網絡傳輸介質-文檔資料

1、 網絡設備的網絡設備的 連接與調試連接與調試 第1章 網絡傳輸介質 網絡傳輸介質是信息傳輸的物理通道，提供可靠的物理通道是信息能夠正確、快速傳遞的前提。在網絡設計時，必須確定使用什么傳輸介質，選擇不同的傳輸介質，網絡整體性能上會有很大的差異。 目前常用的網絡傳輸介質有雙絞線、同軸電纜、光纖和無線傳輸介質等四大類。 1.1 雙絞線 雙絞線電纜（簡稱雙絞線）是將一對或一對以上的雙絞線封裝在一個絕緣外套中而形成的一種傳輸介質，是目前局域網最常用的一種傳輸介質。為了降低信號的干擾程度，電纜中的每一對雙絞線由兩根絕緣銅導線相互扭繞而成，雙絞線因此而得名。 雙絞線作為網絡連接的傳輸介質，其本身質量的好壞直

2、接影響整個網絡的傳輸速度。在不使用中繼器的情況下，雙絞線的最大傳輸距離是100米。 1.1.1 雙絞線的分類 雙絞線一般分為屏蔽（STP）雙絞線和與非屏蔽（UTP）雙絞線兩種。 1.1.1 雙絞線的分類 屏蔽雙絞線（STP） 屏蔽雙絞線外面包有一層屏蔽用的金屬網，它的抗干擾性能強于非屏蔽雙絞線。屏蔽雙絞線的屏蔽作用只有在整個電纜均有屏蔽裝置，并且兩端正確接地的情況下才起作用。它要求整個系統(tǒng)全部是屏蔽器件，包括電纜、插座、水晶頭和配線架等，同時建筑物需要有良好的地線系統(tǒng)。 事實上，在實際施工時，很難實現全部接地，這樣反而可能使屏蔽層本身成為最大的干擾源，從而導致性能甚至不如非屏蔽雙絞線。所以，除

3、非有特殊需要，通常在綜合布線系統(tǒng)中多采用非屏蔽雙絞線。 1.1.1 雙絞線的分類 非屏蔽雙絞線（UTP） TIA/EIA（美國電信工業(yè)協(xié)會和美國電子工業(yè)協(xié)會）將非屏蔽雙絞線按電氣性能分為以下幾類： 一類線：銅線無纏繞，支持低于100KHz的頻率，用于模擬電話。只能傳聲音，不能傳數據。 二類線：銅線無纏繞，包含4對線，支持4Mbps的數據傳輸，用于語音、綜合業(yè)務數字網等。 三類線：銅線有纏繞，支持10Mbps的傳輸速率，是10M以太網的標準用線，絞合程度為每0.305米3絞。 四類線：銅線有纏繞，且較緊密，支持16Mbps的傳輸速率，一般用于16Mbps的令牌環(huán)網。 五類線：銅線有纏繞，且緊密，

4、絞合程度為每0.025米3絞，支持100Mbps的數據傳輸，是100M以太網的標準用線。 1.1.1 雙絞線的分類 超五類線：高質量的銅線和高緊密度纏繞，性能比五類線更高，目前廣泛應用于數據傳輸和語音通信領域。支持100Mbps的數據傳輸，是100M以太網的標準用線。 超五類非屏蔽雙絞線采用8條芯線和1條抗拉線，芯線顏色分別為橙白、橙、綠白、綠、藍白、藍、棕白和棕。 1.1.1 雙絞線的分類 六類線：高質量的銅線和高緊密度纏繞，性能比超五類線更高。支持1000Mbps的傳輸速率，目前應用于服務器機房的布線，以及準備升級至千兆以太網的綜合布線系統(tǒng)中。 六類非屏蔽雙絞線在外形和結構上與超五類非屏蔽

5、雙絞線有一定的差別，不僅增加了絕緣的十字骨架，將雙絞線的4對線分別置于十字骨架的4個凹槽內，而且電纜的直徑也更粗。 1.1.2 1.1.2 雙絞線的選購 包裝箱質地和印刷 外皮顏色及標志 絞合密度 導線顏色 阻燃情況 1.1.2 1.1.2 雙絞線的選購 目前市場上常見的品牌主要有安普（AMP）、西蒙（Siemon）、朗訊（Lucent）、麗特（NORDX/CDT）等幾家公司。 1.1.3 雙絞線的制作 雙絞線的標準接法 目前，最常使用的是TIA/EIA制定的TIA/EIA 568A標準和TIA/EIA 568B標準。 TIA/EIA 568A標準的線序從左到右依次為：1綠白、2綠、3橙白、4

6、藍、5藍白、6橙、7棕白、8棕。 TIA/EIA 568B標準的線序從左到右依次為：1橙白、2橙、3綠白、4藍、5藍白、6綠、7棕白、8棕。 1.1.3 雙絞線的制作雙絞線的標準接法 雙絞線的連接方式主要有直通方式和交叉方式。 直通方式的雙絞線簡稱直通線，一般主要用于計算機與集線器（或交換機）或配線架與集線器（或交換機）之間的連接，直通線的電纜兩端都應按TIA/EIA 568A標準（或TIA/EIA 568B標準）的線序連接。 交叉方式的雙絞線簡稱交叉線，一般用于集線器與集線器或網卡與網卡之間的連接。交叉線的電纜一端按TIA/EIA 568A標準的線序連接，另一端應按TIA/EIA 568B標

7、準的線序連接。 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 8 8 （a）直通線示意圖 （b）交叉線示意圖1.1.3 雙絞線的制作RJ-45水晶頭 由于RJ-45頭像水晶一樣晶瑩透明，所以也被稱為“水晶頭”。雙絞線的兩端必須都安裝RJ-45插頭，以便插在網卡、集線器或交換機的RJ-45端口上。 水晶頭雖小，在網絡中其重要性一點都不能小看，有相當一部分網絡故障是因為水晶頭質量不好而造成的。選購水晶頭時應注意以下幾個方面： 標識：名牌產品在塑料彈片上都有廠商的標注。 透明度：質量好的產品晶瑩透亮。 可塑性：用線鉗壓制時可塑

8、性差的水晶頭會發(fā)生碎裂等現象。 彈片彈性：質量好的水晶頭用手指撥動彈片會聽到錚錚的聲音，將彈片向前撥動到90度，彈片也不會折斷，而且會恢復原狀并且彈性不會改變，將做好的水晶頭插入集線器或網卡中的時候能聽到清脆的“咔”的響聲。 1.1.3 雙絞線的制作制作工具 在雙絞線制作中，最簡單的方法僅需一把壓線鉗即可，如右圖所示。該工具上有三處不同的功能，最前端是剝線口，它用來剝開雙絞線的外皮；中間是壓制RJ-45頭工具槽，這里可以將RJ-45頭與雙絞線合成；離手柄最近端是鋒利的切線刀，此處用來切斷雙絞線；壓線鉗具有剪線、剝線和壓線三種用途。 1.1.3 雙絞線的制作雙絞線的制作步驟 剝線 用壓線鉗的切線

9、刀口將線頭剪齊，將雙絞線一端放到RJ-45壓線鉗前端的剝線槽口中，放入長度以抵到RJ-45壓線鉗另一端的擋板為宜。然后輕輕握下RJ-45壓線鉗把手，千萬別用力壓下工具把手，以刀口略微壓在雙絞線外皮為佳，然后將壓線鉗以雙絞線為圓心保持刀口壓在雙絞線外皮的力度旋轉半圈，此時就能用手輕易地剝去雙絞線的外皮。 1.1.3 雙絞線的制作雙絞線的制作步驟 理線 剝去外皮，將纏繞的四對線分開，按照TIA/EIA 568A（或568B）標準來排列。然后用手按緊排列好的線對，把參差不齊的前端用壓線鉗的切線刀剪整齊。 1.1.3 雙絞線的制作雙絞線的制作步驟 插線 一只手捏住水晶頭，將水晶頭有彈片一側向下，另一只

10、手把排列整齊的八根線順著RJ-45水晶頭的線槽一直推到底為止。 1.1.3 雙絞線的制作雙絞線的制作步驟 壓線 將RJ-45頭插入壓線鉗的工具槽中，并一直推到底，然后用力握緊RJ-45壓線鉗把手，直至將水晶頭的八片金屬片壓到底。 1.1.3 雙絞線的制作 按照相同的方法制作雙絞線的另一端水晶頭，要注意的是芯線排列順序一定要與另一端的順序完全一樣，這樣一條直通雙絞線的制作就算完成了。交叉線的制作步驟與直通線的制作完全一樣，只是線纜兩端的RJ-45頭的線序排列不同而已。 1.1.4 雙絞線的布線 信息插座 信息插座一般安裝在墻面上，也有的安裝在桌面和地面上，其主要作用是為了方便工作站的移動，并且保

11、持整個布線的美觀。 常見的墻面、桌面及地面型信息插座 1.1.4 雙絞線的布線信息模塊 與信息插座配套的是信息模塊，這個模塊就安裝在信息插座中，通過它把從交換機出來的雙絞線與到工作站端的雙絞線相連。 各種不同類型的信息模塊 1.1.4 雙絞線的布線打線鉗 信息插座與模塊是嵌套在一起的，埋在墻中的雙絞線是通過信息模塊與外部雙絞線進行連接的，墻內部的雙絞線與信息模塊的連接是通過把雙絞線的8條芯線按規(guī)定的順序卡入信息模塊的對應線槽中的。雙絞線的卡入需用一種專用的卡線工具，稱之為“打線鉗”。 常見的幾款打線工具 1.1.4 雙絞線的布線信息模塊的標準接法 交換機或集線器到網絡模塊之間的雙絞線接線方法是

12、按照EIATIA 568標準進行，有EIATIA 568A和EIATIA 568B兩種端接方式。 TIA/EIA 568A標準的線序從左到右依次為：1綠白、2綠、3橙白、4藍、5藍白、6橙、7棕白、8棕。 TIA/EIA 568B標準的線序從左到右依次為：1橙白、2橙、3綠白、4藍、5藍白、6綠、7棕白、8棕。 1.1.4 雙絞線的布線信息模塊的制作步驟 用剝線工具在離雙絞線一端130mm長度左右把雙絞線的外包皮剝去。 1.1.4 雙絞線的布線信息模塊的制作步驟 把剝開的4對雙絞線芯線分開，但為了便于區(qū)分，此時最好不要拆開各芯線線對，只是在卡相應芯線時才拆開，如左下圖所示。 按照信息模塊上所指

13、示的芯線顏色線序，兩手平拉上一小段對應的芯線，稍稍用力將導線一一置入相應的線槽內，如右下圖所示。 1.1.4 雙絞線的布線信息模塊的制作步驟 全部芯線都嵌入好后即可用打線鉗再一根根把芯線進一步壓入線槽中，確保接觸良好，如左圖所示。然后剪掉模塊外多余的線，如右圖所示。 1.1.4 雙絞線的布線信息模塊的制作步驟 使用鉗子將信息模塊的塑料插座帽壓緊，固定在信息模塊上，這樣一個信息模塊就制作好了，然后再把制作好的信息模塊放入信息插座中。 1.2 同軸電纜 同軸電纜也是局域網中最常見的傳輸介質之一，它主要應用于環(huán)形和總線形等小型局域網中。同軸電纜以硬銅線為芯，外包一層絕緣材料組成。這層絕緣材料用密織的

14、網狀導體環(huán)繞，網外又覆蓋一層保護性材料。 1.2.1 同軸電纜的分類 同軸電纜根據傳輸頻帶的不同，可以分為基帶同軸電纜和寬帶同軸電纜兩大類。應用于計算機網絡的同軸電纜屬于基帶同軸電纜，有線電視所用的是寬帶同軸電纜。 同軸電纜按直徑的不同可以分為粗同軸電纜與細同軸電纜兩種。 1.2.2 與同軸電纜相關的材料 1.2.2 與同軸電纜相關的材料 網線鉗 網線鉗是用來卡住BNC連接器外套與基座的，它有一個用于壓線的六角缺口，如左下圖所示。剝線鉗 剝線鉗是制作細纜時必備的工具，它的主要功能是用來剝掉細纜導線外部的兩層絕緣層。如右下圖所示。1.2.3 細同軸電纜的制作 剝線 用同軸電纜專用剝線鉗將細纜外皮

15、剝除，露出芯線長約3mm，白色保護層約4mm，屏蔽層約8mm，如下圖所示。 1.2.3 細同軸電纜的制作連接芯線 將探針套入網線的芯線上，一直要插到底，然后再把套上探針的芯線插入到同軸電纜專用壓線鉗中間的探針小圓孔中，壓緊，使探針與網線芯線緊連，如下圖所示。 1.2.3 細同軸電纜的制作 裝配BNC接頭 將BNC連接器金屬套環(huán)套入壓好鍍金探針的細同軸電纜，然后再將網線連接探針的一端從BNC接頭小的一端插入（也要插到底），如下圖所示。 1.2.3 細同軸電纜的制作壓線 把套在網線的金屬套環(huán)推到網線與BNC連接器連接處，再把網線鉗的六角缺口卡在確定好的套環(huán)位置上，緊握網線鉗手柄，緊壓，使網線與BN

16、C連接器通過BNC金屬套環(huán)緊緊連接起來，如下圖所示。壓好后的金屬套環(huán)呈六角形。 1.3 光纖 光纖通信是一門新興的通信技術，發(fā)展非常迅速，現已成為大容量通信領域中的主要支柱。光纖與電導體構成的傳輸媒體最基本的差別是，它的傳輸信息是光束，而非電氣信號。因此，光纖傳輸的信號不受電磁的干擾，是網絡傳輸介質中性能最好、應用前途最廣泛的傳輸介質。 1.3.1 光纖的概述 光纖是指使用玻璃纖維或塑料纖維傳輸數據信號的網絡傳輸介質。它由纖維芯，包層和保護套組成。 光纖的結構與同軸電纜很相似，中心為一根由玻璃或透明塑料制成的光導纖維、周圍包裹著保護材料，根據需要還可以將多根光纖組合在一根光纜里面。 1.3.1

17、 光纖的概述 光纖應用光學原理，由光發(fā)送機產生光束，將電信號變?yōu)楣庑盘?，再把光信號導入光纖，在另一端由光接收機接收光纖上傳來的光信號，并把它變?yōu)殡娦盘枺浗獯a后再處理。與其它傳輸介質比較，光纖的電磁絕緣性能好、信號衰減小、頻帶寬、傳輸速度快、傳輸距離遠。主要用于傳輸距離較長的主干網連接。 為使用光纖傳輸信號，光纖兩端必須配有光發(fā)射機和接收機，光發(fā)射機執(zhí)行從光信號到電信號的轉換。實現電光轉換的通常是發(fā)光二極管(LED)或注入式激光二極管(ILD)；實現光電轉換的是光電二極管或光電三極管。 1.3.1 光纖的概述 根據光在光纖中的傳播方式，光纖分為兩種類型：多模光纖和單模光纖。 單模光纖采用窄的核

18、心（約等于光波的波長），允許光纖以單一反射角度進入光纖線纜，以注入式激光二極管（ILD）發(fā)光。散射小，效率高，單段配線距離約20公里，一般適用于長距離傳輸，價格較為昂貴。 多模光纖采用有散發(fā)特性的大直徑核心，提供多種反射角度，以發(fā)光二極管（LED）發(fā)光，散射大，效率較低，單段配線距離約為2公里，一般適用于近距離局域網環(huán)境，價格較為便宜。 1.3.2 光纖連接器 光纖連接器有多種，它既適合單模光纖使用，也適合多模光纖使用，主要包括SC、ST、FC和MTRJ等光纖連接器。為了建立可靠的連接，光纖連接器必須使光纖幾乎完全對齊，否則會產生漏光，導致光纖中傳輸信號的損失。 SC連接器 ST連接器 1.3

19、.2 光纖連接器 FC連接器 MT-RJ連接器 1.3.3 光纖收發(fā)器 光纖收發(fā)器是一種將短距離的雙絞線電信號和長距離的光信號進行互換的以太網傳輸媒體轉換單元，在很多地方也被稱之為光電轉換器或光纖轉換器。 一款D-Link公司生產的光纖收發(fā)器 1.3.3 光纖收發(fā)器光纖收發(fā)器分類 按速率來分，光纖收發(fā)器可以分為單10M、100M的光纖收發(fā)器、10/100M自適應的光纖收發(fā)器和1000M光纖收發(fā)器。 按結構來分，可以分為桌面式（獨立式）光纖收發(fā)器和機架式光纖收發(fā)器。 按光纖來分，可以分為多模光纖收發(fā)器和單模光纖收發(fā)器。 按光纖數量來分，可以分為單纖光纖收發(fā)器和雙纖光纖收發(fā)器。 1.3.3 光纖收

20、發(fā)器光纖收發(fā)器的應用 光纖以太網收發(fā)器是一種功能強大，結構小巧，安裝靈活的網絡媒體轉換器，它通過把原來在雙絞線上傳輸的電信號轉換為在光纖上傳輸的光信號，從而延伸了以太網的連接距離，打破了利用雙絞線只能傳輸100米的距離限制。光纖收發(fā)器的一種典型應用的連接示意圖 1.3.3 光纖收發(fā)器光纖收發(fā)器的應用光纖收發(fā)器另一種典型應用的連接示意圖 1.4 無線傳輸介質 無線傳輸介質通過空氣傳輸信號?？諝饧瓤梢詡鬏敂底中盘?，又可以傳輸模擬信號。紅外線、無線電波、微波等無線傳輸介質都可以通過空氣傳輸信號。目前在局域網或廣域網的組建過程中，很多有線傳輸介質無法鋪設的場合正在越來越多地使用無線傳輸介質，以實現數據

21、的傳輸。 1.4.1 無線電波 無線電波可以穿過墻壁，在空氣中可以向任何方向傳播。它在電磁波譜中的頻率低于微波，頻率范圍在104108Hz之間，無線電系統(tǒng)使用這一頻段的無線電波來傳輸數據。大多數無線電頻率的使用是有標準的，并且需要得到無線電管理委員會的批準。無線電波傳輸的距離較遠，很適于移動工作站或野外工作站之間的聯網，但是保密性差，信號很容易被竊聽。無線電波的傳輸需要使用不同種類的發(fā)送天線和接收天線。 無線電波應用在計算機網絡中主要有低功率單一頻率、高功率單一頻率和擴展頻譜等三類。 無線電波傳輸的優(yōu)點是信號的傳輸能夠穿過墻壁和其他建筑物，因此不需要在發(fā)送端和接收端之間清除障礙。 無線電波信號的傳輸也存在著一些問題，比如無線電信號的傳播方向是多方向的，因此信號很容易被截獲。無線電波受電磁干擾的影響較大，且無線電信號的傳輸距離受發(fā)射器發(fā)射功率的限制較大。 1.4.2 微波 所謂微波是指頻率大于1GHz的無線電波。如果應用較小的發(fā)射功率（約一瓦）配合定向高增益微波天線，再在每隔1680KM的距離設置一個中繼站就可以架構起微波通信系統(tǒng)。數字微波設備所接收與傳送的是數字信號，數字微波采用正交調幅（QAM）或移相鍵送（PSK）等調幅方式，傳送語音、數據或影像等數字信號。 微波傳播的類型可分為兩種，一是自由空間傳播（Free