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数据传输介质“线缆”

线缆

一、线缆

线缆是局域网中数据传输的介质,常见的线缆分为同轴电缆、光纤、双绞线和无线设备等。对于小型局域网来说,一般采用双绞线作为数据传输介质。

1、双绞线的分类与主要品牌

双绞线由两根具有绝缘保护层的铜导线组成,这两根铜导线按一定密度互相绞在一起以降低信号干扰的程度,而且每根铜线导线的绝缘层上涂有不同的颜色以示区别,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。与其他传输介质相比,双绞线的传输距离、信道宽度和数据传输速度等方面都比较理想,而且它的价格低廉,因此是目前组建网络中最常用的一种传输介质。

(1)双绞线的类型

双绞线分为屏蔽(简称STP)和非屏蔽(简称UTP)两种。所谓的屏蔽就是指网线内部信号线的外面包裹着一层金属网,在屏蔽层外面才是绝缘外皮。屏蔽层可以有效地隔离外界电磁信号的干扰,能够减小辐射,防止信息被窃听,稳定性较高,同时还具有较高的数据传输速率,带宽可以达到500Mbit/s,但实际只能到155Mbit/s,节点数最高270个。但屏蔽双绞线电缆的价格相对较高,便宜的几元一米,贵的可能十几元以上一米,而非屏蔽双绞线一般在1米1元钱左右。同时它安装时要比非屏蔽双绞线复杂,必须使用特殊的连接器,技术要求也比非屏蔽双绞线电缆高。

与屏蔽双绞线相比,非屏蔽双绞线电缆外面只有一层绝缘胶皮,  因而重量轻,易弯曲,易安装,组网灵活,非常适用于结构化布线。非屏蔽网线使用RJ-45水晶头进行连接,网线内部的每一根信号线都需要使用专用压线钳使它与RJ-45的接触点紧紧连接,根据网络速度和网络结构标准的不同,接触点与网线的接线方式也不同。UTP网线适用于10Base-T、100Base-T、100Base-TX标准的星形拓扑结构网络。所以在无特殊要求的计算机网络布线中,常使用非屏蔽双绞线电缆。

双绞线电缆分为5个类别(简称CaT),每种类别的网线生产厂家都会在其绝缘外皮上标其种类,例如CaT-5,计算机网络综合布线使用第三、四、五类。这5种型号如下。

第一类:主要用于传输语音,不用于数据传输。

第二类:传输频率为1MHz,用于语音传输和最高传输速率4Mbit/s的数据传输,常见于使用4Mbit/s规范令牌传递协议的旧的令牌网。

第三类:指目前在ANSI和EIA/TIA568标准中指定的电缆。该电缆的传输频率为16MHz,用于语音传输及最高传输速率为10Mbit/s的数据传输,主要用于10BASE-T。

第四类:该类电缆的传输频率为20MHz,用于语音传输和最高传输速率16Mbit/s的数据传输,主要用于基于令牌的局域网和10BASE-T / 100BASE-T。

第五类:该类电缆增加了绕线密度,外套一种高质量的绝缘材料,传输频率为100MHz,用于语音传输和最高传输速率为100Mbit/s的数据传输,主要用于10BASE-T和100BASE-T网络,这是最常用的以太网电缆。

随着技术的发展,目前已有超五类和六类、七类等多种双绞线,但六类、七类双绞线市场上还比较少见,而超五类双绞线由于价格与五类线相差不多,但性能更加出色,能够完全胜任100Mbit/s网络的应用,因此颇受用户的欢迎。

(2)双绞线的主要品牌

目前市场上双绞线产品很多,国内优质产品和国外厂商产品都很多,常见的品牌主要有以下几种。

安普(AMP):安普(AMP)是进入中国市场较早的一个知名品牌,它是市场中最受欢迎的一个品牌,但同时也是假冒产品最多的一个品牌。

康普(CommScope):美国康普CommScope Inc.是全球最大的用于HFC应用宽带同轴电缆的生产商以及高性能光纤及双绞电缆的供应商,它的产品包括部分业内性能最高的用于企业网络的语音、数据、视频以及楼宇管理应用的铜缆及光纤解决方案。

普天:普天网线是国内优质网线产品,但普天的网线大多是供内部使用的,如普天公司所涉及到的电信、邮电项目工程中,在电脑市场中流通的货源并不太多。

TCL:TCL品牌的网线主要用于互联网接入产品、安防产品和消防产品的开发、生产、销售和楼宇智能化系统等,是目前智能楼宇控制系统的主要选择。

2、双绞线的制作方法

在组建网络的时候,一般都是现场制作双绞线,这样能够根据计算机与网络设备之间的实际距离制作最合适的双绞线。好在双绞线的制作并不复杂,多实践几次就可以熟能生巧。

(1)RJ-45连接器

RJ-45连接器即常说的水晶头。双绞线本身并不能直接和网卡或集线器连接,需要把双绞线中的导线穿入水晶头并用压线钳压紧,然后把水晶头插入网卡或集线器RJ-45接口,才能完成网络设备的连接。水晶头如图1所示,一面为8个铜触点,一面是一个小辫子形状的弹性卡子。当水晶头插入网卡的RJ-45接口时,弹性卡子可以保证水晶头不会自己滑出来。

(2)双绞线的标准

选好双绞线和水晶头后,需要把它们连接在一起。只有正确地压制双绞线,才能使双绞线的传输距离达到额定标准。

压制双绞线需要使用压线钳。如图2所示,压线钳的钳口分为剥线口、压线口和切线口3种,其中剥线口的上下两个刃口之间在闭合时有个距离,用它切双绞线时只会切断外皮而不会损伤导线;切线口的上下两个刃口能够完全闭合,因此可以彻底切断双绞线;压线口的下面刃口水晶头的外形配套,上面的刃口为8个平行的横刃,能够把水晶头上的铜脚压入双绞线的铜导线中,使铜脚与导线相连。

不论是10Mbit/s还是100Mbit/s的网络,制作网线时都要遵循相应的标准。制作RJ-45接头的标准有两种,分别为568A和568B,其具体的网线排列标准如下,排列示意图如图3所示。

标准568A:绿白-1,绿-2,橙白-3,蓝-4,蓝白-5,橙-6,棕白-7,棕-8;

标准568B:橙白-1,橙-2,绿白-3,蓝-4,蓝白-5,绿-6,棕白-7,棕-8。

标号的规则是正握网线接头(所谓的正握即是握住网线接头插入集线器接口的方向),从左至右依次标号为1至8,依次对应于绿白、绿、黄白、蓝白、蓝、黄、棕白、棕色各线。这种接法是568A标准,568A标准只是将橙线对与绿线对交换了一下位置,线缆接头的布局仍然是对称的。

(3)制作双绞线

知道568A和568B标准之后,可以参照下述步骤制作双绞线。

步骤1:根据实际需要,用压线钳的切线口截取适当长度的网线,并把网线切平,然后剥线口剥去约2厘米的外皮。

步骤2:用左手拿住双绞线,把4个线对从左到右按橙、绿、蓝、棕排列。

步骤3:把每个线对分开,从左到右按橙白、橙、绿白、蓝、蓝白、绿、棕白、棕进行排列。

步骤4:把每根线都顺直并且排成一排,然后用压线钳的切线口将其剪平,留在胶皮外面的部分约长14毫米。

步骤5:右手拿住水晶头,铜引脚向上,把网线裸露部分慢慢完全插入水晶头内。插入后再用力将线头插到底,标准是:在水晶头顶部能看到双绞线的铜线头。双绞线的外皮也应有一部分插入水晶头中,并超过水晶头上用于卡住网线的凹陷处。

步骤6:把连上双绞线的水晶头放到压线钳的压线口中,用力均匀地压下压线钳,使水晶头紧密地咬合各信号线。

步骤7:照上面的步骤制作双绞线的另一个端口,这样一条网线就制作完成了。如果制作568A标准的网线,在排列线序时要注意在568B的基础上将1和3、2和6对调一下即可。

3、双绞线的连接测试

双绞线压制完成后并不能保证连接完全正确,可能会出现一些错误,而这种错误无法用肉眼看出来,所以在双绞线压制完成之后要进行连接测试。一般测试双绞线都使用测线器,此时把双绞线的两端分别插入主、副测线器的RJ-45插孔,然后打开主测线器的开关查看测线器的指示灯。正常情况下,测线器的指示灯依次从l至8或8至1闪亮,再闪亮一次或两次某一灯(即为该网线所在主机的路数),循环不止,如图4所示。

如果身边暂时没有测线器,则可以在网卡和集线器等设备的安装和设置准确无误的情况下,通过观察网卡或者集线器上的指示灯来判断双绞线是否存在问题。一般情况下,如果网卡或集线器对应端口的指示灯发亮,则表示网络连接己导通且双绞线制作没有问题,否则就需要进行检查了。

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