双绞线的种类与选择
双绞线(Twisted-Pair CableTP
局域网中的双绞线可分为非屏蔽双绞线(Unshielded Twisted Pair,简称UTP屏蔽双绞线(Shielded Twisted Pair,简称STP)两大类
STP外面有一层金属材料包裹。使用金属屏蔽层来降低外界的电磁干扰(EMI),当屏蔽层被正确地接地后,可将接收到的电磁干扰信号变成的电流信号,与在双绞线形成的干扰信号电流反向。只要两个电流是对称的,它们就可抵消,而不给接收端带来噪声。可是,屏蔽层不连续或者屏蔽层电流不对称时,就会降低甚至完全失去屏蔽效果而导致噪声。STP线缆只有当完全的端对端链路均完全屏蔽及正确接地后,才能防止电磁辐射及干扰。要使噪声减小到最小,提高信噪比,这种抗干扰、防辐射的能力,就是所谓的电磁兼容性(EMC)。STP可以减小辐射,防止信息被窃听,同时具有较高的数据传输率,但价格相对要贵,安装也比较复杂。
UTP外面则只有一层绝缘胶皮包裹,这种网线在塑料绝缘外皮里面包裹着八根信号线,它们每两根为一对相互缠绕,形成总共四对,双绞线也因此得名。双绞线这样互相缠绕的目的就是利用铜线中电流产生的电磁场互相作用抵消邻近线路的干扰并减少来自外界的干扰。每对线在每英寸长度上相互缠绕的次数决定了抗干扰的能力和通讯的质量,缠绕得越紧密其通讯质量越高,就可以支持更高的网络数据传送速率,当然它的成本也就越高。国际电工委员会和国际电信委员会EIA/TIAElectronic Industry Association/Telecommunication Industry Association 已经建立了UTP网线的国际标准并根据使用的领域分为5个类别(Categories或者简称CAT),每种类别的网线生产厂家都会在其绝缘外皮上标注其种类,例如CAT-5或者Categories-5。总之UTP价格相对便宜,组网方便。
双绞线按电气性能划分的话,通常分为:三类、四类、五类、超五类、六类双绞线等类型,数字越大,版本越新、技术越先进、带宽也越宽,当然价格也越贵了。
三类、四类线目前在市场上几乎没有了,如果有,也不是以三类或四类线出现,而是假以五类,甚至超五类线出售,这是目前假五类线最多的一种。
目前在一般局域网中常见的是五类、超五类或者六类非屏蔽双绞线,
下图所示的左图为一段非屏蔽超五类双线示意图,而右图为一段屏蔽的双绞线。可以从图中看出,屏蔽的五类双绞线外面包有一层屏蔽用的金属膜,它的抗干扰性能好些,但应用的条件比较苛刻,不是用了屏蔽的双绞线,在抗干扰方面就一定强于非屏蔽双绞线。屏蔽双绞线的屏蔽作用只在整个电缆均有屏蔽装置,并且两端正确接地的情况下才起作用。所以,要求整个系统全部是屏蔽器件,包括电缆、插座、水晶头和配线架等,同时建筑物需要有良好的地线系统。事实上,在实际施工时,很难全部完美接地,从而使屏蔽层本身成为最大的干扰源,导致性能甚至远不如非屏蔽双绞线UTP。所以,除了在某些特殊或辐射比较严重的场合,我们一般都是用UTP。
clip_p_w_picpath001图片附件: 屏蔽线.JPG (2005-1-16 08:33, 10.49 K)
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双绞线的品牌和RJ-45水晶头
双绞线作为一种价格低廉、性能优良的传输介质,在综合布线系统中被广泛应用于水平布线。双绞线价格低廉、连接可靠、维护简单,可提供高达1000Mbps的传输带宽,不仅可用于数据传输,而且还可以用于语音和多媒体传输。目前的超五类和六类非屏蔽双绞线可以轻松提供155Mbps的通信带宽,并拥有升级至千兆的带宽潜力,因此,成为当今水平布线的首选线缆
在六类双绞线产品家族中,主要的品牌有如下几个:
1 安普(AMP)
2 西蒙(Siemon)
3 朗讯(Lucent)
4 丽特(NORDX/CDT)
5 IBM 的ACS银系列
RJ-45水晶头:
之所把它称之为“水晶头”,估计是因为它的外表晶莹透亮的原因而得名的吧。
双绞线的两端必须都安装RJ-45插头,以便插在网卡、集线器(Hub)或交换机(Switch)RJ-45接口上。
水晶头也有几种档次之分,一般比较好的也是如AMP这样的名牌大厂的质量好些。价格嘛,很便宜,约为1.5元一个。不过在选购时千万别贪图便宜,否则质量得不到保证,主要体现在:
1 它的接触探针是镀铜的,容易生锈,造成接触不良,网络不通。
2 质量差的还有一点明显表现为塑料扣位不紧(通常是变形所致),也很容易造成接触不良,网络中断。
如图所示的左图是单个的水晶头图示,右图为一段做好网线的水晶头。
水晶头虽小,但在网络的重要性一点都不能小看,在许多网络故障中就有相当一部分是因为水晶头质量不好而造成的。
clip_p_w_picpath001[1]图片附件: 水晶头.JPG (2005-1-16 08:43, 8.88 K)
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制作工具
在双绞网线制作中,最简单的方法就只需一把网线压线钳即可。它可以完成剪线、剥线和压线三种用途。在购买网线钳时一定要注意选对种类,因为网线钳针对不同的线材会有不同的规格,一定要选用双绞线专用的压线钳才可用来制作双绞以太网线。
clip_p_w_picpath001[2]图片附件: 钳子.JPG (2005-1-16 08:47, 3.84 K)
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直通线与交叉线的区别
正线,即直通线 ,(标准568B):两端线序一样,从左至右线序是:白橙,橙,白绿,蓝,白蓝,绿,白棕,棕。
反线,即交叉线 ,(标准568A):一端为正线的线序,另一端为从左至右:白绿,绿,白橙,蓝,白蓝,橙,白棕,棕。
以下是各种设备的连接情况下,正线和反线的正确选择。其中HUB代表集线器,SWITCH代表交换机,ROUTER代表路由器:
PC-PC:反线
PC-HUB:正线
HUB-HUB普通口:反线
HUB-HUB级连口-级连口:反线
HUB-HUB普通口-级连口:正线
HUB-SWITCH:反线
HUB(级联口)-SWITCH:正线
SWITCH-SWITCH:反线
SWITCH-ROUTER:正线
ROUTER-ROUTER:反线
100BaseT连接双绞线,以100Mb/S的EIA/TIA 568B作为标准规格。
另外补充一下:
个人发现使用千兆网卡的情况下(以IBM T4x,R5x机器为例),千兆网卡可以自动识别正线和反线,继而不需要专门制作正线而直接使用反线和其他笔记本或者台式机实现双机直联的操作。
双绞线制作步骤
步骤 1:
利用斜口错剪下所需要的双绞线长度,至少 0.6米,最多不超过 100米。然后再利用双绞线剥线器(实际用什么剪都可以)将双绞线的外皮除去2-3厘米。 有一些双绞线电缆上含有一条柔软的尼龙绳,如果您在剥除双绞线的外皮时,觉得裸露出的部分太短,而不利于制作RJ-45接头时,可以紧握双绞线外皮,再捏住尼龙线往外皮的下方剥开,就可以得到较长的裸露线。
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步骤2:
剥线完成后的双绞线电缆如图所示。
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步骤3:
接下来就要进行拨线的操作。将裸露的双绞线中的橙色对线拨向自己的前方,棕色对线拨向自己的方向,绿色对线剥向左方,蓝色对线剥向右方。 上:橙 左:绿 下:棕 右:蓝
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步骤4:
将绿色对线与蓝色对线放在中间位置,而橙色对线与棕色对线保持不动, 即放在靠外的位置。 左一:橙 左二:绿 左三:蓝 左四:棕
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步骤5:
小心的剥开每一对线,线对颜色是有一定顺序的。
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(需要特别注意的是,绿色条线应该跨越蓝色对线。这里最容易犯错的地方就是将白绿线与绿线相邻放在一起,这样 会造成串扰,使传输效率降低。 左起:白橙/橙/白绿/蓝/白蓝/绿/白棕/棕 常见的错误接法是将绿色线放到第4只脚的位置。
应该将绿色线放在第6只脚的位置才是正确的,因为在100BaseT网络中,第3只脚与第6只脚是同一对的,所以需要使用同一对残。 左起:白橙/橙/白绿/绿/白蓝/蓝/白棕/棕)
步骤 6:
将裸露出的双绞线用剪刀或斜口钳剪下只剩约 14mm的长度,之所以留下这个长度是为了符合EIA/TIA的标准。最后再将双绞线的每一根线依序放入RJ-45接头的引脚内,第一只引脚内应该放白橙色的线,其余类推。
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步骤7:
确定双绞线的每根线已经正确放置之后,就可以用RJ-45压线钳压接RJ-45接头。市面上还有一种RJ-45接头的保护套,可以防止接头在拉扯时造成接触不良。使用这种保护套时,需要在压接RJ-45接头之前就将这种胶套插在双绞线电缆上。
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步骤8:
重复步骤2到步骤7,再制作另一端的RJ-45接头。因为工作站与集线器之间是直接对接,所以另一端RJ-45接头的引脚接法完全一样。完成后的连接线两端的RJ-45接头无论引脚和颜色都完全~样,这种连接方法适用于ADSL MODEM和计算机网卡之间的连接,计算机与集线器(交换机)之间的连接。完成的RJ45接头应该如下图所示。
clip_p_w_picpath001[3]图片附件: rj45.JPG (2005-1-16 09:15, 5.58 K)
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交叉网线制作和千兆网线制作
交叉网线用于ADSL MODEM和集线器HUB的连接(与MODEM设计有关系,并非全部如此),HUB与HUB之间不通过级连口的连接,以及两台计算机直接通过网卡相互连接。制作方法和上面基本相同,只是在线序上不像568B,采用了1-3,2-6交换的方式,也就是一头使用568B制作,另外一头使用568A制作。
千兆5类或超5类双绞线的形式与百兆网线的形式相同,也分为直通和交叉两种。
直通网线与我们平时所使用的没有什么区别,都是一一对应的。
但是传统的百兆网络只用到4 根线缆来传输,而千兆网络要用到8 来传输,所以千兆交叉网线的制作与百兆不同,制作方法如下:
1对3,2对6,3对1,4对7,5对8,6对2,7对4,8对5。
clip_p_w_picpath001[4]图片附件: rj45a.JPG (2005-1-16 09:19, 5.51 K)
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网线制作完成后的检测
1   用测试仪测试网络线是否接通。
在把水晶头的两端都做好后即可用网线测试仪进行测试,如果测试仪上8个指示灯都依次为绿色闪过,证明网线制作成功。
如果出现任何一个灯为红灯或黄灯,都证明存在断路或者接触不良现象,此时最好先对两端水晶头再用网线钳压一次,再测,如果故障依旧,再检查一下两端芯线的排列顺序是否一样,如果不一样,随剪掉一端重新按另一端芯线排列顺序制做水晶头。如果芯线顺序一样,但测试仪在重夺后仍显示红色灯或×××灯,则表明其中肯定存在对应芯线接触不好。此时没办法了,只好先剪掉一端按另一端芯线顺序重做一个水晶头了,再测,如果故障消失,则不必重做另一端水晶头,否则还得把原来的另一端水晶头也剪掉重做。直到测试全为绿色指示灯闪过为止。
对于制作的方法不同测试仪上的指示灯亮的顺序也不同:
直通线测试仪上的灯应该是依次顺序的亮;
双绞线那测试仪的一段的闪亮顺序应该是3、6、1、4、5、2、7、8。
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2   假如没有网络测试仪器,可以用传输一个大文件用时来估算数据实际传输速度, 不过要注意根据文件传输速度上判断时不能混淆带宽与传输速率,我们说10M的网络并不是说传输速度达到了10M/S,而是10M=10Mbit=1.25MBytes,注意Mbps和MBps单位的区别。100Base-TX 采用的是 4B-5B 的编码,从脉冲发送的速度上来说是足够 100Mbps 的,但考虑到编码的效率,帧间隙,数据包头等因素,网络的实际传输能力,从应用层来看最多有 70%-80%,再加上你的计算机的处理能力存盘速度等各方面因素, 100Mbps/8(换算成字节)×70%=8.75Mbyte/s 这就是网络的理论传输速度,此外再考虑计算机的因素,能有 5M 就不错了。象100M的网我试过,传输Win98(129兆),用25秒,约合5兆/秒。以次估算,10Base-T 的应用传输速度也就 500~600K 字节/秒,同为5类线,一个是 100MHz;一个是1000Mbps。
真假UTP的识别方法
确定双绞线的类型
双绞线电缆中的导线是成对出现的,每2条为一对,并且相互扭绕。根据美国线缆规格(AWG)规定:双绞线中的导线全部应为4对,共8根。但是10M以太网标准规定只使用2对导线传输信号,所以3类双绞线中有些是2对的,而有些则是4对的。
快速以太网的出现,一方面将原来10M网络的速度从理论上提高了10倍,另一方面为将来更快速度的网络(千兆位以太网,传输速度为1000Mbps)作好准备,同时传输速度为100Mbps的5类双绞线也投入使用。虽然快速以太网只使用其中的2对,但千兆位以太网必须要用到全部的4对。建议大家多看看网线上的标注,如标有“CAT 3”的字样则一般为3类线,当标有“CAT 5”的字样时说明为5类双绞线。
1 实际测试其速度
现在组建的网络一般都采用5类以上的双绞线,3类双绞线已属于淘汰产品。但是,一些双绞线生产厂商在5类双绞线标准推出后,便将原来用于3类线的导线封装在印有5类双绞线字样的电缆中出售。当你使用了这类假5类线后,网络的实际通信速度只能在很短的距离内达到5类双绞线所规定的100Mbps。
这种造假非常隐蔽,一般用户很难发现。这时,建议大家先购买一段,利用Windows 95/98中的“系统监视器”或Windows NT Server4.0等系统中的“网络监视器”亲自测试一下。如果测试速度达到了100Mbps,则表明是5类双绞线,若只有10Mbps,说明电缆中使用的是3类线的导线。
这种方法不仅能够正确区别3类线和5类线,而且可以用于测试双绞线电缆中每一对导线的扭绕度是否符合标准,同时还可以测出导线中的金属介质是否合格。请注意:在进行网络速度测试时,双绞线的长度应为100米的标准长度,否则测出的数据没有任何实用意义。
2 目测外观
并不是所有的网络布线都集中在装有空调的办公室中,所以网线必须具有一定的耐热、抗拉和易弯曲等性能。
一、真的具有较高的耐温性,可以将双绞线放在高温环境中测试一下,真的双绞线在周围温度达到摄氏35℃至40℃时外面的一层胶皮不会变软,而假的却会。
二、为了保证连接的安全,真的双绞线电缆外包的胶皮具有较强的抗拉性,而假的却没有。
三、双绞线电缆中一般使用金属铜,而一些厂商在生产时为了降低成本,在铜中添加了其他的金属元素,其直观表现是掺假后的导线比正常的明显要硬,不易弯曲,使用中容易产生断线。
四、真的双绞线外面的胶皮还具有抗燃性,而假的则使用普通的易燃材料制成,购买时可亲自试试。
五、当需要使用屏蔽双绞线时,应注意屏蔽双绞线与我们常用的非屏蔽双绞线有很大的区别。与非屏蔽双绞线相比,在屏蔽双绞线的导线与外部胶皮之间多出了一层金属网和一层薄薄的绝缘材料,并且对应的水晶头的外面用金属包裹
在组建局域网的过程中,人们往往会不惜重金去购买高档网卡、交换机、路由器,而忽略了这“不起眼”的网线质量。
其实网线的质量对局域网的传输性能影响最直接,因此对网线进行测试是选购网线以及制作过程中的一个很重要的环节。