网络系统建设与运维(初级) 课件 2.2 认识网络线缆

2.2认识网络线缆2.2.1认识双绞线2.2.2认识光纤光缆认识网络线缆在通信网络中，首先遇到的就是通信线路和传输问题。通信分为有线通信和无线通信，有线通信中的信号主要是电信号和光信号，负责传输电信号或光信号的各种线缆的总称，就是通信线缆。目前，在通信线路中，常使用的传输介质有双绞线和光纤。认识双绞线双绞线（twistedpair，TP）是综合布线工程中最常用的传输介质，是由多对的两根具有绝缘保护层的铜导线组成的。与其他传输介质相比，双绞线在传输距离、信道宽度和数据传输速度等方面均受到一定限制，但价格较为低廉。双绞线图双绞线分类—按是否具有屏蔽分类屏蔽双绞线（ShieldedTwistedPair，STP）：屏蔽双绞线在双绞线与外层绝缘封套之间有一个金属屏蔽层。屏蔽层可减少辐射，防止信息被窃听，也可阻止外部电磁干扰的进入，使屏蔽双绞线比同类的非屏蔽双绞线具有更高的传输速率，但成本较高。非屏蔽双绞线（UnshieldedTwistedPair，UTP）：非屏蔽双绞线没有金属屏蔽层外套。非屏蔽双绞线电缆成本低、重量轻、易弯曲，易安装，得到广泛应用。双绞线分类—按传输电器性能分类五类线（CAT5）：该类电缆最高频率带宽为100MHz，最高传输率为100Mbps，用于语音传输和最高传输速率为100Mbps的数据传输，主要用于100BASE-T和1000BASE-T网络，最大网段长为100m，采用RJ形式的连接器。这是最常用的以太网电缆。超五类线（CAT5e）：超5类具有衰减小，串扰少，并且具有更高的衰减与串扰的比值（ACR）和信噪比（SNR）、更小的时延误差，性能得到很大提高。超5类线主要用于千兆位以太网（1000Mbps）。六类线（CAT6）：六类布线的传输性能远远高于超五类标准，最适用于传输速率高于1Gbps的应用。六类与超五类的主要不同点在于：改善了在串扰以及回波损耗方面的性能，六类线中会有十字骨架，双绞线分类—按传输电器性能分类超五类线结构图六类线结构图双绞线分类—按传输电器性能分类类型数字越大、版本越新，技术越先进、带宽也越宽，当然价格也越贵。这些不同类型的双绞线标注方法是这样规定的，如果是标准类型则按CATx方式标注，如常用的五类线和六类线，则在线的外皮上标注为CAT5、CAT6。而如果是改进版，就按xe方式标注，如超五类线就标注为5e（字母是小写，而不是大写）。不同类线的外皮标识线序标准国际上最有影响力的三家综合布线组织是ANSI（AmericanNationalStandardsInstitute，美国国家标准协会）、TIA（TelecommunicationIndustryAssociation，美国通信工业协会）、EIA（ElectronicIndustriesAlliance，美国电子工业协会）。在双绞线标准中应用最广的是ANSI/EIA/TIA-568A和ANSI/EIA/TIA-568B。这两个标准最主要的不同就是芯线序列的不同。线序标准EIA/TIA568A的线序定义依次为：绿白、绿、橙白、蓝、蓝白、橙、棕白、棕；EIA/TIA568B的线序定义依次为：橙白、橙、绿白、蓝、蓝白、绿、棕白、棕双绞线色标和排列顺序图双绞线的连接方法双绞线连接方法正常连接和交叉连接，因此分为直连网线和交叉网线。直连网线网线水晶头两端都是按照T568B标准制作。用于不同级设备之间的连接，例如交换机连路由器，交换机连电脑。交叉网线网线水晶头一端是T568B,另一端是T568A。用于相同的设备之间，比如电脑连接电脑，交换机连接交换机。目前，通信设备的RJ-45接口基本都能自适应，遇到网线不匹配的情况，可以自动翻转端口的接收和发射。所以，当前一般只使用直连网线即可。双绞线的连接方法水晶头排线示意图2.2.1认识双绞线2.2.2认识光纤光缆光纤光纤是光导纤维的简写，是一种由玻璃或塑料制成的纤维，可作为光传导工具。实用的光纤是比人的头发丝稍粗的玻璃丝，通信用光纤的外径一般为125~140μm。光纤基本结构模型是指光纤层状的构造形式，由纤芯、包层和涂覆层构成，呈同心圆柱形。光纤外观光纤结构纤芯：位于中心，主要采用高纯度的二氧化硅(SiO2)，并掺有少量的掺杂剂，提高纤芯的光折射率n1，以传输光信号;纤芯的直径d1一般为2～50μm。包层：位于中间，也是高纯度的二氧化(SiO2)，也掺有一些的掺杂剂，以降低包层的光折射率n2，

n1>n2，满足全反射条件，使得光信号能约束在纤芯中传输;包层的外径d2一般为125μm。涂覆层：位于最外层，采用丙烯酸酯、硅橡胶、尼龙，保护光纤不受水汽侵蚀和机械擦伤，同时又增加了光纤的机械强度与可弯曲性，起着延长光纤寿命的作用；涂覆后的光纤外径一般为1.5mm。光纤传输原理光纤传输的原理是“光的全反射”。当光线从纤芯n1射向包层n2时，由于n1>n2，当入射角大于全反射临界角，按照几何光学全反射原理，射线在纤芯和包层的交界面会产生全反射，于是把光闭锁在光纤芯内部向前传播，这样就保证光能够在光纤中一直传输下去，即使经过略微弯曲的路由，光线也不会射出光纤之外。光纤全反射原理图光纤分类按传输的模式数目分单模光纤和多模光纤。单模光纤（SingleModeFiber）：一种模式传输纤芯直径是8和10µm，包层直径为125µm传输距离5km以上，适于长距离传输光源为激光光源采用黄色外护套

多模光纤（MultiModeFiber）支持多种模式传输纤芯直径是50µm和62.5µm，包层直径为125µm短距离传输，常用的应用场景为机房内跳纤光源为LED光源采用橙色或水绿色外护套光纤分类按传输的模式数目分单模光纤和多模光纤。单模光纤与多模光纤的对比图单模光纤分类单模光纤按ITU-T官方定义，常见分类有：G.651光纤(渐变型多模光纤)G.652光纤(常规单模光纤)：1310nm零色散点，1550nm传输损耗最低G.653光纤(色散位移光纤)：1550nm零色散点，1550nm传输损耗最低G.654光纤(衰减最小光纤)：1550nm处衰减最小，用于长距离海底传输G.655光纤(非零色散位移光纤)：适于长途传输光缆光缆(opticalfibercable)是为了满足光学、机械或环境的性能规范而制造的，它是利用置于包覆护套中的一根或多根光纤作为传输媒质，并可以单独或成组使用的通信线缆组件。光缆外观图光缆分类按传输性能、距离和用途分类：可分为长途光缆、城域光缆、海底光缆和入户光缆；按光纤的种类分类：可分为多模光缆、单模光缆；按光纤套塑方法分类：可分为紧套光缆、松套光缆、束管式光缆和带状多芯单元光缆；按光纤芯数多少分类：可分为单芯光缆、双芯光缆、四芯光缆、六芯光缆、八芯光缆、十二芯光缆和二十四芯光缆等；按敷设方式分类：光缆可分为管道光缆、直埋光缆、架空光缆和水底光缆；室内光缆室内光缆是敷设在建筑物内的光缆。由于室内环境比室外环境要好很多，不需要考虑自然的机械应力和雨水因素，所以室内光缆是紧套、干式、阻燃、柔韧性的光缆。室内光缆通常由光纤、加强件和护套组成。室内光缆结构图室外光缆室外光缆要经受风吹日晒和天寒地冻，因此外包装厚，具有耐压、耐腐蚀、抗拉等一些机械特性、环境特性。通常为铠装（即金属皮包裹）。一定数量的光纤按照一定方式组成缆芯，光缆的基本结构是由缆芯、加强钢丝、填充物和护套等几部分组成，另外根据需要还有防水层、缓冲层、绝缘金属导线等构件光缆结构图光缆全色谱及标识松套管中光纤及松套管颜色从表中自左向右依次选择：兰、橙、绿、棕、灰、白、红、黑、黄、紫、粉红、青绿。光缆全色谱及标识光缆型号识别光缆种类繁多，不同光缆之间的材质、