ZXR10Ⅰ0404 网络接口与线缆.docx
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ZXR10Ⅰ0404网络接口与线缆
ZXR10_Ⅰ_04_200904网络接口与线缆
课程目标：
●了解局域网接口与线缆
●了解广域网接口与线缆
●了解逻辑接口
参考资料：
●《综合布线》
目录
第1章局域网接口以及线缆1
1.1局域网的概念1
1.2局域网类型1
1.3局域网接口和接头类型2
1.3.1局域网接口类型2
1.3.2BNC接口3
1.3.3RJ45接口4
1.3.4ST接口5
1.3.5SC接口5
1.3.6LC接口6
1.3.7MT-RJ接口7
1.3.8GBIC光模块7
1.3.9SFP光模块8
1.4局域网线缆8
1.4.1局域网线缆－同轴缆9
1.4.2局域网线缆－双绞线10
1.4.3双绞线的标准接法11
1.4.4光纤的简介和种类13
1.4.5单模光纤（Single-Mode）14
1.4.6多模光纤（Multi-Mode）14
1.4.7光缆15
第2章广域网接口和线缆17
2.1广域网的概念17
2.2广域网的接口类型17
2.3广域网接口与线缆19
2.4平衡非平衡转换器20
2.5广域网接口与线缆－V.24规程20
2.6广域网接口与线缆－V.35规程21
2.7V.24/V.35的主要数据信号22
2.8V.24/V.35的主要控制信号22
第3章逻辑接口25
3.1逻辑接口的应用25
3.2回环接口（loopback接口）25
3.3子接口26
第一章局域网接口以及线缆
知识点
局域网类型
局域网接口和接头类型
局域网线缆
一.1局域网的概念
什么是局域网（LocalAreaNetwork，LAN）？
为了完整地给出LAN的定义，必须使用两种方式：
功能性定义
将LAN定义为一组台式计算机和其它设备，在物理地址上彼此相隔不远，以允许用户相互通信和共享诸如打印机和存储设备之类的计算资源的方式互连在一起的系统。
这种定义适用于办公环境下的LAN、工厂和研究机构中使用的LAN。
（强调的是外界行为和服务）
技术性定义
就LAN的技术性定义而言，它定义为由特定类型的传输媒体（如电缆、光缆和无线媒体）和网络适配器（亦称为网卡）互连在一起的计算机，并受网络操作系统监控的网络系统。
（强调的是构成LAN所需的物质基础和构成的方法）
一.2局域网类型
一个局域网是什么类型的局域网要看采用什么样的分类方法。
由于存在着多种分类方法，因此一个局域网可能属于多种类型。
对局域网进行分类经常采用以下方法：
按拓扑结构分类、按传输介质分类、按访问介质分类和按网络操作系统分类。
1．按拓扑结构分类：
局域网经常采用总线型、环型、星型和混和型拓扑结构，因此可以把局域网分为总线型局域网、环型局域网、星型局域和混和型局域网等类型。
这种分类方法反映的是网络采用的哪种拓扑结构，是最常用的分类方法。
2．按传输介质分类：
局域网上常用的传输介质有同轴电缆、双绞线、光缆等，因此可以将局域网分为同轴电缆局域网、双绞线局域和光纤局域网。
若采用无线电波，微波，则可以称为无线局域网。
IEEE802.3以太网——采用同轴电缆作为网络媒体，传输速率达到10Mbps；10/100Mbps以太网——采用双绞线作为网络媒体，传输速率达到10/100Mbps；1000Mbps以太网——采用光缆或双绞线作为网络媒体，传输速率达到1000Mbps。
3．按访问传输介质的方法分类：
传输介质提供了二台或多台计算机互连并进行信息传输的通道。
在局域网上，经常是在一条传输介质上连有多台计算机，如总线型和环型局域网，大家共享使用一条传输介质，而一条传输介质在某一时间内只能被一台计算机所使用，那么在某一时刻到底谁能使用或访问传输介质呢？
这就需要有一个共同遵守的方法或原则来控制、协调各计算机对传输介质的同时访问，这种方法就是协议或称为介质访问控制方法。
目前，在局域网中常用的传输介质访问方法有：
以太（Ethernet）方法、令牌（TokenRing）、FDDI方法、异步传输模式（ATM）方法等，因此可以把局域网分为以太网（Ethernet）、令牌网（TokenRing）、FDDI网、ATM网等。
4．按网络操作系统分类：
局域网的工作是局域网操作系统控制之下进行的。
正如微机上的DOS、UNIX、WINDOWS、OS/2等不同操作系统一样，局域网上也有多种网络操作系统。
网络操作系统决定网络的功能、服务性能等，因此可以把局域网按其所使用的网络操作系统进行分类，如Novell公司的Netware网，3COM公司的3+OPEN网，Microsoft公司的WindowsNT网，IBM公司的LANManager网，BANYAN公司的VINES网等。
5．其他分类方法：
按数据的传输速度分类，可分为10Mbps局域网、100Mbps局域网、155Mbps局域网等，按信息的交换方式分类，可分为交换式局域网、共享式局域网等。
一.3局域网接口和接头类型
一.3.1局域网接口类型
在以太网中，接口有多种分类方式：
1．按介质类型分，可以分为同轴电缆接口，双绞线接口，光纤接口。
同轴电缆接口有AUI、BNC；双绞线接口是RJ45，如图1.31所示。
图1.31接口类型
光纤接口根据传输光纤的类型又可分为单模和多模；根据光纤的接头类型可以分为：
LC型，SC型，FC型，MT-RJ型等，每种类型的接口只能和对应类型的接头才可以对接。
ZXR10设备上常见的接口类型如图1.32所示。
图1.32ZXR10设备上常见接口类型
一.3.2BNC接口
BNC接口有如图1.33所示BNC连接头和BNCT型头两种。
图1.33BNC接口
以太网有三种类型，分别地称为粗缆、细缆、和双绞线。
细缆以太网使用一个T型的“BNC”接头，你把它插入到电缆，并且拧一个插头放在你的计算机的背后。
粗缆以太网要求你用电缆钻一个小洞，并且使用一个"vampire接头"缚上一个接收器。
一.3.3RJ45接口
常见的RJ45接口使用RJ45接头，如图1.34所示。
图1.34RJ45接头
关于RJ45现行的接线标准有T568A和T568B两种，平常用得较多的是T568B标准。
这两种标准本质上并无区别，只是线的排序顺序不同而已。
T568B标准从1-8的排线顺序为：
橙白，橙，绿白，蓝，蓝白，绿，棕白，棕。
T568A标准从1-8的排线顺序为：
绿白，绿，橙白，蓝，蓝白，橙，棕白，棕。
RJ45接口引脚号的识别方法是：
手拿插头，有8个小镀金片的一面向上，将没有细长塑料卡销的那个面对着你的眼睛，如图1.34所示，从上边第一个小镀金片开始依次是第1脚、第2脚、…、第8脚。
注意
T568A即在T568B的基础上，把1<-->3，2<-->6的顺序相互换一下即可。
一.3.4ST接口
ST接口为收发两个圆形头，使用ST接头的光纤，如图1.35所示。
图1.35ST接头
ST连接器广泛应用于数据网络，可能是最常见的光纤连接器。
该连接器使用了尖刀型接口，类似于常见的尖刀-核耦合（BNC）型接口，但连接器的直径大约比BNC型的直径（0.38英寸）小三分之一。
ST光纤连接器在物理构造上的特点可以保证两条连接的光纤更准确地对齐，而且可以防止光纤在配合时旋转。
一.3.5SC接口
SC接口为收发两个方形头，使用SC接头的光纤，如图1.36所示。
图1.36SC接头
与上面介绍的用螺旋环配合的连接器不同，SC连接器采用推-拉型连接配合方式。
0.35x0.29英寸矩形连接器采用摩擦力/制动器固定方式，当连接空间很小，光纤数目又很多时，SC连接器的设计允许快速、方便地连接光纤。
一.3.6LC接口
LC接口为收发两个方形头，尺寸小于SC，使用LC接头的光纤，如图1.37所示。
图1.37LC接头
类似于SC型连接器，LC型连接器是一种插入式连接器，有一个RJ-45型的弹簧产生的保持力小突起。
LC型连接器的尺寸为0.179x0.179英寸，方型，需要的面板安装面积约是SC型连接器的一半。
LC型连接器与SC型连接器一样都是全双工连接器。
由于千兆光纤网络的大量成熟应用，而且，万兆光纤网络呈现出将会主宰未来企业网主干系统的发展趋势，因此，光纤网主干对无源网段的衰耗要求也由12.5dB下降到2.5dB，使得越来越多的客户开始考虑光纤接头的性能和衰耗了。
Avaya于1997年发明的LC小型光线接头由于衰耗最小（平均小于0.1dB），成为目前全世界发货量最大的标准的单模及多模光纤接头之一。
特别是最近新推出的小型光收发器SFP推荐采用LC接头，对LC来说更是锦上添花。
在广东等发达地区，目前已有越来越多的用户唯一指定LC低衰耗光纤接头了。
一.3.7MT-RJ接口
MT-RJ接口收发集中在一个方形头，使用MT-RJ接头的光纤，如图1.38所示。
图1.38MT-RJ接头
MT-RJ型是一种更新型号的连接器，其外壳和锁定机制类似RJ风格，而体积大小类似于LC型，标准大小的MT-RJ型可以同时连接两条光纤，有效密度增加了一倍。
MT-RJ小型光纤连接器采用双工设计，体积只有传统SC或ST连接器的一半，因而可以安装到普通的信息面板，使光纤到桌面轻易成为现实。
光纤连接器采用插拔式设计，易于使用，甚至比RJ-45插头都小。
MT-RJ网络设备端口密度是普通SC设备的两倍，光纤连接器的平均插入损耗为0.2dB，小于ST的衰减，也远小于TIA/EIA568A所规定的0.75dB。
一.3.8GBIC光模块
GigabitInterfaceConverter（GBIC）光模块为可插拔千兆以太网接口模块，主要用于两端口千兆以太网接口板上，可适应不同的链路要求，使用的接口类型为SC。
如图1.39所示。
图1.39GBIC光模块
一.3.9SFP光模块
SFP（SmallForm-factorPluggables）模块可插拔，主要用于1端口单通道POS48接口板、4端口POS3接口板、1端口ATM155M接口板上，使用的接口类型为LC。
如图1.310所示。
图1.310SPF光模块
SFP可以简单的理解为GBIC的升级版本。
SFP模块体积比GBIC模块减少一半，可以在相同面板上配置多出一倍以上的端口数量。
由于SFP模块在功能上与GBIC基本一致，因此，也被有些交换机厂商称为小型化GBIC（Mini-GBIC）。
一.4局域网线缆
计算机连网时，首先遇到的是通信传输介质问题。
网络传输介质包括同轴电缆（coaxial）、光纤（fiberoptic）、双绞线（twistedpair）。
常见的网线分细同轴线缆、粗同轴线缆和双绞线、光缆等。
以前同轴线缆采用较多，主要是因为同轴电缆组成的总线型结构网络成本较低，但单条电缆的损坏可能导致整个网络瘫痪，维护也难，这已经是一种将近淘汰的网络形式。
说明
同轴缆是早期以太网采用的线缆，现在比较常用的是双绞线和光纤。
一.4.1局域网线缆－同轴缆
同轴电缆（coaxialcable）是由一根空心的外圆柱导体及其所包围的单根内导线所组成。
柱体同导线用绝缘材料隔开，其频率特性比双绞线好，能进行较高速率的数据传输。
由外到内分别是：
塑料皮层、屏蔽层、绝缘层、铜芯，如图1.41所示。
由于它的屏蔽性能好，抗干扰能力强，通常多用于基带传输。
图1.41同轴电缆
粗同轴电缆与细同轴电缆是指同轴电缆的直径大小。
粗缆适用于比较大型的局域网络，传输距离长、可靠性高。
但是细缆的使用和安装比较方便，成本也比较低。
注意
为了保证同轴电缆正确的电气特性，电缆屏蔽层必须接地。
同时两头要有终结器来降低信号反射作用。
同轴电缆接口的安装方法如下：
细缆：
将细缆切断，两头装上BNC头，然后接在T型连接器两端。
粗缆：
粗缆一般采用一种类似夹板的端头（Tap）上的引导针穿透电缆的绝缘层，直接与导体相连。
无论是粗缆还是细缆均为总线拓扑结构，即一根缆上连接多部机器，这种拓扑适用于计算机密集的环境。
但是当某一连接点发生故障时，故障会串联影响到整根缆上的所有计算机，故障的诊断和修复都很麻烦。
所以，同轴电缆已逐步被非屏蔽双绞线或光缆取代。
知识点
电缆两端头要有终结器来降低信号的反射作用。
一.4.2局域网线缆－双绞线
目前，EIA/TIA（电气工业协会／电信工业协会）为双绞线电缆定义了五种不同质量的型号。
这五种型号如下：
第一类：
主要用于传输语音（一类标准主要用于八十年代初之前的电话线缆），该类用于电话线，不用于数据传输。
第二类：
该类包括用于低速网络的电缆，这些电缆能够支持最高4Mbps的实施方案，这两类双绞线在LAN中很少使用。
第三类：
这种在以前的以太网中（10M）比较流行，最高支持16Mmbps的容量，但大多数通常用于10Mbps的以太网，主要用于10base-T。
第四类：
该类双绞线在性能上比第三类有一定改进，用于语音传输和最高传输速率16Mbps的数据传输。
4类电缆用于比3类距离更长且速度更高的网络环境。
它可以支持最高20Mbps的容量。
主要用于基于令牌的局域网和10base-T/100base-T。
这类双绞线可以是UTP，也可以是STP。
第五类：
该类电缆增加了绕线密度，外套一种高质量的绝缘材料，传输频率为100MHz，用于语音传输和最高传输速率为100Mbps的数据传输，这种电缆用于高性能的数据通信。
它可以支持高达100Mbps的容量。
主要用于100base-T和10base-T网络，这是最常用的以太网电缆。
超五类线缆：
它是一个非屏蔽双绞线（UTP）布线系统，通过对它的"链接"和"信道"性能的测试表明，它超过5类线标准TIA/EIA568的要求。
与普通的5类UTP比较，性能得到了很大提高。
一.4.3双绞线的标准接法
双绞线（TP）是一种综合布线工程中最常用的传输介质。
双绞线是由两根具有绝缘保护层的铜导线组成的。
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22～26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个绝缘套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、带宽和数据传输速度等方面均受到一定限制，但价格较为低廉。
目前，双绞线可分为非屏蔽双绞线（UTP）也称无屏蔽双绞线和屏蔽双绞线（STP），屏蔽双绞线电缆的外层由铝箔包裹着，它的价格相对要高一些。
采用双绞线的局域网络的带宽取决于所用线缆的质量、线缆的长度及传输技术。
只要精心选择和安装双绞线，就可以在有限距离内达到很高的可靠传输速率。
因为双绞线传输数据时要向周围辐射，很容易被窃听，所以要花费额外的代价加以屏蔽，以减小辐射（但不能完全消除）。
这就是我们常说的屏蔽双绞线电缆（STP）。
屏蔽双绞线相对来说贵一些，安装要比非屏蔽双绞线电缆难一些，类似于同轴电缆，它必须配有支持屏蔽功能的特殊连接器和相应的安装技术。
但它有较高的传输速率，100m内可达到155Mbit／s。
双绞线的标准接法如图1.42所示。
图1.42双绞线标准接法
RJ-45线的制作步骤如下：
1．先准备好我们所需的工具：
压线钳。
2．先抽出一小段线，然后把外皮剥除一段。
3．根据排线标准将双绞线反向缠绕开，现行的接线标准有T568A和T568B标准，平常用得较多的是T568B标准。
这两种标准本质上并无区别，只是线的排序序顺不同而已。
T568B标准从1-8的排线顺序为：
橙白，橙，绿白，蓝，蓝白，绿，棕白，棕。
T568A即在T568B的基础上，把1<-->3，2<-->6的顺序相互换一下即可。
4．用压线钳把参差不齐的线头剪齐。
5．把线插入水晶头，并用压线钳夹紧（使劲），另一头也按同一标准接好。
6．在这里提醒读者，在使用HUB、交换机等集线设备时，这两种标准不能混用。
而双机互联未使用集线器的情况下，便得一头采用T568A标准，另一头采用T568B标准。
因为根据规定，网卡的脚1和脚2为发送数据，而脚3和脚6为接收数据引脚。
1、3，2、6线互换主要是使一块网卡1、2脚发送数据，另一块网卡正好用3、6脚接收。
说明
现在大多数交换机都支持自动检测功能，对线缆的接头标准有一定的自适应性。
7．最后使用测试仪测试你的网络线是否接通，也可以直接用到网络上进行测试数据能否接通。
一.4.4光纤的简介和种类
光纤为光导纤维的简称，由直径大约为0.1mm的细玻璃丝构成。
它透明、纤细，虽比头发丝还细，却具有把光封闭在其中并沿轴向进行传播的导波结构。
光纤通信就是因为光纤的这种神奇结构而发展起来的以光波为载频，光导纤维为传输介质的一种通信方式。
目前，光通信使用的光波波长范围是在近红外区内，波长为0.8至1.8um。
可分为短波长段（0.85um）和长波长段（1.31um和1.55um）。
由于光纤通信具有一系列优异的特性，因此，光纤通信技术近年来发展速度无比迅速。
可以说这种新兴技术是世界新技术革命的重要标志，又是未来信息社会中各种信息网的主要传输工具。
概括地说，光纤通信有以下优点：
传输频带宽，通信容量大；损耗低；不受电磁干扰；线径细，重量轻；资源丰富。
正是由于光纤的以上优点，使得从八十年代开始，宽频带的光纤逐渐代替窄频带的金属电缆。
但是，光纤本身也有缺点，如质地较脆、机械强度低就是它的致命弱点。
稍不注意，就会折断于光缆外皮当中。
施工人员要有比较好的切断、连接、分路和耦合技术。
然而，随着技术的不断发展，这些问题是可以克服的。
现在有两种不同类型的光纤，分别是单模光纤和多模光纤，常用多模和单模光纤的纤芯和外皮的尺寸：
多模光纤（芯/外皮）：
（1）50/125um
（2）62.5/125um
单模光纤（芯/外皮）：
8.3/125um
对于单模－多模光纤的颜色表示如下：
桔色：
多模光纤
黄色：
单模光纤
多模光纤使用发光二极管（LED）作为发光设备，而单模光纤使用的则是激光二极管（LD）。
知识点
所谓“模”就是指以一定的角度进入光纤的一束光线。
一.4.5单模光纤（Single-Mode）
单模光纤和多模光纤可以从纤芯的尺寸大小来简单地判别。
单模光纤的纤芯很小，约4～10um，只传输主模态。
这样可完全避免了模态色散，使得传输频带很宽，传输容量很大。
这种光纤适用于大容量、长距离的光纤通信。
它是未来光纤通信与光波技术发展的必然趋势。
单模光纤只允许一束光线穿过光纤。
因为只有一种模态，所以不会发生色散。
使用单模光纤传递数据的质量更高，传输距离更长。
单模光纤通常被用来连接办公楼之间或地理分散更广的网络。
如果使用光纤作为传输介质，还需增加光端收发器等设备。
价格比较昂贵，在一般的应用中并不采用。
单模光纤使用的光波长为1310nm或1550nm。
一.4.6多模光纤（Multi-Mode）
多模光纤允许多束光线穿过光纤。
因为不同光线进入光纤的角度不同，所以到达光纤末端的时间也不同。
这就是我们通常所说的模色散。
色散从一定程度上限制了多模光纤所能实现的带宽和传输距离。
正是基于这种原因，多模光纤一般被用于同一办公楼或距离相对较近的区域内的网络连接。
多模光纤在（850nm/1300nm）工作波长下。
常见的多模光纤分为两种：
50/125μm多模光纤：
芯层直径为50μm，包层直径为125μm，该光纤适用于在局域网（LAN）中进行高比特率、长距离信号（包括数据信号、音频及/或视频信号）传输。
62.5/125μm多模光纤：
芯层直径为62.5μm，包层直径为125μm，该光纤适用于在局域网（LAN）中进行短距离信号（包括数据信号、音频及/或视频信号）传输。
多模光纤又分为多模突变型光纤和多模渐变型光纤。
前者纤芯直径较大，传输模态较多，因而带宽较窄，传输容量较小；后者纤芯中折射率随着半径的增加而减少，可获得比较小的模态色散，因而频带较宽，传输容量较大。
一般我们都应用后者。
一.4.7光缆
在实际使用中，有很多种类型的光缆。
从使用场所来分：
室内光缆
室外光缆
从光纤芯数来分：
单芯光缆
多芯光缆
单光芯光缆和多光芯光缆结构图如图1.43所示。
图1.43单光芯光缆和多光芯光缆结构图
在光纤布线中，衰减产生的原因有内在的外在的。
内在衰减与光纤材料有关，而外在衰减与施工安装有关。
内在衰减的降低有赖于光缆生产商。
他们将致力于材料和工艺的改良。
外在衰减一般是由光纤铺设时变型、光纤与光源耦合损耗以及光纤之间连接损耗造成的。
这些可以通过施工人员的努力去减少。
因此，在施工当中，施工人员应当注意：
弯曲光缆时不能超过最小的弯曲半径。
铺设光缆的牵引力不应超过最大铺设张力。
同时应避免使光纤受到过度的外力（侧压、冲击、弯曲、扭曲等）。
应该由受过严格培训的技术人员去进行光纤的端接、维护。
第二章广域网接口和线缆
知识点
广域网接口和线缆
V.24/V.35规程
二.1广域网的概念
广域网是一种跨地区的数据通讯网络，使用电信运营商提供的设备作为信息传输平台。
对照OSI参考模型，广域网技术主要位于底层的3个层次，分别是：
物理层
数据链路层
网络层
目前有多种公共广域网络，根据提供业务的不同的带宽，可分为窄带广域网和宽带广域网两类。
常见的窄带广域网如DDN（数字数据网）、PSTN（公共电话交换网）、FrameRelay（帧中继）等，宽带广域网如ATM、SDH。
二.2广域网的接口类型
窄带广域网常见接口包括以下几种：
●E1：
64k-2Mbps，采用RJ45和BNC两种接口。
如图2.21所示。
图2.21E1接口
V.24：
外接网络端为25针接头。
常接低速modem。
异步工作方式下，通常封装链路层协议PPP，最高传输速率是115200bps；
同步方式下，可以帧中继、PPP、HDLC等链路层协议，支持IP和IPX，而最高传输速率仅为64000bps；
传输距离：
与传输速率有关，2400bps-60m；4800bps-60m；9600bps-30m；19200bps-30m；38400bps-20m；64000bps-20m；115200bps-10m。
V.35：
外接网络端为34针接头。
常接高速modem。
V35电缆一般只用于同步方式传输数据，可以在接口封装帧中继、PPP、HDLC等链路层协议，支持网络层协议IP和IPX。
V.35电缆传输（同步方式下）的公认最高速率是2048000bps（2Mbps）。
传输距离：
与传输速率有关，2400bps-1250m；4800bps-625m；9600bps-312m；19200bps-156m；38400bps-78m；56000bps-60m；64000bps-50m；2048000bps-30m。
宽带广域网常见接口有如下两种：
●ATM：
使用LC或SC等光纤接口，常见带宽有155M，622M等。
如图2.22所示。
图2.22ATM接口
●POS：
使用LC或SC等光纤接口，常见带宽有155M，622M，2.5G等。
如图2.23所示。
图2.23POS接口
二.3广域网接口与线缆
广域网同样也使用不少局域网中的接口和线缆：
接口包括：
BNC、RJ48及各种光接口等。
线缆包括：
同轴电缆、双绞
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