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通通透透看网线

通通透透看网线

与网卡息息相关的是网线等网络传输介质联网设备。由于常见的网卡按接口类型可分为RJ45接口、BNC接口、AUI接口,所以对应的网络传输介质联网设备也是不同的。在局域网中常见的网线主要有双绞线、同轴电缆、光纤三种。

  一、双绞线

  双绞线是目前最常见的一种传输介质,尤其在星型网络拓扑中,双绞线是必不可少的布线材料。它的特点就是价格便宜,所以被广泛应用。双绞线可分为非屏蔽双绞线(UTP)和屏蔽双绞线(STP)两大类,这两者的差别是在于双绞线内是否有一层金属隔离膜(如图1所示)。STP的双绞线内有一层金属隔离膜,在数据传输时可减少电磁干扰,所以它的稳定性较高,价格比UTP的双绞线略贵。而UTP的双绞线内则没有这层金属隔离膜,所以它的稳定性较差,但它的价格相对来说便宜多了。


 

  STP又分为3类和5类两种,而UTP分为3类、4类、5类、超5类四种。3类线主要应用在10Mbps网卡中、而5类线及超5类线主要应用在100Mbps网卡中。UTP的3类双绞线电缆是由四对的双绞线组成,其目的是为了降低信号的干扰程度,每一对双绞线一般由两根绝缘铜导线相互缠绕而成。它的布线规则是1236根线有用,4578根线是闲置的(如图2所示)。

  小知识:网线的知识点滴
  1.网线的扭绕方向是逆时针扭绕而不是顺时针绕的。顺时针绕会对速度和传输距离有影响。
  2.网线里的线在对绕时圈数是不一样的,因为圈数一样的话两对线之间的传输信号会互相干扰,使传输距离变短。
  3.屏蔽双绞线的导线与胶皮间有一层金属网和绝缘材料,水晶头外面也被金属所包裹。
  4.三类线里的线是二对四根,五类线里的线是四对八根。
  5.利用Windows中的“网络监视器”实地测试一下双绞线,5类线能达到100Mbps,3类线只有10Mbps。


  每条双绞线两头都必须通过安装RJ-45连接器(俗称水晶头)(如图3所示)才能与网卡和集线器(或交换机)相连接。RJ-45连接器的一端连接在网卡上的RJ-45接口,另一端连接在集线器或交换机上的RJ-45接口。RJ-45非屏蔽双绞线连接器有8根连针,在10BASE-T标准中,仅使用4根,即第1对双绞线使用第1针和第2针,第2对双绞线使用第3针和第6针(第3对和第4对作备用)。

  具体使用时可参照厂家提供的说明书。必须采用专用的卡线钳(如图4所示)才能制作处理网线接头(RJ-45接头)。

  小技巧:火眼金睛识优劣网线
  眼下,市场上劣质的双绞线比比皆是,而且劣质网线上同样有和优质网线一样的标记,令人良莠难分。而且,除了劣质网线外,市面上有很多用三类线冒充五类线、超五类线的情况。其实,在你采购网线时,只要明辨以下几点,那么劣质网线就逃不过你的火眼金睛。
  1.优质网线的外胶皮不易燃烧,而劣质网线的外胶皮大部分是易燃的。
  2.劣质网线在较高温下(40℃以上)外胶皮会变软,优质网线不会。
  3.劣质网线内部的铜芯用料较纯,比较软、有韧性而且不易被拉断。

  二、同轴电缆

  同轴电缆(Coaxtal CabLe)常用于设备与设备之间的连接,或应用在总线型网络拓扑中。同轴电缆中心轴线是一条铜导线,外加一层绝缘材料,在这层绝缘材料外边是由一根空心的圆柱网状铜导体包裹,最外一层是绝缘层。它与双绞线相比,同轴电缆的抗干扰能力强、屏蔽性能好、传输数据稳定、价格也便宜,而且它不用连接在集线器或交换机上即可使用。
  根据直径的不同,又可分为细缆(RG-58)(如图5所示)和粗缆(RG-11)(如图6所示)两种。细缆的直径为0.26cm,最大传输距离185米,使用时与50Ω终端电阻、T型连接器、BNC接头与网卡相连,线材价格和连接头成本都比较便宜,而且不需要购置集线器等设备,十分适合架设终端设备较为集中的小型以太网络。缆线总长不要超过185米,否则信号将严重衰减。细缆的阻抗是50Ω。粗缆的直径为1.27cm,最大传输距离达到500米。由于直径相当粗,因此它的弹性较差,不适合在室内狭窄的环境内架设,而且RG-11连接头的制作方式也相对要复杂许多,并不能直接与电脑连接,它需要通过一个转接器转成AUI接头,然后再接到电脑上。由于粗缆的强度较强,最大传输距离也比细缆长,因此粗缆的主要用途是扮演网络主干的角色,用来连接数个由细缆所结成的网络。粗缆的阻抗是75Ω。

 

  同轴电缆的优点是可以在相对长的无中继器的线路上支持高带宽通信,而其缺点也是显而易见的:一是体积大,细缆的直径就有3/8英寸粗,要占用电缆管道的大量空间二是不能承受缠结、压力和严重的弯曲,这些都会损坏电缆结构,阻止信号的传输最后就是成本高,而所有这些缺点正是双绞线能克服的,因此在现在的局域网环境中,基本已被基于双绞线的以太网物理层规范所取代。
  同轴电缆是用来和BNC接头相连接的,BNC头是一个螺旋凹槽的金属接头,它由金属套头、镀金针头和3C/5C金属套管组成的(如图7所示)。我们只要利用普通的钳子即可制作好。

  在细缆两端都必须安装BNC接头,它是通过专用T型接头(如图8所示)与网卡相连接的。T型接头与BNC接插件同是细同轴电缆的连接器,它对网络的可靠性有着至关重要的影响。同轴电缆与T型连接器是依赖于BNC接插件进行连接的。

  最后还要有终端匹配器(也称终端适配器)(如图9所示)安装在同轴电缆(粗缆或细缆)的两个端点上,它的作用是防止电缆无匹配电阻或阻抗不正确。它的原理是这样的。当波传递到两种介质的分界面时要发生反射,而传到导线和空气分界面的矩形电磁波反射回来会和原先的波叠加在一起,使波形错误。加上终端匹配器就可以把电磁波吸收掉,防止反射,如果没有它的话则会引起信号波形反射,造成信号传输错误。

  三、光纤

  光纤(Fiber Optic CabLe)以光脉冲的形式来传输信号,因此材质也以玻璃或有机玻璃为主,它由纤维芯、包层和保护套组成(如图10所示)。光纤的结构和同轴电缆很类似,也是中心为一根由玻璃或透明塑料制成的光导纤维,周围包裹着保护材料,根据需要还可以多根光纤并合在一根光缆里面。根据光信号发生方式的不同,光纤可分为单模光纤和多模光纤。

  它是由许多根细如发丝的玻璃纤维外加绝缘套而组成,它是一种细小、柔韧并能传输光信号的介质。光纤最大的特点就是传导的是光信号,因此不受外界电磁信号的干扰,信号的衰减速度很慢,所以信号的传输距离比以上传送电信号的各种网线要远得多,并且特别适用于电磁环境恶劣的地方。由于光纤的光学反射特性,一根光纤内部可以同时传送多路信号,所以光纤的传输速度可以非常的高,目前1Gbps的光纤网络已经成为主流高速网络,理论上光纤网络最高可达到50000Gbps(50Tbps)的速度。光纤由于其传输方式的巨大不同,具有自己的一套网络模型,那就是10baseF、100baseF、1000basef局域网标准,单段最大长度可达2000米。
  光纤网络由于需要把光信号转变为计算机的电信号,因此在接头上更加复杂,除了具有连接光导纤维的多种类型接头?如SMa、SC、ST、FC光纤接头以外,还需要专用的光纤转发器等设备,负责把光信号转变为计算机电信号,并且把光信号继续向其他网络设备发送。
  光纤是目前最先进的网线,但是它的价格较贵,所以它是比较少见的,中小型的办公用局域网没有必要选它。目前光纤的主要应用是在大型的局域网中用作主干线路。


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