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所謂「遮蔽層（shielding）」是指包裹某些電纜外層的編織或絞合的金屬（或其他材料）網。遮蔽層會吸收雜散的電子信號（即所謂的雜訊，noise）來保護傳輸的資料。它們不和電纜接觸，也不讓資料失真。雙重遮蔽是指只包含一層絕緣箔片和一層金屬遮蔽層的電纜。在有很多干擾的環境裡，四重遮蔽式電纜非常有用。在四重遮蔽式纜線中的遮蔽層是由兩層絕緣箔片和兩層金屬遮蔽層組成。

圖2.1 展示同軸電纜各層的構造

同軸電纜的芯線傳送組成資料的電子信號。它可以是實心的或者是絞合的。如果是實心的，一般由銅製成。

包裹著芯線的是絕緣層，把芯線和金屬網格分離開來。編織線網可產生接地的作用，防止芯線受到電子雜訊和串音的干擾。（串音是指因相鄰近電線信號溢出而導致的互相干擾。有關於串音更多的細節與討論請見本課後面章節＜非遮蔽雙絞線電纜（UTP）＞

芯線和接地線網必須永遠隔開。如果它們相互接觸，電纜就會短路，此時接地線網上的雜訊和雜散信號將會流向芯線。當兩條芯線接觸或是一條芯線和一條地線相互接觸都會發生短路。接觸將使電流（或資料）產生非預期的流動。如果在家用電路短路會冒火花，使保險絲熔斷或開關斷路。但使用低電壓的電子設備，短路效果並不明顯而且難於檢測。低電壓的短路一般會造成設備發生故障，而導致資料的毀壞。

整個電纜的外部通常以一層非傳導性，由橡膠、鐵弗龍（Teflon）或塑膠製成的外部保覆著。

同軸電纜比起雙絞線電纜更能抵抗干擾和衰減。如圖2.2所示，衰減是指當信號沿銅線長途傳播時，所發生的信號強度降低。

圖2.2 衰減使信號弱化

由於有保護性線網吸收雜訊，所以在電纜內部銅芯傳送的資料不會受到外界雜訊的干擾。基於這個原因，在需要傳輸很長距離但設備較差的環境下，利用同軸電纜來進行可靠的高速率資料傳輸，不失為一個好的選擇。

同軸電纜的類型
　

同軸電纜有兩種類型：

細同軸電纜（thinnet）
　

粗同軸電纜（thicknet）
　

選擇哪種同軸電纜取決於各網路的特殊需要：

細同軸電纜 細同軸電纜是一種柔軟的同軸電纜，大概0.64公分（0.25英吋）粗。因為這種電纜十分柔韌且易於使用，幾乎可用在各種類型的網路佈線上。圖2.3展示利用細同軸電纜連接電腦的網路卡（NIC）.

圖2.3 近距離觀察細同軸電纜，顯示它連接在電腦的位置

細同軸電纜傳送信號距離可達185公尺（大約607英呎），超過此長度之後信號開始衰減。

電纜廠商已經就不同類型電纜的規範達成一致協定（表2.1列出了電纜的類型和描述）。細同軸電纜歸入在RG 58系列中，其阻抗值為50 ohm（阻抗是指電線對交流電流動的阻力，度量單位為歐姆，ohms）。

RG 58系列電纜之間主要的區別是中心的銅線種類。圖2.4展示RG 58電纜的兩個例子，一個以標準的絞合銅線為中心，另一個則是實心的銅線。

圖2.4 圖示絞合銅線或實心銅線兩種不同的RG 58系列同軸電纜線

表2.1 電纜類型

電纜線種類	描述
RG 58 /U	實心銅線
RG 58 A/ U	絞合銅線
RG 58 C/ U	RG 58 A/ U的軍事規格
RG 59	用於寬頻傳輸，如電視電纜
RG 6	比RG 59直徑更大、頻率更高，但也用於寬頻傳輸上
RG 62	ArcNet網路

粗同軸電纜 粗同軸電纜是比較剛性（堅硬）的同軸電纜線，直徑大約1.27公分（0.5英吋）。圖2.5展示粗細同軸電纜之間的區別。粗同軸電纜有些時候是指標準乙太網路（Standard Ethernet），因為粗同軸電纜是目前最通行之乙太網路系統結構中，最早使用的電纜類型。粗同軸電纜的銅芯線比細同軸電纜還要粗。

圖2.5 粗同軸電纜的芯線比細同軸電纜粗

銅芯越粗，電纜所傳送的信號就越遠。這意味著粗同軸電纜將比細同軸電纜能將信號傳送的更遠。粗同軸電纜能將信號傳送500公尺（大約1640英呎）。因為粗同軸電纜可支援資料長距離傳送，有時用來當作連接幾個小型細同軸電纜網路的主幹。

圖2.6展示稱為收發器（transceiver）的設備。收發器把細同軸電纜連接到更大的粗同軸電纜上。專為粗同軸電纜乙太網路設計的收發器包括稱為吸血鬼分接頭（Vampire taps），或稱為刺穿分接頭（piercing taps）的元件，並用它們與粗同軸電纜芯線連接。分接器穿過絕緣層直接與芯線相接觸。在收發器與網路卡之間建立連接，是利用收發電纜（drop cable）連接到收發器上連接單元介面（Attachment Unit Interface,AUI）來達成。粗同軸電纜專用的AUI埠連接器也稱之Digital Intel Xerox（DIX）連接器（以開發該商品和發展其相關標準的三家公司名稱命名），或者又稱為DB-15連接器。

圖2.6 粗同軸電纜收發器以及吸血鬼分接頭（Vampire taps）穿過絕緣層直接與芯線相接觸的情形。

粗同軸電纜與細同軸電纜的比較 依常規來研判，電纜越粗則越不易於操作。細電纜比較柔軟，易於安裝，相對也比較便宜。粗的電纜剛性較高，不易彎曲，因此安裝比較困難一些。如果要在像線管和線槽等狹窄而緊密的空間安裝電纜時，就需要考慮這一點。粗的電纜比細的電纜要貴一些，但能將信號傳送的更遠。

同軸電纜的連接硬體
　

粗同軸電纜和細同軸電纜都使用一種連接元件，稱之為BNC連接器，來連接電纜和電腦。BNC系列有很多種重要類型，包括以下的：

BNC電纜連接器 圖2.7展示BNC電纜連接器。BNC電纜連接器焊接或壓接在電纜的末端。

　

圖2.7 BNC電纜連接器

BNC T型連接器 圖2.8展示BNC T型連接器。用來把電腦上的網路卡和網路電纜連在一塊。

　

圖2.8 BNC T型連接器

BNC圓筒式連接器 圖2.9展示BNC圓筒式連接器。用來把兩段細同軸電纜連成一段較長的電纜。

　

圖2.9 BNC圓筒式連接器

BNC終端電阻 圖2.10展示BNC終端電阻。安裝在匯流排電纜的每一端，以吸收流竄的網路信號。否則，正如我們在第一章<網路基本介紹> 所看到的，信號將會反彈，使得所有網路活動停止。

　

圖2.10 BNC終端電阻

說明

"BNC"縮寫的起源並不清楚，其代表很多不同名詞，從英國海軍接頭（"British Naval Connector"）到"Bayonet Neill Councelman."。由於對縮寫BNC合適的定名並沒有一致的意見，且在科技工業界，該詞普遍是指BNC類型的連接器，所以在本書把這一系列的硬體簡單地稱之BNC。

同軸電纜的等級和消防法規
　

在何處安放電纜將決定使用何種級別的同軸電纜。有兩種等級：

聚乙烯氯化合物（Polyvinyl chloride，PVC）等級
　

防火線材（Plenum）等級
　

聚乙烯氯化合物（Polyvinyl chloride，PVC）是種塑膠，被用來製造絕緣層和大多數電纜外套。PVC同軸電纜較有彈性，且能方便地架設在辦公機構中無遮蔽的區域。然而當它燃燒時，會散發毒氣。

Plenum指的是在許多建築物裡輕鋼架天花板與大樓樓板之間的狹窄空間用來讓冷熱空氣在建築物中流通之用。圖2.11展示在典型的辦公環境中何處應使用plenum等級；何處應使用PVC等級的電纜。消防法規對何種區域應鋪設何種等級配線有詳細指導，因為在Plenum中的煙霧和瓦斯會混合在空氣裡，而在建築物裡的每個人將會吸入毒氣。

圖2.11 消防法規要求在Plenum裡需要用Plenum等級電纜

plenum等級電纜在它的絕緣層和電纜套含有特殊材料。這些材料被證明具有防火能力也產生較少煙霧，相對就減少有害的化學氣體含量。Plenum等級電纜能用於Plenum，也無需導管就能垂直使用（例如在牆上）。然而Plenum級電纜要比PVC電纜更貴，在使用上也比較沒有彈性。

說明

請參考當地的消防和電器法規，以了解在辦公室裡架設網路電纜的規定和需求。

使用同軸電纜的考慮事項
　

當決定使用何種電纜時，請先考慮下述的同軸電纜能力。

如果您需要某種媒體來完成下列任務，請使用同軸電纜：

傳送聲音、影像和資料。
　

使用較便宜的電纜而盡可能傳送遠距離資料。
　

提供合理資料安全性的常見技術。
　

雙絞線電纜
　

最簡單的雙絞線電纜形式為兩根絕緣的銅線相互纏繞。圖2.12展示兩種類型的雙絞線電纜：非遮蔽的雙絞線電纜（UTP）和遮蔽的雙絞線電纜（STP）

圖2.12 非遮蔽的雙絞線電纜（UTP）和遮蔽的雙絞線電纜（STP）

電纜由一定數量的雙絞電線組合在一起，再封上一層保護外殼。不同雙絞線電纜內含的電線數量不一定相同，纏繞消除了源於鄰近的電線對或是由其他設備如電動馬達、繼電器和變壓器所產生的電子雜訊。

非遮蔽的雙絞線電纜（Unshielded Twisted-Pair，UTP）
　

10BaseT規格的UTP是目前最普及的雙絞線電纜，並且正迅速地成為最普及的區域網路電纜。雙絞線電纜每節最長的傳輸距離為100公尺，大約328英呎。

如圖2.13所示之傳統的UTP電纜，由兩根相互絕緣的銅線組成。UTP規範中對每英吋電纜的纏繞數有詳細說明；纏繞數依安置電纜的目的來決定。在北美，電話系統普通使用UTP電纜，並且有很多辦公大廈也已安置了UTP電纜。

圖2.13 UTP電纜

Electronic Industries Association（電子工業聯合會）和Telecommunications Industries Association（電信工業聯合會）（EIA/ TIA）的商業建築物線路架設標準（568A Commercial Building Wiring Standard）詳細規定了適合使用在各種建築物與各種不同配線情形下的UTP電纜種類，目的是向顧客保證產品的一致性。這些標準包括UTP的五大類：

Category 1 指傳統的UTP電話電纜。它能傳送聲音，但不能傳輸資料。1983年以前的大多數電話電纜屬於Category 1。
　

Category 2 此等級擔保每秒可傳輸4 Mbps的資料。它有四組纏繞的銅線。
　

Category 3 此等級擔保每秒可傳輸16 Mbps的資料。它有四組纏繞的銅線，每英吋纏繞3次。
　

Category 4 此等級擔保每秒可傳輸20 Mbps資料。它有四組纏繞的銅線。
　

Category 5 此等級擔保每秒可傳輸100 Mbps資料。它有四組纏繞的銅線。
　

大多數電話系統使用某種類型的UTP。UTP電纜會如此普及的原因之一是很多建築物已經為雙絞線電話系統預先架好線路。通常在預設線路時，也會額外安裝雙絞線電纜以滿足未來連線的需要。如果預先安裝的雙絞線電纜級別能支援資料傳送，它就可以被用於連接電腦網路。然而，仍需小心謹慎，因為一般的電話可能沒有纏繞，還有一些電器特性是進行清晰而安全的電腦資料傳輸所需要。

所有電纜都會存在的一個問題是串音。圖2.14展示兩根UTP電纜之間的串音現像。（本課先前曾討論過，串音定義為一根電纜上的信號干擾另一根電纜上的信號。）UTP特別容易受到串音干擾，但電纜每英吋的纏繞數越大，防止串音干擾就越有效果。

圖2.14 當信號從一根電纜溢出到另一根時就會產生串音

遮蔽的雙絞線電纜（Shielded Twisted-Pair, STP）
　

STP電纜使用一種比UTP的品質更好，更有保護性的銅網外套。圖2.15展示雙纏繞對的STP電纜。STP使用箔片包裹每對電纜，使STP有良好的遮蔽能力，以保護傳輸的資料免受外在干擾，從而支援比UTP更高速率，更遠距離的資料傳輸。

圖2.15 STP電纜

雙絞線電纜元件
　

在我們就雙絞線電纜的纏繞數目和傳輸資料能力加以定義之後，必須再介紹一些安裝時所需的元件。在電話電纜鋪設中，正確安裝的雙絞線電纜網路需要連接器和其他硬體。

連線硬體 雙絞線電纜使用RJ 45電話連接器來連接電腦與電纜。RJ 45連接器和RJ 11連接器相似。圖2.16展示RJ 45電話連接器。RJ 45連接器和RJ 11連接器第一眼看起來很像，但它們有極重要的區別。

RJ 45連接器比RJ 11連接器略大，也不支援RJ 11電話插孔。RJ 45連接器可容納八根芯線，而RJ 11連接器只能容納四根。

圖2.16 RJ 45連接器和插座

下面幾種可用的元件是用來協助安裝大型UTP網路，且讓施工更容易。

配線架（Distribution racks）和機架櫃（rack shelves） 當樓層面積不大時，配線架和機架櫃可以為電纜創造更多的空間，在組織一個有很多連接點的網路時是很有用的。
　

擴充用配線面板 配線面板有很多型式，最多可支援96個連接埠和100 Mbps的傳輸速率。
　

插座耦合器（jack coupler） 這些單個或成對的RJ 45耦合器用來使用在連接配線面板或牆式面板，最多可支援100 Mbps的資料傳輸速率。
　

牆式插座板 支援兩個或更多的耦合器

　

圖2.17 多種雙絞線電纜元件

使用雙絞線電纜的考慮事項
　

在下列情況下，請您使用雙絞線電纜：

區域網路有預算限制。
　

希望以一種在電腦間連接很簡單，且整體安裝相當容易方式來安裝網路。
　

在下列情況下，請不要使用雙絞線電纜：

LAN要求很高的安全性，您必須絕對保證資料的完整。
　

必須進行高速的遠距離資料傳輸。
　

光纖電纜Fiber-Optic Cable
　

在光纖電纜線裡，光纖以調變光脈衝的方式傳送資料，與利用電子方式來傳送資料的銅線電纜相比，是一種比較可靠的資料傳送方式，因為不可能從光纖電纜取出任何電子脈衝，所以這意味著光纖電纜不可能分接，上面的資料不可能因此被偷取。

光纖電纜適用於高速度、大容量的資料傳輸，因為它能保證信號純度，信號也比較不容易衰減。

光纖電纜構成元件
　

光纖電纜是由一根極細的玻璃纖維圓柱（稱之光纖芯）為中心，外層包裹著一層玻璃同心層（稱之軟玻璃層）。纖維有時由塑膠製成，以塑膠製成者更容易安裝，但它傳送光脈衝沒有以玻璃製程者傳送來得遠。

因為信號在玻璃束中只能向一個方向傳遞，所以一根電纜有兩股玻璃束，它們有各自的外套，一股負責傳送，一股負責接收。在每股玻璃束外面都包覆加強用的塑膠同心層配合Kevlar纖維來保證強固。圖2.18是光纖電纜的圖解說明。在光纖連接器上的Kevlar纖維被放置於兩根電纜之間，跟同軸電纜和雙絞線電纜一樣，光纖電纜也包裹著一層有保護作用的塑膠套。

圖2.18 光纖電纜

光纖電纜的傳輸速率非常快速且不受電子干擾的限制。通常傳輸速度是100 Mbps，在實地示範時傳輸速度可高達1Gbps，它可以將信號光脈衝傳送好幾公里遠。

使用光纖電纜的考慮事項
　

下列情況下，請使用光纖電纜：

需要在非常安全的媒體上，進行長距離高速度的資料傳輸。
　

下列情況下，請不要使用光纖電纜：

預算很緊時。
　

沒有專業廠商能幫您正確地安裝並連接設備。
　

說明

由於光纖電纜在目前的定價已經能和高價的銅線電纜競爭。再加上近幾年的情況，用於光纖磨光和中斷光纖上所需要的專門技術也減少不少，因此光纖電纜已比較容易安裝了。.

信號傳輸
　

有兩種技術可用於在電纜上傳輸編碼信號：基頻傳輸和寬頻傳輸。

基頻傳輸
　

基頻系統（baseband system）在單一通道裡發送數位信號。信號以間斷的電脈衝或光脈衝的方式流動。圖2.19展示雙向數位波的基頻傳輸。在基頻傳輸方式裡，單一的數位信號會用所有的通訊通道容量傳輸。數位信號充分利用了電纜的頻寬來構成一個單一通道。術語「頻寬（bandwidth）」是指一個數位通訊系統的資料傳輸能力或傳輸速度，計量單位為每秒傳輸位元數（bits per second，bps）。

圖2.19 顯示在基頻傳輸中數位波

當資料沿著網路電纜行進時，它的強度會漸減，還可能會失真。如果電纜太長，接收到的信號可能無法辨認或是被誤認。

基頻系統有時會使用收發器，將接收來的信號重新再生，再以原有的強度和精確度發送至網路上，作為安全預防措施。這增加了電纜的可用長度。

寬頻傳輸
　

寬頻系統（boardband system），如圖2.20，使用類比信號和一段範圍的頻率。在類比信號傳輸方式中，信號是連續而非間斷的。信號在物理媒體裡以電磁波或光波的方式流動。寬頻傳輸方式的信號流動是單向的。

圖2.20 在寬頻傳輸單向類比信號波

如果有足夠的總頻寬可用，可以在同一電纜進行多重類比傳輸系統如同時支援電纜電視和網路傳輸。

每種傳輸系統分配到一部分總頻寬。對使用特定傳輸系統的所有設備，如使用LAN電纜的所有電腦，都必須經過協調，只能使用分配到頻率範圍來進行通訊。

基頻系統使用轉發器，而寬頻系統則使用放大器（amplifier）來再生類比信號，以恢復它們原有的強度。

在寬頻傳輸中，由於信號只能向一個方向傳輸，為了讓信號抵達所有設備所以必須有兩條流通路徑。通常用下列兩種方式來實作：

使用分配（mid-split）寬頻配置。在此配置裡利用不同的單一頻率或某個範圍內的頻率來將總頻寬分成兩個通道。一個用來傳送信號，一個用來接收信號。
　

使用雙重電纜（dual-cable）寬頻配置。在此配置裡每個設備連兩根電纜。一根用於發送，另一根則用於接收。
　

增加頻寬效能
　

當網路規模和資料通訊量增加時，優先考慮的是如何增加資料傳輸的速度。透過把資料通道的使用效能最佳化，可讓我們能在更少的時間裡交換更多的資料。資料或資訊的最基本形式稱之為單向通訊（simplex）。這意味著資料只從發送者送到接收者。圖2.21展示單向通訊傳輸。廣播和電視是單向通訊傳輸的實例。在單向通訊傳輸中，無法察覺或糾正傳輸程序中發生的問題。發送者甚至無法肯定資料是否被接收者成功接收。

圖2.21 單向通訊傳輸

接下來的資料傳輸方式稱之為半雙向傳輸（half-duplex），資料可沿兩個方向發送，但每次只能有一個方向。短波廣播和無線電對講機是使用半雙向通訊技術通訊的實例。圖2.22展示半雙向傳輸。在半雙向傳輸中，您可以將錯誤檢測和重發損壞資料的請求合為一體。在World Wide Web遨遊便是一種半雙向傳輸的形式。您發出一個對網頁的請求，然後等待它的回應。大多數數據機使用半雙向傳輸。

圖2.22 半雙向傳輸

最有效的資料傳輸方式是全雙向傳輸（full-duplex），資料能同時被傳送和接收，能接收TV頻道又支援電話和網際網路的有線電視系統是一個很好的例子。電話便是一種全雙向傳輸的設備，因為它允許雙方同時講話。圖2.23展示全雙向傳輸。數據機被設計成只能接收或是發送資料，並在傳送模式和接收模式中互相切換的半雙向傳輸。您可以用兩個數據機和兩條電話線建立一個全雙向傳輸的數據機通道。所需要的只是電腦能被連接而且設定成支援這種通訊方式。

圖2.23 全雙向傳輸

IBM電纜系統
　

IBM發展了它自己的電纜系統，它有自身的數量、標準、規格和名稱。然而它的很多參數都和非IBM規範一致。

IBM在1984年引入它的電纜系統。該系統的目的是保證電纜和連接器能滿足IBM設備規範。IBM規範包括以下部分：

電纜連接器（Cable connectors）
　

面板（Face plates）
　

配線板（Distribution panels）
　

電纜型式（Cable type）
　

IBM電纜系統中的一個獨特元件是IBM連接器，和標準的BNC或其他連接器不一樣。IBM Type A連接器，在其他地方稱之為通用資料連接器（universal data connectors），沒有公母接頭之分，您可將兩個接頭中的任意一個翻轉就可相互連接。IBM連線器需要特殊的面板和配線板以配合它們的獨特形狀。

IBM電纜系統也將電纜分成各種類型。例如，IBM Type 3型電纜（聲音級的UTP電纜）相當於標準電纜系統Category 3級電纜（表2.2比較了IBM電纜系統和標準電纜系統的各種型號）。在電纜定義裡詳細說明了對特定的環境下適合使用哪種型號的電纜。系統上所列出電纜都符合美國電線標準（American Wire Gauge,AWG）。

AWG：標準的電纜度量
　

電纜的度量通常遵循最初的AWG標準而以數字表示。（AWG是電線的測量方法，特別是針對電線的粗細度）。電線越粗則其AWG數越小。經常利用電話線粗細來當作一個參考標準，它的寬度是22AWG。14AWG的電線比電話線粗，而26 AWG的電線比電話線細。

表2.2 IBM電纜系統

IBM類型	標準分類	說明
Type 1	遮蔽的雙絞線電纜（STP）	兩對22 AWG的電線，包裹著一層編織遮蔽層。用於電腦和多重存取裝置（Multistation acess units，MAU）。
Type 2	聲音和資料電纜	兩對纏繞的22AWG電線用於資料傳輸；一個外部編織遮蔽層，四對纏繞的26 AWG電線用於聲音傳輸。
Type 3	聲音級電纜	四對實心，無遮蔽層，纏繞的22或24 AWG電線。
Type 4	未定義
Type 5	光纖電纜	兩根採用工業標準的62.5/12.5 mm多模式光纖。
Type 6	資料修補電纜	兩對纏繞的26 AWG絞合電纜，雙重箔和編織遮蔽層。
Type 7	未定義
Type 8	地毯電纜	有一個扁平的外套，適用於地毯之下，具兩對無遮蔽的纏繞的26AWG電纜，傳輸距離限制是Type 1電纜的一半。
Typr 9	Plenum級電纜	防火。具兩對有遮蔽得纏繞電纜。

說明

多重存取裝置（MAU）是權狀環型（Token Ring）網路中的網路集線器，實際配線上採用由中央集線器向外發散的輻射排列，但邏輯上使用環型排列。

選擇電纜
　

要決定那種電纜最適合某個特定場合，您需要回答以下問題：

電纜抵抗內外電子雜訊的能力越高，傳送清晰信號的距離就越遠，速度也越快。另一方面，電纜的傳輸速度、清晰度、及安全性越高，其成本也就越高。

選用電纜的考慮事項
　

像許多網路元件一樣，可以在很多種類的電纜中選擇購買您需要的類型。如果您選擇最便宜的電纜來為大型機構鋪設電纜，在初期會計也許會很高興，但是您很快就會注意到這個區域網路的傳輸速度和資料安全性都是不足需求的。

因此選擇何種電纜是取決於特殊場合的需要。在為小公司建立區域網路和為大型銀行般的大型機構架設網路的電纜選擇上，各有不同的要求。

在本課其他部分，將檢視一些會影響到選擇何種價格和效能等級電纜的因素。

表2.3列出各種電纜的比較資訊

安裝邏輯性
　

安裝和操作電纜是不是很容易？一個距離短且安全性不是主要問題的小規模安裝，並不需要選擇粗又笨重且昂貴的電纜。

遮蔽
　

所需的遮蔽等級將影響電纜的成本。幾乎所有網路都使用某一遮蔽等級的電纜。電纜鋪設區域的雜訊越大，就需要越多的遮蔽。在Plenum級電纜中同樣的遮蔽等級也會更貴一些。

串音
　

串音和雜訊在重視資料完整性的大型網路上可能會導致嚴重的問題。便宜的電纜對外在電場的抵抗力很差。這些由輸電線路、電動馬達、繼電器和無線電發射機所產生的電場使得電纜易受雜訊和串音影響。

表2.3 電纜比較概要

特性	細同軸	粗同軸	雙絞線（10BaseT）	光纖電纜
	（10Base2）電纜	（10Base5）電纜	1電纜
電纜成本	高於UTP	高於細同軸電纜	UTP：最便宜 STP：高於細同軸電纜	比細同軸電纜高，但比粗同軸電纜低
可用電纜	185公尺	500公尺
長度2	（約607英呎）	（約1640英呎）	UTP和STP：100公尺（約328英呎）	2公里: (6562英呎)
傳輸速率	4-100 Mbps	4-100 Mbps	UTP：4-100 Mbps STP：16-500 Mbps	100 Mbps或更高 (> 1Gbps)
彈性	一般	較細同軸電纜差	UTP：最具彈性 STP：較UTP差	較粗同軸電纜差
安裝簡易性	易於安裝	適中	UTP：非常簡單；常預先安裝 STP：	難以安裝
抗干涉能力	很好	很好	UTP：易受干涉 STP：很好	不易受干涉
特色	其他電子支援元件比雙絞線電纜便宜	其他電子支援元件比雙絞線電纜便宜	UTP：和電話線一樣；常預先安裝在支援比UTP更高的傳輸速率	支援聲音資料和影像傳輸。
建議用法	適用於需要很高安全性的中大型網路	連接數個細同軸電纜網路	UTP：有預算限制的小型網路 STP：任何大小的權狀環型網路	用於需要快速和高資料安全性和整合性的任何規模網路。

該列同時提供了非遮蔽雙絞線（UTP）和遮蔽雙絞線（STP）電纜的資訊。
可用的電纜長度隨特定網路而有所不同。隨著技術的發展，可用的電纜長度也會增加

傳輸速率
　

傳輸速率以百萬位元每秒（Megabits per second，Mbps）為單位。現今使用在區域網路的銅線電纜，其傳輸速率的參考標準是100 Mbps。光纖電纜的傳輸速率超過1 Gbps。

成本
　

等級高的電纜可以安全地長距離傳送資料，但相對來說價格也貴一些，等級低的電纜，只能提供較低的資料安全性與更短的傳送距離，也就相對便宜些。

信號衰減
　

不同類型的電纜有不同的衰減率；因此針對不同類型電纜會建議特別的長度限制。如果信號衰減太多，接收信號的電腦將無法解釋信號。因此大多數網路都有錯誤檢驗系統，如果信號太弱而無法了解，該系統就會發出一個重新發送信號。然而重新發送信號需要時間，因此會減緩了網路傳輸速度。

最佳練習2.1 個案研究
　

您被要求審閱顧問公司所提出，針對公司新辦公大樓所設計的電纜架設方案建議書。表2.4和以下圖表闡明了公司的安裝要求。

表2.4 您公司的安裝要求

位置	距離	位置	距離
A到B	15公尺（50英呎）	集線器到A	152公尺（500英呎）
B到C	15公尺（50英呎）	集線器到B	160公尺（525英呎）
C到D	15公尺（50英呎）	集線器到C	168公尺（550英呎）
D到E	61公尺（200英呎）	集線器到D	184公尺（600英呎）
E到F	23公尺（75英呎）	集線器到E	152公尺（500英呎）
F到G	23公尺（75英呎）	集線器到F	130公尺（425英呎）
G到H	23公尺（75英呎）	集線器到G	107公尺（351英呎）
H到I	23公尺（75英呎）	集線器到H	91公尺（300英呎）
I到J	61公尺（200英呎）	集線器到I	84公尺（275英呎）
J到K	15公尺（50英呎）	集線器到J	107公尺（351英呎）
K到L	15公尺（50英呎）	集線器到K	99公尺（325英呎）
L到M	15公尺（50英呎）	集線器到L	84公尺（275英呎）
A到M	221公尺（725英呎）	集線器到M	69公尺（226英呎）
D到M	244公尺（800英呎）	A到J	244公尺（800英呎）

顧問公司建議您公司選擇10BaseT Category 5之UTP電纜。請以上列資訊為基礎，來回答以下問題：

該建議在何處違反了UTP和10BaseT的規格說明？

您建議哪種電纜？

課程摘要
　

以下要點概括了本課的主要內容：

三種網路使用中的主要電纜為：同軸電纜、雙絞線電纜和光纖電纜。
　

同軸電纜可分成兩種：細同軸電纜和粗同軸電纜。
　

細同軸電纜大約0.64公分（0.25英吋）粗，傳送信號距離可達185公尺（大約607英呎）。
　

粗同軸電纜的直徑大約1.27公分（0.5英吋），傳送信號距離可達500公尺（大約1640英呎）。
　

粗細同軸電纜都可使用BNC連接器。
　

同軸電纜有兩種等級，按照它們被用在何處來劃分：PVC級用於開放區域；plenum級電纜屬於防火級別，用於密閉區域如天花板和牆壁內。
　

雙絞線電纜可以是遮蔽的（STP）或非遮蔽的（UTP）。
　

單位長度內的纏繞數目和保護性的遮蔽層提供保護，免受電子干擾。
　

雙絞線電纜分成五種標準稱為（Category）。每種標準都提供了提高資料傳輸速度和抗干擾能力的規範。
　

雙絞線電纜使用RJ－45電話連接頭來連接電腦和網路集線器。
　

IBM使用自己的電纜系統和標準，但和遵循其他電纜一樣的基本技術要求。
　

第二課網路卡
　

網路卡（NIC）提供了在電纜（前一課已有討論）和電腦之間的介面。本課將探討各種網路介面卡及其對網路的影響。同時還討論用來將網路介面卡與電纜相連接的各種連接器。

本課結束後，您將能夠：
　

描述網路卡在網路中的作用，包括準備、傳送和管理資料。
　

描述網路卡設定選項。
　

提出在選擇網路卡時主要考慮事項。
　

描述至少兩項關於網路卡的增強措施，以改進網路的效能。
　

課程估計時間：20分鐘
　

網路卡扮演的角色
　

網路卡（Network interface card），通常稱之為NIC，是扮演在電腦和網路電纜間的物理介面或是連接介面。圖2.24顯示網路卡與同軸電纜連接的情形。

網路卡是安裝在電腦和網路伺服器的擴充槽上。網路卡安裝完後，把網路電纜連接到網路卡之連接埠後，便可將電腦和網路相連。

放映隨書光碟 Demos 資料夾中的 c02dem01 及 c02dem02 影片，可以看到如何安裝網路卡的示範。

圖2.24 網路卡範例

網路卡的作用是：

準備從電腦來的資料以供網路電纜傳輸之用。
　

把資料傳送到另一台電腦。
　

控制電腦和電纜設備之間的資料流程。
　

接收來自電纜的資料，把它轉化成能被電腦中央處理器識別的的位元。
　

用更專業的術語來說，網路卡包含了硬體和韌體（firmware，儲存在唯讀記憶體（ROM）中的程式軟體）以實作在OSI模型中資料聯繫層級（data-link）裡的邏輯連接控制（Logical Link Control）和媒體存取控制（Media Access Control）功能。（請參閱第五章，第一課<開放式互聯系統（Open System Interconnection,OSI）模型> 提供了有關OSI模型的詳情。）

資料準備
　

在透過網路傳送資料之前，網路卡必須將資料從電腦識別的形式轉換成能在網路傳輸的形式。資料透過匯流排（buses）從電腦中移動出來。它實際上是幾個並行排列的資料通路。因為通路是並行排列（parallel）的，所以資料能平行移動而非單一（序列式，serial）的資料流動。

舊式匯流排，如早期IBM個人電腦中是使用8位元匯流排，它可以同時移動8位元的資料。IBM的PC/ AT電腦使用了16位元匯流排，能同時移動16位元的資料。現在的電腦使用32位匯流排。32位元資料在電腦匯流排上並行傳輸。請想像成在32條並行公路上有32輛汽車並排地行駛（並行移動），每輛汽車裝載一個位元的資料。

然而在網路電纜上，資料必須依序進行傳輸。這稱為序列式傳輸，因為此時資料是一個位元接著一個位元地在網路電纜上傳送。換句話說，電纜是條單線道公路，而且資料總是單方向移動。因此電腦不能同時發送和接收資料。

網路卡接收到並行匯流排傳輸出資料，經過轉換後，即變成可在網路電纜序列式通路上傳輸的資料。圖2.25顯示了網路伺服器將並行資料轉換成序列資料的過程。透過將電腦數位信號轉換成電學或光學信號從而可以在網路電纜上傳輸。這是由收發器（發送器transmitter/接收機receiver）來承擔這個責任。

圖2.25 並行資料流轉換成序列資料流

網路地址
　

除了資料轉換功能以外，網路卡還必須在網路上宣告其位置或地址，從而與網路中其他網路卡有所區別。

電子及電氣工程師協會（Institute of Electrical and Electronics Engineer,IEEE）把地址區塊分配給每個網路卡製造商。製造商用通常稱為「燒（burning）」的方式將地址輸入到介面卡的晶片中，把這些地址固定在網路卡上。這樣一來，每台電腦在網路上都有唯一的地址。

網路卡還參與其他幾種功能，如從電腦讀取資料和做好用於網路的準備：

電腦和網路卡必須互相通訊，才能把資料從電腦移動到網路卡上。為了能讓網路卡利用直接儲存存取（Direct memory access，DMA，將在本課後面部分談到）方式來取得資料，電腦會把一部分記憶體空間的宣告給網路卡使用。

網路卡向電腦傳送要求電腦資料的信號。

電腦匯流排把資料從電腦記憶體移動到網路卡。

因為資料在匯流排或電纜上傳輸的速度經常超過網路卡能處理的速度，所以一部分資料會被送到網路卡的緩衝區（被電腦保留下來的記憶體RAM中）。在資料傳輸和接收期期間都會有部分資料暫時存放在這裡。

傳輸和控制資料
　

在傳輸資料到網路前，網路卡實際上已透過網路發出電子資訊到接收資料的網路卡，使兩張介面卡在以下各方面達成一致：

可傳輸之資料組的最大規模。
　

在得到接收確認前可傳輸的資料量。
　

每個傳輸資料組之間的時間間隔。
　

在傳輸確認前等待的時間。
　

每張網路卡，在資料溢出前，能儲存的資料量。
　

資料傳輸速度。
　

如果有一張較新且又更複雜的網路卡與較慢的舊式網路卡通訊時，需要找到彼此都支援的共同傳輸速度才行。某些新式網路卡在設計上可以允許其調整傳輸速度以適應慢速網路卡。

每一網路卡都向其他網路卡發送自身參數信號，並針對其他網路卡之參數來進行調整。在所有通訊細節都確定後，雙方才開始發送與接收資料。

配置選項和設定
　

為了使網路卡正常運作，一般需先設定好一些選項。如圖2.26所示，某些舊式網路卡在設計上使用外置式雙列同軸封裝（dual inline package，DIP）開關來調整選項。

以下是設定選項的例子：

中斷請求（IRQ）。
　

基礎輸入/輸出（I/O）連接埠。
　

基礎記憶體位址
　

收發器
　

說明

舊式網路卡透過軟體、跳線或同時使用二者來進行設定；請詳閱網路卡使用說明書，以便正確運用軟體或跳線來設定。很多新式網路卡已經使用了隨插即用（Plug and Play，PnP）技術；因此需要用手工設定的舊式網路卡已經過時了。（隨插即用將在本課後面部分詳細說明。

圖2.26 使用DIP開關的舊式網路卡

中斷請求線路（IRQs）
　

中斷請求線路（interrupt request lines,IRQs）是在I/O連接埠、鍵盤、磁碟、磁碟機和網路卡上的硬體線路，用來將中斷或請求服務信號傳送到電腦微處理器。

中斷請求線路內建在電腦硬體中，被宣告成不同等級的優先性，以使微處理器能決定服務請求的相對重要性。

當網路介面卡將服務請求傳送到電腦是傳送某種電子中斷信號到電腦CPU裡。電腦的每一設備都必須使用不同的中斷請求線路。當設備設定完成後，中斷線路即被確定。例如後面的表2.5所示。

正如本章稍後談到的，在大多數時候，網路介面卡可使用IRQ3或IRQ5。IRQ5是建議的設定值，而且也是大多數系統的預設定值。使用系統診斷工具可以瞭解已經使用的IRQ類型。

如果沒有IRQ3或IRQ5，可以使用以下清單中的值。表中列出的IRQ通常可以用於網路介面卡。如果電腦沒有使用特定的IRQ的硬體裝置，那麼這個IRQ就應該可以使用

表2.5 標準IRQ設定值

IRQ	CPU為80486處理器（或更高階者）的電腦
2（9）	EGA/ VGA
3	可以使用（除非已經被第二個的序列埠使用COM2，COM4或者匯流排滑鼠使用）
4	COM1，COM3
5	可以使用（除非已經被第二個的平行埠使用LPT2或被音效卡所使用）
6	軟碟控制器
7	第一個平行埠（LPT1）
8	即時時鐘
10	可以使用
11	可以使用
12	滑鼠（PS/2）
13	數學輔助處理器
14	硬碟控制器
15	可以使用（除非被第二硬碟控制器使用）

基礎I/O連接埠
　

基礎I/O連接埠（base I/O port）指定了資訊在電腦硬體（如網路卡）和CPU之間流動的通道。連接埠在CPU中以地址的形式出現。

系統內每一硬體裝置都必須有不同的基礎I/O連接埠。以下清單中的16進位格式地址（系統使用16進位格，而不是10進位來作為其資料處理的基礎）連接埠地址除非已被使用，否則都可以提供給網路卡使用。這些地址一般可供下表緊鄰其後的相應設備使用。查看電腦文件以便瞭解哪些地址已經被使用。

表2.6 基礎I/O連接埠

連接埠	設備	連接埠	設備
從200到20F	滑桿連接埠	從300到30F	網路介面卡
從210到21F		從310到31F	網路介面卡
從220到22F		從320到32F	硬碟控制器（用於PS/2 Model 30）
從230到23F	匯流排滑鼠	從330到33F
從240到24F		從340到34F
從250到25F		從350到35F
從260到26F		從360到36F
從270到27F	LPT3	從370到37F	LPT2
從280到28F		從380到38F
從290到29F		從390到39F
從2A0到2AF		從3A0到3AF
從2B0到2BF		從3B0到3BF	LPT1
從2C0到2CF		從3C0到3CF	EGA/ VGA
從2D0到2DF		從3D0到3DF	CGA/ MCGA（即彩色模式下的EGA/ VGA）
從2E0到2EF		從3E0到3EF
從2F0到2FF	COM2	從3F0到3FF	軟碟控制器；COM1

基礎記憶體位址
　

基礎記憶體位址標示了在電腦記憶體（RAM）中的位置。網路卡用這段記憶體作為緩衝區來暫時儲存輸入輸出的資料方塊架。有時此設定值被稱為RAM起始地址。

說明

資料方塊架是種資訊封包，被視為一個在網路中的傳送單位。通常給網路卡的基礎記憶體位址是D8000。（對於某些網路卡的基礎記憶體位址末位0會被去掉，例如將D8000改成D800。）設定網路卡時必須選用尚未被其他設備使用的基礎記憶體位址。

說明

不使用系統記憶體的網路卡不需要基礎記憶體位址設定值。某些網路卡可以允許您指定用於儲存資料方塊架而預留出的記憶體數量。例如，在某些網路卡中，您可以指定預留16 KB或32 KB的記憶體來當作緩衝區使用。預留記憶體越多，網路效能越好，但同時可供其他用途的記憶體也越少。

選擇收發器
　

網路卡還有些需要在安裝時定義的設定值。例如，某些網路卡同時有一個外置收發器和一個卡上內建（on board）的收發器。圖2.27展示網路卡同時有一個卡上內建、一個外置收發器。在這種情形下，您將必須指定使用哪個收發器，通常是利用卡上的跳線來做出適當的選擇。跳線是把兩個電路連結到一起的小連接器，用於指定介面卡將使用哪條線路。

圖2.27 同時擁有外置和卡上內建收發器網路卡

網路卡，匯流排和電纜相容性
　

為保證電腦和網路之間的相容性，網路卡必須：

符合電腦內部結構（資料匯流排結構）。
　

有供電纜連接的正確類型的電纜接頭。
　

例如，蘋果電腦用來在匯流排網路中通訊的網路卡不能用在環形網路中的IBM電腦上：IBM環形網路所使用者也和那些匯流排中使用的網路卡完全不同；並且，蘋果公司使用了不同的網路通訊方式。

資料匯流排結構
　

在個人電腦中有四種電腦資料匯流排結構：工業標準結構（ISA），擴展工業標準結構（EISA），微通道（Micro Channel），及週邊元件擴展介面（PCI）。每種類型在實際配線上都與其他類型不同。網路介面卡一定要與匯流排相配合。圖2.28顯示四種電腦匯流排型式。

工業標準結構（Industry Standard Architecure，ISA）
　

ISA是運用於IBM PC、XT及AT電腦及其所有相容機種中的匯流排結構。可以利用在擴充槽插卡的方式將多種不同的介面卡新增至系統中。在1984年IBM推出IBM PC/AT電腦時，ISA也從8位元通道晉升為16位元通道。ISA即指擴展槽本身（8位元擴展槽或16位元插槽）。8位元擴充槽明顯比16位元擴充槽短，而16位元擴充槽實際上是由兩個前後並列的擴充槽所組成的。原用於8位元擴充槽的短卡可放入16位元擴充槽中，而反之則不行。

ISA在COMPAQ及其他幾個公司發展EISA匯流排之前是個人電腦的標準匯流排結構。

擴展工業標準結構（Extended Industry Standard Architecure ，EISA）
　

1998年由AST Research、Compaq、Epson、HewlettPackard、NEC、Olivetti、Tandy、Wyse Technology和Zenith等9個電腦公司所聯合提出的匯流排標準。.

EISA相容於ISA，提供了一個32位元的資料傳輸路徑，並包含由IBM公司所提出之微通道匯流排（Micro Channel Architecure,MCA）結構中的附加效能。

微通道系統結構（Micro Channel Architecure，MCA）
　

IBM公司在1998年推出其PS/2電腦時提出該標準。微通道匯流排結構與ISA匯流排在電子及物理特徵上均不相容。不像ISA匯流排，微通道既可作為16位元匯流排使用也可作為32位元匯流排使用，且可由多重匯流排管理處理器獨立來驅動。

週邊元件擴展介面（Peripheral Component Interconnect，PCI）
　

這是目前在大多數Intel Pentium及麥金塔（Apple Power Macintosh）電腦中所使用的32位本機匯流排。目前的PCI匯流排系統結構，多數都能符合隨插即用（Plug and Play）功能的需求。隨插即用既是種設計哲學，也是一系列個人電腦系統結構的規範。隨插即用的目的就是無需使用者介入，就能改變個人電腦的設定。

圖2.28 ISA、EISA、Micro channel、和PCI網路介面卡

網路電纜電纜連線及連接器
　

網路卡在協調電腦與電纜的連接上有3個重要功能：

形成電纜間實際上的連接。
　

產生經電纜傳輸的電子信號。
　

由以下規則來控制對電纜的使用。
　

要為您的網路選擇合適的網路卡，首先必需確定您的網路要使用什麼類型的電纜及連接器。

如前面課程所討論的，每種類型的電纜都有不同的特性，網路卡必須與這些特性相容。同軸電纜、雙絞線及光纖是最常見的電纜類型。

某些網路卡有不止一種連接器。例如，網路卡同時擁有細同軸電纜、粗同軸電纜、及雙絞線電纜連接器並不少見。

如果網路卡有不止一個連接器，而又沒有內建的介面檢測功能，則需使用者藉由修改網路卡上的跳線，或者利用軟體來選擇適當的選項。關於如何正確設定網路卡，請參考網路卡文件。以下三幅插圖顯示在網路卡上找到的三個典型連接器。

在圖2.29中展示在連接細同軸電纜網網路所使用的BNC同軸電纜連接器。

圖2.29 使用BNC同軸電纜連接器來連接細同軸電纜網網路

粗同軸電纜網路連接是使用一個15針（pin）連接單元介面（AUI）電纜從網路卡後方的15針（DB15）連接埠連至外部的收發器上。如本課曾談到的，外接收發器由一個吸血鬼接頭連接到粗同軸電纜網的電纜上。圖2.30顯示15針（DB-15）的AUI連接器線。

圖2.30 使用15針AUI的粗同軸電纜。

重要

小心不要將AUI外接收發器連接頭連接埠誤裝至搖桿的連接埠；兩個連接埠很相似，但某些搖桿連接埠具有5伏特的直流電，這可能危及到電腦與網路硬體。您需要去熟悉特定的硬體設置以確定這個是網路卡連接埠還是搖桿連接埠。同樣地，也不要將25針（DB-25）SCSI連接埠誤連接在並聯印表機連接埠上。舊式的SCSI裝置與這些並聯介面一樣是透過同類型的DB-25的接頭來連接，但這些設備一旦放入錯誤的連接埠則均不會執行。

如圖2.31所示，未遮蔽的纏繞對連線使用的是RJ45連接器。RJ45連接器與RJ11電話連接器類似，但體積更大，內含有8根導線，而RJ11連接器僅有4根。

圖2.31 RJ45連接器

網路效能
　

因為網路卡會影響資料的傳輸，故其對整個網路效能會有顯著影響。如果網路卡速度慢，則資料就不會很快地傳入及傳出網路。在電纜能空出之前，網路是根本不能使用的，速度慢的網路卡會讓大家等待的時間都延長。

在確定了網路卡所需的電腦匯流排、連接器類型、及執行的網路類型等物理條件之後，還必須考慮其他幾個可影響網路卡效能的因素。

儘管所有的網路卡都遵從一定的最低標準和規格，但某些介面卡的增強特性也會顯著地提高了伺服器、用戶端及整個網路的效能。

以下各方面的增強可提高資料透過網路介面卡的移動速度：

直接記憶體存取（Direct memory access，DMA） 透過這種方式，電腦可不使用微處理器而直接將資料從網路介面卡緩衝器移入其記憶體中。
　

分享的介面卡記憶體 在本方式中，網路卡內含與電腦共用的隨機記憶體。電腦可像實際安裝在本機上的記憶體一般識別它。
　

分享系統記憶體 在本方式中，網路卡處理器選擇部分電腦的記憶體來處理資料。
　

匯流排主控（Bus mastering） 透過匯流排主控者，網路卡可暫時支配電腦的匯流排，將資料繞過電腦的CPU，而直接送入電腦的系統記憶體中。使得處理器能從事其他工作從而提高了電腦的執行速度。具匯流排主控功能的介面卡可能會比較貴，但其能將網路效能提高20到70個百分點。EISA、微通道介面及PCI網路卡均有匯流排主控功能。
　

記憶體緩衝器（RAM buffering） 對於大多數網路卡而言，網路資料傳輸速度常超過其處理能力。在網路卡上的RAM晶片就啟動緩衝區的作用。若介面卡收到的資料過多而不能立刻處理時，RAM緩衝區就儲存部分資料等待網路卡處理。這就提高了介面卡的工作效率，並防止該卡成為降低整個網路速度的瓶頸。
　

卡上內建微處理器（On board microprocessor） 有了微處理器，網路卡不需電腦的幫助即可進行資料處理。大多數介面卡都有屬於自己的微處理器可加快網路的執行速度。
　

伺服器
　

由於要處理較高的網路流量，伺服器應該盡可能地配置最高及效能最好的網路卡。

工作站
　

如果主要的網路行為僅限於特定工作，如文字處理，這並不會產生高容量的網路流量，則可採用較便宜的網路卡。但是，仍需提醒一下，在匯流排網路中，速度慢的介面卡可使得全體使用者的等待時間延長，而其他的應用軟體，如資料庫或工程軟體會很快地將不適合的網路卡傳輸能力耗盡。

專用的網路卡
　

到此為止，本課將焦點集中於各類標準網路卡上。在大多數情形下，您會使用上述其中一種標準網路卡，來將每台電腦連接上實體網路中。事實上，在某些情況之下會要求使用特殊的網路連接，因而要使用專用的網路卡。本課的其餘部分將向您介紹三類專用的網路卡。

無線網路卡
　

在某些環境中要求使用非電纜連線的網路。無線網路卡可支援大多數的網路作業系統。下一課將詳細討論無線網路介面卡。

無線介面卡有許多特徵，包括：

室內全方向天線及天線電纜。
　

使網路卡能在特殊網路上運作的網路軟體。
　

故障排除處理的診斷性軟體。
　

安裝軟體。
　

這些網路卡可用來建立完全無線的區域網路（LAN）或向有線區域網路（LAN）中新增無線工作站。

通常，這些網路卡都是與無線集中器（wireless concentrator）聯絡，此無線集中器扮演著像收發器一樣的接收傳送信號的角色。

說明

集中器（concentrator）是將多個來源信號，如由網路終端機傳來者，結合成一個或多個信號，再送往各自目的地的通訊設備。

光纖網路卡
　

在電腦業中「桌面上的光纖」已成為一句醒目的廣告語。當提高傳輸速度以迎合在當今企業內部網路上大量爭奪頻寬的應用軟體及多媒體資料串流需求時，光纖網路卡則可直接與高速的光纖網路相連接。目前此類介面卡的成本已具有競爭力，因此該類卡的使用率可望普及。

遠端啟動的可程式化唯讀記憶體（PROM）
　

某些情形下，基於安全上的考慮，工作站未設有單獨的軟碟。沒有該軟碟則使用者不能複製資訊到軟碟或硬碟上，因此也就不能從工作站獲取任何資料。

不過，電腦通常不是從軟碟啟動就是從硬碟啟動，因此必須有其他來源的軟體來啟動電腦並將其連接於網路上。在這種情形下，網路卡可配置稱為遠端啟動PROM的特殊晶片（可程式化唯讀記憶體），含有可啟動電腦並將使用者連線到網路上的硬體程式編碼。有了遠端啟動PROM，沒有軟碟的工作站就可以在啟動時連接到網路上。

課程摘要
　

以下要點概括了本課的主要內容：

網路卡是提供網路電纜與電腦之間連線的電腦擴充卡。
　

網路卡的功能是在網路上準備、發送、接受以及在環形拓樸中再傳輸資料。
　

網路卡的安裝和其他擴充卡一樣。您必須要正確設定中斷請求（IRQ），基本I/O連接埠地址，及基本記憶體地址。
　

要將網路卡真正安裝於電腦上並與網路相連，則其必需既與電腦的擴充匯流排類型相符合，也要有適合網路電纜的連接器。
　

網路效能受其效能最弱連線的限制。網路卡的許多方面既可增強也可限制網路的效能。故在選擇經濟型的介面卡時應謹慎，有可能這種經濟型的介面卡就是您網路效能的限制因素。
　

最佳練習2.2 故障排除
　

以下列出解決各種網路問題時，您所要提出的關於電纜連線及網路卡的問題：

背景資料
　

第一個故障診斷的問題均應為：

過去該網路連線時，工作正常嗎？
　

第二個問題應為：

之後做過什麼變化？
　

大部分有經驗的網路工程師常會先檢查電纜，因為經驗告訴他們網路的大部分問題都是發生在電纜上。

電纜連接正確嗎？
　

電纜是否破裂或磨損？
　

電纜是否太長？
　

電纜符合網路卡的規格嗎？
　

電纜是否有捲曲或過度彎折嗎？
　

網路電纜是否鋪設在干擾源，如空調、變壓器、及電動馬達附近。
　

最常見的網路卡問題是中斷需求的衝突和收發器的設定。以下問題有助於您確定問題：

是否來自於網路卡。
　

該設定是否與網路軟體所使用的設定相符合。
　

是否在網路卡與其他安裝在電腦裡的介面卡之間有I/O地址的衝突？
　

網路卡與其他安裝在電腦裡的介面卡之間是否有中斷需求的衝突？
　

網路卡與其他安裝在電腦裡的介面卡之間是否有記憶體上的衝突？
　

電纜是否放入正確的介面？（AUI、BNC、或RJ45）
　

網路卡是否設定網路所使用的速度設定？
　

您是否使用了與網路相符合的網路卡？（也就是說，您是否嘗試在乙太網路中使用到Token Ring網路卡？）
　

您是否在電腦中使用多張網路卡，它們的設定是否矛盾？
　

問題
　

再回顧一下以上問題以列出下列情形發生的原因。記住可能會有不止一個原因及解決方法。

您有個架設大約一年，有20個使用者的細同軸電纜匯流排網路。有三個新的用戶端電腦要增加到該網路中。廠商在周末為您安裝了新的電腦，但等到星期一時，沒有任何人能連上伺服器。

列出可能導致網路失效的兩個原因。

說明

以下答案只是提出了一些可能導致問題的原因，但該清單並非就是毫無遺漏的。即使您寫出的答案不在此列，也仍可能是正確的。

對於您上面列出的兩個可能的原因您會怎樣來解決？

您的解決方案如何來糾正您所確定的問題（假設問題能被糾正）

第三課無線網路
　

本課將對無線網路技術作概觀描述，介紹多種無線環境特徵以及主要的無線傳輸和接收元件。

本課結束後，您將能夠：
　

識別三種無線網路類型及其使用方式。
　

描述四種在區域網路中使用的傳輸技術。
　

描述三種在可攜式運算環境中使用的信號傳輸類型。
　

課程估計時間：25分鐘
　

無線環境
　

無線環境經常適用某些環境，有時甚至是必要的網路化選擇。今天，廠商們正以具吸引力的價格提供更多的商品，隨之而來的是銷售和需求的增加，需求一增加，無線環境也將增加和精進。

不要被「無線環境」這個名詞誤導，它似乎意味著網路完全不需要電纜連線。大多數情形下，這並不正確。很多無線網路是這樣的：在一個混合組成的網路當中，無線元件與某個用在這一章早些時候討論過的電纜連線之網路元件進行通訊，該網路稱之為混合型網路（hybrid network）。

無線網路效能
　

無線網路正引起注意，因為無線元件能：

無線網路連線的使用
　

安裝電纜網路本身所具有的困難是推動無線環境更受認同的一個因素。無線連接對下列場所的網路化尤其有用。

繁忙場所，如大廳和接待室。
　

使用者不停地變動位置，如醫院裡的醫生和護士。
　

獨立區域和建築物。
　

基本設定變化頻繁和難以預測的部門。
　

某些建築物，如古蹟，此時如果要安裝電纜會遇到很大困難。
　

無線網路的類型
　

無線網路按其技術分為三個種類。

LAN。
　

延伸區域網路。
　

行動式電腦。
　

各個種類的主要區別是在傳輸設備。無線的LAN和擴展LAN使用發送器和接收器，這些機器為使用該網路的公司所有。移動式運算是運用於公共載波，例如長距離電話公司和地區性電話公司的公共服務來傳輸和接收信號。

LANs
　

除了使用的載具不同，典型的無線網路執行起來和一般電纜網路沒有什麼不同。具有收發器的無線網路卡可以安裝在每台電腦上，使用者和網路通訊就像使用電纜網路一樣。

存取點
　

收發器，有時也稱存取點（access point），向周圍的電腦傳播信號，從周圍的電腦接收信號以及來回地在無線電腦和電纜網路之間傳送資料。

無線區域網路使用小型固定在牆上（wall- mounted）的收發器和無線網路相連接。圖2.32展示筆記型電腦和區域網路之間的無線連接。收發器和移動網路設備建立無線電聯繫。注意這並不是真正的無線區域網路，因為它使用了固定在牆上的收發器和標準的電纜區域網路相連。

圖2.32 筆記型電腦利用無線技術連接到電纜網路的存取點

傳輸技術
　

無線區域網路使用四種技術來傳輸資料：

紅外線傳輸（Irfrared transmission） 紅外線無線網路使用紅外線光束在設備間傳送資料。這種系統會產生非常強的信號，因為信號稍弱就易於受到其他光源，如由窗戶照進來的光線等干擾。現今所販售的多數高級印表機都預先安裝了接收紅外線信號設備。圖2.33展示筆記型電腦使用紅外線光束向印表機發送信號。

因為紅外線的頻寬很大，所以能高速率的傳輸信號。通常紅外線網路的傳播速度可達10 Mbps。

紅外線網路有 四種類型 ：

直線光式網路（Line of Sight network）顧名思義，這種類型的紅外線網路傳輸，發送器和接收器之間需要有一條無障礙直線。
　

散射式紅外線網路（Scatter infrared network）這種技術使發送的信號經牆壁和天花板的散射，最終找到接收器。對限制在30.5公尺（100英呎）以內的區域有效。
　

反射式網路（Refrared infrared network）光學收發器位於電腦附近，然後將信號發送到某個公用位置，然後信號被重新導向到相對應的電腦。
　

寬頻光學中繼站網路（Broadband optical telepoint）這種紅外線無線區域網路提供寬頻服務，有能力處理高品質的多媒體信號，可與電纜網路所提供者相媲美。

　

圖2.33 筆記型電腦使用紅外線光束向印表機傳送資料

雖然紅外線傳輸方式有其速度優勢和使用的方便性，但它在距離超過30.5公尺（100英呎）時，會有傳輸上的困難，它也容易受到來自周圍環境中光線的干擾，而在很多業務環境中都存在此類干擾光線。

雷射傳輸　雷射技術在這一點上和紅外線技術相似，即需要一條直接的可見視線，而且任何遮斷雷射束的人或物都會妨礙資料傳輸。

窄頻（單一頻率）無線電傳輸 這種方式類似於廣播站的廣播。使用者把發送器和接收器調整到同一頻率。因為廣播的範圍可達3000公尺（9482英呎），所以並不需要可見視線對焦。但是因為信號的頻率很高，它從鋼鐵或厚實的牆壁透過時信號易於衰減。

窄頻廣播是一種需要服務提共者申請的服務。該服務的提供者利用美國通訊委員會（Federal Communications Commission，FCC）許可的各種設備來提供服務。這種方式相對慢一些，傳輸速度在4.8 Mbps範圍。

展頻無線電傳輸 寬頻無線電傳輸的無線電廣播設備，以特定範圍的頻率播送信號。有助於避免出現窄頻無線電傳輸中的問題。

可用頻率被分成幾個頻道，稱之頻率跳躍（hops），相當於在起點和終點間需要轉換交通路線的旅程段。展頻頻率介面卡會將頻率調整到特定的頻率（hops），經過一段特定時間後，切換到另一個不同的頻率（hops）。跳躍頻率序列決定了適當的跳躍時間，網路中的所有電腦必須和這個跳躍頻率序列同步。這種類型的信號傳輸有其內在的安全性，因為必須知道頻率跳躍演算法才可能竊聽資料。

要想增加安全性以及防止未被授權的使用者聽到播送的信號，傳送方和接收方可以對傳輸信號加密。

展頻無線電技術提供了真正意義上的無線網路。例如，兩台或更多的電腦裝上擴充頻譜網路卡，配合有內建網路化功能的作業系統，就可以無需電纜連接而扮演對等式網路。另外，只要在原有網路的某台電腦上加上合適的介面卡，就可以將這樣的無線網路嵌入現有的網路。

雖然某些展頻無線電設備能在傳輸距離上－在室外大約為3.22公里（兩英里），室內244公尺（800英呎）以內的環境中－提供4 Mbps的傳輸速度，但一般而言，速度只有250 Kbps （千位元每秒）。這比其他無線網路要慢很多。

點對點傳輸（Point-to Point Transmission）
　

點對點資料傳輸方法並不屬於我們現在定義的網路範疇之內。它使用點對點技術，以把資料從一台電腦直接傳送到另一台電腦，來取代在多台電腦和其他設備之間通訊。然而某些附加元件，如獨立或主機收發器可以應用此類技術。這種技術適用於單機電腦或已連網的電腦上，以組成一個無線資料轉移網路。

該技術包括如下的無線序列資料轉移技術：

採用點對點無線電連結以提供快速、無錯的資料傳輸。
　

穿透牆壁、天花板和地板。
　

支援從1.2到38.4 Kbps的資料傳輸速率，傳輸距離在室內可達61公尺（200公尺），或是如果使用直線傳輸方式的話，大約可達500公尺（0.30英里）。
　

此類型的系統可在電腦之間，或電腦和其他設備如印表機或條碼閱讀機之間傳輸資料。

延伸區域網路
　

其他類型的無線元件能在延伸區域網路中扮演相應電纜元件的角色。例如，無線網路橋接器能夠將網路連接距離增加至4.8公里（三英里）。

多點無線連接線
　

無線網路橋接器提供了一種無需電纜就能連接兩棟不同建築物網路的簡易方式。就像行人高架橋提供了兩點之間的通道，無線網路橋接器提供了兩個建築物之間的資料通道。圖2.34展示連接兩個LAN的無線網路橋接器。例如AIRLAN/ Bridge Plus，用展頻無線電技術建立一個無線骨幹，把不同區域連接在一塊，形成跨距離無線區域網域。傳輸距離隨大氣和地理環境的不同而有所變化，最遠距離可達4.8公里（三英里）。

雖然貴了些，但這樣的設備還是值得的，因為它除去了租用線路的花費。

圖2.34 無線網路橋接器連接兩個LAN

長距離的無線網路橋接器
　

如果無線網路橋接器還不能滿足距離需求，另一種可供考慮的選擇是長距離的無線網路橋接器。同樣使用展頻無線電技術，提供Ethernet和到Token Ring的橋接，但是距離可達40公里（大約25英里）。

如同無線網路橋接器，長距離的無線網路橋接器的花費還是值得的，因為它不需要T1線路或微波連線設備。

說明

T1線路是種高速通訊線路，能處理數位通訊和網際網路存取，傳輸速率可達1.544 Mbps。

行動電腦
　

無線行動網路使用電話傳輸線和公共服務來傳送和接收使用的信號。

分封無線電通訊（packet-radio communication）
　

蜂巢式網路（cellular network）
　

衛星網路（satellite station）
　

移動工作的員工可使用這種技術，用筆記型電腦或PDA來收發E-Mail，交換檔案或其他資訊。

雖然這種通訊方式很方便，但是傳輸速率很慢。傳輸速率只有8 Kbps到19.2 Kbps之間。如果再配合錯誤修正的使用則會更慢。

無線行動網路整合使用行動電話技術的無線介面卡，和電纜網路中的電腦建立連線。筆記型電腦使用小型天線和周圍區域中的無線電廣播塔進行通訊。而低軌道衛星可以接收到手提行動網路設備的低功率信號。

分封無線電通訊
　

該系統將傳輸資料分成資料封包。

說明

封包（Packet）是指在網路設備間傳輸的整體資訊單元。在第三章<了解網路系統> 有更詳細的討論。

射頻資料封包和其他網路資料封包類似。它們都包括：

來源地址
　

目的地址
　

錯誤糾正資訊
　

資料封包連接上衛星後，由衛星來廣播。只有正確地址的設備才能收到廣播的資料封包。

蜂窩式網路
　

蜂巢數位分封資料（Cellular Digital Packet Data，CDPD）使用和蜂巢式行動電話一樣的技術和系統。在現有的類比聲音電話網路當中，當系統不忙時行電腦資料傳輸。速度很快，延遲時間只低於一秒鐘，可以因應即時傳輸所需。

像其他無線網路一樣，必須有方法將蜂巢式網路連接至現有電纜網路。利用乙太介面單元（Ethernet interface unit，EIU），這種設備可提供這種連線。

衛星網路
　

微波系統適用小型距離短的區域網路連接，如利用在校園或工業區內的建築物相互連接上是個不錯的選擇。

微波傳輸是現在美國最廣泛使用的長距離傳輸方式。對兩個直線無障礙位置的通訊效果極好，這些位置如：

衛星到地面的連結。
　

兩座建築物之間。
　

寬廣，平坦，空曠的區域，如水域或沙漠。
　

微波系統由以下組成：

兩個無線電收發器：一個產生（傳輸站），一個接收（接收站）。
　

兩個方向性的天線相對以產生有收發器之間的信號傳輸。這些天線通常安裝在塔上，這樣範圍更廣，並提昇位置以避免了可能阻礙信號傳輸的障礙物。
　

課程摘要
　

以下要點概括了本課的主要內容：

無線網路經常適用某些環境，有時甚至是必須的網路選擇。
　

在無線網路中運作的電腦除了網路卡是和收發器而不是和電纜相連以外，其他如同有線網路中電腦一般。
　

無線區段可能是點對點的（距離短或相互能看見的）或者是長距離的。
　

無線網路使用紅外線、雷射、窄頻無線電、和展頻無線電信號來傳輸資料。
　

無線網路橋接器能連接相隔40公里內（大約25英里）的建築物。
　

蜂巢式網路、衛星網路、和封包無線電通訊增加了網路的移動能力。
　

最佳練習2.3：網路規劃問題
　

本練習提供您規劃網路的兩方面經驗（選擇適當的媒體和選擇適當的網路卡）。

第一部分：選擇網路媒體
　

研究顯示大約百分之九十的新建網路安裝時使用UTP電纜和star- bus拓樸。因為安裝電纜中的大多數成本是在人工成本上，所以使用Category 3類UTP和Category 5類UTP在成本上沒有多大的區別。大多數新建的網路安裝時使用Category 5類，因為它支援的傳輸速度可達100 Mbps。Category 5類允許您先安裝10 Mbps網路，以後再升級到100 Mbps。當然UTP電纜並不是對所有網路化解決方案都適用。

以下問題會提示您考慮所需要的網路電纜。在適用於您場所的選項旁邊做一個標記。要確定哪種類型的電纜設定最適合您的場所，將有標記的各種類型電纜（UTP、同軸電纜、STP、光纖電纜）指標數目總和相比較。標記最多的網路類型應為首選，除非對某種特殊電纜類型如光纖電纜，有明確要求（考慮到距離和安全性）。當有多於一種類型的電纜可選時，只要有可能就採用UTP。

說明

UTP現在是網路佈線最流行的選擇。除非在選擇其他類型網路電纜時有其他令人信服的理由，否則UTP應當是首選。

下面的問題中，「任一」意味著UTP是其中之一的選擇，要正確決定尚有賴於其他的場所因素。「視其他因素而定」意思是需要考慮這些答案中，未列出的其他因素。

發覺和修理故障的簡便性以及長期維護的成本重要嗎？