局域网扩展：多集线器连接与传输介质解析

"本章详细介绍了传输介质与网络连接设备，特别是如何利用多个集线器构建更大规模的局域网。在某大学的案例中，三个独立的系通过集线器各自建立局域网，形成了三个独立的碰撞域。本章内容包括网络传输介质、物理层、数据链路层及网络层的网络互联设备，涵盖了有线和无线通信的各种方式，如双绞线、同轴电缆、光纤以及各种无线通信技术。" 在构建更大规模的局域网时，使用多个集线器是一种常见的方法。集线器(Hub)工作在OSI模型的数据链路层，它能够将多个端口连接在一起，允许不同端口间的设备通信。在上述描述的场景中，某大学的三个系各自拥有一个局域网，通过集线器形成各自的碰撞域，这意味着在同一碰撞域内的设备之间可能发生数据包冲突，因为它们共享同一物理介质。为了扩大网络覆盖并避免过多的冲突，可以将这些集线器互连，使得不同系的局域网可以相互通信，同时扩展了物理网络的范围。 网络传输介质是数据传输的基础，它们分为导向和非导向两种类型。导向传输介质，如双绞线、同轴电缆和光纤，提供了有线的通信路径，其中电磁波沿固体介质传播。非导向传输介质则包括无线通信方式，如无线电短波、地面微波接力、红外线和激光，以及卫星通信，如VSAT卫星通信。 双绞线是局域网中最常用的传输介质之一，分为屏蔽和无屏蔽两种类型，如UTP（Unshielded Twisted Pair）和STP（Shielded Twisted Pair）。双绞线的绞合设计有助于减少电磁干扰，提高信号质量。根据其性能和速度，双绞线分为多个类别，从1类到7类，最常见的是用于100Mbps传输的5类线和超5类线，以及适用于千兆以太网的6类线。标准规定，一般计算机网络的UTP电缆长度不应超过100米。 双绞线的特点包括支持模拟和数字传输，频率范围广，且成本相对较低。尽管如此，每个端口只能连接一个设备，限制了其在大规模网络中的应用。为了克服这些限制，可以使用交换机(Switch)等更高级的网络设备，它们提供多个端口并允许多个设备同时通信，减少了冲突，提高了网络效率。 理解传输介质和网络连接设备的选择对于构建高效、稳定且扩展性强的网络至关重要。通过合理地选用和配置这些设备，可以满足不同规模和需求的网络环境。