chap1-网线
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第1章网线的制作和应用实验1 直连双绞线的制作和应用双绞线一般分为屏蔽双绞线(STP)和非屏蔽双绞线(UTP)两类。
如果没有特殊要求,在计算机网络中一般使用非屏蔽双绞线,所以本节主要以非屏蔽双绞线为例进行介绍。
1.1.1 实验概述双绞线一般用于星型网络的布线,每条双绞线通过两端安装的RJ-45连接器(俗称水晶头)将各种网络设备连接起来。
双绞线有其标准的连接方法,目的是保证线缆接头布局的对称性,这样就可以使接头内导线之间的干扰相互抵消,增强双绞线的抗干扰能力。
1.实验目的通过本实验,在学习直连双绞线的工作原理的基础上,掌握直连双绞线的制作方法和在计算机网络中的应用。
2.实验原理双绞线的连接,如图1-1所示、图1-2所示和图1-3所示。
图1-1 直连双绞线在网络中的应用图1-2 通过直连双绞线连接设备计算机网络实验教程图1-3 用直连双绞线连接两台交换机不同生产商的产品的标志可能不同,但一般都包括以下一些信息:·双绞线类型· NEC/UL防火测试和级别· CSA防火测试·长度标志·双绞线的生产商和产品号码以下是一根双绞线上的记号,我们以此为例说明不同记号标志的含义:A V AYA-C SYSTEIMAX 1061C+ 4/24AWG CM VERIFIED UL CAT 5E 31086FEET -09745.0 METERS,这些记号提供了这条双绞线的以下信息:· A V AYA-C SYSTEMIMAX:指的是该双绞线的生产商。
· 1061C+:指的是该双绞线的产品号· 4/24 AWG:说明这条双绞线是由4对24 AWG导线的线对所构成。
铜电缆的直径通常用AWG(American Wire Gauge)单位来衡量。
通常AWG数值越小,电线直径越大。
我们通常使用的双绞线都是24AWG。
· CM:是指通信通用电缆,CM是NEC(美国国家电气规程)中防火耐烟等级中的一种。
· VERIFIED UL:说明双绞线满足UL(Underwriters Laboratories Inc,保险业者实验室)的标准要求。
· CAT 5E:指该双绞线通过UL测试,达到超5类标准。
双绞线种类有3类、4类、5类、超5类、6类、7类几种,目前市场上常用的双绞线是5类、超5类和6类。
5类线主要是针对100Mbit/s网络提出的,该标准较为成熟。
后来开发千兆以太网时许多厂商把可以运行千兆以太网的5类产品冠以“增强型”Enhanced Cat 5(简称5E)推向市场,5E也称为“超5类”或“5类增强型”,但是超5类在千兆网络中的连接距离只有25m,而真正用于千兆网络的则是2002年6月正式制定的6类标准。
使用6类标准的千兆网络的连接距离为标准的100m。
· 31086FEET 09745.0 METERS:表示生产这条双绞线时的长度点。
这个标记我们购买双绞线时非常实用。
如果想知道一箱双绞线的长度,可以通过双绞线的头部和尾部的长度标记相减后就可以得出。
如图1-4所示,双绞线中的导线一般为4对共8根,其中每2根相互绞挠在一起,每根导线标有不同的颜色标明,如图1-4所示。
图1-5所示的线序是UTP EIA/TIA (Electronic Industries Association and Telecommunications Industry Association,电子工业联合会和电信工业协会)568B标准,其中RJ-45连接器(其中,字母RJ表示registered jack;45表示带8根导线的物理连接器)中不同·2·第1章网线的制作和应用的针(也称为“引脚”)具有不同的功能。
图1-4 超五类非屏蔽双绞线图1-5 RJ-45连接器中的导线顺序表1-1和表1-2分别描述了EIA/TIA 568A和EIA/TIA 568B两种常用的双绞线布线标准。
表1-1 EIA/TIA 568A线缆标准顺序所属线对颜色功能针1 对2 白绿 Tx+针2 对2 绿 Tx-针3 对3 白橙 Rx+针4 对1 篮在10BaseT和100BaseT中未使用针5 对1 白篮在10BaseT和100BaseT中未使用针6 对3 橙 Rx-针7 对4 白棕在10BaseT和100BaseT中未使用针8 对4 棕在10BaseT和100BaseT中未使用表1-2 EIA/TIA 568B线缆标准顺序所属线对颜色功能针1 对2 白橙 Tx+针2 对2 橙 Tx-针3 对3 白绿 Rx+针4 对1 篮在10BaseT和100BaseT中未使用针5 对1 白篮在10BaseT和100BaseT中未使用针6 对3 绿 Rx-针7 对4 白棕在10BaseT和100BaseT中未使用针8 对4 棕在10BaseT和100BaseT中未使用·3·计算机网络实验教程3.实验内容和要求(1)掌握双绞线的组成(2)掌握直连双绞线的用途(3)掌握EIA/TIA 568A和EIA/TIA 568B的线缆标准(4)以EIA/TIA 568B标准为例,掌握直连双绞线的制作方法1.1.2 实验规划1.实验设备(1)水晶头(2)5类或超5类双绞线(3)专用压线钳(4)双绞线测试工具。
可以使用简单的连通性测试工具,在条件许可时可以使用专业的测试仪,如Fluke NetTool等。
(5)交换机或集线器(每组1台)(6)计算机(至少2台)2.实验拓扑为了验证双绞线制作的效果,既可以使用双绞线测试工具,也可以用所制作的直连双绞线来连接计算机和交换机(或集线器),再通过相关指标灯的工作状态以及操作系统中的ping 命令来测试其连通性,网络拓扑如图1-6所示。
图1-6 用于测试直连双绞线连通性的网络拓扑1.1.3 实验步骤在掌握了直连双绞线的工作特点和相关标准后,下面以EIA/TIA 568B标准为例,介绍双绞线的具体制作方法。
具体步骤如下:(1)根据需要的长度截取一段双绞线,但最长不允许超过100m。
(2)将双绞线的一端插入压线钳的剥线端(注意要将双绞线插到底,如图1-7所示),将双绞线的外皮剥去一小段,大约1.2cm。
·4·第1章网线的制作和应用(3)根据如表1-2所示的排线顺序将双绞线插入RJ-45连接器,注意要插到底,直到在另一端可以清楚地看到每根导线的铜线芯为止。
如果制作的是屏蔽双绞线,还要注意将双绞线外面的一层金属屏蔽层压入RJ-45连接器的金属片下,不能脱离,否则起不到屏蔽的作用。
(4)将RJ-45接头放入压线钳的RJ-45插座,然后用力压紧,使RJ-45接头中的金属针压入到双绞线中,保证与导线良好接触,如图1-8所示。
图1-7 剥去一端的外皮图1-8 将RJ-45中的金属针压入双绞线中至此,双绞线一端的接头已制作好。
通过相同的方法,制作双绞线的另一端。
1.1.4 结果验证1.使用网络测试仪测试,如图1-6所示。
2.使用Ping命令测试,如图1-7所示。
图1-9 使用简易双绞线测试工具测试网线的连通性图1-10 利用ping命令测试网络的连通性实验2 交叉双绞线的制作和应用在实验1中,我们介绍了直连双绞线RJ-45连接器中线序的分配特点,并完整地介绍了直连双绞线的制作和测试方法。
在实验1的基础上,下面介绍交叉双绞线(简称“交叉线”)的制作和应用。
1.2.1 实验概述·5·计算机网络实验教程在实际应用中,双绞线一般以直连方式连接计算机和交换机。
但随着以太网接口在路由器、防火墙等设备上的广泛使用,在一些情况下需要利用交叉线来连接网络设备。
1.实验目的通过本实验,在学习交叉线工作原理的基础上,掌握交叉线的制作方法和在网络中的应用。
同时,对比直连双绞线和交叉双绞线的线序排列,进而分析两者的不同应用。
2.实验原理假设交叉线的两端分别为A和B,在制作线缆时其中一端(假设为A端)采用EIA/TIA 568A 或EIA/TIA 568B标准,而在另一端(假设为B端)的针1连到A端的针3,针2连到A端的针6。
交叉线用于连接相似的设备,例如交换机/Hub到交换机/Hub[如图1-11(a)所示]、路由器/PC到路由器/PC[如图1-11(b)所示]。
图1-11 用交差线连接的设备如图1-12所示,用交叉线将两个交换机相连时,要注意交换机端口的标记,当两个交换机端口标记相同时(两个都为圈“○”或者叉“×”)才需要使用交叉线相连。
图1-12 用交叉线连接两台交换机3.实验内容和要求(1)进一步掌握双绞线中每根导线的功能及连接特点(2)比较直连双绞线和交叉线的线序特点(3)进一步掌握EIA/TIA 568A和EIA/TIA 568B的线缆标准(4)以EIA/TIA 568B标准为例,掌握交叉线的制作方法·6·第1章网线的制作和应用1.2.2 实验规划1.实验设备(1)水晶头(2)5类或超5类双绞线(3)专用压线钳(4)双绞线测试工具。
(5)交换机或集线器(每组1台)(6)计算机(至少2台)2.实验拓扑由于交叉线主要用于连接两台同类型的设备,所以在本实验中可以制作一条双绞线来连接两台计算机,如图1-13所示。
图1-13 用交叉线连接两台工作站1.2.3 实验步骤交叉线的制作步骤与直连双绞线基本相同,可参照“1.1.3 实验步骤”的内容进行。
只是每根导线在RJ-45连接器中的线序需要按照图1-11中的规定来排列,使A端的针1连接B端的针3,A端的针2连接B端的针6,即一端的针1和针2分别连接另一端的针3和针6。
只要记住这一原则即可。
1.2.4 结果验证同实验1。
实验3 光纤连接器的类型和应用1.3.1 实验概述光纤和同轴电缆相似,只是没有网状屏蔽层。
光纤的中心是光传播的玻璃芯,称为纤芯。
·7·计算机网络实验教程纤芯外面包围着一层折射率比纤芯低的玻璃封套。
再外面的是一层薄的塑料外套,用来保护玻璃封套。
光纤通常被扎成束,然后在外面加上保护层,这样就形成了光缆。
在工程布线中一般使用的是光缆,而不是光纤。
1.实验目的通过本实验,首先要掌握光纤通信特点,熟悉光纤通信与铜缆通信的本质区别。
在此基础上,了解各类常见的光纤连接器的形状及连接方式,并掌握光纤收发器的工作原理和使用方法。
2.实验原理·SC型连接器:SC型连接器使用推/拉连接和断开的方式。
连接时,将连接器推进插孔,断开连接时,将连接器拔出,连接器的组件如图1-14所示,与设备之间的连接如图1-15所示。
图1-14 SC型光纤连接器组件图1-15 SC型光纤连接器与设备之间的连接方式· ST型连接器:ST型连接器是一种卡销式连接器,在安装时需要将连接器插入孔内,然后顺时针旋转将其销紧。