網路卡

網路卡可以說是我們進入網路世界之門﹐如果網路卡不工作﹐那麼您也就被屏之門外了。所以﹐首先要選擇和安裝好網路卡是非常重要的一關。

現在的網路卡多會帶有一張磁片﹐除了裡面提供了給不同作業系統使用的 Driver 之外﹐應該還有一個設定程式的。它可以用來設定網卡的 IO﹑IRQ﹑DMA﹑或是使用 PnP ﹔也可以設定連線類型﹐比如﹕BNC﹑RJ45 ﹐或 AUTO﹔同時還可以選擇使用 Boot ROM 與否。有些還帶有測試程式來確定網卡是否正常工作。

正如前面所述﹐不同的網路形態會決定不同的網路卡﹐但不管使用何種類型的網路卡﹐關鍵的還 是它要能夠在您當前的作業系統上工作﹐而且還要考慮到它的穩定性和速度。現在市面上通常見到的是 Ethernet 10/100 網路卡﹐那個 10/100 就是速度﹐也可以說是傳輸量﹕100 Megabits/每秒﹐注意﹕千萬不要將 Mbps 和 MBps 搞混了﹐因為前者是每秒 Millions of bits ﹐而後者是每秒 Millions of bytes ( 1byte=8bits﹐相差 8 倍之多哦~~ Byte 是電腦的運算單位﹐而 bit 則是網路的傳輸單位﹐要注意分清楚)。那個10/100 的意思就是支持 10Mbps 和 100Mbps 兩種速度的網卡。以前 10/100Mbps 網卡的價錢比單純 10Mbps 的網卡貴幾乎十倍價錢﹐不過現在它們的價錢多了(當然﹐名牌子的10/100網卡還依然很貴)。從現在起，市面上已經有 1000Mbps(gigabit) 網路卡在銷售了。還聽說 10 或 100 gigabit 的網路卡規格也都制定好了。

Anywan，要連上網路﹐首先要設定好網路卡。

網線

雖然網路卡設定好了﹐離開網線什麼地方也接不上去。

選擇一個網線系統也要考慮到很多因素的﹐比如﹐您的網路架構 --- 您需要什麼樣的物理形態和邏輯形態﹖什麼樣的網線既不會超支預算又可以符合傳輸要求(速度和距離)﹖您需要什麼樣的接頭來連接它們﹖等等。同時﹐不同類型 的數據要求(如純文字﹑大量的圖片﹑影像﹑和語音等)﹐以及電腦之間的距離長短﹐也會影響到網線的取材。

網線也有分好幾種類型﹕

雙絞線(Twisted Pair Cable)

通 常由兩對或四對相互纏繞的銅線組成。為什麼要把線纏繞著呢﹖因為任何電流流經導體都會產生電波干擾 (RFI﹐ Radio Frequency Interference)，在網路傳輸中，我們稱這類干擾為 "串音" (Cross Talk)。若是相鄰的導體的電流方向是一致的話，那彼此的干擾就會重疊﹔但若是電流方向相反的話，則彼此抵消。因此，將兩條線相互的旋轉纏繞著的話﹐一 來可以更容易確保其電流方向是相反的，同時彼此產生的干擾也會因其纏擾而抵消得更徹底。雙絞線還分為屏蔽雙絞線(STP﹐Shielded Twisted Pair) 和非屏蔽雙絞線(UTP﹐Unshielded Twisted Pair)。其唯一分別是 STP 有一層導電金屬膜將每對雙絞線包裹起來﹐提供更透徹的抗干擾能力。當然﹐STP 比 UTP 要貴多了﹐但在一些 UTP 實在應付不來的場合裡﹐還是物有所值的。它們的外觀分別如圖﹕

Elecrtonics Industry Association (EIA), Telecommunications Industry Association (TIA), 和 National Electrical Manufacturers Association (NEMA) 等機構對雙絞線建立了 5 個標準等級。按照等級高低﹐級數越高﹐其每英尺的絞接數目也越多﹐抗干擾能力也越強。這 5 個種類分列如下﹕

• CATEGORY-1﹐這是一種從 1983 年就被廣泛使用的老式電話線﹐它不適合於任何高速數據傳輸﹐只不過其得名於將線絞接起來而已。
• CATEGORY-2﹐此種線可以傳輸達 4Mbps 的數據﹐它擁有兩個特徵﹕
  1) 在一英尺直線距離最少有 3 個絞接。
  2) 沒有任何兩對線是相同的絞接色樣的﹐這可以降低線線之間的串音(crosstalk)。比如其中一對線在每英尺之內使用了 3 個絞接﹐而另外一對則使用 3¹/₈ 個絞接。

  (注意﹕其後的 3 個等級也具備這兩個特性﹐只是要求更嚴格而已。)

• CATEGORY-3﹐這是您能夠由來做 LAN 網線的最低等級了﹐它可以最高傳輸 10Mbps 的數據﹐同時構造上面也要比 CAT1 和 CAT2 要好。
• CATEGORY-4﹐可以用來給 16Mbps 的 Token Ring 網路使用的最低等級﹐實際上﹐對 LAN 而言﹐最好將此等級作為最低等級了﹐而非 CAT3。
• CATEGORY-5﹐無論在速度上和抗干擾能力上﹐這個才是您真正需要的等級﹐其最高傳輸速度可以達到 100Mbps。
• CATEGORY-5e / CATEGORY-6 ﹐比 CAT5 更高的等級，其要求及工藝更為嚴格。傳輸速度可超過 1000Mbps，應是目前網路佈線的起碼等級了。

CAT5 等級以上的網線被指定可以使用在 FDDI (Fiber Distributed Data Interface) 網路上面﹐定義了如何將銅線和光纖在同一網路環境的整合。它被設計成為配合光纖導線而提供更好的多媒體(語音和影像)承載網路方案。

同軸網線(Coaxial Cable)

其 構造是﹕中央是一條被隔離層保護著的銅導芯﹐其外隔著一層絕緣體還有一層導體金屬網﹐在最外層則是保護外皮。它有更好的屏蔽能力﹐如果您需要比雙絞線更高 的抗干擾要求﹐但又用不起光纖的話﹐Coaxial 可以說是您的選擇。不過傳輸上面﹐Coaxial 只能最高有 10Mbps。連接頭稱為 BNC 接頭(得名於Bayonet-Naur Connector)，看起來是這樣的﹕

用在網路上的 Coaxial Cable 大致分為 4 類﹕

• RG-11, 厚 0.4 英寸﹐也常被稱為 10Base5 (Thick Ethernet)﹐其標準由 Institue for Elecrical & Electronic Engineers (IEEE) 制定。
• RG-58A/U﹐厚 0.18 英寸﹐也常被稱為 10Base2 (Thin Ethernet)。
• RG-59/U﹐厚0.25英寸﹐用在 Cable TV 和 ARCnet(一種古老網路形態)上面。
• RG-62/U﹐厚0.25英寸﹐用在 ARCnet 和 IBM 終端上面。
  ( 也有網友來信指出：ARCnet 使用的線材應該是跟 10 baes2 相同的 RG-58 , 至於網路與 CATV 用線的不同在於線路阻抗, 一個是 50 歐姆, 一個是 75 歐姆, ARCnet 是 Token bus 的樹狀結構, 現在沒人用了。)

要注意的是：雖然後面三種網線差不多大小﹐但卻 是不可以調換使用的。而在這四種類型之中﹐只有兩種是適合於 LAN 使用的﹕10Base5 和 10Base2。我們使用這些名稱是有其意思的﹐其中的信息可以分拆成以下部份﹕過載速度(頻寬)﹑頻寬類型﹑和信號在網線中行走的最長距離。

拿 10Base5 為例﹕首先是速度﹐10 代表 10Mbps﹐這個前面解釋過了﹔最後是信號距離﹐5 代表 500 米(大約 1640 英尺)﹔然後是中間部份了﹐它是用來描述頻寬在多工使用時的切隔方式。

何為頻寬呢﹖沒得解釋﹐就是頻寬﹗或是說媒體所承載的訊息量，越多越好。如果要形象地理 解頻寬﹐我們可以拿一條高速公路來做例子。如果此公路是四線行車的﹐那麼汽車就好比是數據﹐這樣就有四條傳輸數據的通道了。如果在交通在非繁忙時候﹐每輛 車以 100KMph 行走輕鬆有餘﹐但在高峰期呢﹖就跟台灣的高速公路差不多了。這情形跟網路的交通是一樣的﹐解決方法有兩個﹕一是在高峰期減少封包的傳輸﹐例如利用工作排程 將一些比較繁重的網路傳送工作安排到晚上或非繁忙時間﹔另一種方法就是增加頻寬了﹐跟我們的 MODEM 從 33.6Kbps 換到 56Kbps 一樣。

而頻寬的分割方式也有兩種﹕一種叫 Baseband﹐另一種叫 Broadband。再以高速公路為例﹕前者將整條公路併成一條線﹐這樣可以容許比較大載量的卡車通過﹔後者則將公路分成數條行車線﹐可以允許幾部小車一 次通過。如果貨物來到公路一端﹐使用 Baseband﹐我們就用大容量的卡車﹐一次出發一輛的運送﹐不管誰的貨物﹐也不管貨物多大﹐都要排隊輪候﹔如果利用 Broadband﹐我們就用小點的車﹐分配給各人一條車道(但卻不可以轉換車道哦)﹐這樣排隊的人就比較少了。

關於 baseband 指的是基頻訊號，像是我們看的電視的 AV 訊號一樣，同一時間就只有一組訊號在傳輸﹔那相對於基頻訊號的就是射頻訊號，像是 CATV 就是運用射頻訊號進行傳輸，同時以不同的載波，傳輸不同的訊號。對於 broadband 是相對於窄頻，這兩個字一個指的是訊號的調變方式，一個是在對頻寬的稱呼,兩個不能相比較。上圖是以多工方式來說明：一個是時間為基底的多工(TDM, Time Division Multiplexing)，一個是以頻率為基底的多工方(Frequency Division Multiplexing)。一般而言網路都是時間多工的方式來進行傳輸，這也是 CSMA/CD 的作用。

好了﹐那麼我們也應該知道 10Base5 裡面的 Base 是怎麼樣的頻寬了吧。不過在講到頻寬的時候﹐我們還要了解一個概念﹐就是流量﹕即是資料每秒所流過的數量(以頻寬乘以時間為極限)。頻寬的流量都是有極限的﹐我們可以稱這個極限為 100% 飽和量。因為我們在網路中使用 bit 來做單位﹐而電腦運算則以 byte 單位( 1byte=8bits )﹐所以在數值上﹐流量只是頻寬的 ¹/₈。 例如您使用 56KMODEM 來下載資料﹐如果您發現程式顯示的是 4Kps 的話﹐那麼您當時的流量就是50%了。但，這仍然是一個粗略的估計而已，因為當數據交到底層網路進行傳送的時侯，各種 protocol 在溝通上會產生非常大量的 overhead 。因此，電腦程式的資料交到網路上傳輸的時侯，絕對不僅僅是程式數據本身的傳輸量。

這裡我還要提醒一下﹕10Base2 的 2 並不是真正的 200 米﹐準確來說應該是 185 米﹐200 只是取比較好聽的近似值罷了。而 10BaseT 的 T 則代表 Twisted Pair。

光纖網線(Fiber Optic Cable)

到 目前為止﹐我們所介紹的都是以電子方式傳遞的介質﹐而光纖網線則是以光為傳遞方式的介質﹐它完全是不受電波干擾的。在這種網線上﹐光只在塑料或玻璃纖維裡 面傳導﹐其外面則由一層薄薄的被稱為 cladding 的外衣保護著﹐然後整根或多根導線則隔著一層絕緣材料被包裹在塑膠外套裡面。請參考下圖﹕

使用光纖的最大好處是其傳輸量大﹕可達 155Mbps 或更高﹔傳輸距離遠﹕信號有時候可以傳送好公里而不會衰減。所以光纖網線一般都會用來做高速網路的骨幹(Backbone)﹐也通常是用來做長途電話通訊 及 FDDI 的導線。光纖比起 Coaxial 和 UTP 來說﹐光纖是先天性對 Cross Talk 免疫的，因此抗干擾能力特強，也更難遭到竊聽﹐所以也多用來傳送機密通訊。

光纖最大的壞處是價錢高﹐而且架設費用也很高。不過近年來隨著光纖的普及﹐其造價也急跌許多﹐相信不久的將來﹐使用光纖在辦公室架網恐怕也是很平常的事情。

無線網路

除 了以上說的有形網線之外。在某些特殊的環境中﹐我們還可以使用無線技術將電腦連接起來。因為在一個網路工程當中﹐線路鋪設所佔的成本是頗高的。如果工程結 構比較複雜﹐或因制度而令到網線鋪設費用過高的話﹐使用無線通訊未嘗不是好的提案。當然﹐無線網路對辦公室的物理環境影響最少﹐節點的可移性也是非常吸引 的。

在無線網路裡面﹐每台電腦都必須要安裝特殊的網卡和天線來傳送和接收數據。但無線網 路的傳輸能力暫時還差強人意﹐大概只有 242Kbps ﹐應付一般的文字檔案或許還可以﹐要是傳送大量的圖片或音像則恐力有不逮了。不過現在新的 IEEE802.11 PCMCIA 標準已經可以達到 1Mbps 或 2Mbps了。在 802.11b 規格中，其傳輸量則根據環境品質自動於 11Mbps、5.5Mbps、2Mbps、1Mbps 等速度之間調整，還可擴充到 22Mbps 。新的能在 5GHz 頻段工作的 802.11a 規格， 甚至能傳送 72Mbps 呢！

網線接頭

BNC

假如您要使用 Coaxial Cable 的話﹐那您很可能需要 BNC 接頭了﹐其形為圓狀﹐後接 Coaxial 網線﹐前面中間是根銅針﹐外面是個可以旋轉的金屬環。在 BNC 連線上面﹐您必須在網路的兩端使用 50 歐姆的終端電阻﹐而且在網線和網卡之間必須使用T 型接頭。它們的外觀如圖﹕

連接 BNC 和 T 型接頭也很容易﹐把接頭對準卡口套進去然後順時針擰上就可以了。您的手指應該會感覺到是否擰好了﹐如果不確定重複試試就是了。這點很重要﹐要是因為其中一個接頭沒擰好﹐可能會導致整個 BNC 連線失敗哦。

不過 BNC 連線在使用上面﹐被發現越來越多的弊端﹐比如﹕接頭不牢靠﹑終端不穩定﹑接頭與網線連接不好﹑網線容易斷﹑等等。其中最不好的是﹕只有其中任何一部份出問 題﹐都可能會影響整個網路﹐而且除錯也比較困難。(不同於下面介紹的 RJ45 連線﹐RJ45 如果有問題只會影響有問題的機器而不會是整個網路)。

另外﹐要是自己動手做 BNC 網線的時候﹐要注意網線最短不能少於 1 米。

RJ-45

RJ-45 接頭通常是給雙絞線使用的。其形狀很似我們日常使用的電話接頭﹐不過體積比較大些而已。仔細數數接頭﹐上面應該有 8 根銅腳﹔其另一邊是個可壓式的塑料卡荀﹐當您把它插進網卡或牆跟的插座﹐這個卡荀就會把接頭鎖好在插座裡面﹐要取出來把卡口按下則可。從下圖您可以看出 RJ-45 接頭的模樣﹕

使用 RJ-45 的連線﹐必須使用集線器(HUB)或 SWITCH﹐所有的電腦都必須先接到 HUB 上面才可以彼此溝通。如果只是兩台電腦之間的連線﹐您也可以不要 HUB﹐但您得為您的 RJ-45 接頭動動手術﹕將一端的第 1 線接到另一端的第 3 線﹑一端的第 2 線接到另一端的第 6 線。方向是網線在接頭左邊﹐銅線向自己(如上圖)﹐從上到下數。

其它接頭

除了上面兩種我們比較常見之外﹐還有諸如 D-Shell Connector﹑Token Ring Connector﹑和 Fiber Optic Connector 等接頭﹐不過這裡也就不一一說明了。

小結

我們可以在下面的列表中看看各網線的特徵﹕