基本要求：介绍各种物理层传输介质（包括双绞线、同轴电缆、光纤以及无线传输介质等），为了提高读者的实践能力，还介绍了在局域网中和广域网中的接口规范和线缆的制作等。

第3章物理层 基本要求：介绍各种物理层传输介质（包括双绞线、同轴电缆、光纤以及无线传输介质等），为了提高读者的实践能力，还介绍了在局域网中和广域网中的接口规范和线缆的制作等。

第3章物理层 • 教学重点和难点： • 描述物理层的功能； • 描述物理层传输介质； • 了解物理层的网络设备（中继器和集线器）； • 理解线缆的规范和连接方式； • 描述如何制作和测试线缆。

第3章物理层 任务：双绞线网络线缆的制作与测试。在制作双绞线网络线缆之前，我们有必要先理解一下物理层的功能及常见的传输介质及接口规范。

3.1 物理层功能 物理层的功能就是实现在传输介质上传输各种数据的比特流。物理层并不是物理层设备或物理媒体，它定义了建立、维护和拆除物理链路的规范和协议，同时定义了物理层接口通信的标准，包括机械的、电气的、功能的和规程的特性。

3.2 传输介质 双绞线同轴电缆光纤有线传输介质将信号约束在一个物理导体之内传输介质无线电波红外线激光无线传输介质不能将信号约束在某个空间范围之内，故又被称为无界介质、非导向传输介质

3.2.1 同轴电缆 3.2 传输介质

作用作用作用 3.2 传输介质 1. 同轴电缆的结构传输电磁信号中央铜导线绝缘层将铜线与金属屏蔽物隔开结构屏蔽噪声、隔离外来的电信号网状金属屏蔽层塑料保护外皮

3.2 传输介质 2. 同轴电缆的分类直径1.27厘米，传输距离为500米（10Base5）。粗缆同轴电缆直径为0.635厘米，传输距离为185米（10Base2），细缆 50Ω的终端电阻，来防止信号的反射

3.2 传输介质 细缆终端电阻

3.2 传输介质 3. 连接器（1）粗缆连接器

3.2 传输介质 （2）细缆连接器 BNC连接器 BNC T型接头

3.2 传输介质

3.2.2 双绞线电缆 双绞线是把两根具有绝缘保护层的铜导线按一定密度互相绞缠在一起形成的线对组成。把一对或多对双绞线放在一条导管中便成了双绞线电缆。常用的双绞线电缆是由4对双绞线按一定密度反时针互相扭绞在一起的。 3.2 传输介质 1. 双绞线电缆概述

蓝色棕色绿色橙色 3.2 传输介质 4对UTP电缆的4对线具有不同的颜色标记，每个线对都有两根导线。其中一根导线的颜色为线对的颜色加一个白色条纹，另一根导线的颜色是白色底色加线对颜色的条纹。

3.2 传输介质 2. 双绞线电缆的分类屏蔽双绞线（STP）双绞线非屏蔽双绞线（UTP）

拉绳：外皮下面 导线双绞线对 UTP电缆截面图 STP电缆截面图外皮 3.2 传输介质

RJ45水晶头 RJ45信息模块屏蔽RJ45信息模块 3.2 传输介质 3. 连接器件

3.2 传输介质 • AVAYA（亚美亚） • 美国安普（AMP） • 美国IBM公司 • 西蒙（SIEMON）公司 • 美国泛达Panduit综合布线系统 • 法国阿尔卡特（ALCATEL）公司 • 大唐电信科技股份有限公司 • TCL国际电工 4. 双绞线的主要品牌

3.2.3 光纤 光纤纤芯包层涂覆层 3.2 传输介质 1. 光缆的组成

折射角 包层包层（低折射率的媒体）纤芯纤芯（高折射率的媒体）入射角包层（低折射率的媒体） 3.2 传输介质

低折射率(包层) 光线在纤芯中传输的方式是不断地全反射高折射率(纤芯) 3.2 传输介质

3.2 传输介质 2. 光纤的分类均匀光纤（突变型光纤）照折射率分布不同来分非均匀光纤（渐变型光纤）单模光纤按照传输的总模数来分多模光纤

电信号 电信号光信号终端终端发送器接收器 3.2 传输介质 3．光纤通信系统

3.2 传输介质 4．光纤连接器

3.2 传输介质

3.2 传输介质 5．与光纤连接的设备（1）光纤收发器

3.2 传输介质 （2）光接口网卡

3.2 传输介质 （3）带光纤接口的交换机

3.2.4 无线传输介质 微波通信激光通信红外线通信 3.2 传输介质

3.3.1 局域网物理层规范 3.3 线缆的规范在局域网中，最常用的标准是IEEE802.3定义的以太网标准。关于IEEE802.3标准中定义的以太网、快速以太网、千兆位以太网、万兆位以太网等以太网的物理层规范。

3.3.2 广域网物理层规范 3.3 线缆的规范广域网物理层协议定义了数据终端设备（DTE, Data Terminal Equipment）和数据电路端接设备（DCE，Data Circuit Equipment）之间的接口规范和标准。

3.3 线缆的规范 DTE/DCE接口框图

广域网物理层的实现 3.3 线缆的规范

机械特性 • 电气特性 • 功能特性 • 规程特性 3.3 线缆的规范 1. 物理层接口标准

3.3 线缆的规范 2. EIA RS-232C/V.24 接口标准

3.3 线缆的规范

3.4.1 常见物理层组件 3.4 常见物理层设备与组件物理线缆连接头常见物理层组件连接插座转换器

3.4.2 常见物理层设备 3.4 常见物理层设备与组件中继器常见物理层设备集线器

3.4 常见物理层设备与组件 中继器具有对物理信号进行放大和再生的功能，将其从输入接口接收的物理信号通过放大和整形再从输出接口输出。 1. 中继器

3.4 常见物理层设备与组件 中继器的功能 • 按位传递信息； • 放大或再生信号； • 扩展网络连接距离； • 扩充工作站数目。

3.4 常见物理层设备与组件 中继器的使用原则用中继器连接的以太网不能形成环型网；必须遵守MAC（介质访问控制）协议的定时特性，即用中继器将电缆连接起来的段数是有限的。对于以太网，最多只能使用4个中继器，意味着只能连接5个网段即遵守以太网的5-4-3-2-1规则。

集线器就是通常所说的Hub，就是一种多端口中继器。集线器就是通常所说的Hub，就是一种多端口中继器。 3.4 常见物理层设备与组件 2. 集线器

3.4 常见物理层设备与组件 • 对接收到的信号进行再生放大，以扩大网络的传输距离。 • 集线器只是一个多端口的信号放大设备。 • 集线器只与它的上联设备进行通信，同层的各端口之间不直接进行通信，而是通过上联设备再通过集线器将信息广播到所有端口上。集线器的功能

3.4 常见物理层设备与组件 集线器的分类按供电方式可分为：按网关功能可分为：按端口数划分可分为：无源HUB、有源HUB。无管理HUB、管理式HUB。 8口、12口、16口、24口、48口等HUB。

3.4 常见物理层设备与组件 集线器的分类按适用的网络类型可分为：按提供带宽可分为：目前HUB可分为：以太网HUB、令牌环网HUB、FDDI HUB、ATM HUB。 10Mbps、10/100Mbps、100Mbps、10/100/1000Mbps HUB。切换式HUB、共享式HUB、堆叠共享式HUB。

3.5.1 双绞线跳线制作工具 普通RJ45 压线钳 AMP专用压线钳 3.5 任务：双绞线跳线制作与测试

110型单线打线工具 110型4对打线工具 3.5 任务：双绞线跳线制作与测试

3.5 任务：双绞线跳线制作与测试 打线保护装置

3.5.2 制作标准与跳线类型 T568B标准接线 3.5 任务：双绞线跳线制作与测试 1. T568-A与T568-B标准

T568A标准接线 3.5 任务：双绞线跳线制作与测试

基本要求： 介绍各种物理层传输介质（包括双绞线、同轴电缆、光纤以及无线传输介质等），为了提高读者的实践能力，还介绍了在局域网中和广域网中的接口规范和线缆的制作等。