双绞线基础知识
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双绞线基础知识
1.双绞线简介
双绞线（TP：Twisted Pairwire）是一种最常用的传输介质。双绞线是由两根具有绝缘保护的铜导线组成的。把两根绝缘的铜导线按一定密度互相绞在一起，可降低信号干扰的影响程度。每一根导线在传输中辐射出来的电波会被另一根线上发出的电波抵消。双绞线一般由两根22号到26号绝缘铜导线相互缠绕而成。如果把一对或多对双绞线放在一条导管中，便成了双绞线电缆。与其他传输介质相比，双绞线在传输距离、信道宽度和数据速度等方面均受到一定的限制，但价格较为低廉。
2.双绞线分类
目前双绞线可分为非屏蔽双绞线（UTP：Unshie1ded Twisted Pairwire）和屏蔽双绞线（STP：Shileded Twisted Pairwire，也称八线头和四线头双绞线）两种。屏蔽双续线电缆的外层内铝箔包裹荐。它的价格相对要贵一些。非屏蔽双绞线和屏蔽双绞线的物理形式如下图2.36所示。
图2.36 屏蔽和非屏蔽双绞线 虽然双绞线主要是用来传输模拟声音信息的，但同样适用于数字信号的传输，特别适用于较短距离的信息传输。在传输期间，信号的衰减比较大，并且使其波形畸变。为了克服这一弱点，一般在线路上采用放大技术来再生波形。
采用双绞线的局部网络的带宽取决于所用导线的质量、每一根导线的精确长度及传输技术。只要精心选择和安装双绞线，就可以在短距离内达到几百万位/秒的可靠传输率。当距离很短，并且采用特殊的电子传输技术时，传输率可达100 Mb/s甚至更高的传输速率。用双绞线传输数据时距离通常是100 m。双绞线最适合用于局部网络内点对点之间的设备连接。但它很少用来作为广播方式传输的媒体。因为广播方式的总线通常需要相当长距离的非失真传输。
因使用双绞线传输信息时要向周围幅射，这很容易被窃听，所以要花费额外的代价加以屏蔽，以减小幅射（但不能完全消除）。而且双绞线电缆一般具有较高的电容性，这可能会使信号失真，故双绞线电缆不太适合高速率的数据传输。之所以选用双绞线作为传输媒体，是因为其实用性较好、价格较低，比较适用于应用系统。
1991年，两个标准组织，TIA（电信工业协会）和EIA（电子工业协会）联合开发了TIA/EIA 568标准，在TIA/EIA 568标准中完成了他们对双绞线的规范说明。从那以后，两个组织，一直继续在为新的以及被修改的传输介质修订国际标准。他们的标准目前覆盖的内容包括电缆介质、设计以及安装规范，TIA/EIA
568标准将双绞线电线分割成若干类。因此你可能听说双绞线被称为1、2、3、4或5类，不久又出现了6类，所有这些电缆都必须符合TIA/EIA 568标准，局域网经常使用3类或5类电缆。
1类线（CAT 1）：一种包括两个电线对的UTP形式。1类适用于话音通信，而不适用于数据通信。它每秒最多只能传输20千位（Kbps）的数据。
2类线（CAT 2）：一种包括四个电线对的U T P形式。数据传输速率可以达到4Mbps。但由于大部分系统需要更高的吞吐量，2类很少用于现代网络中。
3类线（CAT 3）：一种包括四个电线对的UTP形式。在带宽为16MHz时，数据传输速度最高可达10Mbps。3类一般用于10Mbps的Ethernet或4Mbps的Token
Ring。虽然3类比5类便宜，但为了获得更高的吞吐量，网络管理员正逐渐用5类代替3类。 4类线（CAT 4）：一种包括四个电线对的UTP形式。它能支持高达10Mbps的吞吐量，CAT 4可用于16Mbps的Token Ring或10Mbps的Ethernet网络中。它可确保信号带宽高达20MHz。并且与CAT 1、CAT 2或CAT 3相比，它能提供更多的保护以防止串扰和衰减。
5类线（CAT 5）：用于新网安装及更新到快速Ethernet的最流行的UTP形式。CAT 5包括四个电线对，支持100Mbps吞吐量和100Mbps信号速率。除100Mbps
Ethernet之外，CAT 5电缆还支持其他的快速连网技术。
超CAT 5：CAT 5电缆的更高级别的版本。它包括高质量的铜线，能提供一个高的缠绕率，并使用先进的方法以减少串扰。增强CAT 5能支持高达200MHz的信号速率，是常规CAT 5容量的2倍。
6类线（CAT 6）：包括四对电线对的双绞线电缆。每对电线被箔绝缘体包裹，另一层箔绝缘体包裹在所有电线对的外面，同时一层防火塑料封套包裹在第二层箔层外面。箔绝缘体对串扰提供了较好的阻抗，从而使得CAT 6能支持的吞吐量是常规CAT 5吞吐量的六倍，由于CAT 6是一种新技术且大部分网络技术不能利用它的最高容量，CAT 6很少用于当今的网络中。
3.双绞线的使用
同种设备互联使用交叉线，如：PC与PC、集线器与集线器、交换机与交换机、路由器与路由器；不同种设备互联使用直连线，如：主机与集线器、集线器与交换机；
4.双绞线的特性
STP和UTP具有许多共同的特性，下面列出它们主要的相同和不同之处。
吞吐量：STP和UTP能以10Mb/s与100Mb/s之间的速度传输数据。
成本：STP和UTP的成本区别在于所使用的铜态级别、缠绕率以及增强技术。一般来说，STP比UTP更昂贵，但高级UTP也是非常昂贵的。例如，增强型CAT 5每英尺比常规CAT 5多花费20 %，新的CAT 6电缆甚至比增强型CAT 5还要昂贵得多。
连接器：STP和UTP使用的连接器和数据插孔看上去类似于电话连接器和插孔显示了一个包含四对电线电缆的RJ-45连接器的特写镜头，如图4-11所示。在本章后面的安装电缆一节将更详细描述如何使用RJ-45连接器和数据插孔。 抗噪性：STP具有屏蔽层，因而它比UTP具有更好的抗噪性。但是，在另一方面，UTP可以使用过滤和平衡技术抵消噪声的影响。
尺寸和可扩展性：STP和UTP的最大网段长度都是100 m。它们的跨距小于同轴电缆所提供的跨距，这是因为双绞线更易受环境噪声的影响。双绞线的每个逻辑段最多仅能容纳1 024个节点，整个网络的最大长度与所使用的网络传输方法有关。
