能的關鍵技術之一……”(http://www.freesoft.org/CIE/Topics/60.htm 於 2006 年 11 月 22 日檢索)。關於羅伯特(鮑勃)·梅特卡夫在為施樂公司開發第一個乙太網網路方面所起的作用,似乎沒有爭議,並且儘管計算機網路技術發生了變化,但其執行機制仍然源於他的原始設計(Pidgeon, N. @ http://computer.howstuffworks.com/ethernet3.htm 於 2006 年 11 月 22 日檢索)。其開發的動力來自於施樂希望共享或聯網非常昂貴的印表機——最著名的是世界上第一臺雷射印表機——在該公司帕洛阿爾託研究中心(PARC),從而使所有計算機都能使用這臺特定的印表機(Bellis, M. @ http://inventors.about.com/library/weekly/aa111598.htm 於 2006 年 11 月 22 日檢索)。這種最初的佈線方法被開發成“……一個實驗性的同軸電纜網路……以 3 Mbps 的資料速率執行,使用載波偵聽多路訪問衝突檢測 (CSMA/CD) 協議,用於偶爾流量繁重或間歇性的區域網(http://www.cisco.com/univercd/cc/td/doc/cisintwk/ito_doc/ethernet.htm#wp1026438 於 2006 年 11 月 22 日檢索)。
吉爾伯特(http://pclt.cis.yale.edu/pclt/COMM/ETHER/HTM 於 2006 年 11 月 22 日檢索)指出,“‘乙太網’一詞通常保留用於以 10 兆位/秒的速度傳輸資料且往返延遲為 50 微秒的系統”,雖然在舊的安裝中,它應該“……是一個具有多個連線的單一公共介質……”,但新的桌面安裝將乙太網……透過電話線傳輸,並且經常使用光纖構建骨幹網。無論如何,“‘乙太網’是施樂公司的註冊商標……而第二代稱為乙太網 II……通常以其公司贊助商 Digital、英特爾和施樂的首字母縮寫 DIX 命名”(Gilbert, H. @ http://pclt.cis.yale.edu/pclt/COMM/ETHER.HTM 於 2006 年 11 月 22 日檢索)。
一個來源指出,“乙太網指的是 IEEE 802.3 標準涵蓋的區域網 (LAN) 產品系列,該標準定義了通常稱為 CSMA/CD 協議的內容”(http://www.cisco.com/univercd/cc/td/doc/cisintwk/ito_doc/ethernet.htm#wp1026438 於 2006 年 11 月 22 日檢索)。Pidgeon(http://computer.howstuffworks.com/ethernet15.htm 於 2006 年 11 月 22 日檢索)解釋說,“……術語 802.3 [可能] 用於代替或與術語乙太網一起使用”,並進一步指出該術語“……泛指 DIX 乙太網實現和 IEEE 802.3 標準”(http://computer.howstuffworks.com/ethernet9.htm 於 2006 年 11 月 22 日檢索)。所有這一切都源於 IEEE(電氣和電子工程師協會)建立了所謂的 802 工作組或委員會——以其成立的年份和月份命名(即 1980 年 2 月)——負責為所有區域網技術制定正式的國際標準,並因此建立了各個子委員會來解決網路的不同方面,並在某種程度上標準化網路技術(Gilbert, H. @ http://pclt.cis.yale.edu/pclt/COMM/ETHER.HTM 和 Pidgeon, N. @ http://computer.howstuffworks.com/ethernet14.htm 均於 2006 年 11 月 22 日檢索)。802.3 子組於 1982 年批准了標準草案,並於 1985 年釋出了正式標準(即 ANSI/IEEE Std. 802.3-1985——乙太網卡和電纜的硬體標準),此後根據技術改進、新增的網路介質、增加的資料速率能力和新的網路訪問功能對標準進行了補充(http://www.cisco.com/univercd/cc/td/doc/cisintwk/ito_doc/ethernet.htm#wp1026438 和 http://www.erg.abdn.ac.uk/users/gorry/course/lan-pages/enet.html 均於 2006 年 11 月 22 日檢索)。總之,IEEE 本質上“……標準化了與 DIX 乙太網在功能上等效的 CSMA/CD 網路的操作”(Pidgeon, N. @ http://computer.howstuffworks.com/ethernet14.htm 於 2006 年 11 月 22 日檢索)。
思科系統公司對乙太網進行了更深入和更技術性的探討。他們涵蓋了乙太網技術的背景和歷史、網路元素(節點類別)、拓撲結構和結構、ISO 參考模型、MAC 子層(幀格式及其欄位、幀傳輸、訪問規則和訪問方法、流量控制、幀接收和標記選項)、物理層(訊號傳輸編碼和方法)以及系統注意事項 http://www.cisco.com/univercd/cc/td/doc/cisintwk/ito_doc/ethernet.htm#wp1026438(於 2006 年 11 月 22 日檢索)。
在不到十年的時間裡,光纖已成為傳輸資訊的最重要的技術進步之一。這種創新材料徹底改變了電信的流程。
現代電信使用電、光或無線電傳送聲音、影像和資料。光纖不是傳播聲波,而是以光脈衝的形式傳輸資料,其巨大的優勢在於光脈衝可以不間斷地傳輸。資訊的傳輸是透過光波而不是電,這避免了電噪聲的干擾和訊號的劣化。總之,它是一種以光形式傳輸資料的介質。
光纖系統的一個優點是它可以在一秒鐘內傳輸相當於一套百科全書(24 卷,約 4000 萬字)的資訊。其他優點包括長距離資料傳輸(超過 100 公里),它是電介質(不導電),易於安裝,以及長連續長度(單模光纜長度最長可達 12 公里)等。(2006 年 12 月 12 日從 http://www.corningcablesystems.com/web/college/fibertutorial.nsf/introfro?OpenForm# 檢索)
光纖由一根或多根直徑為 50 至 125 微米的光纖組成,我們可以說它或多或少與頭髮的粗細相同。光纜由一個稱為纖芯的圓柱形區域組成,光線透過它傳播,同軸纖芯的外部區域稱為包層。這種包層是塑膠覆蓋層或由其他材料製成,以保護它免受溼氣的影響。
光纖有兩種型別
1)多模光纖分為兩類
多模階躍折射率光纖:用於傳統的影像傳輸,以及短距離的資料傳輸。
多模漸變折射率光纖:纖芯的折射率從中心向外逐漸減小。這對於中距離傳輸是最佳的。
2)單模光纖:用於長距離和高速資料傳輸。
http://www.fiber-optics.info/articles/fiber-types.htm
通訊網路不是唯一使用光纖的領域。如今,醫學中也使用了這項技術。光纖用於手術,讓醫生可以使用雷射進行手術,手術速度更快,風險和併發症更少。
如今,有三種類型的有線介質,即光纖、同軸電纜和雙絞線。光纜的主要優勢在於速度,並且其處理相同介質上更多資料的能力一直在穩步提高。然而,這種便利帶來的費用可能有點高。尤其不是電纜本身,因為它是基於矽的,而是安裝和必要的硬體,如轉換器或中繼器。
日本曾走在光纜應用的前沿,但如今,它們遍佈世界各地的大多數城市,並且隨著光纜變得越來越普遍,總體價格將會下降。
