《第03章常见网络接口与线缆(V5.0)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第03章常见网络接口与线缆(V5.0)（12页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第3章 常用网络接口与线缆3-13.1 培训目标3-13.2 局域网接口及线缆3-2 常见局域网类型3-2 以太网的类型3-33.2.3 10M以太网3-4 快速以太网3-7 千兆以太网3-83.3 广域网接口与线缆3-9 广域网的类型3-9 异步串口与同步串口3-113.3.3 V.35接口规程3-143.3.4 ISDN BRI接口3-173.3.5 CE1/PRI接口3-183.4 光纤、光缆3-19 光纤通信系统组成3-19 光纤3-20 光缆3-21 常见光纤接头3-22 光接口连接器3-233.5 小结3-24第3章 常用网络接口与线缆3.1 培训目标VRP（Versatile R
2、outing Platform，通用路由平台，华为3Com 自主开发的网际操作系统）支持路由器上的物理接口和逻辑接口这两类接口。物理接口就是真实存在、有对应器件支持的接口，如以太网接口、同/异步串口等。物理接口又分为两种，一种是LAN（局域网）接口，主要是指以太网接口，路由器可以通过它与本地局域网中的网络设备交换数据；另一种是WAN（广域网）接口，包括同/异步串口、异步串口、CE1/PRI接口、ISDN BRI接口等，路由器可以通过它们与外部网络中的网络设备交换数据。逻辑接口是指能够实现数据交换功能但物理上不存在、需要通过配置建立的接口，包括Dialer（拨号）接口、子接口、备份中心逻辑通道以
3、及虚拟接口模板等。关于逻辑接口的配置和维护将在相应的章节予以介绍。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。3.2 局域网接口及线缆3.2.1 常见局域网类型局域网（Local Area Network）简称 LAN，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。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
4、或更多机器都想发送信息时，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。其基本原理是：当环启动时，一个空令牌沿环信息流方向转圈，欲发信站接收到此空令牌后，将它变为忙令牌（将令牌包中的令牌位置1）即可将信息包尾随在忙令牌后面进行发送。目的站接收到信息包后将它拷贝并传送给站主机。当原信息包和忙令牌绕环一周返回发送站后，发送站则将它们删除，并向环中插入一新的空令牌，以继续重复上述过程。在高负荷时，环网可以保证较高的效率。另外，目前正迅速发展的交换式 LAN 采用了星型拓扑结构。3.2.2 以太网
5、的类型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。速度主要有 10Mbps、100Mbps 和 1000Mbps 三种。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，即“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，即“回退”，各个计算机的回退时间随机产生，一般情况下都不相同。回退时间过后各计算机再次试图发送。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
6、率会降低。同时，随着电缆长度值的增大，在帧长度不变的条件下以太网的效率也会降低。3.2.3 10M以太网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。10Base5 粗同轴电缆采用插入式分接头，工作速率为10
7、Mb/s，采用基带信号。对于使用粗缆的以太网，每个干线段的长度不超过500米，可以用中继器连接两个干线段，以扩充主干电缆的长度。每个以太网中最多可以使用四个中继器，连接五段干线段电缆。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。对于使用细缆的以太网，每个干线段的长度不能超过200米，可以用中继器连接两个干线段，以扩充主干电缆的长度。每个以太网中最多可以使用四个中继器，连接五个干线段电缆。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
8、 电缆，就能构成一个实用的小型局域网（当然还得有计算机），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 。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的距离上信号质量更好，更适用于高速计算机通信。双绞线连接器一般都使用 RJ-45 连接器（如图）。5 类双绞线由 8 芯细线组成，利用细线外
9、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。直连网线和交叉网线（又叫级连网线）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绞在一起的。各种设备需要使用具体的线缆连接起来。目前应用于各种网络设备的接口可能使用双绞线接口或光纤接口。双绞线和光纤接口之间不能直接相连，必须使用光电转换设备。同种线缆连接情况下各种网络设备的连接方式可以参考上表。3.2.4 快速以太网快速以太网由 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
10、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
11、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 以太网连接通信。3.2.5 千兆以太网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格，单模光纤的最大传输距离可以达到70公里，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.
12、3 标准的补充。由于高速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。3.3 广域网接口与线缆3.3.1 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。一般我们的网络会通过服务商提供的具体业务连接到广域网络上。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。现有的窄带公共网络包括 PSTN 公共交换 网、ISDN 综合数字业务网、DDN、X.25 网、帧中继（Frame Relay）
13、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 和 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，基于分组交换技术，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。X.25网络刚被引入时，其最大速率仅为有限的64Kbps ，使之可提供的业务非常有限。1992年，ITU-T更新了X.25标准，其传输速度可高达2Mbps。X.25网络在传输数据时，沿途每个节点都要重组包，使得数据的吞吐
14、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 E1 电路，速率可从64K到2M，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塞的影响，对于时间敏感的实时通信没有特殊的保障措施，当线路受到噪声干扰时，将引起包的丢弃。现在的宽带网络一般有ATM和SDH两种。ATM 即异步传输模式，为在交换式 WAN 或 LAN 骨干网以及高速传输数据提供了通用的通信机制，它同时支持
15、多种数据类型（话音、视频、文本等）。与传统 WAN 不同，ATM 是一种面向连接的技术，在开始通信之前，将首先建立端到端的连接。ATM 最突出的优势之一，就是支持 QoS (Quality of Service) 。SDH 是目前应用最广的光传输网络，带宽高，抗干扰性强，可扩展性较强。在具体的网络连接上一般服务商将线缆布放到用户处，用户将该线缆与一个调制设备（普通调制解调器、DTU或基带调制解调器）相连，然后我们的网络边缘设备（一般为路由器）再与调制设备相连。但有些线路路由器内部设有内置的设备，可以直接连接服务商布放的线缆，如E1/ATM等。3.3.2 异步串口与同步串口广域网按照线路类型来分
16、有X.25网、帧中继网、ATM网、ISDN网等类型。路由器因此也相应地有同/异步串口、ATM接口、ISDN BRI接口、cE1/PRI接口等等。目前VRP支持的中低端路由器的WAN接口包括异步串口、同步串口、ISDN BRI接口及cE1/PRI接口。VRP中有两种异步串口，一种是将同/异步串口设置为工作在异步方式，接口名称为Serial；另外一种是专用异步串口，接口名称为Async。异步串口可以设为专线方式和拨号方式。在应用中更常用的是拨号方式，异步串口外接Modem或ISDN TA（Terminal Adapter，终端适配器）时可以作为拨号接口使用，封装链路层协议SLIP或PPP，支持IP和IPX等网络协议
