2010年7月28日 星期三

網路線路相關知識

以下資料來源:http://www.study-area.org/network/networkfr.htm

1.線路分類分為
    雙絞線(Twisted Pair Cable)
        雙絞線還分為屏蔽雙絞線(STP﹐Shielded Twisted Pair) 和非屏蔽雙絞線(UTP﹐Unshielded Twisted Pair),STP 有一層導           電金屬膜將每對雙絞線包裹
    同軸網線(Coaxial Cable)
    ----------------------以上兩種網路線會受電波干擾 (RFI﹐ Radio Frequency Interference)-->即是"串音" (Cross Talk)-----
    光纖網線(Fiber Optic Cable)(對Cross Talk天生免疫)
2.網路接頭種類:BNC、RJ-45

如果只是兩台電腦之間的連線﹐可以不要 HUB﹐但得將RJ-45 接頭一端的第 1 線接到另一端的第 3 線﹑一端的第 2 線接到另一端的第 6 線。方向是網線在接頭左邊﹐RJ-45的銅線向自己﹐從上到下數

3.傳輸速率注意事項:1Mbps為每秒1Mbits  與 1MBps為每秒1MBytes不同(差八倍!)

4.網路線與貓咪!?(Cat線的型號)


Elecrtonics
Industry Association (EIA), Telecommunications Industry Association
(TIA), 和 National Electrical Manufacturers Association (NEMA) 等機構對雙絞線建立 5
個標準等級。按照等級高低﹐級數越高﹐其每英尺的絞接數目也越多﹐抗干擾能力也越強。分列如下﹕

 


CATEGORY-1﹐這是一種從 1983 年就被廣泛使用的老式電話線﹐它不適合於任何高速數據傳輸﹐只不過其得名於將線絞接起來而已。
CATEGORY-2﹐此種線可以傳輸達 4Mbps 的數據﹐它擁有兩個特徵﹕在一英尺直線距離最少有 3 個絞接。沒有任何兩對線是相同的絞接色樣﹐這可以降低線線之間的串音(crosstalk)。比如其中一對線在每英尺之內使用了 3 個絞接﹐而另外一對則使用 31/8 個絞接。
      (注意﹕其後的 3 個等級也具備這兩個特性﹐只是要求更嚴格而已。)
CATEGORY-3﹐這是您能夠由來做 LAN 網線的最低等級了﹐它可以最高傳輸 10Mbps 的數據﹐同時構造上面也要比 CAT1 和 CAT2 要好。
CATEGORY-4﹐可以用來給 16Mbps 的 Token Ring 網路使用的最低等級﹐實際上﹐對 LAN 而言﹐最好將此等級作為最低等級了﹐而非 CAT3。
CATEGORY-5
﹐無論在速度上和抗干擾能力上﹐這個才是現役仍有在使用的等級﹐其最高傳輸速度可以達到 100Mbps。CATEGORY-5e / CATEGORY-6 ﹐比 CAT5 更高的等級,其要求及工藝更為嚴格。依線材材質不同理論傳輸速度可超過 300~1000Mbps,Cat6應是目前網路佈線要求佈線的基礎等級。

CAT5 等級以上的網線被指定可以使用在 FDDI (Fiber Distributed Data Interface) 網路上面﹐定義了如何將銅線和光纖在同一網路環境的整合。它被設計成為配合光纖導線而提供更好的多媒體(語音和影像)承載網路方案。

網路線規格速覽表格:


























































網線類型
傳輸速度
傳輸距離
接頭類型
BNC RG58
10 Mbps
185 m
BNC
CAT3 UTP
10 Mbps
91 m
RJ-45 /
Token Ring

CAT4 UTP
16 Mbps
91 m
RJ-45 /
Token Ring

CAT5 UTP
100
Mbps

91 m
RJ-45 /
Token Ring

CAT3 STP
10 Mbps
91 m
RJ-45 /
Token Ring

CAT4 STP
16 Mbps
91 m
RJ-45 /
Token Ring

CAT5 STP
100
Mbps

91 m
RJ-45 /
Token Ring

Fiber Optic
155
Mbps

4827 m
ST


------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
接下來,我們來看網路拓樸(別緊張,就是網路線佈建型態):

星狀拓樸(Star Topology):最常見的一種樣式,就是層層機器層層疊。
總線拓樸(Bus Topology):一條線通到底,所有機器沿線分出頻寬,好處只有省了一點錢....囧
環狀拓樸(Ring Topology):兩條線對通串起來,就像JR環狀線一樣,大型網路骨幹架設才會看到。

再來是網路封包傳送的方式:broadcast,俗稱的網路廣播封包

作原理很簡單,在沒有抑止廣播風暴的環境下,網路傳訊就是把一個封包丟出去,每一台同樣Hub的電腦都會收到該訊息,查核完Header後,符合的電腦會
把封包留下,其他不符合的電腦會將該封包丟棄。(所以,如果一百台電腦都用沒有抑制廣播風暴的Hub串在一起,裡面就充滿了.....嗯,垃圾。)

*CSMA/CD (Carrier-Sensing Multiple Access with Collision Detection)

解決封包碰撞(collision)所使用的技術,可避免網路長時間被封包塞住的問題。(也就是在延遲時間內給予優先權不等的傳送機會,如果延遲時間的協
調都失敗了,那就都不要送封包好了...)

*網路設備裡最簡單的Hub又分為passive和active兩種,只有active才有增益(延長連接線路距離)的功能喔!除此之外,Hub的
Uplink port是用來連接上一層機器的,沒事不要亂插!



下一個,Ethernet 的 Data Link Layer Frame,請看圖說故事:





















序言
(Preamble)

目的地
硬體位址
(Destination)

來源
硬體位址
(Source)

信息類型
(Message
Type)

數據
(Data)

封包監測資料
(Frame
check sequence)

8 bytes
6 bytes
6 bytes
2 bytes
46-1500 bytes
4 bytes

這個Frame是出現在OSI第二層的,看懂了吧?
至於IPv6的frame又跟這有所不同了,參見http://www.zytrax.com/tech/protocols/ipv6.html#frame
咳,英文不好,簡單一句話來解釋,IPv6的Header之類的東東都有比較彈性的定義了.


呃,底下是兩種不同的傳輸方式比較表,老百姓平常用的就是IEEE 802.3 broadcast的方法,我覺得IEEE 802.5看看就好...




























































特性類項
IEEE 802.3
IEEE 802.5
邏輯形態
Bus
Single
Ring

物理形態
Star,
Bus

Star
介質
Optic
fiber, Twisted Pair,
Coaxial Cable

Twisted
Pair

頻寬
10 Mbps
4 or 16
Mbps

連接形式
CSMA/CD
Token
Passing

過載信息
Single
1(4
Mbps)或
Multiple(16 Mbps)

最大封包體積
1518
bytes

4500 (4
Mbps)
18000 (16 Mbps)

節點數目
1024
260
節點間隔
2.8m
(minimum)

100m
(maximum)

最長網路距離
2.8km
不等



還有一個不得不提的就是MAC Address
(Meida Access Control Address),這個位址被分兩部份,共六組數字,第一部份的三組是Manufacture
ID﹐也就是廠商 ID﹔而後面的三組是 Card ID。如果我們見到一張卡的 MAC
位址是:02-60-8C-67-CD-54,那麼我們可以知道這張卡是 3Com 的﹐因為 02-60-8C 就是 3Com 的ID。透過這兩組
ID,我們可以在實體上區分各自的網路卡。理論上來說,全世界沒有兩張卡的 MAC Address 是相同的,而且我們也不應去修改它。


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