网络世界的“公路” 传输介质完全攻略

　　 
　　在组网过程中，计算机及网络设备之间需要传输介质来进行信息与数据的连接与传递。如果将网络中计算机比作货站，而数据信息是汽车的话，那么，网络传输介质就是不可缺少的公路。网络传输介质包括双绞线、铜轴电缆、光纤等。
　　
　　一、双绞线
　　在目前的局域网布线中，双绞线是应用最为广泛的传输介质。不管是家庭、办公室、学生宿舍等小型网络，还是校园网、企业网，都离不开双绞线。
　　

　

　　1．双绞线的组成
　　
　　双绞线是局域网布线中最常用到的一种传输介质，尤其在星型网络拓扑中，双绞线是必不可少的布线材料。双绞线由两根具有绝缘保护层的铜导线组成。把两根绝缘的铜导线按一定密度互相绞在一起，可降低信号干扰的程度，每一根导线在传输中辐射的电波会被另一根线上发出的电波抵消。双绞线一般由两根22-26号绝缘铜导线相互缠绕而成，每根铜导线的绝缘层上分别涂有不同的颜色，以示区别。如果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。在双绞线电缆(也称双扭线电缆)内，不同线对具有不同的扭绞长度，一般地说，扭绞长度在38．1~14cm内，按逆时针方向扭绞，相邻线对的扭绞长度在12．8cm以上。与其他传输介质相比，双绞线在传输距离、信道宽度和数据传输速度等方面均受到一定限制，但价格较为低廉。
　　
　　2．双绞线的传输特性
　　
　　虽然双绞线主要是用来传输模拟声音信息的，但同样适用于数字信号的传输，特别适用于较短距离的信息传输。在传输期间，信号的衰减比较大，并且产生波形畸变。采用双绞线的局域网的带宽取决于所用导线的质量、长度及传输技术。只要精心选择和安装双绞线，就可以在有限距离内达到每秒几百万位的可靠传输率。当距离很短，并且采用特殊的电子传输技术时，传输率可达100~155Mbps。
　　
　　由于利用双绞线传输信息时要向周围辐射，信息很容易被窃听，因此要花费额外的代价加以屏蔽。屏蔽双绞线电缆的外层由铝箔包裹，以减小辐射，但并不能完全消除辐射。
　　
　　屏蔽双绞线价格相对较高，安装时要比非屏蔽双绞线电缆困难。类似于同轴电缆，它必须配有支持屏蔽功能的特殊连接器和相应的安装技术。但它有较高的传输速率，100m内可达到155Mbps
　　
　　3．双绞线的分类
　　
　　双绞线可分为屏蔽双绞线(STP， Shielded Twisted Pair) 和非屏蔽双绞线(UTP，Unshielded Twisted Pair)两大类。
　　
　　屏蔽双绞线电缆的外面由一层金属材料包裹，以减小幅射，防止信息被窃听，同时具有较高的数据传输速率(5类STP在100m内可达到155Mbit／s，而UTP只能达到 100Mbiqs)。但屏蔽双绞线电缆的价格相对较高，安装时要比非屏蔽双绞线困难，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需一层绝缘胶皮，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，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。
　　
　　4．双绞线不同类别及应用特点
　　
　　因为在双绞线中，非屏蔽双绞(UTP)的使用率最高，所以如果没有特殊说明，在应用中所指的双绞线一般是指TUP，它主要有以下几种：
　　
　　(1)3类双绞线
　　
　　指目前在ANSI和EIA／TIA568标准中指定的双绞线电缆。该双绞线的传输频率为16MHz，用于语音传输及最高传输速率为10Mbps的数据传输，主要用于10BASE-T。目前3类双绞线正逐渐从市场上消失，取而代之的是 5类和超5类双绞线。
　　
　　(2)4类双绞线
　　
　　该类双绞线电缆的传输频率为20MHz，用于语音传输和最高传输速率16Mbps的数据传输，主要用于基于令牌的局域网和10BASE-T／100BASE-T。4类双绞线在以太网布线中应用很少，以往多用于令牌网的布线，目前市面上基本看不到。
　　
　　(3)5类双绞线
　　
　　该类双绞线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100Mbps的数据传输，主要用于100BASE-T和10BASE-T网络，这是最常用的以太网电缆。5类双绞线是目前网络布线的主流。
　　
　　(4)超5类双绞线
　　
　　与5类双绞线相比，超5类双绞线的衰减和串扰更小，可提供更坚实的网络基础，满足大多数应用的需求(尤其支持千兆位以太网1000Base-T的布线)，给网络的安装和测试带来了便利，成为目前网络应用中较好的解决方案。原标准规定的超5类线的传输特性与普通5类线的相同，只是超5类双绞线的全部4对线都能实现全双工通信。不过，这一段时间里超5类双绞线已超出了原有的标准，市面上相继出现了带宽为125MHz和 200MHz的超5类双绞线(如美国通贝公司的超5类双绞等)，其特性较原标准也有了提高，据有关材料介绍，这些超5类双绞的传输距离已超过了100m的界限，可达到130m甚至更长。超5类双绞线的主要用武之地是千兆位以太网环境。
　　
　　(5)6类双绞线
　　
　　电信工业协会(TIA)和国际标准化组织(1SO)已经着手制定6类布线标准。该标准将规定未来布线应达到200MHz的带宽，可以传输语音、数据和视频，足以应付未来高速和多媒体网络的需要。6类布线标准已发布，但市面上的相关产品却较少。所以，6类布线在今天和未来的3～5年中，还不能成为局域网布线的主流选择。
　　
　　(6)7类双绞线
　　
　　国际标准化组织在1997年9月曾宣布要制定7类双绞线标准，建议带宽为600MHz。但到目前为止，有关7类双绞的标准还没有正式提出来。
　　
　　5．双绞线连网时的特点
　　
　　双绞线一般用于星型网络的布线，每条双绞线通过两端安装的RJ-45连接器(俗称水晶头)与网卡和集线器(或交换机)相连，最大网线长度为100m(不包括干兆位以太网中的应用)。在10Base-T以大网中，如果要加大网络的范围，在两段双绞线电缆间可安装中继器(一般用Hub或交换机级连实现)，但最多可安装4个中继器，使网络的最大范围达到500m。这种连接方法，也称之为级连。如果是在100Base-T网络中有两种情况：第一种情况是当所连接的设备是100Mbit／s的集线器时，最多可同时连接两个集线器，而且集线器之间的最长距离只有5m，这样网络的最大连接距离为205m；第二种是情况是当连接的设备是100Mbit／s的交换机时，连接情况与10Base-T网络相同，即连接距离为500m。这是因为交换机工作在交换模式下。
　　
　　6．双绞线与设备之间的连接方法
　　
　　在局域网中，双绞线主要用于连接网卡与集线器或集线器与集线器(因为集线器的连接方式与交换机相同，所以如无特殊说明，集线器的连接方式同样适用于交换机的连接)，有时也可直接用于两个网卡之间的连接。现在，以5类(4对8根)非屏蔽双绞线为标准，下面介绍在10Base-T(普通以太网)和100Base-TX(快速以太网)星型布线中线缆的连接方法。
　　
　　(1)双绞线连接网卡和集线器时的线对分布
　　
　　在局域网中，从网卡到集线器间的连线为直通(MDl)，即两个RJ-45连接器中导线的分布应统一。为了适应将来的发展，网线必须遵循EIA／TIA568B标准，只要双绞线的两端，都按照以下排列制作即可。
　　
　　1脚
　　2脚
　　3脚
　　4脚
　　5脚
　　6脚
　　7脚
　　8脚
　　白橙
　　橙
　　白绿
　　蓝白
　　蓝
　　绿
　　白棕
　　棕
　　100BASE-T或10BASE-T网络只要使用RJ-45插座的第1、2、3、6共4个引脚即可，网卡引脚功能定义如下：
　　
　　1发送数据；2发送数据；3接收数据；6接收数据；4，5，7，8保留。
　　
　　集线器引脚正好相反，即发送数据变成接收数据，反之则反。
　　
　　另外要注意的一点是对于用于连接两台集线器或两台机器互联的双绞线，需要将1、3； 2、6交换连接。这根特殊制作的双绞线又被称为“跳线”。
　　
　　(2)如何知道集线器(如交换机)是否需要进行跳线呢?有以下几种方法。
　　
　　*　查看说明书。如果该集线器在级连时需要跳线，一般会在随设备附带的说明书中进行说明。
　　
　　*　查看连接端口。如果该集线器在进行相互间连接时不需要跳线，大多数情况下它都会提供一至两个专用的互连端口，并标有相应的说明。这些说明随生产厂家的不同而不同，有的在专用端口旁标有“Uplink”或“MDI”(连线为直通)的字样。而有的在端口旁自接标有“Out to Hub”等字样。有了这些说明文字，在进行设备之间的连接时，就不需要再进行跳线了。
　　
　　*　实测。这是最有效的一种方法。可以先制作两条用于测试的双绞线，其中一条是未经跳线的，另一条是经过跳线的。之后，用其中的一条连接两个集线器。这时，注意观察连接端口对应的指示灯，如果指示灯亮表示连接正常，否则换用另一条双绞线进行测试。
　　
　　(3)双绞线直接连接两个网卡时的线对分布
　　
　　在进行两台计算机之间的连接时，有时需要使用双绞线(如被连接的网卡只提供有 RJ-45接口时)。如果要用双绞线直接连接两块网卡，则必须要进行跳线。其方法与集线器之间互连时相同。
　　
　　7．双绞线连接线的制作
　　
　　不管是个人用户还是公司用户，在使用双绞线作为传输介质时，连接线都需要自己制作。
　　
　　在清楚了不同用途双绞线中导线的排列方式后，就可以进行线缆的制作。制作双绞线的工具一般只要RJ-45压线钳和一个斜口钳。制作过程如下。
　　
　　第1步，根据需要的长度用斜口钳剪取一段双绞线。
　　
　　第2步，将双绞线的一端插入压线钳的剥线端(注意要将双绞线插到底)，将双绞线的外皮剥去一小段，大约 1．2cm。
　　
　　第3步，根据排线顺序将双绞线插入 RJ-45连接器，注意要插到底，直到在另一端可以清楚的看到每根线的铜线芯为止。如果制作的是屏蔽双绞线

原文转自：http://www.ltesting.net