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常见网络接口与电缆

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本章将围绕迈普系列路由器讨论各种常见网络物理接口与线缆的相关内容，包括常见的接口规范、线缆的类型以及其一般机械特性、电气特性、传输特性以及使用注意事项等等。

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典型网络模型局域网广域网局域网广域网边缘设备局域网接口广域网接口配置口配置口

一个简单明了的网络模型：一个局域网中的某个用户希望利用已有的公共网络资源，与远端的另一个局域网中的某台主机通信时，通过与本局域网相连的广域网边缘设备进入广域网，经由广域网到达与另一台主机所在的局域网相连的边缘设备，从而与目的主机之间建立通信。

这里我们关注的重点就是这种广域网边缘设备。

常见的广域网边缘设备包括各类路由器、ATM 接入交换机等等。

广域网边缘设备承担着连接局域网与广域网的重要任务，它将同时属于局域网和广域网，可知，就边缘设备而言，局域网接口，广域网接口这二者缺一不可。另外，出于此种设备应用的灵活性，其本地配置接口也是不可缺少的。下面的内容中我们将逐一进行讨论。

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以太网常见线缆同轴电缆非屏蔽双绞线屏蔽双绞线光纤

以太网常见的线缆为同轴电缆、双绞线和光纤。其中同轴电缆分为细缆和粗缆两种，双绞线分为屏蔽双绞线和非屏蔽双绞线两种，光纤分为多模和单模两种。其中同轴电缆为早期以太网使用，粗缆传送距离可达500米，细缆可达185米。但由于同轴电缆一点出现故障会导致整个网络瘫痪，并且同轴电缆不能支持高速以太网，因此使用同轴电缆的网络目前基本上已经消失。本章也将主要介绍双绞线和光纤。

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以太网的常见物理接口双绞线接口—RJ45光纤接口—ST光纤接口—SC

双绞线（Twisted pair），收发各由两条拧在一起并相互绝缘的铜线组成。

两条线拧在一起可以减少线间的电磁干扰。

3 类到 6 类双绞线在塑料外壳内均有这样的四对线缆，区别主要在于类数越高的双绞线，单位长度内的绞环数越多，拧得越紧，这使得 5 类或者 6 类双绞线的交感更少并且在更长的距离上信号质量更好，更适用于高速计算机通信。

双绞线使用RJ45接口与其他设备连接起来。一般使用双绞线是一种高速廉价的布线方案，而且网络的拓展能力比较好。但由于距离限制网络在长距离传输时需要使用光纤。光纤有单模和多模之分，单模光纤较多模光纤细，传输距离远。单模光纤一般为9um，多模光纤也分为62.5um与50um两种。单纯从光纤的成本上来说单模光纤成本与多模光纤相同，但单模光纤的光源需使用激光设备，而多模光纤则使用发光二极管即可，因此使用多模光纤的总体成本低的多。光纤的接口有ST和SC两种，一般使用ST接口的光纤的衰减大些，使用SC接口的光纤衰减较小，但在具体施工过程中，使用ST接续的方式不需要昂贵的光纤熔接设备，安装比较容易，成本比较低廉。

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第 5 页 共 26 页 直连网线的线序

5 类双绞线由 8 芯细线组成，利用细线外绝缘层上的颜色进行分组标识。通常利用单色和单色加上白色作为成对标识，也有利用色点成对进行标识的。

直连网线线序如图所示。起具体使用情况请参考后续内容。

直连网线的线序

直连网线线序如图所示。起具体使用情况请参考后续内容。

级连网线的线序

级连网线线序如图所示。起具体使用情况请参考后续内容。

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设备连接方式主机路由器交换机普通口交换机级连口交换机光口主机级连级连直连N/ASC/ST路由器级连级连直连N/ASC/ST交换机普通口直连直连级连直连N/A交换机级连口N/AN/A直连N/AN/A交换机光口SC/STSC/STN/AN/ASC/ST

各种设备需要使用具体的线缆连接起来。目前应用于各种网络设备的接口可能使用双绞线接口或光纤接口。双绞线和光纤接口之间不能直接相连，必须使用光电转换设备，但同种线缆连接情况下各种网络设备的连接方式可以参考上表。

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10M以太网10 BASE-T 目前使用最广泛的局域网标准之一 使用双绞线作为物理传输介质10 BASE 5 曾经广泛应用于主干局域网 使用粗同轴电缆作为物理传输介质

10 BASE 2 使用细同轴电缆作为物理传输介质

10Mbps 以太网即标准以太网，由IEEE 802.3 定义，同一公共通信信道上的所有用户共享这个带宽，这个公共信道称为总线。在交换式 LAN 中，每个交换式端口都是一个以太网总线，采用星型拓扑结构。这种连接方式下将有可能提供全双工的连接，此时，将提供 20Mbps 的 总带宽。

根据 IEEE 802.3 的规定，10M 以太网目前广泛使用的线缆有：10Base -T 双绞线、10Base5 粗同轴电缆以及10Base2 细同轴电缆。

10Base5 粗同轴电缆采用插入式分接头，表示的意思是：工作速率为10Mb/s，采用基带信号，最大支持段长为

500m，最多段数为100。 10Base5 粗同轴电缆线径较粗，不易弯曲，安装非常不便。

10Base2 细同轴电缆接头采用工业标准的 BNC 连接器组成 T 型插座，使用灵活可靠性高，价格也较便宜，但使用范围只有200米，每一段内仅能使用30 台计算机，段数最高为 30。

10Base-T 是目前使用最为广泛的一种以太网电缆标准。它具有一个显著优势就是易于扩展，维护简单，价格低廉，一个集线器加上几根 10Base-T 电缆，就能构成一个实用的小型局域网（当然还得有计算机），10Base-T 的缺点是：电缆的最大有效传输距离是距集线器 100m，即使是高质量的5类双绞线也只能达到150m 。

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100M以太网100 BASE-T 物理介质采用 5类以上双绞线 网段长度最多100米100 BASE-F 物理介质采用 单模光纤 网段长度可达10公里 多模光纤 网段长度最多2000米IEEE 802.3u

快速以太网由 IEEE 802.3u 标准定义，基本与标准以太网相同，但速度比标准以太网快十倍。快速以太网的速度是通过提高时钟频率和使用不同的编码方式获得的。其传输方案最常用的便是100Base-T，100Base-T

又包括100Base-TX 和 100Base-T4，100Base-T4 是一种 3 类双绞线方案，不支持全双工，目前最广泛使用的都是 100Base-TX，此方案需使用 5 类以上双绞线，时钟信号处理速率高达125MHz。本书以后内容中提到的快速以太网双绞线方案在不进行特殊说明的情况下均指 100Base-TX 方案。

100Base-FX 使用一对多模或者单模光纤，使用多模光纤的时候，计算机到集线器之间的距离最大可到两公里，使用单模光纤时最大可达十公里。

快速以太网还提供全双工通信，总带宽达到200Mbps 。全双工快速以太网仅在使用光纤或某些双绞线介质的点对点链路有效，因为每个带宽为100Mbps 的信道都需要独立的线来支持。

快速以太网有自动协商的功能，能够自动适应电缆两端最高可用的通信速率，能方便的与10M 以太网连接通信。

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第 9 页 共 26 页 1000M以太网1000 BASE-T 物理介质采用 5类以上双绞线 网段长度最多100米1000 BASE-F 物理介质采用 单模光纤 网段长度最多2000米 多模光纤

网段长度最多550米

IEEE 802.3z和802.3ab

千兆以太网保留了传统以太网的大部分简单特征，以 1000Mbps /2000Mbps 的带宽提供半双工/全双工通信。千兆以太网对电缆的长度的要求更为严厉，多模光纤的长度至多为 500 米，5 类双绞线为 100 米。

IEEE 802.3z 标准定义了千兆以太网，IEEE 802.3ab 标准专门定义了双绞线上的千兆以太网规范，两者都是 802.3 标准的补充。

由于高速数据速率定时的限制，在同一冲突域中，千兆以太网不允许中继器的互连。

千兆以太网有自动协商的功能，但仅限于协商半双工或全双工流量控制，确定是否支持控制帧，不能与低速以太网之间协商速率。

需要注意的一点是，62.5um多模光纤在1000兆以太网上最大传输距离为250米，50um的多模光纤才可以传输550米。

以太网线缆以太网千兆以太网快速以太网10M以太网同轴电缆双绞线光纤

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路由器端口和连线及基本配置

路由器端口和连线及基本配置

一认识设备端口及连接

二修改路由器的名称及密码操作

基本命令 实验一认识设备端口及连接

实验目的：熟悉各种网络设备接口及连接

实验要求：

1. 观察各种设备接口及连接

实验过程:

1. 观察局域网接口

(1）AUI端口

AUI端口它就是用来与粗同轴电缆连接的接口，它是一种“D”型15针接口，这在令牌环网或总线型网络中是一种比较常见的端口之一。路由器可通过粗同轴电缆收发器实现与10Base—5网络的连接。但更多的则是借助于外接的收发转发器(AUI-to—RJ-45），实现与10Base-T以太网络的连接.当然,也可借助于其他类型的收发转发器实现与细同轴电缆（10Base—2）或光缆（10Base—F)的连接.

（2)RJ-45端口

RJ—45端口是我们最常见的端口了，它是我们常见的双绞线以太网端口。因为在快速以太网中也主要采用双绞线作为传输介质，所以根据端口的通信速率不同RJ-45端口又可分为10Base-T网RJ-45端口和100Base-TX网RJ—45端口两类。其中,10Base—T网的RJ—45 端口在路由器中通常是标识为“ETH",而100Base—TX 网的RJ-45端口则通常标识为“10/100bTX”。

如图2所示为10Base—T 网RJ—45端口，而图3所示的为10/100Base-TX网RJ—45端口。其实这两种RJ-45端口仅就端口本身而言是完全一样的，但端口中对应的网络电路结构是不同的，所以也不能随便接。

（3）SC端口

SC端口也就是我们常说的光纤端口，它是用于与光纤的连接.光纤端口通常是不直接用光纤连接至工作站，而是通过光纤连接到快速以太网或千兆以太网等具有光纤端口的交换机。这种端口一般在高档路由器才具有,都以“100b FX”标注，如图4所示.

2. 观察广域网接口

（1）RJ—45端口

利用RJ—45端口也可以建立广域网与局域网VLAN（虚拟局域网）之间，以及与远程网络或Internet的连接。如果使用路由器为不同VLAN提供路由时，可以直接利用双绞线连接至不同的VLAN端口。但要注意这里的RJ-45端口所连接的网络一般就不太可有是10Base-T这种了，一般都是100Mbps快速以太网以上。如果必须通过光纤连接至远程网络,或连接的是其他类型的端口时,则需要借助于收发转发器才能实现彼此之间的连接。如图5所示为快速以太网（Fast Ethernet）端口。

网线的各种设备之间的接法

网线的各种设备之间的接法

网线的各种设备之间的接法

随着计算机技术的不断发展，网络的应用已经渗透到了我们生活的各个方面。而要将多个计算机或设备连接在一起，构建起一个稳定的网络，就需要用上各种类型的网线和相应的接口设备。本文将主要介绍多种常见的网线设备之间的接法。

一、传输介质

首先，我们需要了解一下网线所使用的传输介质。网线可以采用电缆或光缆作为传输介质，不同的介质有不同的特性和用途。

1. 电缆传输介质

电缆通常被用于家庭和办公室网络中，它分为铜缆和光缆两种。铜缆通常被用于短距离传输，而光缆则适用于远距离传输和高速传输。铜缆包括双绞线和同轴电缆两种。

双绞线是最常用的网线之一，它包括UTP和STP两种。UTP网线使用无屏蔽双绞线，能够抑制外部电磁干扰，因此常被用于家庭网络和低端办公网络。STP网线使用屏蔽双绞线，能够更好地抵御干扰，通常被用于高端办公网络和数据中心。

同轴电缆是另一种铜缆，其内部由一个中心导体包覆一层绝缘层、一个屏蔽层、一个外层绝缘层组成。同轴电缆通常被用于有线电视、电话和局域网等领域的数据传输。

2. 光缆传输介质 光缆传输介质包括单模光缆和多模光缆。单模光缆适用于长距离传输和高速数据传输，通信质量更稳定可靠，但造价更高。多模光缆则适用于短距离传输，其传输速度相对较低，但成本更低。

二、各种设备的接法

了解了传输介质的类型，我们来看一下各种设备之间的接法。

1.计算机和交换机的连接

计算机与交换机之间的连接通常采用直连式接法，即将一根网线直接连接到计算机的网卡和交换机的网口。

2.计算机与路由器的连接

计算机与路由器之间的连接通常可以使用以下两种方式：

（1）直连式接法：将一根网线直接连接到计算机的网卡和路由器的WAN口。

（2）交叉式接法：对于一些旧的路由器，由于其硬件不支持自动识别直连式接法，需要使用交叉线连接计算机和路由器。交叉线是一种将一对绞线的1和2线、3和6线对调连接所组成的网线，其作用是使发送方的1、2线连接到接收方的3、6线。

弱电工程中常见接口类型

弱电工程中常见接口类型

视频接口简介

VGA（Video Graphics Array视频图形阵列）

VGA(Video Graphics Array)还有一个名称叫D-Sub。VGA接口共有15针，分成3排，每排5个孔，是显卡上应用最为广泛的接口类型,绝大多数显卡都带有此种接口。它传输红、绿、蓝模拟信号以及同步信号（水平和垂直信号）.

使用VGA连接设备,线缆长度最好不要超过10米，而且要注意接头是否安装牢固，否则可能引起图像中出现虚影

DVI(Digital Visual Interface数字视频界面）

DVI（Digital Visual Interface）接口与VGA都是电脑中最常用的接口，与VGA不同的是，DVI可以传输数字信号,不用再经过数模转换,所以画面质量非常高。目前，很多高清电视上也提供了DVI接口。需要注意的是，DVI接口有多种规格，常见的是DVI-D(Digital）和DVI—I(Integrated)。DVI-D只能传输数字信号，大家可以用它来连接显卡和平板电视。DVI-I则在DVI—D（Digital）基础上增加了对模拟信号的支持，所以DVI-I可以和VGA相互转换.

常见DVI转接头

DMS—59(Dual Monitor System 59，59针双显示器系统）

DMS—59是一种用于显卡的外部接口，共59个脚。DMS59可以同时传送两个DVI信号，之后再由一个适配器将其分离并传送到任何双DVI或双D-Sub（VGA）输出上。

近观DMS-59连接器：插头大小相当于标准的DVI连接器，但是插针密度达到了59针。

HDMI （High Definition Multimedia Interface)

HDMI（High Definition Multimedia Interface）高清晰媒体接口是最近才出现的接口,它同DVI一样是传输全数字化信号的。不同的是,HDMI接口不仅能传输高清数字视频信号，还可以同时传输高质量的音频信号.虽然功能跟射频接口相同，不过由于采用了全数字化的信号传输，不会像射频接口那样出现画质不佳的情况。对于没有HDMI接口的用户，可以用适配器将HDMI接口转换为DVI接口，但这样就失去了音频信号。高品质的HDMI线材，即使长达20米，也能保证优秀的画质。

以太网简介

以太网简介

以太网

1.1 以太网的由来

1972年，罗伯特•梅特卡夫(Robert Metcalfe)和施乐公司帕洛阿尔托研究中心(Xerox PARC)的同事们研制出了世界上第一套实验型的以太网系统，用来实现Xerox Alto（一种具有图形用户界面的个人工作站）之间的互连，这种实验型的以太网用于Alto工作站、服务器以及激光打印机之间的互连，其数据传输率达到了2.94Mbps。

梅特卡夫发明的这套实验型的网络当时被称为Alto Aloha网。1973年，梅特卡夫将其命名为以太网，并指出这一系统除了支持Alto工作站外，还可以支持任何类型的计算机，而且整个网络结构已经超越了Aloha系统。他选择“以太”（ether）这一名词作为描述这一网络的特征：物理介质（比如电缆）将比特流传输到各个站点，就像古老的“以太理论”。 所阐述的那样，古代的“以太理论”认为“以太”通过电磁波充满了整个空间。就这样，以太网诞生了。

最初的以太网是一种实验型的同轴电缆网，冲突检测采用CSMA/CD 。该网络的成功，引起了大家的关注。1980年，三家公司（数字设备公司、Intel公司、施乐公司）联合研发了10M以太网1.0规范。最初的IEEE802.3即基于该规范，并且与该规范非常相似。802.3工作组于1983年通过了草案，并于1985年出版了官方标准ANSI/IEEE Std 802.3-1985。从此以后，随着技术的发展，该标准进行了大量的补充与更新，以支持更多的传输介质和更高的传输速率等。

1979年，梅特卡夫成立了3Com公司，并生产出第一个可用的网络设备：以太网卡（NIC）， 它是允许从主机到IBM终端和PC机等不同设备相互之间实现无缝通信的第一款产品，使企业能够以无缝方式共享和打印文件，从而增强工作效率，提高企业范围的通信能力。

1.2 以太网的定义

以太网是一种计算机局域网组网技术。IEEE制定的IEEE 802.3标准给出了以太网的技术标准。它规定了包括物理层的连线、电信号和介质访问层协议的内容。以太网是当前应用最普遍的局域网技术。它很大程度上取代了其他局域网标准，如令牌环网（token ring）、FDDI和ARCNET。