3.1.2网络的传输介质

3.1.2　网络的传输介质

数据传输介质是数据传输的物质基础，它是两节点间传输数据的“道路”。

1．双绞线

双绞线（Twisted Pair）是一种最普通、使用最为广泛的传输介质。每一对双绞线由绞合在一起的相互绝缘的两根铜线组成，每根铜线的直径大约1mm。这样可以减少电磁干扰，提高传输质量。电话线就是双绞线。双绞线可以用于模拟传输或数字传输。计算机局域网中经常使用的双绞线有屏蔽和非屏蔽之分。

图3-3　双绞线

2．同轴电缆

在20世纪80年代，同轴电缆是Ethernet网络的基础，并且多年来是一种最流行的传输介质。然而，随着时间的推移，大部分现代局域网中，双绞线电缆逐渐取代了同轴电缆。同轴电缆包括：有绝缘体包围的一根中央铜线、一个网状金属屏蔽层以及一个塑料封套。铜线传输电磁信号；网状金属屏蔽层一方面可以屏蔽噪声，另一方面可以作为信号地；绝缘层通常由陶制品或塑料制品组成，例如聚乙烯（PVC）或特富龙，它将铜线与金属屏蔽物隔开，若这两者接触，电线将会短路；塑料封壳可使电缆免遭物理性破坏，它通常由柔韧性好的防火塑料制品制成。同轴电缆的两端需要有终结器（用50Ω或75Ω电阻连接内外导体），中间需要连接收发器、T形头、筒形连接器等器件。其构造如图3-4所示。

图3-4　同轴电缆

3．光缆

光缆主要分成两大类：单模式（直径5μm）和多模式（直径50μm）。单模光缆携带单个频率的光波将数据从光缆的一端传输到另一端。通过单模光缆，数据传输的速度更快，并且距离也更远。但是这种光缆开销太大，因此不被考虑用于一般的数据网络。相反，多模光缆可以在单根或多根光缆上同时携带几种光波。这种类型的光缆通常用于数据网络。

目前在网络中，光缆主要用做主干线。然而专家预计，在下一个10年中，光缆将逐渐代替UTP成为将数据传输到台式机的主要方式。光缆提供的优点是几乎无限的吞吐量，非常高的抗噪性以及极好的安全性。光缆无须像铜线一样传输电信号，因而它不会产生电流。因此，光缆传输的信号可以保持在光缆中而不会被轻易截取，除非在目标节点处；但另一方面，通过侵入网络，就可以监视铜线传送的信号。

光缆传输信号的距离也比同轴电缆或双绞线电缆所能传输的距离要远得多。它的整个网络长度也得益于无须中继器（基带）或放大器（宽带）。使用光缆最大的障碍是高成本，另一个缺点是光缆一次只能传输一个方向的数据。为了克服单向性的障碍，每根光缆必须包括两股——一股用于发送数据，一股用于接收数据。与铜线不同的最后一点是连接光缆非常困难。

光纤通信的原理　如图3-5所示，入射角∠1，∠2，∠3逐渐增大，∠1’，∠2’是折射角。光纤通信的原理，是基于光线由光密介质进入光疏介质时，在入射角足够大的情况下会发生全反射的特性，当射角达到∠3时，发生全反射，即光波能量几乎全部反射，这样才可以达到长距离高速传输的目的。

图3-5　光纤通信原理图