在目前的局域網(wǎng)布線中,雙絞線是應(yīng)用最為廣泛的傳輸介質(zhì)。不管是家庭、辦公室、學(xué)生宿舍等小型網(wǎng)絡(luò),還是校園網(wǎng)、企業(yè)網(wǎng),都離不開雙絞線。

1.雙絞線的組成
雙絞線是局域網(wǎng)布線中最常用到的一種傳輸介質(zhì),尤其在星型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲?,雙絞線是必不可少的布線材料。雙絞線由兩根具有絕緣保護(hù)層的銅導(dǎo)線組成。把兩根絕緣的銅導(dǎo)線按一定密度互相絞在一起,可降低信號干擾的程度,每一根導(dǎo)線在傳輸中輻射的電波會被另一根線上發(fā)出的電波抵消。雙絞線一般由兩根22-26號絕緣銅導(dǎo)線相互纏繞而成,每根銅導(dǎo)線的絕緣層上分別涂有不同的顏色,以示區(qū)別。如果把一對或多對雙絞線放在一個絕緣套管中便成了雙絞線電纜。在雙絞線電纜(也稱雙扭線電纜)內(nèi),不同線對具有不同的扭絞長度,一般地說,扭絞長度在38.1~14cm內(nèi),按逆時(shí)針方向扭絞,相鄰線對的扭絞長度在12.8cm以上。與其他傳輸介質(zhì)相比,雙絞線在傳輸距離、信道寬度和數(shù)據(jù)傳輸速度等方面均受到一定限制,但價(jià)ge較為低廉。
2.雙絞線的傳輸特性
雖然雙絞線主要是用來傳輸模擬聲音信息的,但同樣適用于數(shù)字信號的傳輸,特別適用于較短距離的信息傳輸。在傳輸期間,信號的衰減比較大,并且產(chǎn)生波形畸變。采用雙絞線的局域網(wǎng)的帶寬取決于所用導(dǎo)線的質(zhì)量、長度及傳輸技術(shù)。只要精心選擇和安裝雙絞線,就可以在有限距離內(nèi)達(dá)到每秒幾百萬位的可靠傳輸率。當(dāng)距離很短,并且采用特殊的電子傳輸技術(shù)時(shí),傳輸率可達(dá)100~155Mbps。
由于利用雙絞線傳輸信息時(shí)要向周圍輻射,信息很容易被竊聽,因此要花費(fèi)額外的代價(jià)加以屏蔽。屏蔽雙絞線電纜的外層由鋁箔包裹,以減小輻射,但并不能完全消除輻射。
屏蔽雙絞線價(jià)ge相對較高,安裝時(shí)要比非屏蔽雙絞線電纜困難。類似于同軸電纜,它必須配有支持屏蔽功能的特殊連接器和相應(yīng)的安裝技術(shù)。但它有較高的傳輸速率,100m內(nèi)可達(dá)到155Mbps
3.雙絞線的分類
雙絞線可分為屏蔽雙絞線(STP, Shielded Twisted Pair) 和非屏蔽雙絞線(UTP,Unshielded Twisted Pair)兩大類。
屏蔽雙絞線電纜的外面由一層金屬材料包裹,以減小幅射,防止信息被竊聽,同時(shí)具有較高的數(shù)據(jù)傳輸速率(5類STP在100m內(nèi)可達(dá)到155Mbit/s,而UTP只能達(dá)到 100Mbiqs)。但屏蔽雙絞線電纜的價(jià)ge相對較高,安裝時(shí)要比非屏蔽雙絞線困難,必須使用特殊的連接器,技術(shù)要求也比非屏蔽雙絞線電纜高。與屏蔽雙絞線相比,非屏蔽雙絞線電纜外面只需一層絕緣膠皮,因而重量輕、易彎曲、易安裝,組網(wǎng)靈活,非常適用于結(jié)構(gòu)化布線,所以在無特殊要求的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)布線中,常使用非屏蔽雙絞線電纜。
4.雙絞線不同類別及應(yīng)用特點(diǎn)
因?yàn)樵陔p絞線中,非屏蔽雙絞(UTP)的使用率最高,所以如果沒有特殊說明,在應(yīng)用中所指的雙絞線一般是指TUP,它主要有以下幾種:
(1)3類雙絞線
指目前在ANSI和EIA/TIA568標(biāo)準(zhǔn)中指定的雙絞線電纜。該雙絞線的傳輸頻率為16MHz,用于語音傳輸及最高傳輸速率為10Mbps的數(shù)據(jù)傳輸,主要用于10BASE-T。目前3類雙絞線正逐漸從市場上消失,取而代之的是 5類和超5類雙絞線。
(2)4類雙絞線
該類雙絞線電纜的傳輸頻率為20MHz,用于語音傳輸和最高傳輸速率16Mbps的數(shù)據(jù)傳輸,主要用于基于令牌的局域網(wǎng)和10BASE-T/100BASE-T。4類雙絞線在以太網(wǎng)布線中應(yīng)用很少,以往多用于令牌網(wǎng)的布線,目前市面上基本看不到。
(3)5類雙絞線
該類雙絞線電纜增加了繞線密度,外套一種高質(zhì)量的絕緣材料,傳輸頻率為100MHz,用于語音傳輸和最高傳輸速率為100Mbps的數(shù)據(jù)傳輸,主要用于100BASE-T和10BASE-T網(wǎng)絡(luò),這是最常用的以太網(wǎng)電纜。5類雙絞線是目前網(wǎng)絡(luò)布線的主流。
(4)超5類雙絞線
與5類雙絞線相比,超5類雙絞線的衰減和串?dāng)_更小,可提供更堅(jiān)實(shí)的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ),滿足大多數(shù)應(yīng)用的需求(尤其支持千兆位以太網(wǎng)1000Base-T的布線),給網(wǎng)絡(luò)的安裝和測試帶來了便利,成為目前網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中較好的解決方案。原標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的超5類線的傳輸特性與普通5類線的相同,只是超5類雙絞線的全部4對線都能實(shí)現(xiàn)全雙工通信。不過,這一段時(shí)間里超5類雙絞線已超出了原有的標(biāo)準(zhǔn),市面上相繼出現(xiàn)了帶寬為125MHz和 200MHz的超5類雙絞線(如美國通貝公司的超5類雙絞等),其特性較原標(biāo)準(zhǔn)也有了提高,據(jù)有關(guān)材料介紹,這些超5類雙絞的傳輸距離已超過了100m的界限,可達(dá)到130m甚至更長。超5類雙絞線的主要用武之地是千兆位以太網(wǎng)環(huán)境。
(5)6類雙絞線
電信工業(yè)協(xié)會(TIA)和國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(1SO)已經(jīng)著手制定6類布線標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)將規(guī)定未來布線應(yīng)達(dá)到200MHz的帶寬,可以傳輸語音、數(shù)據(jù)和視頻,足以應(yīng)付未來高速和多媒體網(wǎng)絡(luò)的需要。6類布線標(biāo)準(zhǔn)已發(fā)布,但市面上的相關(guān)產(chǎn)品卻較少。所以,6類布線在今天和未來的3~5年中,還不能成為局域網(wǎng)布線的主流選擇。
(6)7類雙絞線
國際標(biāo)準(zhǔn)化組織在1997年9月曾宣布要制定7類雙絞線標(biāo)準(zhǔn),建議帶寬為600MHz。但到目前為止,有關(guān)7類雙絞的標(biāo)準(zhǔn)還沒有正式提出來。
5.雙絞線連網(wǎng)時(shí)的特點(diǎn)
雙絞線一般用于星型網(wǎng)絡(luò)的布線,每條雙絞線通過兩端安裝的RJ-45連接器(俗稱水晶頭)與網(wǎng)卡和集線器(或交換機(jī))相連,最大網(wǎng)線長度為100m(不包括干兆位以太網(wǎng)中的應(yīng)用)。在10Base-T以大網(wǎng)中,如果要加大網(wǎng)絡(luò)的范圍,在兩段雙絞線電纜間可安裝中繼器(一般用Hub或交換機(jī)級連實(shí)現(xiàn)),但最多可安裝4個中繼器,使網(wǎng)絡(luò)的最大范圍達(dá)到500m。這種連接方法,也稱之為級連。如果是在100Base-T網(wǎng)絡(luò)中有兩種情況:第一種情況是當(dāng)所連接的設(shè)備是100Mbit/s的集線器時(shí),最多可同時(shí)連接兩個集線器,而且集線器之間的最長距離只有5m,這樣網(wǎng)絡(luò)的最大連接距離為205m;第二種是情況是當(dāng)連接的設(shè)備是100Mbit/s的交換機(jī)時(shí),連接情況與10Base-T網(wǎng)絡(luò)相同,即連接距離為500m。這是因?yàn)榻粨Q機(jī)工作在交換模式下。
6.雙絞線與設(shè)備之間的連接方法
在局域網(wǎng)中,雙絞線主要用于連接網(wǎng)卡與集線器或集線器與集線器(因?yàn)榧€器的連接方式與交換機(jī)相同,所以如無特殊說明,集線器的連接方式同樣適用于交換機(jī)的連接),有時(shí)也可直接用于兩個網(wǎng)卡之間的連接?,F(xiàn)在,以5類(4對8根)非屏蔽雙絞線為標(biāo)準(zhǔn),下面介紹在10Base-T(普通以太網(wǎng))和100Base-TX(快速以太網(wǎng))星型布線中線纜的連接方法。
(1)雙絞線連接網(wǎng)卡和集線器時(shí)的線對分布
在局域網(wǎng)中,從網(wǎng)卡到集線器間的連線為直通(MDl),即兩個RJ-45連接器中導(dǎo)線的分布應(yīng)統(tǒng)一。為了適應(yīng)將來的發(fā)展,網(wǎng)線必須遵循EIA/TIA568B標(biāo)準(zhǔn),只要雙絞線的兩端,都按照以下排列制作即可。
1腳 2腳 3腳 4腳 5腳 6腳 7腳 8腳
白橙 橙 白綠 藍(lán)白 藍(lán) 綠 白棕 棕
100BASE-T或10BASE-T網(wǎng)絡(luò)只要使用RJ-45插座的第1、2、3、6共4個引腳即可,網(wǎng)卡引腳功能定義如下:
1發(fā)送數(shù)據(jù);2發(fā)送數(shù)據(jù);3接收數(shù)據(jù);6接收數(shù)據(jù);4,5,7,8保留。
集線器引腳正好相反,即發(fā)送數(shù)據(jù)變成接收數(shù)據(jù),反之則反。
另外要注意的一點(diǎn)是對于用于連接兩臺集線器或兩臺機(jī)器互聯(lián)的雙絞線,需要將1、3; 2、6交換連接。這根特殊制作的雙絞線又被稱為“跳線”。
(2)如何知道集線器(如交換機(jī))是否需要進(jìn)行跳線呢?有以下幾種方法。
* 查看說明書。如果該集線器在級連時(shí)需要跳線,一般會在隨設(shè)備附帶的說明書中進(jìn)行說明。
* 查看連接端口。如果該集線器在進(jìn)行相互間連接時(shí)不需要跳線,大多數(shù)情況下它都會提供一至兩個專用的互連端口,并標(biāo)有相應(yīng)的說明。這些說明隨生產(chǎn)廠家的不同而不同,有的在專用端口旁標(biāo)有“Uplink”或“MDI”(連線為直通)的字樣。而有的在端口旁自接標(biāo)有“Out to Hub”等字樣。有了這些說明文字,在進(jìn)行設(shè)備之間的連接時(shí),就不需要再進(jìn)行跳線了。
* 實(shí)測。這是最有效的一種方法??梢韵戎谱鲀蓷l用于測試的雙絞線,其中一條是未經(jīng)跳線的,另一條是經(jīng)過跳線的。之后,用其中的一條連接兩個集線器。這時(shí),注意觀察連接端口對應(yīng)的指示燈,如果指示燈亮表示連接正常,否則換用另一條雙絞線進(jìn)行測試。
(3)雙絞線直接連接兩個網(wǎng)卡時(shí)的線對分布
在進(jìn)行兩臺計(jì)算機(jī)之間的連接時(shí),有時(shí)需要使用雙絞線(如被連接的網(wǎng)卡只提供有 RJ-45接口時(shí))。如果要用雙絞線直接連接兩塊網(wǎng)卡,則必須要進(jìn)行跳線。其方法與集線器之間互連時(shí)相同。
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