第三章網路組成元件與設備

本章從網路的傳輸媒介開始，說明各種媒 介與不同網路技術之間的關係，接著帶出構成 網路的四種拓樸架構，然後將存在於網路環境 中的各種小型或大型、功能單純或複雜、個人 或企業使用的各類型設備逐一介紹。 前言

本章學習重點 傳輸媒介 傳輸媒介 網路拓樸架構 網路拓樸架構 網路設備 網路設備 新興網路設備 新興網路設備

傳輸媒介  雙絞線 ( Twist Pair )  同軸電纜 (Coaxial Cable)  光纖 (Fiber) 網路訊號需透過實體媒介才能傳收， 以下為網路常見的傳輸線材 :

雙絞線 可分為無遮蔽式雙絞線 (UTP) 可分為無遮蔽式雙絞線 (UTP) 與遮蔽式雙絞線 (STP) 兩種 有無遮蔽即有無銅網保護 (Shielding) 有無遮蔽即有無銅網保護 (Shielding) STP 價格較 UTP 高，同時外觀較粗 STP 價格較 UTP 高，同時外觀較粗

雙絞線等級

STP 與 UTP 線材 Ｕ TP 線材 Ｓ TP 線材

RJ45 接頭

同軸電纜 以 RG58 線材為代表 以 RG58 線材為代表 傳導核心為多條銅線纏繞在一起 傳導核心為多條銅線纏繞在一起 同時銅網遮罩用來保護傳導核心免於受到 電磁波的干擾 同時銅網遮罩用來保護傳導核心免於受到 電磁波的干擾 缺點為重量太高 且無容錯性 缺點為重量太高 且無容錯性

光纖 高速傳輸，不易受到外界干擾 高速傳輸，不易受到外界干擾 傳送距離較遠，同時安全性高 傳送距離較遠，同時安全性高 施工困難且價格高 施工困難且價格高 常用於骨幹網路 如 HiNet 環島光纖 網路 常用於骨幹網路 如 HiNet 環島光纖 網路

Quiz 1 下列何者並非雙絞線 ()? 下列何者並非雙絞線 (Twist Pair )? 1.UTP 1.UTP 2.STP 2.STP 3.FTP 3.FTP

Quiz 2 下列何者為連接網路卡的連接頭 ? 下列何者為連接網路卡的連接頭 ? 1.RJ-11 1.RJ-11 2.RJ-45 2.RJ-45 3.RJ RJ-100

Quiz 3 下列傳輸媒介, 何者價格最低 ? 下列傳輸媒介, 何者價格最低 ? 雙絞線 ( Twist Pair ) 2. 同軸電纜 (Coaxial Cable) 3. 光纖 (Fiber)

Quiz 4 下列傳輸媒介, 何者最耐扭曲 ? 下列傳輸媒介, 何者最耐扭曲 ? 雙絞線 ( Twist Pair ) 2. 同軸電纜 (Coaxial Cable) 3. 光纖 (Fiber)

Quiz 5 下列傳輸媒介, 何者不受電磁干擾 ? 下列傳輸媒介, 何者不受電磁干擾 ? 雙絞線 ( Twist Pair ) 2. 同軸電纜 (Coaxial Cable) 3. 光纖 (Fiber)

網路拓撲 (Topology) 架構  匯流排網路 ( Bus Network )  星狀網路 (Star Network)  環狀網路 (Ring Network)  混合式網路 網路實體上如何被連結起來 - 即網路的 長相便是網路拓樸，它有四種類別 :

匯流排網路 所有節點共用一條網路線材 ，如同軸電纜 所有節點共用一條網路線材 ，如同軸電纜 優點為佈線輕鬆，成本較低 優點為佈線輕鬆，成本較低 缺點為管理困難，單一節點故障可能會影響 整個網路上所有的節點 缺點為管理困難，單一節點故障可能會影響 整個網路上所有的節點 早期架構常用此種拓樸 早期架構常用此種拓樸 頻寬共享，速度較慢 頻寬共享，速度較慢

匯流排網路

星狀網路 最常見的網路拓樸 最常見的網路拓樸 通常以 集線器為中心，向外擴展 通常以 集線器為中心，向外擴展 具有集中管理的優點 具有集中管理的優點 若某一節點或線路有問題並不會影響整個 網路 若某一節點或線路有問題並不會影響整個 網路 缺點為每台電腦都需佈線至集線器， 缺點為每台電腦都需佈線至集線器，線材管理上會較麻煩

星狀網路

環狀網路 傳送者須先拿到記號 (Token) 才能傳 送資料 傳送者須先拿到記號 (Token) 才能傳 送資料 類似接力賽，一棒接一棒 類似接力賽，一棒接一棒 A 欲傳送給 D ， Token 需先經過 B 與 C 兩台電腦A 欲傳送給 D ， Token 需先經過 B 與 C 兩台電腦 無匯流排網路與星狀網路訊號會碰撞 的缺點 無匯流排網路與星狀網路訊號會碰撞 的缺點

環狀網路

混合式網路 綜合前面三種架構 綜合前面三種架構 綜合星狀網路與匯流排網路 綜合星狀網路與匯流排網路 可依實際環境來架構混合式網路 可依實際環境來架構混合式網路

混合式網路

Quiz 6 下列何種網路拓僕形式價錢最便宜 ? 下列何種網路拓僕形式價錢最便宜 ? 1. bus network 1. bus network 2. star network 2. star network 3. ring network 3. ring network 4. mix network 4. mix network

Quiz 7 下列何種網路拓僕形式最不一影響其他 節點 ? 下列何種網路拓僕形式最不一影響其他 節點 ? 1. bus network 1. bus network 2. star network 2. star network 3. ring network 3. ring network 4. mix network 4. mix network

Quiz 8 下列何種網路拓僕形式由 IBM 設計 ? 下列何種網路拓僕形式由 IBM 設計 ? 1. bus network 1. bus network 2. star network 2. star network 3. ring network 3. ring network 4. mix network 4. mix network

網路設備  網路卡 (NIC)  中繼器 (Repeater)  集線器 (Hub)  交換器 (Switch)  路由器 (Router)  第三層交換器 (Layer 3 Switch)  數據機 (Modem)

網路卡 NIC (Network Interface Card) 可用傳輸速率、網路卡接頭、連接電腦的介 面來區分 可用傳輸速率、網路卡接頭、連接電腦的介 面來區分 網路卡 (NIC) 多支援 10/100M 速率自動 切換 網路卡 (NIC) 多支援 10/100M 速率自動 切換 RJ45 接頭接雙絞線， BNC 接頭接同軸電 纜RJ45 接頭接雙絞線， BNC 接頭接同軸電 纜 由於 USB 2.0 速率可達 480Mbps ，目前 USB 接頭的網路卡也逐漸流行中 由於 USB 2.0 速率可達 480Mbps ，目前 USB 接頭的網路卡也逐漸流行中

網路卡

中繼器 (Repeater) 電子訊號經由網路線材傳送，由於 阻抗的關係，訊號會衰減，需用中 繼器讓再生再生 電子訊號經由網路線材傳送，由於 阻抗的關係，訊號會衰減，需用中 繼器讓再生再生 信號需傳送更遠時使用 信號需傳送更遠時使用 信號的放大與整波用 信號的放大與整波用 乙太網路訊號傳送 200~500 公尺 後，必須用中繼器才能再生訊號 乙太網路訊號傳送 200~500 公尺 後，必須用中繼器才能再生訊號

中繼器

集線器 (Hub) 目的是把雙絞線集中管理 目的是把雙絞線集中管理 通常約有 8 至 16 個 UTP Port – 即可 用 RJ45 接頭來連接雙絞線 通常約有 8 至 16 個 UTP Port – 即可 用 RJ45 接頭來連接雙絞線 透過雙絞線的另一端連接電腦 透過雙絞線的另一端連接電腦 集線器內的所有 UTP Port 都共享固定 (10/100Mbps) 的頻寬 集線器內的所有 UTP Port 都共享固定 (10/100Mbps) 的頻寬 透過 Uplink Port 與其他的 Hub 相連 接 透過 Uplink Port 與其他的 Hub 相連 接

集線器

橋接器 (Bridge) 功能類似集線器 功能類似集線器 早期常被用來與同軸電纜相連來區分網段 早期常被用來與同軸電纜相連來區分網段 目前較少使用 目前較少使用

橋接器

交換器 (Switch) 每個埠都具有獨立的頻寬 每個埠都具有獨立的頻寬 不屬於本身的網路封包是不會被接收到 不屬於本身的網路封包是不會被接收到 外觀與集線器幾乎相同，但價格較高 外觀與集線器幾乎相同，但價格較高 已逐漸取代集線器 已逐漸取代集線器 廣播封包仍會收到 廣播封包仍會收到

交換器每個 Port 有獨立頻寬

路由器 (Router) 利用路由表的資訊把封包路由至正確的目 的地，而路由表可分靜態與動態路由 利用路由表的資訊把封包路由至正確的目 的地，而路由表可分靜態與動態路由 由於網路流量與線路狀態隨時都可能改變， 所以路由 ( 找條正確的路 ) 是很重要 由於網路流量與線路狀態隨時都可能改變， 所以路由 ( 找條正確的路 ) 是很重要 路由協定 :RIP 與 OSPF 路由協定 :RIP 與 OSPF 可隔離廣播風暴 可隔離廣播風暴

路由器路由

第三層交換器 (Layer 3 Switch) 將部分的第三層路由功能交由硬體 (ASIC) 處理，同時具備有交換器的功能 將部分的第三層路由功能交由硬體 (ASIC) 處理，同時具備有交換器的功能 性能優越，但價格較高 性能優越，但價格較高 不同於傳統架構即集線器與路由器的搭配 不同於傳統架構即集線器與路由器的搭配 新世代的網路架構 新世代的網路架構 通常支援 IP 協定 通常支援 IP 協定

數據機 (Modem) 連接傳統的電話線路與別的網路相連 連接傳統的電話線路與別的網路相連 最高速率約 56Kbps 最高速率約 56Kbps 數據機可調變訊號 數據機可調變訊號 - 數位訊號轉成類比 數據機可解調變訊號 數據機可解調變訊號 - 類比訊號轉成數位

Quiz 9 集線器功能為何 ? 集線器功能為何 ? 1. 提供橋接功能 1. 提供橋接功能 2. 把網路的線材集中管理 2. 把網路的線材集中管理 3. 具有獨立頻寬 3. 具有獨立頻寬 4. 為封包路由 4. 為封包路由

Quiz 10 橋接器功能為何 ? 橋接器功能為何 ? 1. 提供橋接功能 1. 提供橋接功能 2. 把網路的線材集中管理 2. 把網路的線材集中管理 3. 具有獨立頻寬 3. 具有獨立頻寬 4. 為封包路由 4. 為封包路由

Quiz 11 交換器功能為何 ? 交換器功能為何 ? 1. 提供橋接功能 1. 提供橋接功能 2. 把網路的線材集中管理 2. 把網路的線材集中管理 3. 具有獨立頻寬 3. 具有獨立頻寬 4. 為封包路由 4. 為封包路由

新興網路架構與設備  超高速乙太網路 :1000Mbps 的區域網路  ADSL 與 Cable Modem: 用電話線或第四台纜 線 來達到高速資料傳收的目的  無線網路 : 利用高頻電磁波來傳送訊號  防火牆路由器 : 具有保護內部網路的路由器

超高速乙太網路 標準為 IEEE 802.3z 標準為 IEEE 802.3z 速度高達 1G ( 即 1000 M) bps 速度高達 1G ( 即 1000 M) bps 仍使用與 100 M 網路的 Cat5 線材 仍使用與 100 M 網路的 Cat5 線材 可以不必使用光纖，所以佈線成本並不高 可以不必使用光纖，所以佈線成本並不高 目前已商品化 目前已商品化 常被架構於骨幹 (Backbone) 網路上 常被架構於骨幹 (Backbone) 網路上

ADSL  利用電話線  訊號用高頻數位壓縮調變與解調變來傳收  一般速率約 512K/64Kbps  距離電信局機房愈遠，傳輸效率愈差  線路獨享，線路品質穩定

Cable Modem  利用第四台電纜線內的上傳頻道 (5- 42MHZ) 與下載頻道 ( MHZ)  一般速率約 512K/64K  若單點故障會導致整個網路節點服務中斷  連線人數愈多，由於頻寬共享，品質較差

無線網路 體積小、不佔空間 體積小、不佔空間 隨時可上網，不必受地點的限制 隨時可上網，不必受地點的限制 可省下佈線與線路維護的費用 可省下佈線與線路維護的費用 免除繁瑣的佈線困擾 免除繁瑣的佈線困擾 已逐漸成為上網的趨勢 已逐漸成為上網的趨勢 目前速率約 10Mbps 目前速率約 10Mbps

防火牆路由器 概念 : 路由器 + 網路安全 概念 : 路由器 + 網路安全 僅讓內部網路存取合法的外部網址 僅讓內部網路存取合法的外部網址 對外阻絕 (1) 網路病毒或 (2) 駭客的破壞 對外阻絕 (1) 網路病毒或 (2) 駭客的破壞 具備網路位址轉換（ Network Address Translation ； NAT ) 功能，即把內部 IP 位址 轉換成對外的真實 IP 位址， 以免內部 IP 直接 暴露於對外的網際網路上 具備網路位址轉換（ Network Address Translation ； NAT ) 功能，即把內部 IP 位址 轉換成對外的真實 IP 位址， 以免內部 IP 直接 暴露於對外的網際網路上

Quiz 12 ADSL 上傳與下載頻寬為 …ADSL 上傳與下載頻寬為 … 1. 對稱 1. 對稱 2. 不對稱 2. 不對稱 3. 其他 3. 其他

Quiz 13 下列何者有被竊聽的危險 ? 下列何者有被竊聽的危險 ? 1.ADSL 1.ADSL 2.Cable modem 2.Cable modem

Quiz 14 網路拓僕共有幾種 ?( 本章所介紹的 ) 網路拓僕共有幾種 ?( 本章所介紹的 ) 1. 1 種 1. 1 種 2. 2 種 2. 2 種 3. 3 種 3. 3 種 4. 4 種 4. 4 種 5. 5 種 5. 5 種 6. 無限多種 6. 無限多種

Quiz 15 數據機不具備下列何種特色 ? 數據機不具備下列何種特色 ? 1. 調變與解調變 1. 調變與解調變 2. 交換器的功能 2. 交換器的功能 3. 可用 RS-232 連接 3. 可用 RS-232 連接 4. 速率不會超過 56Kbps 4. 速率不會超過 56Kbps

Chapter-3 The End