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1、3 网络布线材料及综合布线,杨学明 1-329,课程介绍,面向应用 与互补 参考资料,学习要点,双绞线 同轴电缆 光纤 综合布线,介质（Media or Medium）,网络的介质是一种数据从中传输的材料，是通信网络中发送方和接收方之间的物理通路。 常用的介质有线介质和无线介质两种： 有线介质：电话线、双绞线、同轴电缆、光导纤维等。 无线介质：卫星、微波、激光等。 介质又称网线、传输线、通信信道等，其传输能力的衡量标准是带宽(Band) 。带宽越大传输能力越强。,基带和宽带传输,基带(Baseband)传输是指信道上传输的没有经过调制的数字信号。 基带系统一次仅能传输一个信号或一个信道。 基带
2、传输易受衰减影响。 宽带(Broadband)： 使用多个频率可以使一个宽带系统能接入几个信道。 宽带系统能够比基带系统跨越更长的距离。,3.1 双绞线,双绞线(Twisted Pair Cable)是计算机网络布线中的主要连接介质. 双绞线电缆中封装着一对或一对以上的双绞线，为了降低信号的干扰程度，每一对双绞线一般由两根绝缘铜导线相互缠绕而成，每根铜导线的绝缘层上分别具有不同的颜色，以示区别。 在一对电线中，每米的缠绕越多，对所有形式的噪声的抗噪性就越好。质量越好，价格越高的双绞线电缆在每米中也必将包含越多的缠绕。 每米或每英尺的缠绕率也将导致更大的衰减，为最优化性能，电缆生产厂商必须在串扰
3、和衰减减小之间取得一个平衡。,双绞线既可以传输模拟信号，又能传输数字信号。用双绞线传输数字信号时，其数据传输率与电缆的长度有关。距离短时，数据传输率可以高一些。,双绞线的定义(标准),对于双绞线的定义有两个主要来源。一个是EIA(电子工业协会)的TIA(远程通信工业分会)，即通常所说的EIA/TIA；另一个是IBM. EIA负责”CAT”(即”Category”)系列非屏蔽双绞线(Unshielded Twisted Pair, UTP) IBM负责”Type”系列屏蔽双绞线标准,如IBM:Type1, Type2等.,EIA和IBM都定义了双绞线的专用连接器,对于CAT3, CAT4, CA
4、T5和CAT6来说,使用RJ-45(4对8芯),遵循EIA/TIA标准 对于Type电缆,则使用DB9连接器. 大多数以太网在安装时使用基于EIA标准的电缆，而大多数IBM及令牌环网则倾向于使用符合IBM标准的电缆. 这里主要介绍CAT系列的双绞线,3.1.1 双绞线的组成,STP,UTP,抗拉线,？,六类双绞线,加长型抗拉的模制尾护套防扭曲的能力比标准高出两倍多，不允许跳线的弯曲半径超过1英寸。,双绞线外皮标识 “AMP SYSTEMS CABLE E138034 0100 24 AWG (UL) CMR/MPR OR C(UL) PCC FT4 VERIFIED ETL CAT5 O447
5、66 FT 9907 ”,AMP ：代表公司名称。 0100 ：表示100W 。 24 ：表示线芯是24 号的（线芯有22 、24、26 三种规格）。 AG ：表示美国线缆规格标准。 UL ：表示通过认证的标记。 FT4 ：表示4 对线。 CAT 5 ：表示5 类线。 044766 ：表示线缆当前处在的英尺数。 9907 ：表示生产年月。,由按照规则螺旋结构排列的两根绝缘线组成 带宽依赖于线的粗细和传输距离 用于话音传输 1类:只能用于话音的模拟传输 2类:可用于数据传输,速率达1Mbps 用于计算机局域网的数据传输 3类：速率达10Mbps 4类：速率达20Mbps 5类：速率达100Mbp
6、s,3.1.2 双绞线的分类,双绞线一般有两种分类方法: 根据结构的不同可以分为:非屏蔽双绞线和屏蔽双绞线 根据性能的不同可以分为:3类,4类,5类等不同类型,根据结构来分,屏蔽双绞线(STP),屏蔽双绞线STP,外屏蔽双绞线(ScTP)或整体屏蔽双绞线(FTP),屏蔽双绞线(STP)电缆中的缠绕电线对被一种金属制成的屏蔽层所包围，而且每个线对中的电线也是相互绝缘的。一些屏蔽双绞线电线使用网状金属屏蔽层，该屏蔽层能将噪声转变成直流电。屏蔽层上的噪声电流与双绞线上的噪声电流相反，因而两者可以相抵消。 影响屏蔽双纹线屏蔽作用的因素包括：环境噪声的级别和类型、屏蔽层的厚度和所使用的材料、接地方法以及
7、屏蔽的对称性和一致性。,非屏蔽双绞线,非屏蔽双绞线(UTP)电缆包括一对或多对由塑料封套包裹的绝缘电线对。非屏蔽双绞线没有用来屏蔽双绞线的额外屏蔽层。因此，非屏蔽双绞线比屏蔽双绞线便宜，但其抗噪性也相对较低。 IEEE( Institute of Electrical and Electronics Engineers,美国电气及电子工程师学会 )已将非屏蔽双绞线电缆命名为“x Base T”其中“x”代表最大数据传输速度为xMbps， “Base”代表采用基带传输方法传输信号(“Broad”代表宽带传输)， “T”代表UTP。 CAT5该如何表示?,STP与UTP的比较,吞吐量:STP和UT
8、P能以10Mbps的速度传输数据，CAT5 UTP以及在某些环境下的CAT3 UTP的数据传输速度可达100Mbps。高质量的CAT5 UTP也能以1Gbps的速度传输数据.,成本:STP和UTP的成本区别在于所使用的铜线级别、缠绕率以及增强技术。一般来说，STP比UTP更昂贵，但高级UTP也是非常昂贵的。 抗噪性:STP具有屏蔽层，因而它比UTP具有更好的抗噪性。但是，在另一方面，UTP可以便用过滤和平衡技术抵消噪声的影响。,尺寸和可扩展性:STP和UTP的最大网段长度都是100m。它们的跨距小于同轴电缆所提供的跨距，这是因为双绞线更易受环境噪声的影响。双绞线的每个逻辑段最多仪能容纳1024
9、个结点，整个网络的最大长度与所使用的网络传输方法有关。,100M规则,设备与设备之间的UTP线缆联接不能超过100M，否则性能下降,根据性能来分,UTP可以分为3类,4类,5类,超5类,6类和7类等. STP可以分为3类和5类 目前最常用的是5类和超5类.,3类双绞线: 3类双绞线的最高传输频率为16Mb，最高传输速率为10Mbit/s，主要应用于语音和最高传输速率为10Mbit/s的以太网中，最大网段长度为100m，目前正逐步从市场上消失.,4类双绞线 该类双绞线的最高传输频率为20MHz，最高传输速率为16Mbit/s，可用于语音传输和最高传输速率达到100bMbit/s的以太网。4类双绞
10、线在网络布线中应用很少.,5类双绞线 由于五类双绞线使用了特殊的绝缘材料，使其最高传输频率达到100MHz，最高传输速率达100Mbit/s，既可用于语音，也可用于100BASE-T以太网的数据传输。目前广泛使用.,超5类双绞线 它是增强型的五类双绞线，由于材料技术的提高，超五类双绞线的衰减和串扰比五类小，故可以提供更坚实的网络基础，满足大多数应用的需求，给网络安装和测试带来了便利，成为目前国内网络应用中较好的解决方案。 虽然原标推规定超五类的传输特性与普通五类的相同，但现在许多厂家的产品都已远远超出标准的要求，最高的传输频率可达200MHz，在四对线都工作于全双工通信时，最高传输速率可达近1
11、000kbit/s。是目前网络布线的主流.,6类双绞线 TIA/EIA和ISO制定的标准已经在2002年6月通过,未来布线应达到200MHz的带宽,满足多媒体网络的需要. 7类双绞线 目前还没有正式标准.,3.1.3 对应的硬件设备接口,RJ-45连接器负责计算机及设备间的连接.,网卡上RJ-45接口的引脚功能,10Base-T和100Base-T中每个引脚的功能说明 引脚1 Tx+ 引脚2 Tx- 引脚3 Rx+ 引脚4 保留 引脚5 保留 引脚6 Rx- 引脚7 保留 引脚8 保留 详见page 69,集线器或交换机上RJ-45接口的引脚功能,集线器或交换机上RJ-45接口的每个引脚功能与
12、网卡上RJ-45接口的引脚功能正好相反. 引脚1 Rx+ 引脚2 Rx- 引脚3 Tx+ 引脚4 保留 引脚5 保留 引脚6 Tx- 引脚7 保留 引脚8 保留,网卡与集线器或交换机引脚的功能为何正好相反,引脚 网卡 集线器或交换机 1 Tx+ Rx+ 2 Tx- Rx- 3 Rx+ Tx+ 4 保留 保留 5 保留 保留 6 Rx- Tx- 7 保留 保留 8 保留 保留,当计算机上的网卡与集线器或交换机连接时,必定有一方是发送端,另一方是接收端,即Tx+接Rx+, Tx-接Rx-. 即极性相同,否则容易产生串扰.,3.1.4 双绞线的连接方式,双绞线组网的特点 每条双绞线通过两端安装的RJ
13、-45连接器(水晶头)与网卡和集线器或交换机相连,最大网线长度为100米. 可以通过级联方式加大网络的范围(采用集线器或交换机),最多安装4个中继器,范围最大为500米.,正确认识RJ-45连接头,RJ-45接头的8个接脚的识别方法是，铜接点朝自己，头朝右，从上往下数，分别是1、2、3、4、5、6、7、8,直通线与交叉线,图中T568A线缆中为什么pair2要跳过4、5绞合在一起，为何不是3和4，5和6绞合在一起，这样做意义何在？,规定双工方式下本地的1、2两脚为信号发送端，3、6两脚为信号接收端，所以讲，这两对信号必须分别使用一对双绞线进行信号传输，在做线时要特别注意。以568B方式为例，1
14、、2两脚使用橙色的那对线，其中白橙线接1脚，橙线接2脚；3、6两脚使用绿色的那对线，其中白绿线接3脚，绿线接6脚，剩下的两对线在10M、100M快速以太网中一般不用，通常将两个接头的4、5和7、8两接头分别使用一对双绞线直连，4、5用蓝色的那对线，4为蓝色，5为白蓝色；7、8用棕色的那对线，7为白棕色、8为棕色。,如果网线两头都按一种方式做就是直通线；如果网线的两头不按一种方式，一头是568B，另一头是568A，那么这种做法便是交叉线,目前主要使用568B标准.,用直通线进行下列连接: 交换机到路由器 交换机到PC或服务器 集线器到PC或服务器 用交叉线进行下列连接: 交换机到交换机 交换机到
15、集线器 集线器到集线器 路由器到路由器 路由器到PC PC到PC该用什么线,为什么? 不过有些产品在设计时,在端口内部已经错过线了,如”Uplink”, ”MDI”(连线为直通),有的标有”Out to Hub”,3.1.5 双绞线的制作和测试方法,该节为实验课内容,3.2 同轴电缆,在最初的局域网中，同轴电缆被认为是唯一的传输介质，而忽略了双绞线的日益增长。 目前有两种应用广泛的同轴电缆。 75欧姆，用于模拟传输，称为宽带电缆 (CATV系统) 50欧姆，用于传输数字信号，称为基带电缆 粗缆：10Mbps，500m，100个站点 细缆：10Mbps，185m，30个站点,同轴电缆有粗、细两种
16、形式。在早期的网络中经常使用粗同轴电缆作为连接网络的主干。 20世纪80年代早期，以太网标准建立时，第一个定义的介质类型就是粗同轴电缆。因为有了更好的产品(如光纤等)来取代它，目前粗同轴电缆已经不经常使用了。细同轴电缆的直径与粗同轴电缆相比要小一些，用于将桌面工作站连接到网络中。,同轴电缆的组成和分类,主要分为:细缆(10Base2)和粗缆(10Base5),目前一般使用细缆,粗缆已经很少使用.,铜导线用于传导电流,铜屏蔽层用来接地(两者不能接触,否则会短路),构成电流回路.,粗缆(10Base5),IEEE对粗缆以太网的规定为10Base5， “10”代表10Mbit/s的吞吐量， “Base”代表是基带传输， “5”代表了粗缆网的电缆最大网段长度为500米,在较新的网络中几乎不能发现同轴粗缆，只有在较
