以太网学习-中级
更新时间:2023-09-27 14:04:01 阅读量: 综合文库 文档下载
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第一章 传输介质
以太网使用的传输介质(Transmission Media)分为两类,即电缆传输介质和光缆传输介质。传输介质的接口同样也分为光模块和电口连接器两种。
一、电缆
电缆传输介质主要分为双绞线电缆(Twisted Pair Cable)和同轴电缆(Coaxial Cable)两大类。
1、同轴线电缆
同轴电缆(Coaxial Cable)是在其轴心线上有一个固定中心导体,其外围是一个管状同心导体(通常是金属编织网、金属箔或者两者并用),管状导体与中心导体是同心的,并且两者之间有绝缘材料隔离。整个同轴电缆最外层是绝缘保护外套。
同轴电缆的种类主要包括:粗同轴电缆(Thicknet Coaxial Cable)、细同轴电缆(Thinnet Coaxial Cable)、CATV同轴电缆和双同轴电缆(Twinax Coaxial Cable)。
⑴、粗同轴电缆(Thicknet Coaxial Cable)
粗同轴电缆的缆径通常为10mm,特性阻抗为50Ω,用于较早的Ethernet 10Base-5以太网系统,传输速率为10Mbit/s,最大网段长度(Maximum Segment Length)约为500m,每个网段上可允许最多达100个站点。 10Base-5以太网粗同轴电缆的连接器为具有50ΩN型(N-type)同轴连接器。 ⑵、细同轴电缆(Thinnet Coaxial Cable)
细同轴电缆的缆径通常为5mm,特性阻抗为50Ω,用于Ethernet 10Base-2以太网系统,传输速率为10Mbit/s,最大网段长度(Maximum Segment Length)约为185m,每个网段上可允许最多达30个站点。
10Base-2以太网的连接器为BNC 50Ω端子,BNC连接器有T型连接器(BNC Tee)和直通型连接器(BNC Barrel)两种。
⑶、CATV电缆(CATV Cable)
CATV电缆(CATV Cable)是一种75Ω同轴电缆,用于传输电视信号,当然,也可以用于10Base-36的以太网信号。
⑷、双轴电缆(Twinax Cable)
双轴电缆(Twinax Cable)是在一个缆保护外套内装入两条互相绝缘的同轴电缆。双轴电缆除了用两根中心导体代替原来的一根中心导体外,其结构与同轴电缆非常相似。150Ω
的双轴电缆专用于短距离通信,也可用于高速以太网1000Base-CX传输系统(传输速率1。25Gbps,传输距离25m)。
2、双绞线对电缆
双绞线对电缆(Twisted Pair Cable)中每对线的两根绝缘铜线是相互扭绞在一起的,其目的是减少串音和对噪声的敏感性。双绞线对电缆又分为屏蔽双绞线对(STP,Shielded Twisted Pair)、筛网状双绞线对(ScTP,Screened Twisted Pair)和非屏蔽双绞线对(UTP,Unshielded Twisted Pair)。 ⑴、非屏蔽双绞线对(UTP)电缆 非屏蔽双绞线对(UTP)电缆的特性阻抗为100Ω,UTP电缆分为七类,其中3、4和5类电缆通常用于传输100MHz之内的数字信号,而5e、6和7类电缆用于更高速率的传输。UTP电缆一般将4个双绞线对封装在一个电缆外套中,其中传输10Base-T、100Base-TX和100Base-T2信号时仅用两队双绞线,而传输100Base-T4和1000-T信号时则要用4对双绞线。 非屏蔽双绞线对(UTP)电缆特性 电缆类型 3类 (Category3) 阻抗 最高频率 以太网物理层 10Base-T 100Ω 16MHz 100Base-T2 100Base-T4 10Base-T 100Ω 20MHz 100Base-T2 100Base-T4 10Base-T 5类 (Category3) 100Base-T2 100Ω 100MHz 100Base-T4 100Base-TX 1000Base-T 10Base-T 5e类 (Category3)
100Base-T2 100Ω 100MHz 100Base-T4 100Base-TX 1000Base-T 10Base-T
6类 (Category3)
100Ω
250MHz
100Base-T2 100Base-T4 100Base-TX
TIA/EIA568-A TIA/EIA568-A TIA/EIA568-A TIA/EIA568-A 遵守标准 4类 (Category3)
1000Base-T 10Base-T 100Base-T2
7类 (Category3)
100Ω
600MHz
100Base-T4 100Base-TX 1000Base-T 10GBase-T
⑵、筛网状双绞线对(ScTP)电缆
筛网状双绞线对(ScTP)电缆是一种4对双绞线100Ω非屏蔽电缆,用金属箔或金属丝编织成的筛网将4对双绞线包裹起来,以便使电磁干扰(EMI)最小并减少外部噪声的影响。
⑶、屏蔽双绞线对(STP)电缆
屏蔽双绞线对(STP)电缆是专为令牌环网络(Token-Ring Network)设计的,特性阻抗为150Ω,一般来说,150ΩSTP电缆不被使用在以太网中,但可以采用安装特殊的阻抗匹配变压器或“平衡/不平衡变换器”(Baluns)的方法,通过变换10Base-T、100 Base-TX和100Base-T2 100Ω阻抗以太网收发器来连接150Ω阻抗的STP电缆。
3、电气连接器
以太网电气连接器最常用的是RJ-45八引线连接器,RJ-45公插头一般被安装在双绞线对电缆的两端,而RJ-45母插座一般被安装在设备上,例如安装在网卡、中继器或交换机上。RJ-45连接器的引线分配标准规范如下表所示:
引线 1
(发数据) TD-
2
(发数据) RD+
3
(收数据)
4
±48V
(收数据) ±48V
(双向数据) RI-D3+
5
±48V RD-
6
(收数据)
7
±48V
(收数据) ±48V
(双向数据) (收数据) RI-D4+
±48V
(双向数据)
(双向数据)
(双向数据) BI-DD+
±48V
(双向数据)
RD-
RX-D2-
BI-DB- ±48V
(双向数据) BI-DB-
(收数据) RI-D3+
±48V
(双向数据) BI-DC-
(双向数据)
(双向数据) BI-DC+
(发数据) RD+
(发数据) RX-D2+
(双向数据) BI-DB+
(双向数据) BI-DB+
(发数据) TD-
(发数据) TX-D1-
(双向数据) BI-DA-
(双向数据) BI-DA-
10BASE-T TD+
100BASE-T
TD+
100BASE-T4 TX-D1+
100BASE-T2 BI-DA+
1000BASE-T BI-DA+
RI-D4+
8
±48V
±48V
(双向数据)
±48V
(双向数据) BI-DD-
双绞线的最大传输距离为100m。如果要加大传输距离,在两段双绞线之间可安装中继器,最多可安装4个中继器。如安装4个中继器连接5个网段,则最大传输距离可达500m。
EIA/TIA的布线标准中规定了两种双绞线的线序568A与568B。特别需要注意的是RJ-45水晶头引脚序号,当水晶头中金属片面对我们的时候从左至右引脚序号是1~8。
标准568A: 1 绿白 2 绿 3 橙白 4 蓝 5 蓝白 6 橙 7 棕白 8 棕 标准568B: 1 橙白 2 橙 3 绿白 4 蓝 5 蓝白 6 绿 7 棕白 8 棕 下面介绍几种应用环境下双绞线的制作方法: (MDI表示此口是级连口,而MDI-X时表示此口是普通口。) 1、以太网网卡和HUB之间连接: PC等网络设备连接到HUB时,用的网线为直通线,双绞线的两头连线要一一对应,此时,HUB为MDI-X口,PC为MDI口。两头按照EIA/TIA 568B标准制作,连线参考如下: Pin1 name color Pin2 1 TX+ 橙白 1 2 TX- 橙 2 3 RX+ 绿白 3 4 -- 蓝 4 5 -- 蓝白 5 6 RX- 绿 6 7 -- 棕白 7 8 -- 棕 8 2、两台计算机之间直连: 两台PC直连时,用的网线为交叉线,双绞线的两头连线要交叉,两头分别按照EIA/TIA 568A、EIA/TIA 568B标准制作,连线参考如下: Pin1 Name1 Color1 Pin2 Name2 Color2 1 TX+ 橙白 1 RX+ 绿白 2 TX- 橙 2 RX- 绿 3 RX+ 绿白 3 TX+ 橙白 4 -- 蓝 4 -- 蓝 5 -- 蓝白 5 -- 蓝白 6 RX- 绿 6 TX- 橙 7 -- 棕白 7 -- 棕白 8 -- 棕 8 -- 棕
二、光缆
1、光纤
光纤是由纤芯区、包层区、外护套组成。纤芯区处于光纤的中心区,其功能是传光;包层区包围着纤芯区,其功能是保证纤芯区的光信号跑不出来;外护套处于光纤的最外层,包围着包层区,其功能有两个:其一是加强光纤的机械强度,其二是保证外面的光不能进入光纤中。
光纤根据其光学特性可以分为多模光纤(MMF,Multi-Mode Fiber Cable)和单模光纤(SMF,Single-Mode Fiber Cable)。
单模光纤中光传输只有一种模式,也就是说光线只沿光纤的内芯进行传输,具有无限量带宽和更低损耗的特性。而单模光端机多用于长距离传输,有时可达到150至200公里。采用LD或光谱线较窄的LED作为光源。
多模光纤中光传输有上千种模式,也就是说光线沿纤芯和包层经过反射、折射进行传输,带宽通常为200MHz到2GHz,多模光端机通过多模光纤可进行长达5公里的传输,以发光二极管或激光器为光源。
从理论上说,多模光纤可以用作单模光纤,反之不可以。
通信用的多模光纤和单模光纤的外径都为125μm。单模光纤纤芯直径为8~10μm,多模光纤纤芯径有两种标准规格,芯径分别为62.5μm(美国标准)和50μm(欧洲标准)。单模光纤使用的光波长为1310nm或1550 nm,多模光纤使用的光波长多为850 nm。
从颜色上也可以区分单模光纤和多模光纤:单模光纤外体为黄色,多模光纤外体为橘红色。
2、光连接器
光纤连接器,也就是接入光模块的光纤接头,光纤连接器可以分为FC型、SC型、LC型和ST型。
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