傳輸介質是網絡中傳輸數據的物理介質，不同的傳輸介質在傳輸帶寬、時延、輻射及維護成本等方面均具有不同的特性。
傳輸介質大致分爲有線介質和無線介質兩類，有線介質包括雙絞線、同軸電纜和光纖等，無線介質即電磁波。
一、有線介質
1．雙絞線
雙絞線是網絡中最早使用的傳輸介質，價格便宜，性能適中。雙絞線由兩根帶有絕緣層的銅質導線組成，導線直徑約爲1 mm。爲了降低傳輸信號時產生的干擾，將這兩根導線絞合成螺旋狀，如圖2-4所示。
圖2-4 雙絞線的構造
模擬信號及數字信號均可在雙絞線上傳輸，其可靠傳輸距離一般爲10km 。如果需要實現更遠距離的通信，對於模擬信號通信，需在網絡中加入放大器以放大信號；對於數字信號通信，需加入中繼器對信號進行再生及還原。
雙絞線按結構分爲非屏蔽雙絞線（UTP，Unshielded Twisted Pair）和屏蔽雙絞線（STP，Shielded Twisted Pair）。屏蔽雙絞線通過在雙絞線外加上一層金屬屏蔽層，可有效地降低電磁干擾，具有更高的傳輸性能，但價格也更高。
雙絞線有兩種較爲重要的型號： 3類雙絞線與5類雙絞線。3類雙絞線由4組絞合在一起的銅質導線對組成，外覆一層絕緣膠管。5類雙絞線的構成與3類雙絞線相似，但具有更高的絞合度，可進一步降低干擾，提供更高質量的信號傳輸。
表2-5列出了各種類別的非屏蔽雙絞線。
表2-5 UTP類別
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類別 |
說明 |
|---|---|
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1類 |
電話連接，不適合傳輸數據 |
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2類 |
數據連接，≤4 Mb/s——令牌環網 |
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3類 |
數據連接，≤10 Mb/s——以太網10BaseT |
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4類 |
數據連接，≤16 Mb/s——令牌環網 |
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5類 |
數據連接，≤100 Mb/s——以太網 |
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超5類 |
數據連接，≤1 Gb/s——以太網 |
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6類 |
數據連接，≥1 Gb/s——以太網 |
雙絞線中有8條線纜，線纜兩端針腳引線的排列有兩種類型：直通線和交叉線。“針腳引線”是指電纜中使用的彩色線纜與RJ-45接口特定位置的針腳關係，有T568A和T568B兩種標準的針腳引線，如表2-6所示。
表2-6 UTP針腳顏色
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標準 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
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T568A |
綠/白 | 綠 | 橙/白 | 藍 | 藍/白 | 橙 | 棕/白 | 棕 |
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T568B |
橙/白 | 橙 | 綠/白 | 藍 | 藍/白 | 綠 | 棕/白 | 棕 |
直通雙絞線的兩端使用同一種標準，即同時採用T568A或T568B標準。交叉雙絞線的一端採用T568B標準，另一端採用T568A標準。直通雙絞線一端的針腳1連接到另一端的針腳1，一端的針腳2連接到另一端的針腳2，以此類推。
直通雙絞線主要應用於數據終端設備（DTE，Data Terminal Equipment）到數據通信設備（DCE，Data Communications Equipment）的連接。DTE主要爲路由器、PC或服務器，而DCE爲廣域網交換機或路由器。交叉雙絞線一端的針腳1連接到另一端的針腳3，針腳2連接到另一端的針腳6。將一臺DTE設備連接到其他DTE設備上，或者將一臺DCE設備連接到其他DCE設備上，應使用交叉雙絞線，如圖2-5所示。
圖2-5 直通線和交叉線連接方式
2．同軸電纜
同軸電纜比雙絞線的抗干擾屏蔽能力強，可實現更遠距離上的高速數據傳輸。
如圖2-6所示，同軸電纜以一條銅質導線爲核心，從內向外分別爲絕緣層、網狀屏蔽層及塑料保護層。
常用的同軸電纜有50Ω及75Ω兩種型號：50Ω同軸電纜用於數字信號傳輸，75Ω同軸電纜最初用於模擬信號傳輸，目前較常用於傳輸數字信號。
同軸電纜的網狀屏蔽層設計使其具有高傳輸帶寬和低噪聲干擾的特性。通常，網絡中的傳輸帶寬由電纜材質、長度、信號信噪比等因素決定，現代線纜可達到近1 GHz帶寬的傳輸性能。
同軸電纜過去被廣泛應用於電話網絡中的遠距離通信，但目前更多地是使用光纜作爲遠距離通信介質。同軸電纜在有線電視和城域網中具有廣泛的應用。
圖2-6 同軸電纜的構造
按照直徑的不同，同軸電纜可分爲粗纜和細纜兩種。粗纜適用於比較大型的局部網絡，它的標準距離長、可靠性高。由於安裝時不需要切斷電纜，因此可以根據需要靈活調整計算機的入網位置。但粗纜網絡必須安裝收發器和收發器電纜，安裝難度大，總體造價高。
細纜安裝比較簡單，造價低，但在安裝過程需要切斷電纜，兩頭需裝上基本網絡連接頭（BNC，Bayonet Nut Connector），然後接在T型連接器兩端，所以當接頭過多時容易產生接觸不良的隱患，導致以太網在運行過程中發生故障。
3．光纖
光纖的中心爲玻璃纖維製成的纖芯，通常多模光纖纖芯的直徑爲50μm，約爲一根頭髮的直徑，而單模光纖纖芯的直徑爲8~10μm。光纖的構造接近同軸電纜，但與同軸電纜不同的是，光纖中沒有附加網狀屏蔽層。
纖芯外的包層由具有較低折射率的玻璃纖維製成，用於反射纖芯內的光線，保證光纖通信的正常進行。包層外是一層由聚乙烯製成的保護套，用於保護光纖的內部結構。如圖2-7所示，通常使用塑料外保護層將多束光纖束縛在一起，製成實際中所使用的通信光纜。
圖2-7 光纖
相對於傳統通信介質，光纖具有如下優勢：
1）光纖通信具有低損耗、高帶寬的特點，特別適用於遠距離通信。
2）光纖在傳輸光信號時不會產生電磁干擾。
3）光信號通過光纖時無輻射磁場，有效降低了數據被竊聽或截取的風險。
4）光纖通信不需要金屬導線，減少了線纜的重量及所需的空間。
光纖存在缺點的缺點是：
1）精確連接兩根光纖需要使用專用設備，造成額外開銷。
2）通常情況下，使用光纖連網時，網絡拓撲被設計爲由若干點對點連接組成的環狀網絡，以T型接口作爲鏈路間的連接設備，並允許計算機從接口處接入網絡。
光纖傳輸系統具有光源、光纖及探測器這三個要素。在光纖傳輸中，通常以一個光脈衝代表1，無光脈衝則代表0，光脈衝由光源產生。探測器在接收到光信號時將其轉換爲電信號。通過將光源連接至光纖的一端，並在另一端安裝探測器即可組成一個簡單的單向數據傳輸系統。該系統接收電信號作爲輸入，並將其轉換爲光信號，通過光源發送至光纖。接收端的探測器感應到光信號後，將其轉換爲對應的電信號輸出。
二、無線介質
無線通信因具有不受地理位置限制、部署和接入方式靈活等特點，成爲移動接入的通信選擇。
無線通信利用電磁波在自由空間的傳播進行數據傳輸。常用的無線通信方式包括短波通信、微波通信和藍牙等。
1．短波通信
短波通信是指利用頻率在3~30MHz的電磁波進行通信，短波波段的電磁波既可以沿地面傳播，也可以通過電離層的反射進行遠距離傳輸。短波信道的通信質量較差。當使用短波通信時，通常以低速傳輸，每路信道的傳輸速率在數十bps到數百bps。要提高數據的傳輸速率，需使用更加複雜的調製解調技術。
2．微波通信
微波是指頻率在300MHz~300GHz，波長在1mm~1m的電磁波。微波可穿透電離層進入外層空間，傳統的微波通信主要有兩種方式，即地面微波接力通信和衛星通信。
通信距離較遠時，接收端與發送端之間必須建立若干個中繼站，將接收到的信號放大之後發送至下一站，這種通信方式即地面微波接力通信。目前地面微波接力通信被廣泛應用於長途電話、移動電話和無線電視等領域。
其主要特點如下：
1）微波波段頻率高，範圍廣，具有較大的通信信道容量。
2）環境噪聲的頻率大多低於微波，且微波通信自身不產生干擾，可提供高質量的數據傳輸。
3）微波通信不需要架設電纜，中繼站佔地面積較小，易於建立，可以適應惡劣地形環境。
微波通信存在如下一些缺點：
1）相鄰站點需在視距範圍之內，且中間不能有障礙物，在某些情況下發送端發射的信號可能經過多條路徑才能到達接收端，造成多徑衰減現象。
2）惡劣的氣候有可能對微波傳輸造成影響。
3）微波通信較有線通信更易被竊聽。
4）當通信距離較遠時，中繼站的數目也隨之增加，對中繼站的維護開銷增大。
在衛星通信領域中，甚小孔徑地球站（VSAT，Very Small Aperture Terminal）被大量使用。VSAT衛星通信系統由地面部分和空間部分兩部分組成。如圖2-8所示。對於能夠進行電話通信的VSAT通信系統，在VSAT之間執行呼叫建立階段時，需要中心站轉發信號，連接建立之後，VSAT間就可以直接通過衛星進行通信。
圖2-8 通過中心站轉發的VSAT通信
相對於地面通信方式，衛星通信具有如下特點：
1）時延高。
2）降低成本。
3）低誤碼率，易於部署。
3．藍牙
藍牙技術能夠在設備間實現方便快捷、靈活安全、低成本、低功耗的無線數據和語音通信，是目前無線個人局域網的主流技術之一。兩個藍牙設備在首次通信前，需要進行身份識別，一旦識別並連接成功，就可以通過藍牙進行通信傳輸了。藍牙設備必須能夠彼此識別，並通過安裝所需要的軟件識別出彼此支持的高層功能。
藍牙系統的網絡結構的拓撲結構有兩種形式，即微微網和分佈式網絡。