局域网电缆结构
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星形拓扑,t型拓扑,菊花链,fly-b等结构网络拓扑是网络结构的一种描述方法,它指的是网络节点之间的连接关系以及连接方式。
常见的网络拓扑包括星形拓扑、t型拓扑、菊花链、fly-b等结构。
本文将对这些拓扑结构进行详细介绍。
一、星形拓扑星形拓扑是最简单的网络拓扑结构之一,也是企业办公局域网的最常用拓扑结构。
它由一个中心节点与其他节点相连组成。
中心节点是这个网络的核心,其他节点只能通过中心节点进行通信。
这种结构适用于对网络中心节点的重要性比较高、网络规模相对较小的情况下。
优点:中心节点可以监控整个网络,网络管理简单,易于维护;另外,如果需要扩大网络规模,只需添加新的节点到中心节点即可。
缺点:中心节点是网络的瓶颈,如果中心节点出现故障,整个网络就会瘫痪;此外,由于通信都需要经过中心节点,当网络负载较重或带宽较低时,会降低网络的性能。
二、t型拓扑t型拓扑也称为总线型拓扑,是一种将多台计算机连接在一条总线上的拓扑结构,常用于小型局域网和家庭网络。
这种结构需要使用同轴电缆或双绞线连接网络设备,每台计算机上连接一个适配器或网卡。
优点:t型拓扑适用于数量较少的计算机,简单易用,成本低廉;当网络负载较低时,性能也比较稳定。
缺点:当计算机数量过多时,总线会成为网络的瓶颈,会影响网络性能;另外,如果总线上存在任何故障,整个网络都可能瘫痪。
三、菊花链菊花链拓扑是一种将多台计算机连接成一个环状结构的网络拓扑结构,也称为环形拓扑。
这种结构需要使用同轴电缆或双绞线连接网络设备,每台计算机都需要连接一个适配器或网卡,这些计算机依次连接在一起,形成一个闭环结构。
优点:菊花链拓扑较为稳定,可用于较大规模的局域网或广域网,而且扩展性强。
缺点:当网络上某台计算机出现问题时,会影响整个网络的正常通信;此外,当数据包在网络中传递时,每台计算机都要接收和处理,这会影响网络性能。
四、fly-b拓扑fly-b拓扑是一种高性能、低延迟的计算机网络拓扑结构,主要用于超级计算机和大规模数据中心。
常见的网络拓扑结构常见的分为星型网,环形网,总线网,以及他们的混合型1总线拓扑结构总线拓扑结构是将网络中的所有设备通过相应的硬件接口直接连接到公共总线上,结点之间按广播方式通信,一个结点发出的信息,总线上的其它结点均可“收听”到。
优点:结构简单、布线容易、可靠性较高,易于扩充,节点的故障不会殃及系统,是局域网常采用的拓扑结构。
缺点:所有的数据都需经过总线传送,总线成为整个网络的瓶颈;出现故障诊断较为困难。
另外,由于信道共享,连接的节点不宜过多,总线自身的故障可以导致系统的崩溃。
最著名的总线拓扑结构是以太网(Ethernet)。
2. 星型拓扑结构是一种以中央节点为中心,把若干外围节点连接起来的辐射式互联结构。
这种结构适用于局域网,特别是近年来连接的局域网大都采用这种连接方式。
这种连接方式以双绞线或同轴电缆作连接线路。
优点:结构简单、容易实现、便于管理,通常以集线器(Hub)作为中央节点,便于维护和管理。
缺点:中心结点是全网络的可靠瓶颈,中心结点出现故障会导致网络的瘫痪。
3. 环形拓扑结构各结点通过通信线路组成闭合回路,环中数据只能单向传输,信息在每台设备上的延时时间是固定的。
特别适合实时控制的局域网系统。
优点:结构简单,适合使用光纤,传输距离远,传输延迟确定。
缺点:环网中的每个结点均成为网络可靠性的瓶颈,任意结点出现故障都会造成网络瘫痪,另外故障诊断也较困难。
最著名的环形拓扑结构网络是令牌环网(Token Ring)4. 树型拓扑结构是一种层次结构,结点按层次连结,信息交换主要在上下结点之间进行,相邻结点或同层结点之间一般不进行数据交换。
优点:连结简单,维护方便,适用于汇集信息的应用要求。
缺点:资源共享能力较低,可靠性不高,任何一个工作站或链路的故障都会影响整个网络的运行。
5. 网状拓扑结构又称作无规则结构,结点之间的联结是任意的,没有规律。
优点:系统可靠性高,比较容易扩展,但是结构复杂,每一结点都与多点进行连结,因此必须采用路由算法和流量控制方法。
局域网基本组成正文:一、局域网的定义局域网(Local Area Network,简称LAN)是指在有限的范围内,将计算机、外设和其他网络设备连接在一起,共享资源和信息的计算机网络。
二、局域网的基本组成⒈网络设备局域网的基本组成包括计算机、交换机、路由器、网卡等网络设备。
⒉通信介质通信介质是指传输数据的媒介,常见的有以太网电缆、光纤、无线等。
⒊网络拓扑局域网的网络拓扑形式有总线型、星型、环型、网状型等,选择合适的拓扑结构取决于实际需求。
⒋网络协议局域网通信的基础是网络协议,常用的有TCP/IP协议,它规定了数据传输的格式和规则。
⒌网络服务局域网提供了许多服务,如文件共享、打印共享、网络存储等,方便用户之间进行资源共享和信息传递。
三、局域网的子网划分⒈IP地质分配局域网中,每台计算机都需要有唯一的IP地质,可以通过动态主机配置协议(DHCP)来自动分配IP地质。
⒉子网划分为了更好地管理和控制局域网的通信流量,可以将局域网划分为多个子网,每个子网有独立的地质段。
四、局域网的安全性⒈访问控制通过设置访问控制列表(ACL)或者安全策略,可以限制局域网内部和外部的访问。
⒉防火墙防火墙可以隔离局域网与外部网络,控制流量进出,提高网络安全性。
⒊数据加密通过使用安全套接层(SSL)等加密技术,可以保护局域网中的数据传输的安全。
五、局域网的监控与管理⒈网络监控通过使用网络监控工具,可以实时监测局域网的运行状态,及时发现和解决问题。
⒉网络管理通过使用网络管理软件,可以对局域网的设备进行集中管理和配置。
附件:本文档附带以下附件:⒈局域网拓扑图示例⒉网络设备配置文件范例⒊监控工具推荐列表法律名词及注释:⒈局域网:在有限范围内连接计算机和其他网络设备,实现资源共享的计算机网络。
⒉交换机:用于将局域网中的数据包根据MAC地质进行转发的网络设备。
⒊路由器:用于连接不同网络,实现网络间的数据传输与路由选择的设备。
⒋网卡:计算机连接网络的硬件设备,负责处理数据的发送和接收。
1.电缆表示法代表意思1.1.R VVP:铜芯聚氯乙烯绝缘屏蔽聚氯乙烯护套软电缆电压300V/300V 2-24芯用途:仪器、仪表、对讲、监控、控制安装1.2.R G:物理发泡聚乙烯绝缘接入网电缆用于同轴光纤混合网(HFC)中传输数据模拟信号1.3.U TP:局域网电缆用途:传输电话、计算机数据、防火、防盗保安系统、智能楼宇信息网1.4.K VVP:聚氯乙烯护套编织屏蔽电缆用途:电器、仪表、配电装置的信号传输、控制、测量1.5.S YWV(Y)、SYKV 有线电视、宽带网专用电缆结构:(同轴电缆)单根无氧圆铜线+物理发泡聚乙烯(绝缘)+(锡丝+铝)+聚氯乙烯(聚乙烯)1.6.R VV(227IEC52/53)聚氯乙烯绝缘软电缆用途:家用电器、小型电动工具、仪表及动力照明1.7.A VVR 聚氯乙烯护套安装用软电缆1.8.S BVV HYA 数据通信电缆(室内、外)用于电话通信及无线电设备的连接以及电话配线网的分线盒接线用1.9.R V、RVP 聚氯乙烯绝缘电缆1.10.BV、BVR 聚氯乙烯绝缘电缆用途:适用于电器仪表设备及动力照明固定布线用1.11.RIB 音箱连接线(发烧线)1.12.KVV 聚氯乙烯绝缘控制电缆用途:电器、仪表、配电装置信号传输、控制、测量1.13.SFTP 双绞线传输电话、数据及信息网1.14.UL2464 电脑连接线1.15.VGA 显示器线1.16.SYV 同轴电缆无线通讯、广播、监控系统工程和有关电子设备中传输射频信号(含综合用同轴电缆)1.17.SDFAVP、SDFAVVP、SYFPY 同轴电缆,电梯专用1.18.JVPV、JVPVP、JVVP 铜芯聚氯乙烯绝缘及护套铜丝编织电子计算机控制电缆2.规格表示2.1.通常表示法①单芯分支电缆规格表示法:同一回路电缆根数*(1*标称截面),0.6/1KV,如:4*(1*185)+1*95 0.6/1KV②多芯同护套型分支电缆规格表示法:电缆芯数×标称截面-T,如:4×25-T2.2.详细表示法因为分支电缆包含主干电缆和支线电缆。
常见的网络拓扑结构常见的分为星型网,环形网,总线网,以及他们的混合型1总线拓扑结构总线拓扑结构是将网络中的所有设备通过相应的硬件接口直接连接到公共总线上,结点之间按广播方式通信,一个结点发出的信息,总线上的其它结点均可“收听”到。
优点:结构简单、布线容易、可靠性较高,易于扩充,节点的故障不会殃及系统,是局域网常采用的拓扑结构。
缺点:所有的数据都需经过总线传送,总线成为整个网络的瓶颈;出现故障诊断较为困难。
另外,由于信道共享,连接的节点不宜过多,总线自身的故障可以导致系统的崩溃。
最著名的总线拓扑结构是以太网(Ethern et)。
2. 星型拓扑结构是一种以中央节点为中心,把若干外围节点连接起来的辐射式互联结构。
这种结构适用于局域网,特别是近年来连接的局域网大都采用这种连接方式。
这种连接方式以双绞线或同轴电缆作连接线路。
优点:结构简单、容易实现、便于管理,通常以集线器(Hub)作为中央节点,便于维护和管理。
缺点:中心结点是全网络的可靠瓶颈,中心结点出现故障会导致网络的瘫痪。
3. 环形拓扑结构各结点通过通信线路组成闭合回路,环中数据只能单向传输,信息在每台设备上的延时时间是固定的。
特别适合实时控制的局域网系统。
优点:结构简单,适合使用光纤,传输距离远,传输延迟确定。
缺点:环网中的每个结点均成为网络可靠性的瓶颈,任意结点出现故障都会造成网络瘫痪,另外故障诊断也较困难。
最著名的环形拓扑结构网络是令牌环网(TokenRing)4. 树型拓扑结构是一种层次结构,结点按层次连结,信息交换主要在上下结点之间进行,相邻结点或同层结点之间一般不进行数据交换。
优点:连结简单,维护方便,适用于汇集信息的应用要求。
缺点:资源共享能力较低,可靠性不高,任何一个工作站或链路的故障都会影响整个网络的运行。
计算机网络原理 常见的局域网拓扑结构目前大多数LAN 使用的拓扑结构有3种:星型结构、环型结构和总线型结构。
1.星型结构在星型拓扑中,第一个站点通过点-点链路至中心节点。
采用集中控制通信策略,所有的通信都由中心节点控制,一般采用线路交换。
中心节点也可以有数据处理能力并提供共享资源。
PBX 就是星型拓扑结构。
由集线器和双绞线组成的局域网也属星型结构。
星型拓扑的优点是:● 建网容易,配置方便;● 每个连接的故障容易排除,不影响全网;● 控制协议相对简单;● 在同样覆盖面积内,所用电缆量大;● 扩展不方便,需要预留或增设电缆;● 对中心节点要求非常高,一旦中心节点产生故障,全网将不能工作。
星型结构是最古老的一种连接方式,大家每天都使用的电话都属于这种结构,如图8-2所示。
其中,图8-2(a)为电话网的星型结构,图8-2(b)为目前使用最普遍的以太网星型结构,处于中心位置的网络设备称为集线器(英文名为Hub )。
图8-2(a)电话网的星型结构 图8-2(b)以Hub 为中心的结构这种拓扑结构便于集中控制,因为每个终端计算机之间的通信必须经过集线器。
由于这一特点,也带来了易于维护和安全等优点。
终端计算机设备因为故障而停机时也不会影响其它终端计算机之间的通信。
但拓扑结构缺点是集线器必须具有极高的可靠性,因为集线器一旦损坏,整个系统便趋于瘫痪。
2.环型网络结构环型拓扑是由一些中继器通过点到点链路连成的一个闭合环,计算机连到中继器上。
中继器是较简单的设备,无存储转发功能。
它从一条链路上接收数据,以相同速率在另一条链路上输出。
数据在环上是单向传输的。
由于所有站点共享一个环,因此要将计算机对环的访问进行控制。
控制采用分布的办法,即每台计算机都有控制发送和接收的访问逻辑。
环型拓扑的优点是:● 电线长度较短,与总线拓扑的相似;● 适于采用光缆连接,从而提供高数据速率。
而环型网的缺点是:● 某段链路或某个中继器有故障会使全网不能工作;●计算机离网、入网都较困难。
超五类网线产品参数
超五类网线,又称Cat5e网线,是一种广泛应用于局域网(LAN)的
网络电缆。
它在传输数据时具有较低的信号衰减和更高的传输速率,可支
持高达1千兆位/秒(Gbps)的数据传输速度。
下面将详细介绍超五类网
线的产品参数。
1.线缆结构:
超五类网线由8根24AWG(American Wire Gauge)的铜芯线组成,
每根线都被编织在一起,形成4对线对。
每对线对都使用了不同的颜色来
区分,并通过交织和绝缘材料进行屏蔽。
这种结构可最小化信号干扰,提
供更稳定的传输质量。
2.传输速率:
3.频率范围:
超五类网线的传输频率范围为1-100MHz,相比于标准五类网线
(Cat5网线)的100MHz,它能够支持更高的频率和数据传输速率。
这使
得超五类网线适用于更复杂的网络应用,如高清视频流、在线游戏和快速
数据传输等。
4.支持距离:
5.兼容性:
超五类网线与标准五类网线(Cat5)相兼容,可以在现有网络基础设
施中直接替换使用。
它也与更高规格的网线如超六类(Cat6)和超六类A (Cat6A)兼容,可以与这些网线一起使用,提供更高的传输速率和性能。
6.电缆外观:
总结:
超五类网线是一种高速、高性能的网络电缆,适用于大多数家庭和办
公室网络应用。
它具有较低的信号干扰、更高的传输速率和更广泛的兼容性。
通过了解超五类网线的产品参数,用户可以选择适合自己需求的网线,从而获得更稳定、快速的网络连接。
局域网的定义局域网的定义⒈概述⑴局域网的定义局域网 (Local Area Network,简称LAN) 是一个基于共享传输媒介(如以太网电缆)的计算机网络,局限于一个相对较小的地理区域,通常是一个建筑物或一个校园范围内的网络。
局域网允许连接在同一网络中的多台计算机相互通信和共享资源。
⑵局域网的作用局域网的作用包括但不限于:- 提供内部网络连接,使得内部用户能够方便地共享数据和资源。
- 支持内部通信和协作,提高工作效率。
- 共享网络连接,减少外部上网费用。
- 提供安全控制和访问权限管理,保护内部网络资源的安全。
⒉局域网的组成部分⑴网络设备局域网的设备包括但不限于:- 路由器:用于连接不同的局域网或将局域网连接到广域网。
- 交换机:用于连接不同的计算机和设备,并提供高速数据交换。
- 网络适配器:用于将计算机连接到局域网。
- 网络线缆:用于传输数据的物理媒介,如以太网电缆。
⑵网络拓扑结构局域网的拓扑结构包括但不限于:- 总线型拓扑:所有设备连接到一根中心总线上。
- 星型拓扑:所有设备连接到一个中央交换机或集线器。
- 环形拓扑:设备按环形连接,其中每个设备只与相邻的两个设备连接。
- 树型拓扑:通过交换机和集线器的组合形成分层结构。
⒊局域网协议与技术⑴以太网以太网是局域网中最常用的传输技术和协议之一。
它使用以太网帧进行数据传输,支持高速传输和广播机制。
以太网通常采用CSMA/CD(载波侦听多路访问/碰撞检测)的机制,用于协调多个节点之间的数据传输。
⑵ TCP/IPTCP/IP(传输控制协议/互联网协议)是一组用于在网络上进行数据传输的协议。
它由TCP和IP等多个协议组成, TCP用于建立可靠的连接,而IP则负责数据包的路由和发送。
⑶ VLANVLAN(虚拟局域网)是一种逻辑上的网络划分技术,它将局域网中的设备划分为不同的虚拟网络,使得不同的虚拟网络之间互不干扰,从而提高网络资源的利用效率和安全性。
⑷ DHCPDHCP (动态主机配置协议) 是一种用于动态分配IP地质和其他网络配置信息的协议。
局域网电缆结构
LAN Cable Construction(局域网电缆结构)
局域网电缆和其他种类的电缆一样共有许许多多的特性。
所有电缆都有连贯性,这意味着它们都是电流流动的完整路径载体。
每种电缆末端的有许多不同的接头来连接特定的电子设备。
多芯电缆通常都有针脚定义指示连接头的排列。
电缆都被设计为在特定应用中发挥最大的性能。
例如,50或60Hz的电源缆线要求最小的能量损耗。
局域网电缆要求在高频下最小的信号失真。
用于局域网的电缆一般有两种:双绞线和同轴电缆。
Twisted Pair Cable (双绞线)
双绞线电缆由绞绕在一起的线缆对组成,线缆对绞绕在一起是为了降低线对之间的串扰。
每条线缆对构成一个完整的电路。
通过每对线的电流流量都是相同的,而流向相反。
这些电流产生的电磁场会传输电噪到相邻线对,然而由于两对
线间的磁场极性相反,绞绕在一起的线缆对产生的磁场刚好相互抵消,因此而降低电噪或每对线对产生的串扰。
双绞线有两种:带屏蔽的双绞线(STP)和不带屏蔽的双绞线(UTP)。
STP电缆也被称为ScTP(screened twisted pair)或是FTP (foil-screened twisted pair),它的外层由接地的导电材料包裹,以此保护里面传输线对不受电噪干扰。
和UTP相比STP电缆价格昂贵且不易安装。
下表列出标准568A和568B RJ45水晶头的接法:
8
棕 棕
RJ45插座和插头的序号如下:
RJ45插座 RJ45插头
Attenuation (衰减)
衰减是通过一定长度电缆时信号强度的减少量。
如下图所示:
Cable2
Sig nal Sig nal
电缆的电阻和通过绝缘外皮的能量泄漏产生了衰减,这种能量衰减通常用“分贝”表示。
较低的衰减带来较好的电缆通信性能。
例如:比较特定频率下两根电缆的性能,衰减为10dB的电缆性能优于衰减为20dB的电缆。
一根电缆的衰减度由电缆的结构、长度和通过电缆的频率有关。
高频下,绝缘层的影响、电和电容导致衰减增加。
Noise (噪声)
电噪声是影响局域网电缆信号形状的一种不希望有的电信号。
电缆从电动机、日光灯等旁边经过时,输入的标准正弦波波形就会被改变。
如下图所示:
严重的信号扭曲导致局域网内通信错误。
电噪声是由一些根据时间使用或产生电压的设备(变压设备)产生的。
变压产生变化的磁场,而传输电噪声到附近的设备,就象无线发射装置发射信号到你的无线电一样。
局域网电缆就象是接收天线似的接收了来自荧光灯、电动机、电热器、影印机、电冰箱、电梯等电器设备发出的电噪声。
同轴电缆由于有导体屏蔽层而比双绞线更能抵御电噪声,同轴电缆的屏蔽层连接到保护地而阻止电噪对内部传输线的干扰。
测试仪器测量测试电缆的脉冲噪声,脉冲噪声是一种突发的干涉尖峰电压。
这种噪声一般是由一些间歇性工作的装置产生。
如:电梯、影印机、微波炉等。
在测试仪器的“MONITOR”模式下可以监测脉冲噪声,测试仪器记录大于所选脉冲噪声阀值的尖峰电压振幅。
Characteristic Impedance (特性阻抗)
特性阻抗是一种因电缆非常长而带来的阻抗。
阻抗是阻碍交流电流传输的一种电阻。
一根电缆的特性阻抗是由电缆间电感、电容和电阻的综合影响而产生的综合特性。
这些变量是由一些物理特性决定的如:导体的大小、长度和电缆绝缘材料的特性等。
正确的网络操作依赖于连接系统的电缆和接头的某个特性阻抗衡量。
特性阻抗发生的突变叫做间断阻抗或不规则阻抗。
由于信号反射引起局域网电缆上传输的信号发生扭曲,因而导致网络失败。
——最小化不连续阻抗
特性阻抗通常由于电缆的连接和终端而有微小的改变,局域网电缆内的线对的剧烈弯曲和纽绕也会改变电缆的阻抗特性。
因为反射的信号小并在电缆内衰减,微小的不连续阻抗不会影响网络的操作。
较大的不连续阻抗会妨碍数据的传输。
这种不连续阻抗是由于电线接触不好、不正确的电缆终端、不匹配的电缆或连接头、双绞线式样的干扰。
安装前注意以下事项可尽量避免由特性阻
抗产生的问题:
➢绝不能混用不同特性阻抗的电缆(除非使用特殊的阻抗匹配的电路)
➢必须用和电缆的特性阻抗相等的终端器连接铜轴电缆的末端。
终端器电阻通过吸收信
号能量而防止信号反射。
➢制作电缆水晶头和打模块(插座)时,展开的双绞线末端应越短越好。
➢切勿过分弯曲或纽绕电缆,弯曲的半径应小于1英寸(2.54cm)。
➢安装时注意处理电缆,不要踩踏电缆,不要用电缆打太紧的结。
Crosstalk and Near-End Crosstalk(NEXT) (串扰和近端串扰)串扰是一种从一根电缆到相邻另一电缆间不期望发生的信号传输。
像来自外部的电噪声一样,网络中串扰可能导致通信问题,在局域网操作电缆的所有特性中,串扰是影响局域网性能的最主要的因素。
测试仪通过应用一个测试信号到一条线对上并测量相邻线对上接收到的串扰信号的振幅值,从电缆的同一端测试时,串扰值由测试信号
和串扰信号的振幅差计算得到。
这一振幅差叫做近端串扰(nera-end crosstalk NEXT)——用分贝(分贝通常表示两个声音信号或电力信号在功率或强度方面的相对差别的单位,相当于两个水平的比率的常用对数的十倍)表示。
较高的NEXT值对应的较小串扰带来更好的电缆性能。
所有通过电缆传输的信号都受衰减的影响。
由于衰减,发生在电缆两端的NEXT值比远离两端的值要小,因此,为得到正确的电缆性能值,应在电缆的两端都进行NEXT值测试。
——查找NEXT问题
如果测试仪报告说某对线对的NEXT失败,可使用TDX分析仪来查找串扰问题的根源。
像TDR的结果一样,TDX分析仪的测试结果同时提供了列表和曲线图两种格式,列表格式可看出被测线缆对串扰的峰值数据和发生峰值的距离位置。
TDX分析仪的曲线图格式显示了所有检测到的串扰源的位置和峰值。
下图是一根好的双绞线的TDX分析一曲线:
曲线图的横轴表示被测电缆的长度。
在此例中,光标位于距测试仪77ft(23.5m)的一个较
小串扰源位置(连接头造成的)。
曲线图的纵轴表示被测电缆得串扰值。
曲线图上的串扰值已根据电缆的衰减进行了补偿调整,如不调整,曲线图右侧(离测试仪远的位置)的峰值会因太小而看不清,这一调整使你更容易确定串扰源的位置,因为你可通过调整测试仪的纵轴范围来量取所绘任何距离位置处的串扰值。
你也可比较串扰峰值的关系而确定最大串扰源所在的位置。
图例:
Insulating expressed in decibels correspond particular skin effect inductance capacitance alter sine severely distorted vary abrupt spikes interference intermittently infinitely opposes resistance resulting from property complex inductive combine capacitive resistive value conductor constant proper impedance discontinuities anomalies reflection alter slightly termination connection kink sharp bend attenuated interfere contact disturbance pattern circuitry terminate absorb punch handle pinch tight ties amplitude correspond peak magnitude compensate。