企业资料通讯 Week2 (讲到Circuit Switching v.s Packet Switching)

**参考资料与文章在文章最下方!!
**这篇有点长，大家看需要的地方就行

比比看:

因为节点上距离的不同， **注:节点:主要是具有网路位址 (IP) 的设备之称

所以又分区域网路 与 广域网路(EX:城市与城市)

不仅要考量线材成本，使用的材质也会影响速度

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有线网路 V.S 无线网路

有线:

无线:

有线错误率较低，无线错误较高

无线的坏处:

• 大家要竞争
• 电磁波衰退
• 杂讯干扰
• P.S.有反射、散射，所以会有多重路径

ADSL v.s Cable modem

ADSL: 独占频宽、安全可靠、ADSL在频宽上要低於Cable Modem、
ADSL则不会受接入网中用户数以及流量的影响

Cable modem:共享频宽、可能有窃听风险、
每一个Cable Modem使用者的加入都会增加杂讯、占用频道

一、名词解释:========================

英文: dedicated =>专用 ，相反为 share

光纤混合同轴电缆（HFC)

同时具有电话线与电缆特性
知道更多:混合光纤同轴电缆

调变 modulation

将讯号的频谱搬移位置 EX:2000HZ 搬到 20000HZ

如果我们的讯号是用无线的方式发射出去，如果没有经过调变，很容易因为各家电台的频率相近而互相干扰，因此我们可以利用调变的方式把讯息分别依托在不同的载波中。这样我们的频谱资源也可以受到充分利用。

可以分频率 、振福、调变相位偏移 的调变

参见维基百科 调变

路由器 router(网路与网路间)

路由器是一种虚拟或实体装置，可促成不同网路之间的通讯。 路由器会分析资讯，以判定资料到达最终目的地的最佳路径

switch 交换器(节点与节点间)

交换器会连接不同装置，并管理网路中的节点对节点通讯

ADSL (非对称数位使用者线路 | Asymmetric Digital Subscriber Line)

Q1:是怎样的非对称?

A1:上行（从使用者到电信服务提供商方向，如上传动作）和下行（从电信服务提供商到使用者的方向，如下载动作）频宽不对称⇒上行比下行慢很多

**把普通的电话线分成了电话、上行和下行三个相对独立的频道，避免互相干扰

**ADSL 终端有一个splitter，把资料讯号与电话讯号分离

DSL modern: 数据机(数位<=>类比)

（英语：Modem，modulator-demodulator的英文缩写）是一个将数位讯号调变到类比讯号上进行传输，并解调收到的类比讯号以得到数位讯号的电子装置

**补充:DSL 与 ADSL 的差别

The simple difference between DSL and ADSL is that DSL is the generic term for Digital >Subscriber Line services, and ADSL, or Asymmetric Digital Subscriber Line, is just one of its >types. There are other types of DSL, such as SDSL and VDSL.
简言之，ADSL是DSL的一种

Read more: Difference Between DSL and ADSL | Difference Between

二、进入正题

今天从有线开始讲

要连上网路，需要找个方法将电脑和「网路」的电缆连接起来。

若直接拉一条又粗又长的电缆到你家，成本会非常高；最直接又简单的方式，就是使用电话线。

因此，出现了网际网路服务提供者 (Internet Server Provider, 简称ISP)；台湾目前以中华电信Hinet为主要业者。

ISP公司使用电话线(拨号)或宽频连线(DSL)，将你的电脑和网路电缆成功的连在一起！

⇒有线网路又分:

电话线网路

电缆网路

⇒ 电话线比电缆成本低啊!!不过网路线也可以当电话线用(在连接网路上)

电缆网路:

参见:电缆调制解调器

缆线数据机 (Cable modem)

也是一种数据机(类比转数位，数位转类比)
参见:数据机
Cable modem主要透过有线电视 (台湾所谓的第四台) 使用的缆线作为网路讯号媒体，同样需要具备数据机来连接到 ISP，以取得网路参数来上网。 Cable modem 的频宽主要是分享型的，所以通常具有区域性，并不是你想装就能装的哩！

Access network:第四台

同轴缆线:有不同(频道⇒这里指的不是一台)频率，可以把好几台影像讯号压缩在一个频道

传统:cable headend broadcast ，所有家户都是搭上同一条同轴缆线

在家里有splitter，分流，一般是一进二出，通常还会接tunner(遥控器控制)

与ADSL差别，ADSL紫色的线是专线

光化箱之後就用光纤，可以集结变成一条线

这是cabal Modem ，下面白色地方接乙太网

电缆网路缺点隐私权问题&建置成本问题:大家都看得到

如果使用人数多，如图，大家一起分享绿色线，影响速度

现代有cabal node，後面是走Fiber cable

采用不同的技术与所处环境有关

HFC所谓的有光纤其实只的是後段才用，接到我家还是线

政府希望一个区域用一家有线电视公司的，EX:台北市阳明山有线公司

缆线网路上传的话其实共用线的家户会看的到，只是被滤掉了

在家里不管是电话线网路还是电视网路都需要modem

router 与 DSL 通常会合再一起，还送你AP 与分享器

网路线八根有序，色彩都是有意义的

别与电话线搞混，无色四根

===如果是企业与学校??

有Router直接拉光纤link to ISP

跟电信签约

是专线

断电网路也断

但是电话不会，就算电力断，断话线还可以(原始不需要电的)

multi-home:

如果有一天停机(使企业损失大)，

公司怕，所以会接另一条ISP(EX:中华 加上 远传)

Q:用有线好还是无线?

传统上认为有线是专用而且频宽大

无线的大家要竞争，慢

现代思维:

成本高EX:拉100条线到原供桌机，

而且现代用好晶片就很快了，还可以移动，(虽然还是会打架)

Wireless access networks(无线网路)

shared network 透过base station(基地台=access point)

wireless Lans EX: WiFi

广域网路(Wide Area Network, WAN) 一般说的3G 4G 5G，

在台湾说的基地台是3G 4G 5G 顶楼装的那种，儿说access point 是指家用wifi

一般wifi 是100英尺但是波会减弱反射

WIFI是IEEE制定802.11

2.4GHz是教育商业频道早期不用钱

去年802.11改名变成wifi6

一般的观感(过去的想法):

家用网路快，用的人少

外面用的人多，传输长，速度慢

频谱

无线网路的频谱是国家重要的资产

每十年一代

前年12月5G频谱拿出来卖，各家电信要竞价

有关於代代更迭

4G频段回收上缴国家，如果不换，旧的基地台不拆，成本!!这些钱都是月租费来的

频率愈高穿墙能力好，穿透建筑物

但是有人想，波长如果长，绕射好啊

所以还是要看状况

基地台 | 蜂巢式网络

我们通常讲基地台会说"蜂巢式网路"细胞

因为基地台范围会重叠，如图每个圆圈是基地台讯号范围

不过有缺点，因为波会往外散并减弱会有模糊地带，虽然无法解读，但是还是有干扰(这时会有讯号工程师在程序测讯号)

解决方法

现在希望把频带加宽或是两根天线

解决跨年使用的人太多收不到网路:开车挂天线

EX:

以前手机适应国家情况，可能只塞大家都用的频道，可能不支援其他频道

因此常常在国外要再用一只手机

全频手机?

支援各种频率

新技术:star link(星链)

在天空上布置网际网路，有三个轨道

买碟、插电、连上app=>目的是未来在火星用

资料的传递

有一块大的message叫 MSG，假设有1000000bit

我们并不是把一大块东西直接传过去，而是切成小小块，现在大概是1500bite为一单位(packet)

速度:

bps :bit per second

Bps: Byte per secod

1 Byte = 8 bit

physical media 实体介质

guided media :有线的

unguided media:无线的

这是缆线部分

twisted pair 双绞线(TP)

RJ45 RJ11头

两股两股绞在一起

cat6还有一根白色塑胶管

cat6a 还有金属薄膜抗干扰

同轴缆线:粗很多，双向传输 multiple channels

fiber 光纤 就是很细的玻璃丝 一根10-100Gbps

全反射，衰减低，光纤可以拉几百公里

low error rate 使用光纤，外界的光进不来，还对外部电磁波免疫

无线

radio 可以双向传输，但比一般guide media 麻烦，还有回声问题、干扰问题

radio link types (无线通常用波的形式)

• microwave

• LAN(EX:WIFI)

• wide area

• 卫星

The network core(具体资料与信息怎麽交换呢?)

切成小块packets，封包交换

router 帮你转换要送去哪

一层是1U

上图是4U

一站一站往下传:

source→Router→destination

速度:R bps

需要 L/R seconds

2-hop 的意思是三站跳两次

交换方式:

store and forward (packet switch)

完整收完Lbits 存在R上面确认，然後再传到D

到底要等多久D才会收到?⇒两倍时间，因为两站

与之相对，是circle-switch(end-to -end)

中间的Router 比较像是中继站，第一个bit到R，R马上往後传，没有封包的概念，就是一直往後送

Packet Switching 优缺点

会有Queueing delay (排队要等)，loss(满出来不见了)

原本A、B到R1还算通顺，到中间紫色的线那里因为只有一条，会有排队现象，而产生delay

而Queue 还是可能会满=>loss ，会被丢掉

Router 功能

1.routing:到底要走哪条路=>会走分散式演算法决定怎麽走比较近

2.forwarding :封包出去进来，要如何设计晶片从port1近来，port 10出去

circuit switch

电路交换要求必须首先在通讯双方之间建立连接通道。在连接建立成功之後，双方的通讯活动才能开始。通讯双方需
要传递的信息都是通过已经建立好的连接来进行传递的，而且这个连接也将一直被维持到双方的通讯结束。

想想古代电话通讯，学校分机也是，下图是古代接线生时期情况

刚开始要先预约专用通路，如果打通，一条通路就被占掉

end to end resources allocated to reserved for 'call'between source& destination

好处是不讲话也不会断

circuit switching也是专用的

坏处是需要等(像是等厕所)

在现代觉得packet switch 比较好

参考资料

缆线规范

Modem 数据机 维基百科

网路概论

缆线数据机

宽频光纤adslcable差别比较

ADSL维基百科

digital headended

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