双绞线

第二章 数据通信基础 作者：张子默 一、数据通信基本概念 1、信源 通信中产生和发送信息的一端叫做信源。 2、信宿 接受信息的一端叫做信宿。 3、信道 信源和信宿之间的通信线路称为信道。 4、噪声 信息在传输过程中可能受到外界的干扰，把这种干扰称为噪声。 5、数字信号 数字信号只取有限个离散值，而且数字信号之间的转换几乎是瞬时的，数字信号以某一瞬间的状态表示他们传送的信息。 6、模拟信号 模拟信号是随时间连续变化的信号，这种信号的某种参量(如幅度、相位和频率等)可以表示要传送的信息。电话机送话器输出的话音信号、电视摄像机产生的图像信号等都是模拟信号。 7、模拟通信 如果信源产生的是模拟数据并以模拟信道传输，则叫做模拟通信。 8、数字通信 如果信源发出的是模拟数据且以数字信号的形式传输，那么这种通信方式叫数字通信。 9、数据通信 如果信源发出的是数字数据，当然也可以有两种传输方式，这时无论是用模拟信号传输或是用数字信号传输都叫做数据通信。 二、数据通信计算 1、模拟信道带宽 计算公式 ： W=f 2 -f 1 上述公式中，f 1 是信道能通过的最低频率(低频)，f 2 是信道能通过的最高频率(高频)，两者都是由信道的物理特性决定的。当组成信道的电路制成了，信道的带宽就决定了。为了使信号传输中的失真小一些，信道要有足够的带宽。 2、数字信道带宽 数字信道是一种离散信道

平时上网一直用网线，最近又在看TCP/IP，把经常使用，而忽略的常见原理基本知识，拿出来一一整理，今天第一篇：双绞线以太网。 A.双绞线 计算机与计算机，计算机与集线器/交换机，计算机与终端设备（PC，无线AP，摄像头），最早使用同轴电缆，后被双绞线取代。 双绞线又称5类电缆线，是非屏蔽的电缆。其优点：减少开销，比同轴电缆更易安装。 B.网线连接种类 B.1采用8根线的目的： 当前网线采用8根线芯（铜导线），主要是为了减少电磁信号的相互干扰。每两根按一定密度缠绞到一起，在传输电信号时相互之间辐射出的电磁波会相互抵消，可以消除干扰，绞结程度越紧密， 抗干扰能力越强，长距离传输效果越好，因此，网线实际也是双绞线。 B.2 网线组成如图： 8根线按不同线序，两种标准：568A，568B，两种线序排列： B.3 4芯线和8芯线 1.4芯线： 由于当时技术限制和实际需要， 百兆网络只是使用了其中的4根线，留了4根线作为备用，即4芯线： 只使用了1、2、3、6四根线，也就是橙白、橙、绿白、绿这四根线。 其中1、2线用于发送数据，3、6线用于接受数据，4、5线为备用线 ，7、8线则为电话线。 不足：A.不能用于千兆以太网； B.不满足POE供电需求，无线AP、摄像头等终端设备，为了便于解决取电的问题，才用了通过网线的方式进行供电，四芯网线无法满足POE设备的供电。 C.仅适用于应急

一般有如下几种情况： 1）对等网（两台计算机的网卡直接互连）：采用交叉线接法，网线两端接法不同。 2）网卡与交换机（或HUB）：采用直通线接法，网线两端接法相同。 3）交换机与交换机（或HUB）级联：采用交叉线接法，网线两端接法不同。 双绞线的标准接法 　　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。双绞线的标准接法不是随便规定的，目的是保证线缆接头布局的对称性，这样就可以使接头内线缆之间的干扰相互抵消。 　　超五类线是网络布线最常用的网线，分屏蔽和非屏蔽两种。如果是室外使用，屏蔽线要好些，在室内一般用非屏蔽五类线就够了，而由于不带屏蔽层，线缆会相对柔软些，但其连接方法都是一样的。一般的超五类线里都有四对绞在一起的细线，并用不同的颜色标明。 　　双绞线有两种接法：EIA/TIA 568B标准和EIA/TIA 568A标准。 　　将水晶头的尾巴向下，从左至右，分别定为1 2 3 4 5 6 7 8　，以下是各口线的分布 　　T568A线序 1 　2 　3 　4　 5 　6 　7　 8 绿白 绿 橙白 蓝 蓝白 橙 棕白 棕 　　T568B线序 1 　2 　3 　4 　5　 6 　7 　8 橙白 橙 绿白 蓝 蓝白 绿 棕白 棕 一般地 直通线：两头都按T568B线序标准连接。 交叉线：一头按T568A线序连接

光纤接口类型： 1、FC 圆型带螺纹(配线架上用的最多)； 2、ST 卡接式圆型； 3、SC 卡接式方型(路由器交换机上用的最多)； 4、PC 微球面研磨抛光； 5、APC 呈8度角并做微球面研磨抛光； 6、MT-RJ 方型,一头双纤收发一体( 华为8850上有用)； 7、光纤模块:一般都支持热插拔； 8、GBIC Giga Bitrate Interface Converter, 使用的光纤接口多为SC或ST型； 9、SFP 小型封装GBIC,使用的光纤为LC型（附件为一些跳线实物图）； 光收发器： 例子1 光纤收发器： 图1 光纤收发器示意图 注：1.左上角——亮时代表1000M速率； 2.右上角——亮时代表100M速率； 3.左中间——亮时代表已接上尾纤，闪烁代表正在传输数据； 4.右中间——亮时代表已接上网线，闪烁代表正在传输数据； 5.左下角——亮时代表已接入电源线； 6.右下角——亮时代表全双工速率 ，灭时代表半双工； 例子2 类型光收发器： RLK 常亮，光口接收链路正常；不亮，接收链路错误 TLK 常亮，光口发送链路正常；不亮，若RLK亮，发送链路错误 ACT 闪亮，光口有数据传输 RMD 常亮，远端收发器的电口链路正常；不亮，链常亮,远端收发器可以远端网管；不亮，远端收发器不能远端网管 FDX/COL 常亮，电口工作于全双工；不亮，半双工；闪亮，半双工有碰撞

以太网（EtherNet） 　　以太网最早是由Xerox（施乐）公司创建的，在1980年由DEC、Intel和Xerox三家公司联合开发为一个标准。以太网是应用最为广泛的局域网，包括标准以太网（10Mbps）、快速以太网（100Mbps）、千兆以太网（1000 Mbps）和10G以太网，它们都符合IEEE802.3系列标准规范。 　　（1）标准以太网 　　最开始以太网只有10Mbps的吞吐量，它所使用的是CSMA／CD（带有冲突检测的载波侦听多路访问）的访问控制方法，通常把这种最早期的10Mbps以太网称之为标准以太网。以太网主要有两种传输介质，那就是双绞线和同轴电缆。所有的以太网都遵循IEEE 802.3标准，下面列出是IEEE 802.3的一些以太网络标准，在这些标准中前面的数字表示传输速度，单位是“Mbps”，最后的一个数字表示单段网线长度（基准单位是100m），Base表示“基带”的意思，Broad代表“带宽”。 　　·10Base－5　　使用粗同轴电缆，最大网段长度为500m，基带传输方法； 　　·10Base－2　　使用细同轴电缆，最大网段长度为185m，基带传输方法； 　　·10Base－T　　使用双绞线电缆，最大网段长度为100m； 　　·1Base－5　　　使用双绞线电缆，最大网段长度为500m，传输速度为1Mbps； 　　·10Broad－36　使用同轴电缆

精确的说： NIC 工作在数据链路层中的MAC子层上，而非物理层。NIC的作用 是进行串并行的转换，即MAC子层规定了如何在物理线路上传输frame，LLC的作用是识 别不同协议类型然后进行encapsulation。MAC地址烧入NIC，所以，NIC工作在Data Link Layer。 一、网卡的主要特点 网卡(Network Interface Card，简称NIC)，也称网络适配器，是电脑与局域网相互连接的设备。无论是普通电脑还是高端服务器，只要连接到局域网，就都需要安装一块网卡。如果有必要，一台电脑也可以同时安装两块或多块网卡。 图1 一块10/100Mbps的PCI网卡 电脑之间在进行相互通讯时，数据不是以流而是以帧的方式进行传输的。我们可以把帧看做是一种数据包，在数据包中不仅包含有数据信息，而且还包含 有数据的发送地、接收地信息和数据的校验信息。一块网卡包括OSI模型的两个层——物理层和数据链路层。物理层定义了数据传送与接收所需要的电与光信号、 线路状态、时钟基准、数据编码和电路等，并向数据链路层设备提供标准接口。数据链路层则提供寻址机构、数据帧的构建、数据差错检查、传送控制、向网络层提 供标准的数据接口等功能。 网卡的功能主要有两个:一是将电脑的数据封装为帧，并通过网线(对无线网络来说就是电磁波)将数据发送到网络上去;二是接收网络上其它设备传过 来的帧

双绞线的英文名字叫Twist-Pair。是综合布线工程中最常用的一种传输介质。 双绞线采用了一对互相绝缘的金属导线互相绞合的方式来抵御一部分外界电磁波干扰。把两根绝缘的铜导线按一定密度互相绞在一起，可以降低信号干扰的程度，每一根导线在传输中辐射的电波会被另一根线上发出的电波抵消。“双绞线”的名字也是由此而来。双绞线一般由两根22-26号绝缘铜导线相互缠绕而成，实际使用时，双绞线是由多对双绞线一起包在一个绝缘电缆套管里的。典型的双绞线有四对的，也有更多对双绞线放在一个电缆套管里的。这些我们称之为双绞线电缆。在双绞线电缆（也称双扭线电缆）内，不同线对具有不同的扭绞长度，一般地说，扭绞长度在38.1cm至14cm内，按逆时针方向扭绞。相临线对的扭绞长度在12.7cm以上，一般扭线的越密其抗干扰能力就越强，与其他传输介质相比，双绞线在传输距离，信道宽度和数据传输速度等方面均受到一定限制，但价格较为低廉。 双绞线常见的有3类线，5类线和超5类线，以及最新的6类线，前者线径细而后者线径粗，型号如下： 1）一类线：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），不同于数据传输。 2）二类线：传输频率为1MHZ，用于语音传输和最高传输速率4Mbps的数据传输，常见于使用4MBPS规范令牌传递协议的旧的令牌. 3）三类线：指目前在ANSI和EIA/TIA568标准中指定的电缆

子网掩码(subnet mask)又叫网络掩码、地址掩码、子网络遮罩，它是一种用来指明一个IP地址的哪些位标识的是主机所在的子网，以及哪些位标识的是主机的位掩码。子网掩码不能单独存在，它必须结合IP地址一起使用。子网掩码只有一个作用，就是将某个IP地址划分成网络地址和主机地址两部分。 子网掩码是一个32位地址，用于屏蔽IP地址的一部分以区别网络标识和主机标识，并说明该IP地址是在局域网上，还是在远程网上。 规则 子网掩码的设定必须遵循一定的规则。与二进制IP地址相同，子网掩码由1和0组成，且1和0分别连续。子网掩码的长度也是32位，左边是网络位，用二进制数字“1”表示，1的数目等于网络位的长度；右边是主机位，用二进制数字“0”表示，0的数目等于主机位的长度。这样做的目的是为了让掩码与ip地址做按位与运算时用0遮住原主机数，而不改变原网络段数字，而且很容易通过0的位数确定子网的主机数（2的主机位数次方-2，因为主机号全为1时表示该网络广播地址，全为0时表示该网络的网络号，这是两个特殊地址）。只有通过子网掩码，才能表明一台主机所在的子网与其他子网的关系，使网络正常工作。 计算方式 编辑 由于子网掩码的位数决定于可能的子网数目和每个子网的主机数目。在定义子网掩码前，必须弄清楚本来使用的子网数和主机数目。 根据子网数 利用子网数来计算 在求子网掩码之前必须先搞清楚要划分的子网数目

子网掩码(subnet mask)又叫 网络掩码 、 地址掩码 、子网络遮罩，它是一种用来指明一个 IP地址 的哪些位标识的是 主机 所在的子网，以及哪些位标识的是主机的位掩码。子网掩码不能单独存在，它必须结合IP地址一起使用。子网掩码只有一个作用，就是将某个IP地址划分成 网络地址 和 主机地址 两部分。 子网掩码是一个32位地址，用于屏蔽IP地址的一部分以区别网络标识和主机标识，并说明该IP地址是在局域网上，还是在远程网上。 规则 子网掩码的设定必须遵循一定的规则。与 二进制 IP地址相同，子网掩码由1和0组成，且1和0分别连续。子网掩码的长度也是32位，左边是网络位，用 二进制 数字“1”表示，1的数目等于网络位的长度；右边是主机位，用二进制数字“0”表示，0的数目等于主机位的长度。这样做的目的是为了让掩码与 ip地址 做按位与运算时用0遮住原主机数，而不改变原网络段数字，而且很容易通过0的位数确定子网的主机数（2的主机位数次方-2，因为主机号全为1时表示该网络 广播地址 ，全为0时表示该网络的 网络号 ，这是两个特殊地址）。只有通过子网掩码，才能表明一台主机所在的子网与其他子网的关系，使网络正常工作。 计算方式 编辑 由于子网掩码的位数决定于可能的子网数目和每个子网的 主机 数目。在定义子网掩码前，必须弄清楚本来使用的 子网 数和 主机 数目。 根据子网数 利用子网数来计算

子网掩码(subnet mask)又叫 网络掩码 、 地址掩码 、子网络遮罩，它是一种用来指明一个 IP地址 的哪些位标识的是 主机 所在的子网，以及哪些位标识的是主机的位掩码。子网掩码不能单独存在，它必须结合IP地址一起使用。子网掩码只有一个作用，就是将某个IP地址划分成 网络地址 和 主机地址 两部分。 子网掩码是一个32位地址，用于屏蔽IP地址的一部分以区别网络标识和主机标识，并说明该IP地址是在局域网上，还是在远程网上。 规则 子网掩码的设定必须遵循一定的规则。与 二进制 IP地址相同，子网掩码由1和0组成，且1和0分别连续。子网掩码的长度也是32位，左边是网络位，用 二进制 数字“1”表示，1的数目等于网络位的长度；右边是主机位，用二进制数字“0”表示，0的数目等于主机位的长度。这样做的目的是为了让掩码与 ip地址 做按位与运算时用0遮住原主机数，而不改变原网络段数字，而且很容易通过0的位数确定子网的主机数（2的主机位数次方-2，因为主机号全为1时表示该网络 广播地址 ，全为0时表示该网络的 网络号 ，这是两个特殊地址）。只有通过子网掩码，才能表明一台主机所在的子网与其他子网的关系，使网络正常工作。 计算方式 编辑 由于子网掩码的位数决定于可能的子网数目和每个子网的 主机 数目。在定义子网掩码前，必须弄清楚本来使用的 子网 数和 主机 数目。 根据子网数 利用子网数来计算