第4章 网络设备电子教案
本章教学目标
1. 了解传输介质的评价因素；
2. 掌握同轴电缆、双绞线、光缆以及无线传输介质的结构、分类及主要的性能指标； 3. 理解物理层设备在计算机网络中的地位，掌握调制解调器、中继器和集线器的工作原理、分类及其主要功能，能够掌握物理层设备在网络中的正确安装与使用；
4. 理解数据链路层设备在计算机网络中的地位，掌握网卡、交换机和网桥的工作原理、分类及其主要功能，能够掌握数据链路层设备在网络中的正确安装与使用；
5. 理解网络层及以上高层设备在计算机网络中的地位，掌握路由器、网关的工作原理、分类及其主要功能，理解路由器在网络中的正确安装与使用，掌握不同网关在网络中的作用；
6. 了解路由器常用配置命令；
本章教学重点：
1. 各传输介质的主要性能指标； 2. 各网络设备的正确使用与安装；
本章教学难点
各网络设备的工作原理
本章学时
本章的总学时约12～14个学时
网络传输介质一
教学目标
1. 理解传输介质的评价因素；
2. 掌握同轴电缆的结构、主要特性及性能指标； 3. 掌握双绞线的结构、主要特性及性能指标。
教学重点
同轴电缆与双绞线的主要性能指标
教学难点
传输介质的选择
教学课时
讲授2课时
教学设想
传输介质我们平时见的最多的是同轴电缆，在有线电视非常普及的今天，没见过同轴电缆的人可能非常少，在教学中可以从同轴电缆入手进行教学。网络使用的传输介质除了无线介质不可见外，其他的都还能见到，所以在教学时，教师应该准备一些传输介质的实物，以方便学生的认知，更好地进行教学。
教学过程
一、引入
传输介质是信息传输的物理通道，提供可靠的物理通道是信息能够正确、快速传递的前
提。在网络设计时，必须决定使用什么传输介质，传输介质选择的不同，网络整体性能上会有很大的差异。传输介质的选择必须根据设计要求将连网需求与介质特性进行匹配，通常需要考虑的性能指标主要有：传输速率、成本、抗噪性、可扩展性以及连接性等五个方面。本次课我们学习传输介质中最常见的同轴电缆和双绞线的一些知识。
二、新授课
网络传输介质（板书）
1. 介质特性与性能指标（板书） ⑴ 介质特性（板书）
? 物理特性 对传输介质物理结构的描述。
? 传输特性 传输介质允许传送的信号类型（数字或模拟信号），以及调制技术、传输容量与传输频率范围。
? 连通特性 允许点到点或多点连接。 ? 地理范围 传输介质最大传输距离。
? 抗干扰性 传输介质防止噪声与电磁干扰对传输数据的影响的能力。 ? 相对价格 元器件、安装与网络维护的费用。 ⑵ 性能指标（板书）
? 传输速率：是指单位时间内介质能传输的数据量，以Mbps进行度量。 ? 成本：主要包括介质的购买成本、安装成本、维护和升级成本。
? 可扩展性：是指网络介质允许的3种物理规格：最大段长度、段最大节点数、网络最大长度。
? 连接性：介质与网络设备的连接特性。 ? 抗噪性：传输介质对噪声的屏蔽成度。 2. 同轴电缆（板书）
⑴ 同轴电缆的结构（板书） 同轴电缆由两个导体组成，是一个网状空心圆柱导体围裹着一个实心导体的结构，内部导体可以是实心导线，也可以是多股的绞合线，运载着组成数据的电子信号；外部导体可以是单股线，也可以是编制的网状线，多数是编制的网状线，起着吸收外界电子干扰信号，保护缆线传输的数据，并将缆线所传输的电子信号屏蔽起来，防止对外界产生电子干扰的作用。内部导体用固体绝缘材料固定，固体绝缘材料将导体与屏蔽物隔开。 (教师出示同轴电缆的实物，并结合实物讲解同轴电缆的结构及各个部分的作用)
⑵ 同轴电缆的规格（板书）
规格 RG-58A/U细缆 RG-58C/U细缆 RG-8粗缆 RG-11粗缆 RG-59 RG-62A/U 阻抗 50Ω 50Ω 50Ω 50Ω 75Ω 93Ω 铜适用网络 10Base2以太网 RG-58A/U的军用版本 10Base5以太网 10Base5以太网 有线电视网 ARCnet和IBM3270终端 ⑶ 同轴电缆的类型
同轴电缆可以分为粗缆和细缆两种。（板书） ⑷ 同轴电缆的主要特性（板书）
? 物理特性
? 传输特性：同轴电缆根据其带宽的不同，可以分为基带同轴电缆和宽带同轴电缆。 ? 连通性
? 地理范围：可达几十公里 ? 干扰性：较强 ? 价格
⑸ 性能指标（板书）
传输速率：理论值为10Mbps。 成本：因芯径的变化有差异。
可扩展性：粗缆最大段长度为500m，每段最多可以容纳100个节点，网络最大长度大约为2500m；而细缆最大段长度约为200m，每段最多可以容纳30个节点，网络最大长度大约为925m。
连接性：细缆使用BNC、T型连接器将电缆与网络设备相连，并且需要在网络总线两端各安装一个20欧姆的终结器以吸收反射电波；粗缆与网络设备的连接需要收发器。
抗噪性：良好。 3.双绞线（板书）
⑴ 双绞线的结构（板书）
双绞线电缆由绝缘的彩色铜线对组成，每根铜线的直径在0.4mm～0.8mm，两根铜线互相缠绕在一起。将两根铜线缠绕在一起有助于减少噪声影响。在一对电线中，每英寸的缠绕越多，对所有形式的噪声的抗噪性就越好，但缠绕率高也将导致信号的更大的衰减。（教师出示双绞线实物，结合实物讲解双绞线的结构）
⑵ 非屏蔽双绞线（板书） 剖面图
分类：1～6类线的分类。 性能指标：
? 传输速率：双绞线的传输速率≤100Mbps。 ? 成本：成本很低
? 可扩展性：最大网段长度为100m，每个逻辑段最多能容纳1024个节点，整个网络的最大长度与所使用的网络传输方法有关。
? 连接性：使用的是RJ-45连接器作为双绞线与网络设备的连接接口。 ? 抗噪性：非屏蔽双绞线最大的弱点就是抗干扰性差。 ⑶ 屏蔽双绞线（板书） 剖面图
分类：没有相关的国际规定。 性能指标：
? 传输速率：屏蔽双绞线的传输速率≥100Mbps，可以高达500Mbps。 ? 成本：成本不高
? 可扩展性：最大网段长度为几百米以内。
? 连接性：使用的是RJ-45连接器作为双绞线与网络设备的连接接口，但需要提供屏蔽地，安装比较复杂。
? 抗噪性：屏蔽双绞线抗干扰性要强于非屏蔽双绞线。 4.常用术语的含义（板书）
“10Base-T”的名称命名分为三个部分，数字“10”表示带宽，单位为Mbps，10表示10Mbps，若为100则表示100Mbps；“Base”指带宽使用方式，Base指基带传输，Board指宽带传输；“T”指传输距离，作为专用符号，若为2表示最大传输距离200m，T表示介质为双绞线，物理星形拓扑，传输距离为100m，若为F则表示光纤网络。
三、课堂练习
1. 主要从几个方面来对传输介质进行评价 2. 同轴电缆的结构是怎样的？
3. 屏蔽双绞线与非屏蔽双绞线的主要区别是什么？ 4. 10Base-T中的T是什么含义？
四、课堂总结（学生与老师共同完成） 1. 传输介质的介质特性与性能指标 2. 同轴电缆 3. 双绞线 五、作业
本章练习2⑴⑵⑶⑷⑸ 、3⑴⑵⑶⑷ 六、教后记
