我们前面的开题,简单地介绍了关于网络综合布线的背景知识,包括综合布线的标准、实施的原则以及基本型、增强型、综合型布线的特点以及区别。从这一节开始,我们将从介绍有线传输介质展开,再到后面的子系统设计。
首先我们要学习的,是双绞线的有关知识,这是在布线工程中最常用的一种传输介质,在TCP/IP原理那个专栏中,只是简单地描述了一下,现在我们放到这个专栏进行系统地、详细地学习。
我们先来回顾一下,双绞线的设计原理:双绞线是由两根具有绝缘保护层的铜导线按一定密度缠绞在一起,外面再加一层保护套构成的。两根导线互相缠绞的目的是,可以消除线对之间产生的电磁干扰,缠绞的密度越大,则效果越好。
下面,我们按照分类、线序、接头等把知识分块学习。
双绞线的分类
1、从双绞线的屏蔽性,可分为屏蔽双绞线(STP)、非屏蔽双绞线(UTP)。
从结构上分辨,STP比UTP多增加了一层铝箔制的屏蔽层,可以有效屏蔽外界的干扰,也提高了信息传输的安全性。我们通过两张实物的图片,观察一下UTP和STP。上图为普通的UTP,下图是带屏蔽层的STP。
细心的读者可能会发现,上面两张双绞线的图中,除了有四根互相缠绞的导线,另外还有一根白色的细线,这根细线的名字叫“撕裂绳”,作用是方便剥开双绞线的外皮。当制作带接头的网线的时候,可以用一支笔或者一根筷子缠绕上这根撕裂绳(不建议直接用手),用力向下拉,就可以把外皮顺利剥开了。
而在屏蔽双绞线中,里面另外会有一根铜线,这根铜线叫做“接地线”,使用时需要正常的接地,接地能更好的屏蔽外来信号。
2、从线的缠绞密度,可以分为3类线、4类线、5类、超5类、6类、7类、8类等。
为什么没有1类和2类,而是从3类开始呢?其实1类线、2类线是有的,但是现在已经太不常用了,最早的1类线是用在电话通信的,不用于网络,2类线由于速率也很低,早期应用在令牌网当中,现在令牌网已经被淘汰了,所以2类也不常用。
当前,用的最多的是5类、超5类、6类这些,3类也在用,但是也比较少了,而7类和8类,虽然性能很高,但是由于标准比较新,目前还没有被广泛应用。
3类线,主要用于局域网的语音传输,传输速率大概为16Mbps;
5类线,可以用于语音传输,也可以用于数据传输,传输速率100Mbps,适用在快速以太网。
超5类,速率可达到155Mbps,6类线速率能达到200Mbps,超6类线速率能达到250Mbps,主要适用千兆的以太网。
7类和8类,适用于万兆以太网,而且从7类线往上,性能都很高,已经不支持非屏蔽了。
在有些文献上,把超5类线叫做5e类,其实这是相同的意思。因为从双绞线的外皮上看,超5类线会标注“CAT 5e”,超6类线会标注“CAT 6A”,这一点请读者们注意。另外,6类、7类等高速率网线,里面通常会安装有十字骨架,一方面为了更整齐美观,另一方面为了避免电磁串扰。
线序和接头
从上面的双绞线的实物图片,我们可以观察到,每跟双绞线内部一共有8根导线,它们每两根缠绞在一起,所以共有4对线,这四根线的颜色和排列顺序都是有标准的,现在我们来学习。
线序的标准,有T568A和T568B两个标准。
T568A序:绿白、绿、橙白、蓝、蓝白、橙、棕白、棕。
T568B序:橙白、橙、绿白、蓝、蓝白、绿、棕白、棕。
仔细观察会发现,T568A的1、3线互换,2、6线互换,就会变成T568B,反过来也是一样的。正是因为有这两种不同的线序,使得我们在做网线的的时候,有两种不同的选择,如果网线的一头制作成T568A的标准,另一头制作成T568B的标准,这叫做交叉线;如果两头都按照T568A,或者都按照T568B,这叫做直通线。
在实际应用中,交叉线的作用是用来连接同种设备,比如两台主机相连、交换机和交换机相连,这都属于同种设备连接;直通线是用来连接不同种设备,比如主机和交换机相连、交换机和路由器相连。
另外,我们平常使用中,一般情况下,只有1、2、3、6这四根线在起作用,剩下的四根线备用。备用的四根线是为了做预留,如果正常工作的四根线当中,断了其中一两根,就可以启用备用的线。如果要把百兆网升级为千兆网,那么就要必须启用全部的八根线,才能支持千兆。
下面我们讲一讲双绞线的接头,接头有两种,一种是语音传输的RJ-11头,另一种是数据传输的RJ-45头。我们平常见的最多的就是RJ-45头,也就是平常俗称的水晶头。
最后,关于网线的制作:取合适长度的双绞线,两头分别用剥线刀把外皮划开,然后把外皮剥开一定的长度,按照T568A或T568B的标准排列好线序,用压线钳把8根线切成一个整齐的平面,塞入水晶头,用压线钳把接头压紧,即完成了制作,然后把制作好的网线两端分别插上测线仪,测试网线的连通性。
参考教材:陈光辉《网络综合布线系统与施工技术》第五版