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1、11共第1单元 享式以太网共享式以太网1.1 网络软件系统以太网的硬件系统只有安装了下面的3类软件之后才能正常运 行。这3类软件是：网络操作系统、网络管理软件和网络应用软件。1.1.1 网络操作系统网络操作系统的基本作用是为网络中已经连接的各个节点间的通信提供某种规则，并对各节点的通信进行协调、控制和管理，使网络能够高效、有序地工作。目前，在计算机网络中广泛使用的操作系统有：UNIX，Linux，Windows 2000和Windows XP等。1UNIXUNIX是美国贝尔实验室推出的网络操作系统。它性能稳定、响应速度快，是最优秀、应用最广的用户操作系统。2LinuxLinux是一种类似于UN
2、IX的网络操作系统。它系统内核小、稳定性高、可扩展性好、对硬件要求低、网络功能强、价格低廉，并且代码开放，经过众多人的推敲，安全隐患较少。3Windows 2000Windows 2000是Microsoft公司开发的网络操作系统。它的前身是Windows NT。Windows 2000具有4个版本：u 专业版 Windows 2000 Professional，安装于客户端。u 服务器版 Windows 2000 Server, 安装于服务器端。u 高级服务器版 Windows 2000 Advanced Server，安装于服务器端。u 数据中心服务器版 Windows 2000 Data
3、center Server，安装于服务器端。1.1.2 网络管理软件网络管理软件用于网络用户管理、网络监控、故障处理和性能改善。常用的网络管理软件有HP公司的Openview和IBM公司的Netview等。1.1.3 网络应用软件 网络应用软件的功能是实现用户的各种业务，例如：u 数据库管理系统 Oracle，SyBase，SQL Server等。u 办公自动化管理软件 Notes/Domino等。u 支持浏览器的软件 Internet Explorer、各种网页制作软件等。1.2 双绞线双绞线是目前以太网中广为使用的传输介质。1.2.1 双绞线的结构及分类双绞线（twisted pair w
4、ire）是综合布线工程中最常用的一种传输介质。一对双绞线一般由两根2226号绝缘铜导线相互缠绕而成。把两根绝缘的铜导线按一定密度互相绞在一起，可降低信号干扰的程度，每一根导线在传输中辐射的电波会被另一根线上发出的电波抵消。把一对或多对双绞线放在一个绝缘套管中便成了双绞线电缆。在双绞线电缆（也称为双扭线电缆）内，不同线对具有不同的扭绞长度。一般地，扭绞长度在38.114cm，按逆时针方向扭绞，相邻线对的扭绞长度在12.7cm以上。与其他传输介质相比，双绞线在传输距离、信道宽度和数据传输速度等方面均受到一定限制，但价格较为低廉。目前，双绞线可分为非屏蔽双绞线（unshilded twisted p
5、air，UTP）和屏蔽双绞线（shielded twisted pair，STP），它们的结构分别如图1.1（a）和图1.1（b）所示。 （a）非屏蔽双绞线电缆（b）屏蔽双绞线电缆图1.1 双绞线电缆美国电子-通信工业协会（EIA/TIA）把UTP分为7类。其中，1类和2类早已淘汰。表1.1是对3类以上UTP的简要说明。表1.1 EIA/TIA对UTP的分类类 别描 述最小带宽（MHz）应 用3类缠绕较疏，绞距12次每米16主要用于10base-T4类缠绕较疏20主要用于基于令牌的局域网和10base- T/100base-T5类缠绕紧密，绞距72次每米100主要用于100base-T和10b
6、ase-T网络超5类5类线质量和稳定性加强型100主要用于千兆以太网6类在超5类上改善了串扰和回波损耗250主要用于千兆以太网7类尚未定义6001.2.2 双绞线的性能指标表征双绞线性能的指标包括传输频率（带宽）、传输速度、衰减、近端串扰、阻抗特性、分布电容、直流电阻等。1传输频率（带宽）带宽指信道能够传输信号的频率范围，也称通频带宽，单位为Hz。线路的带宽取决于介质的质量和传输技术。2传输速率在特定带宽下对信息的传输能力，单位为b/s。3衰减衰减（attenuation）是沿链路的信号损失度量。衰减与线缆的长度有关系，随着长度的增加，信号衰减也随之增加。衰减用db作单位，表示源传送端信号到接
7、收端信号强度的比率。4串扰信号在双绞线中传输时，在线对与线对之间会产生的感应信号。串扰是指感应信号对正常信号的干扰程度。单位是db，表示传送信号与串扰信号之间的比值。当串扰值大于某个规定的值时，将不能保证传输正常进行，甚至导致系统瘫痪。串扰分近端串扰（near end cross talk，NEXT）和远端串扰（far end cross talk，FEXT）。NEXT是指在发送端测试到的串扰，FEXT是指在接收端测试到的串扰。对UTP而言，NEXT是评估其性能的最重要的标准。例如，比起普通5类双绞线，超5类系统在100MHz的频率下运行时，为用户提供8db近端串扰的余量，用户设备受到的干扰只
8、有普通5类线系统的1/4，使系统具有更强的独立性和可靠性。5衰减/串扰比（ACR）与信噪比（SRL）串扰与衰减量的比例（attenuation to crosstalk ratio，ACK）是反映电缆性能的另一个重要参数。ACR值较大，表示抗干扰的能力较强。一般系统要求至少大于10dB。ACR有时也以信噪比（structural return loss，SRL）作为衡量线缆阻抗一致性的标准。阻抗的变化引起回射。一部分信号的能量会反射到发送端，形成噪声。SRL是测量能量变化的标准。由于线缆结构变化而导致阻抗变化，使得信号的能量发生变化。回射的能量越少，意味着传输信号越完整，在线缆上的噪声越小。6
9、直流电阻直流环路电阻会消耗一部分信号，并将其转变成热量。它是指一对导线电阻的和，11801规格的双绞线的直流电阻不得大于19.2W。每对间的差异不能太大（小于0.1W），否则表示接触不良，必须检查连接点。7特性阻抗特性阻抗包括电阻及频率为1100MHz的电感阻抗及电容阻抗，它与一对电线之间的距离及绝缘体的电气性能有关。各种电缆有不同的特性阻抗，而双绞线电缆则有100W、120W及150W几种。8电缆特性通信信道的品质是由它的电缆特性描述的。SNR是在考虑到干扰信号的情况下，对数据信号强度的一个度量。如果SNR过低，将导致数据信号在被接收时，接收器不能分辨数据信号和噪音信号，最终引起数据错误。因
10、此，为了将数据错误限制在一定范围内，必须定义一个最小的可接收的SNR。1.2.3 双绞线布线标准一般而言，按照TIA/EIA 568A和TIA/EIA 568B标准，RJ-45接头的电缆线对连接和排列有两种不同的方法，其颜色标志及电缆线对排列顺序如图1.2所示。图1.2 RJ-45接头与电缆终端连接线对排列顺序在TIA/EIA 568A标准中，线对顺序为白绿、绿、白橙、蓝、白蓝、橙、白棕、棕；在TIA/EIA 568B标准中，线对顺序为白橙、橙、白绿、蓝、白蓝、绿、白棕、棕。二者没有本质的区别，只是颜色上的不同。本质的问题是要保证：1，2线对是一个绕对；3，6线对是一个绕对；4，5线对是一个绕
11、对；7，8线对是一个绕对。工程中使用比较多的是T568B打线方法。1.2.4 3种电缆的不同连接方法及用途RJ-45连接线一般有3种：直通（straight-over）、打纽（cross-over）和反转（roll-over）。（1）直通电缆一般用来工作站与集线器（或交换机）之间或配线架与集线器（或交换机）之间的连接，线缆两端的RJ-45接头中的线序完全相同（都是TIA/EIA 568或都是TIA/EIA 568B）。（2）打纽电缆一般用于集线器（或交换机）与集线器（或交换机）之间的连接，线缆两端的RJ-45接头中的线序不同（一端是TIA/EIA 568A，而另一端是TIA/EIA 568B）
12、。（3）反转电缆一般用于与Console端口的连接。它用于RJ-45与RS-232之间的转 换。其顺序与TIA/EIA 568A或TIA/EIA 568B无关，只需两端线序完全相反即可。1.2.5 RJ-45网线接头制作工具图1.3为用于制作双绞线RJ-45接头的两款压线钳。 图1.3 制作双绞线RJ-45接头的两款压线钳1.2.6 使用仪器测试网线的电气性能网线制作好之后，应当首先进行连通性测试。如果是一项实际工程，还需要按照国际标准TIA/EIA TSB-67对布线系统的端接线图、长度、衰减和近端串扰进行测试。连通性测试可以使用仪器仪表进行。最简单的常用仪表是普通万用表，其次就是在网络布线
13、中常用的测线器（cable tester）。好的测线器将显示出线缆的问题以及RJ-45头是否打好。图1.4为一款测线器示例。该工具由主副两部分组成。测试线缆时，应将一根线缆的两端分别插入主副测试仪的插座中，然后打开电源。对于直通型双绞线，正确时，两端的8个信号灯会顺序地跳亮；对交叉线，在主测试仪端，信号灯按1-2-3-4-5-6-7-8的顺序亮灯时，在副测试仪中信号灯会按1-3-2-4-5-6-7-8的顺序亮灯。不是上述情况，则表明有错。较复杂的测试仪器有多功能测试仪等。图1.5为一款MicroScanner Pro多功能电缆测试仪MSP。在使用这种仪器进行网线连通性测试时，将需测试双绞线的一
14、端插入微扫描器上的MAIN端口，另一端插入LOOPBACK端口，按下“ON/OFF”按钮，打开电源开关。按动MODE钮，直至在液晶显示屏上出现WIREMAP字样，此时将显示测试结果。测试结果均以数字表示，上面一行数字显示的是微扫描器插头处（即插于MAIN口）检测到的线路，下面一行显示的则是实际接线情况。 图1.4 一款测线器图1.5 MicroScanner Pro多功能电缆测试仪MSP图1.6为几个测试实例。 （a）正常连通显示（b）倒向对线错误显示 （c）交叉对线错误显示（d）分离对线错误显示 （e）断路错误显示（f）短路错误显示图1.6 使用微扫描器测试双绞线跳线（1）图1.6（a）为连
15、接正常完全没有故障的实例。（2）连接错误。当出现故障时，液晶显示屏上将显示FAULT字样。图1.6（b）所示的是第3-6对倒向对线故障，但这种跳线就是所谓的交叉线，被用于交换机、集线器普通端口的级联；图1.6（c）所示的是第4-5和第3-6对交叉对线故障；图1.6（d）所示的是第4-5和第3-6对分离对线故障。（3）断路和短路。当线路的两端不通，即断路时，不通线路所对应的针脚数字指示灯将变成空白，液晶显示屏上将显示Open字样（如图1.6（e）所示）。当两根线路在内部相连，即短路时，短路所对应的针脚数字将变成括弧，液晶显示屏上将显示Short字样（如图1.6（f）所示）。进行线缆测试，要填写测试记录。表1.2为线缆电气性能测试记录参考表格样式。表1.2 网络线缆电气性能测试记录序号编 号测 试 内 容备注电 缆 系 统光 缆 系 统地址号缆线号设备号长度接线图衰减近端串扰(2端)电缆屏
