制作双绞线综述

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1、第四章 局域网工作原理与组网技术 4.1 局域网概述 4.2 决定局域网特征的主要技术 4.3 局域网体系结构 4.4 传统以太网 4.5 高速以太网 4.6 虚拟局域网（VLAN） 4.7 无线局域网 4.8 局域网连接设备与应用 4.9 综合布线系统简介 局域网组网实例 Date1 4.1 局域网概述 l4.1.1 局域网定义 l功能性定义：一组计算机和其他设备，在地理 范围上彼此相隔不远，以允许用户相互通信和 共享诸如打印机和存储设备之类的计算资源的 方式互连在一起的系统。 l技术性定义：由特定类型的传输媒体和网卡互 连在一起的计算机，并受网络操作系统监控的 网络系统。 Date2 4.

2、1 局域网(LAN)概述 4.1.2 LAN的主要特点和功能 覆盖范围小 房间、建筑物、机关、工厂 、学校内部联网 高传输速率 10Mbps1000Mbps 低误码率 10-8 10-10 为一个单位所拥有，自行建 设，在单位内部控制管理和 使用 hubhub hubhub hubhub SwitchSwitch ServerServer stationstation stationsstations stationsstations Date3 4.1.2 LAN的主要特点和功能 l1、资源共享 l软件资源共享、硬件资源共享（设备共享）、 数据资源共享 l2、通信交往 l数据、文件的传输；电

3、子邮件；视频会议 Date4 4.2 决定局域网特征的主要技术 l拓扑结构（逻辑、物理） 总线型、星型、环型、树型 l传输介质与传输形 有线介质、无线介质 基带、宽带 l介质访问方法 按协议实现信道共享: CSMA/CD和Token-passing Date5 4.2.1 LAN典型拓扑结构 n总线型: 所有结点都直接连接到共享信道 n星型 : 所有结点都连接到中央结点 n环型 : 结点通过点到点链路与相邻结点连接 Bus Star Ring ABC CA D C B ABC A T Date6 4.2.2 传输介质与传输形式 屏蔽双绞线 (STP) 非屏蔽双绞线 (UTP) l以铝箔屏蔽以减

4、少 干扰和串音 EIA/TIA 为非屏蔽双绞线制定 了布线标准 双绞线外没有任何附加屏蔽 Date7 如何制作双绞线 l双绞线两端头通过RJ-45水晶头连接网卡和集 线器，需在双绞线两端压制水晶头，压制水晶 头需使用专用卡线钳制作。下图是已经制作好 的双绞线： Date8 如何制作双绞线 l首先，我们要了解一下制作双绞线的材料和工 具：双绞线、RJ-45水晶头、压线钳、测线仪 （如下图） l RJ-45水晶头 双绞线 Date9 压线钳 Date10 测线仪 Date11 l另外，我们还需要了解一下双绞线制作标准： （1）EIA/TIA 568A 标准：白绿绿白橙 蓝白蓝橙白棕棕 （从左起）

5、l（2）EIA/TIA 568B 标准：白橙橙白绿 蓝白蓝绿白棕棕 （从左起） l连接方法有两种： l （1） 直通线：双绞线两边都按照EIAT/TIA 568B 标准连接。 l （2） 交叉线：双绞线一边是按照EIAT/TIA 568A 标准连接，另一边按照EIT/TIA 568B 标 准连接。 Date12 接下来以EIAT/TIA 568B 标准来制作步骤： l（1) 利用斜口错剪下所需要的双绞线长度，然 后再利用双绞线剥线切口将双绞线的外皮除去 23厘米。 有一些双绞线电缆上含有一条柔 软的尼龙绳，如果您在剥除双绞线的外皮时， 觉得裸露出的部分太短，而不利于制作RJ45 接头时，可以紧

6、握双绞线外皮，再捏住尼龙线 往外皮的下方剥开，就可以得到较长的裸露线 。（如下图） Date13 Date14 Date15 （2) 接下来就要进行拨线的操作。将裸露的双绞线中的橙色对线拨向自 己的左方，棕色对线拨向右方向，绿色对线拨向前方，蓝色对线拨向后 方，如下图所示。 左：橙 前：绿 后：蓝 右：棕 Date16 （3）小心的剥开每一对线，因为我们是遵循EIATIA 568B 的标准(白橙橙白绿蓝白蓝绿白棕棕）排列好（ 如下图所示）。 Date17 l（4）将裸露出的双绞线用剪刀或斜口钳剪齐 。最后再将双绞线的每一根线依序放入RJ45 接头的引脚内，第一只引脚内应该放白橙色的 线，其余类

7、推，如下图： Date18 l（5)确定双绞线的每根线是否按正确顺序放置 ，并查看每根线是否进入到水晶头的底部位置 ，如下图所示： Date19 l(6)用RJ45压线钳压接RJ45接头， 把水晶头里的八块小铜片压下去后，使 每一块铜片的尖角都触到一根铜线。如 下图所示 Date20 l （6)重复步骤1到步骤6,再制作另一端的RJ45接头 。因为工作站与集线器之间是直接对接，所以另一端 RJ45接头的引脚接法完全一样。 l （7）最后用测线仪测试网线和水晶头是否连接正常 ，如果两组1、2、3、4、5、6、7、8指标灯对应的灯 同时亮，刚表示制作双绞线制作成功。（如下图所示 ） Date21

8、2. 同轴电缆 l基带同轴电缆用于数字信号 发送 l宽带同轴电缆用于模拟信号 发送 铜芯 绝缘层 外导体 屏蔽层 保护套 Date22 3.光纤通信 l有两种不同类型的光纤，分别是单模光 纤和多模光纤。（所谓“模”就是指以一定 的角度进入光纤的一束光线）。 l多模光纤使用发光二极管（LED）作为 发光设备，而单模光纤使用的则是激光 二极管（LD） l多模光纤允许多束光线穿过光纤。单模 光纤只允许一束光线穿过光纤。 Date23 3.单模光纤和多模光纤的特点 l因为不同光线进入光纤的角度不同，所以到达 光纤末端的时间也不同。这就是我们通常所说 的模色散。色散从一定程度上限制了多模光纤 所能实现的

9、带宽和传输距离。正是基于这种原 因，多模光纤一般被用于同一办公楼或距离相 对较近的区域内的网络连接。 l单模光纤只允许一束光线穿过光纤。因为只有 一种模态，所以不会发生色散。使用单模光纤 传递数据的质量更高，传输距离更长。单模光 纤通常被用来连接办公楼之间或地理分散更广 的网络。 Date24 3.光纤通信 l传输损耗小，适合长距离传输。无论 采用何种传输介质其传输距离都是有 限的。超过这些距离，就需要利用中 继器来扩展距离。粗同轴电缆每一网 段的最大距离为500米，细同轴电缆为 180米，双绞线为100米），光纤支持 的最大连接距离达两公里以上，是组 建较大规模网络的必然选择。 Date25

10、 3.光纤通信 l抗干扰性能极好，保密性好。光纤不会 向外界辐射电子信号，所以使用光纤介 质的网络无论是在安全性，可靠性还是 网络性能方面都有了很大的提高。 l依靠光波承载信息 l速率高，通信容量大。一般都能达到千 兆以上。 l加光电转换设备（光端机）电光信号 的转换。 Date26 4、无线传输 l微波 l红外线 l激光 l红外线和激光对环境干扰敏感，微波方向性不 强，存在着窃听，插入和干扰等一系列不安全 问题。 Date27 4.2.3介质访问控制方式 l带冲突检测的载波监听多路访问 (CSMA/CD) l令牌环访问控制 l令牌总线访问控制 Date28 总线网的数据传播 l每个站点都可以

11、接收到所有来自其他站点的数据 l为决定哪个站点接收，需要寻址机制来标识目的站点 l目的站点将该帧复制，其他站点则丢弃该帧 ABCABC ABCABC A A (1)C 发现总线空闲 (2)C发送帧，目的地址为A (3)B 忽略该帧 (4)A复制该帧 A 信号由终端电阻吸收 终端电阻 Date29 1.CSMA/CD：载波监听多点访问 CSMA/CD是采用争用技术的一种介质访问控 制方法。争用方式一般用于总线网，它的每 个站点都能独立决定发送帧，若两个站点同 时发送，即产生冲突 工作原理：发送前监听。每个站点在发送数 据之前要监听信道上是否有数据在传送。若 有，则此站不能发送，需等待一段时间后重

12、 试。 CSMA技术不能解决发送中出现的冲突现象。 Date30 2.CSMA/CD 带冲突检测的载波监听多点访问 工作原理：发送前先监听信道是否空闲，若空闲则 立即发送数据。在发送时，边发边继续监听。若监 听到冲突，则立即停止发送。等待一段随机时间（ 称为退避）以后，再重新尝试。 CCSMA/CD可归结为四句话： 发前先侦听，空闲即发送， 边发边检测，冲突时退避。 Date31 CSMA/CD的流程图 媒体忙？ 发送帧 碰撞？发送完？ 发送Jam N16? Yes No No Yes 发送成功 Yes 发送失败 No 延迟随机时间 No Yes 发送帧 碰撞次数N+ Date32 2.令牌环

13、（IEEE802.5） A B D C 站点 干线耦合器 单向环 拓扑结构：点到点链路连接，构成闭合环 发送缓冲区接收缓冲区 接收 发送 线路 驱动 线路 接收 控制器 DTE 环路 输入 环路 输出 干线耦合器的结构 传输媒体：STP、光纤，速率4/16Mbps； 最多站点数：250， 信号采用曼彻斯特编码 TCU 高层软件 Date33 Token Ring/802.5的操作 1）谁可以发送帧，是由一个沿着环旋转的称为“ 令牌”（TOKEN）的特殊帧来控制的。只有拿 到令牌的站可以发送帧，而没有拿到令牌的站只 能等待。 2）拿到令牌的站将令牌转变成访问控制头，后 面加挂上自己的数据进行发送

14、。 Date34 3）数据帧通过任何一个站点(除源站点外)时，该 站点都要把帧的目的地址和本站地址相比较： a)如果地址相符合，则将帧拷贝到接收缓冲器， 供高层软件处理，同时将帧送回环中； b)如果地址不符合，则直接将帧送回环中。 4）数据循环一周后由发送站回收。即发送的帧在 环上循环一周后再回到发送站时，发送站将该帧从 环上移去，同时再放一个空令牌到环上，使其余的 站点能获得发送帧的许可权。 Date35 Token Ring/802.5的操作举例 A T = 0T = 0 T AT = 0 T = 0 T A T = 1T = 1 TDataC TDataC TDataCTDataC Da

15、ta （a） （b） （c） 帧循环一圈后 A将数据帧回收 并放出空令牌 A有数据要发 送，它抓住空 令牌 A将令牌修改 为数据帧，并 加挂数据 Date36 4.3.1 LAN参考模型 l80年代初期: 美国电气和电子工程师学会IEEE 802委 员会制定出局域网体系结构, 即IEEE 802参考模型. IEEE802标准诞生于1980年2月，故称为802标准。 l比如OSI模型的数据链路层在局域网中就被分为介质访 问控制（MAC）子层与逻辑链路控制子层。MAC子层 负责解决设备使用共享信道的问题，而LLC子层完成 通常意义下的数据链路层功能。 lIEEE 802参考模型相当于OSI模型的最

16、低两层，如下 图所示 Date37 4.3.1 LAN参考模型 IEEE802标准 网络层 数据链路层 物理层 逻辑链路控制 LLC 媒体访问控制 MAC 高层 OSI IEEE 802 物理层PHY 由NOS来实现 Date38 IEEE 802.3的体系结构与功能实现 物理层 电缆电缆 连接器连接器 收发器收发器 AUIAUI电缆电缆 网卡网卡 站接口 数据封装/解封（MAC 帧） 链路管理（CSMA/CD协议） 曼彻斯特编码/译码 发送/接收 MAC LLC Date39 LAN中物理层的功能 l实现位(比特流)的传输与接收 l规定了如下标准: l所使用的信号与编码:曼彻斯特编码 l所使用的介质:双绞线、同轴电缆、光纤等。 l拓扑结构：总线型、树型、环型。 l传输速率：10Mbps、100Mbps等。 Date40 LAN的数据链路层 由于局域网的种类繁多，其介质访问的方法也各不 相同，为了使局域网中数据链路层不致过于复杂，将 LAN