通信接口和通信线缆

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1、1 常见网络接口与线缆1.1 培训目标局域网接口htt p:/da tacomm.huawei厂域网接口本章将围绕 Quidway 系列路由器讨论各种常见网络物理接口与线缆的相关 内容，包括常见的接口规范、线缆的类型以及其一般机械特性、电气特性、 传输特性以及使用注意事项等等。1.2 典型网络模型1.2.1 网络模型一个简单明了的网络模型：一个局域网中的某个用户希望利用已有的公共网络资源，与远端的另一个局域网中的某台主机通信时，通过与本局域网相连 的广域网边缘设备进入广域网，经由广域网到达与另一台主机所在的局域网相连的边缘设备，从而与目的主机之间建立通信。这里我们关注的重点就是这种广域网边缘设

2、备。常见的广域网边缘设备包括各类路由器、ATM接入交换机等等。1.2.2 广域网边缘设备册驱广域网边缘设备必须具有的接口HUAWEI f局域网接口( LAN )广域网接口( WAN )本地配置接口( CONSOLE ) 广域网边缘设备承担着连接局域网与广域网的重要任务，它将同时属于局域 网和广域网，可知，就边缘设备而言，局域网接口，广域网接口这二者缺一 不可。另外，出于此种设备应用的灵活性，其本地配置接口也是不可或缺的 下面的内容中我们将逐一进行讨论。1.3 局域网1.3.1 常见局域网类型局域网(LAN)HUAWEI “以太网(Ethernet )*令牌总线网(Token Bus )*令牌环

3、网(Token Ring )http:/局域网，Local Area Network，简称LAN,和广域网区别有如下三个方面的 特征： （ 1 ） 范围（ 2 ） 传输技术（ 3 ） 拓扑结构 就范围来讲，局域网一般覆盖的范围较小，通常是处于同一建筑，同一所大 学或方圆几公里以内的专用网络。就传输技术而言， LAN 通常使用这样一种传输技术，所有的机器连接到一条 电缆上，通过广播的方式进行通信。广播式 LAN 有多种拓扑结构，一般多数 网络使用以下两种： 总线型网络：突出的例子就是以太网和令牌总线网。这种网络中，任意时刻 都只有一台机器是主站并可进行发送，其他机器则不能发送。当两台或更多 机器

4、都想发送信息时，就需要一种仲裁机制来解决冲突，这种机制可以是集 中式的，也可以是分布式的。不同的网络使用的机制和实现方法不尽相同。 环网：突出的例子就是 IBM 令牌环网。在环中，每个比特独自在网内传播而 不必等待他所在的分组里的其他比特。也需要某种机制来仲裁对网络的同时 访问。另外，目前正迅速发展的交换式LAN采用了星型拓扑结构。1.3.2 以太网的物理接口类型以太网的物理接口类型HUAWEI10M以太网100M以太网（快速以太网1000M以太网（千兆以太网以太网是一种基于总线型拓扑结构的网络，使用分布式仲裁机制来解决冲突。 速度有 10Mbps、100Mbps 和 1000Mbps 三种。

5、IEEE 802.3 主要确定了以太网各项标准及规范。以太网上的计算机任何时候都可以发送信息，但发送之前都需先检测网络是 否空闲， “侦听”，如果某时刻有两个或者更多的分组发生冲突，则检测到冲突欲发送数据的计算机就都需等待一段时间， “回退”，然后再次试图发送。这就 是以太网技术必须提到的CSMA/CD （载波侦听多路访问/冲突检测）机制。 显然，随着同一网络上的计算机数目的增加，以太网的效率会降低。同时， 随着网络带宽的增大和电缆长度值的增大，（在帧长度不变的条件下）以太 网的效率也会降低。1.3.310M 以太网的接口类型10M以太网接口HUAWEI*10Base-T目前使用最广泛的局域网

6、标准之一 使用双绞线作为物理传输介质*10Base5曾经广泛应用于主干局域网使用粗同轴电缆作为物理传输介质*10Base2使用细同轴电缆作为物理传输介质htt p:/da 10Mbps以太网即标准以太网，由IEEE 802.3定义，同一公共通信信道上的 所有用户共享这个带宽，这个公共信道称为总线。在交换式 LAN 中，每个交 换式端口都是一个以太网总线，采用星型拓扑结构。这种连接方式下将有可 能提供全双工的连接，此时，将提供 20Mbps 的总带宽。根据IEEE 802.3的规定，10M以太网目前广泛使用的线缆有：10Base -T 双绞线、10Base5粗同轴电缆以及10Base2细同轴电缆

7、。10Base5粗同轴电缆采用插入式分接头,表示的意思是：工作速率为10Mb/s， 采用基带信号，最大支持段长为500m，最多段数为100。10Base5粗同轴 电缆线径较粗，不易弯曲，安装非常不便。10Base2 细同轴电缆接头采用工业标准的 BNC 连接器组成 T 型插座，使 用灵活可靠性高，价格也较便宜，但使用范围只有 200 米，每一段内仅能使 用 30 台计算机，段数最高为 30。10Base-T 是目前使用最为广泛的一种以太网电缆标准。它具有一个显著优势 就是易于扩展，维护简单，价格低廉，一个集线器加上几根 10Base-T 电缆， 就能构成一个实用的小型局域网（当然还得有计算机）

8、， 10Base-T 的缺点是： 电缆的最大有效传输距离是距集线器100m，即使是高质量的5类双绞线也 只能达到 150m 。1. 10Base-T 的物理介质10Base-T的物理介质HUAWEI3类双绞线超5类双绞线4类双绞线汩类双绞线5类双绞线有屏蔽与非屏蔽之分均为8芯电缆双绞线的类型由单位长度内的绞环数确定双绞线(Twisted pair)，收发各由两条拧在一起并相互绝缘的铜线组成。两条线拧在一起可以减少线间的电磁干扰。3 类到6类双绞线在塑料外壳内均有这样的四对线缆，区别主要在于类数越高 的双绞线，单位长度内的绞环数越多，拧得越紧，这使得5 类或者 6 类双绞 线的交感更少并且在更长

9、的距离上信号质量更好，更适用于高速计算机通信 2. 双绞线连接器3. 5 类双绞线的线序23J5579;:比 2site i?TL?3 J!.57SS.I：E 15 .LU 二fill#网枝笳刮5类双绞线的线序*直连网线占级连网线“心端斗至a翳舞.曲瞪/蓝曲lA;ft1 2 3 4 5 6- T 8M僭/蓝卍繚5/林HUAWEI5ICH 11 : 3J56785 类双绞线由 8 芯细线组成，利用细线外绝缘层上的颜色进行分组标识。通常 利用单色和单色加上白色作为成对标识，也有利用色点成对进行标识的。 直连网线和级连网线的线序如图所示。图中各线画法仅为说明两端的线序关系，实际双绞电缆线芯都是成对拧

10、绞在 一起的。1.3.4 快速以太网100M以太网接口HUAWEI100Base-TX 物理介质采用5类以上双绞线 网段长度最多100米100Base-F物理介质采用单模光纤 网段长度可达10公里 多模光纤 网段长度最多2000米*IEEE 802.3u快速以太网由IEEE 802.3u标准定义，基本与标准以太网相同，但速度比标 准以太网快十倍。快速以太网的速度是通过提高时钟频率和使用不同的编码方式获得的。其传输方案最常用的便是100Base-T，100Base-T 又包括100Base-TX和100Base-T4, 100Base-T4是一种3类双绞线方案，不支持 全双工，目前最广泛使用的都

11、是100Base-TX，此方案需使用5类以上双绞 线，时钟信号处理速率高达125MHz。本书以后内容中提到的快速以太网双 绞线方案在不进行特殊说明的情况下均指100Base-TX方案。100Base-FX 使用一对多模或者单模光纤，使用多模光纤的时候，计算机到 集线器之间的距离最大可到两公里，使用单模光纤时最大可达十公里。 快速以太网还提供全双工通信，总带宽达到 200Mbps 。全双工快速以太网仅 在使用光纤或某些双绞线介质的点对点链路有效，因为每个带宽为100Mbps 的信道都需要独立的线来支持。快速以太网有自动协商的功能，能够自动适应电缆两端最高可用的通信速率能方便的与10M以太网连接通

12、信。1.3.5 千兆以太网1000M以太网接口HUAWEI*1000Base-T物理介质采用5类以上双绞线网段长度最多100米1000Base-F物理介质采用单模光纤 多模光纤网段长度最多500米* IEEE 802.3z和千兆以太网保留了传统以太网的大部分简单特征，以 1000Mbps /2000Mbps 的带宽提供半双工/全双工通信。千兆以太网对电缆的长度的要求更为严厉， 多模光纤的长度至多为 500 米， 5 类双绞线为 100 米。IEEE 802.3z 标准定义了千兆以太网， IEEE 802.3ab 标准专门定义了双绞线 上的千兆以太网规范，两者都是802.3 标准的补充。由于高速

13、数据速率定时的限制，在同一冲突域中，千兆以太网不允许中继器的互连。千兆以太网有自动协商的功能，但仅限于协商半双工或全双工流量控制，确定是否支持控制帧，不能与低速以太网之间协商速率。1.3.6 局域网小结局域网小结HUAWEI局域网以太网令牌总线网令牌环网FDDI -同轴电缆光纤双绞线10M以r“快速以太千兆以太r、太网网 _J网、1M .2M.10M_1 1M I I 4M f6M1.4 广域网1.4.1 广域网的类型广域网( Wide Area Network )是一种跨越大的地域的网络。目前有多种公 共广域网络，按其提供业务的带宽的不同，可简单的分为窄带广域网和宽带 广域网两大类。广域网H

14、UAWEI 现有的窄带公共网络PSTNISDNDDNFRAME RELAYX.25htt p:/da 现有的窄带公共网络包括PSTN公共交换电话网、ISDN综合数字业务网、DDN、 X.25 网、 Frame Relay 帧中继网等。PSTN 可能是我们接触最多的公共窄带网络，目前主要提供电话和传真业务， 通过调制解调器可以完成一些有限的数据传输业务。ISDN 综合业务数字网将在本章后面小节专门介绍。DDN 即数字数据网，是一种广泛使用的基于点对点连接的窄带公共数据网 络。X.25网是一种国际通用的标准广域网，在很多地区,X.25是唯一可用的WAN 技术，在欧洲非常流行。内置的差错纠正、流量控制和丢包重传机制，使之 具有高度的可靠性，适于长途噪声线路。最大速率仅为有限的 64Kbps ，使 之可提供的业务非常有限。沿途每个节点都要重组包，使得数据的吞吐率很 低，包时延较大。X.25显然不适于传输质量好的信道。Frame Relay 帧中继是一种应用很广的服务，采用 E-1 电路，速率可从 64K 到 2 兆，速率较快，它减少了差错检测，充分利用了如今广域网连接中比较 简洁的信令。中间节点的延迟比 X.25 网小得多。帧中继的帧长度可变，可 以方便的适应 LAN 中的任何包或帧，提供了对用户的透明性。帧中继容易受 到网络拥挤的影响，对于时间敏感的