网络传输介质与设备解析：从双绞线到无线通信

"本章节主要探讨了网络传输介质和网络连接设备，特别是存储转发式的工作原理及其在交换机中的应用。同时，详细介绍了有线通信中的各种传输介质，如双绞线、同轴电缆和光纤等，并对双绞线的不同类别和特性进行了深入解析。" 在计算机网络中，存储转发（Store and Forward）是一种核心的交换技术。这种方式下，交换机在接收到数据包后，会先将其存储在内部缓冲区，然后进行错误检测（如CRC校验），确保数据的完整性。一旦验证无误，交换机会解析数据包的目的地址，并根据内部的转发表确定正确的输出端口，再将数据包转发出去。然而，这种工作模式的一个主要缺点是增加了数据传输的时延，因为每个数据包都需要经历完整的接收、检查和转发过程。 网络传输介质是实现数据传输的基础，分为有线和无线两类。有线传输介质包括导向传输媒体，如双绞线、同轴电缆和光纤。双绞线是广泛应用的网络传输线缆，有1类至7类之分，其中5类和超5类双绞线是最常见的网络电缆，适用于100Mbps及以下的传输速度。双绞线通过将导线绞合来减少相邻导线间的电磁干扰，提高信号质量。每根双绞线的建议最大长度为100米。双绞线因其成本低廉、适用性广而被广泛采用，既可以支持模拟传输，也能用于数字传输。 同轴电缆由内导体、绝缘层、屏蔽层和外导体保护套层组成，能有效抵抗外部电磁干扰，适用于高速数据传输。光纤则是利用光的全反射原理，提供极高的数据传输速率和长距离传输，且抗干扰能力强，适合于长距离的网络连接。 无线传输介质则包括无线电短波通信、地面微波接力通信、红外线、激光以及卫星通信，如VSAT卫星通信。这些无线通信方式在无法铺设物理线路或需要跨越广阔地理区域时特别有用，但可能会受到环境因素如天气和障碍物的影响。 物理层的网络互联设备，如集线器、中继器等，主要负责信号的再生和放大，保持信号的稳定传输。数据链路层的设备如网桥和交换机则处理帧级别的转发和过滤，而网络层的路由器则负责IP数据包的路由选择和网络间的数据传输。 网络传输介质的选择和网络连接设备的使用直接影响着网络性能和可靠性。理解这些基础知识对于构建高效、稳定的网络系统至关重要。