双绞网线制作实战指南

2014/5/17 21:44:00  人气 1557    计算机网络论坛  
一.正确认识双绞线
二.双绞线的三种连接线序
三.具体压线操作步骤
工具和线的概述
操作步骤:1 2 3 4 5
一.正确认识双绞线
  制作双绞线,首先要对双绞线有个清晰了解,双绞线(TP:Twisted Pairwire)是布线工程中最常用的一种传输介质。双绞线由两根具有绝缘保护层的铜导线组成。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的电波会被另一根线上发出的电波抵消。一般双绞线由两根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。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,标准双绞线中的线对均按逆时针方向扭绞,相邻线对的扭绞长度在12.7cm以上。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。目前,双绞线可分为非屏蔽双绞线(UTP:Unshilded Twisted Pair)和屏蔽双绞线(STP:Shielded Twisted Pair)。我们平时一般接触比较多的就是UTP线。
  采用双绞线的局域网的带宽取决于所用导线的质量、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每秒几百万位的可靠传输率。当距离很短,并且采用特殊的电子传输技术时,传输率可甚至可以达到达100Mbps~155Mbps。下面我们还是先来看看他们常用的规格
1.双绞线的规格
  “类“的含义是指某一类布线产品所能支持的布线等级。按标准规定,3类布线产品支持C级及C级以下布线系统的应用,5类布线产品和超5类布线产品支持D级及D级以下布线系统的应用。如今市场上5类布线和超5类布线应用非常广泛,国际标准规定的5类双绞线的频率带宽是100MHz,在这样的带宽上可以实现100M的快速以太网和155M的ATM传输。目前 EIA/TIA为双绞线电缆定义了五种不同质量的型号。计算机网络综合布线使用第三、四、五类。这五种型号如下:
1、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),不用于数据传输。
2、第二类: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令牌网。
3、第三类:指目前在ANSI和EIA/TIA568标准中指定的电缆。该电缆的传输频率为16MHz,用于语音传输及最高传输速率为10Mbps的数据传输,主要用于10base-T。
4、第四类:该类电缆的传输频率为20MHz,用于语音传输和最高传输速率16Mbps的数据传输,主要用于基于令牌的局域网和10base-T/100base-T。
5、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,主要用于100base-T和10base-T网络,这是最常用的以太网电缆。 最近又出现了超5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,其衰减更小,串扰更少,同时具有更高的衰减与串扰的比值(ACR)和信噪比(SRL)、更小的时延误差,性能得到了提高。不过现在市场上真正的超五类线很少,大部分都是假冒的,购买时稳妥起见,还是带个Fluke去测一下。但是也有些厂家并没有这样的称法,比如朗讯公司就没有超五类的说法,不过它的五类线里又分许多级别,级别高一些的传输指标也达到了超五类的标准。从电缆工艺上说,五类和超五类的主要区别是:五类的桔色绿色线对绞合紧,可通100M,蓝色棕色线对绞合松一些。而超五线四个线对绞合都紧,而且比五类还紧。这样五类和超五原则上都是100M,而实际上超五线性能远超过五类。
2.双绞线每根线的作用
  做一个正确线序的连接线,首先要对双绞线每根线的作用要有个了解,如果你拿着RJ-45连接头对着自己,锁扣朝上,那么从左到右各插脚的编号依次是1到8。根据TIA/EIA568规范各插脚的用途如下:
插脚编号 作用
1 输出数据 (+)
2 输出数据 (-)
3 输入数据 (+)
4 保留为电话使用
5 保留为电话使用
6 输入数据 (-)
7 保留为电话使用
8 保留为电话使用
  因此可以很清楚地看出5类双绞线里的8根线只用了4根,不管100M还是10M的网络,那么为什么5类线还要放8根线呢?这主要是考虑到其他标准的存在,因为以太网最早是施乐发明的,后来IEEE出了个802.3的标准和原有的Ethernet基本兼容,不过也有不同的地方,传输介质包括粗缆、细缆、(3类)双绞线和光纤。等到要制订100M Ethernet标准的时候,IEEE的高速以太网研究组内部意见分歧,分成了两个派别,各自搞了一套标准,分别是100BaseT和100VG-AnyLAN。 100BaseT兼容了10M Ethernet,新的标准是802.3u。根据信令方式和介质的不同又分为100BaseTX、100BaseFX和100BaseT4。其中100BaseTX支持5类双绞线或者1、2类屏蔽双绞线,是目前最常用的方式。这种方式同时支持10M连接,而且和10M以太网一样只使用4对双绞线里的2对,按常用的EIA/TIA-568A/B的接线方法来说就是1、2、3、6这4根线。其余的4根线是根本没有用的,说什么100M必须用4对之类是不准确的。
  另一种100BaseT4采用4T+的信令方式,可以在3、4、5类双绞线上达到100M的速率,但是需要全部4对绞线,其中3对传输数据,一对作冲突检测。100BaseFX就不用说了,是在光纤上跑的。
  100VG-AnyLAN与原来的802.3不兼容,新标准是802.12,是HP开发的,现在市场上几乎没有什么产品看得到。他是用来给以太网或者Token Ring升级的,支持用4对3类双绞线跑到100米,或者2对4或5类线跑到150米。
二.双绞线的三种连接线序
  在实际施工中,我们发现网线的连接有多种环境,这里就看看常见的几种:
(1)10M网卡---10M网卡做对等网;(2)100M网卡---100M网卡做对等网;(3)10M网卡---100M网卡做对等网;(4)10M网卡---10M集线器/10M,100M自适应的集线器/100M集线器;5)10M,100M自适应的网卡---10M集线器/10M,100M自适应的集线器/纯100M集线器 。到底这个网线该分别如何做?
  我们先来看看正常的网络双绞线的连线方法,即将网卡连到HUB或交换机上的情况:将电缆两端的插头对齐,可以明显看到各个线对的排列由左到右是一致的。见下图。

在正常的网络连接线序上有两个国际标准,即前面笔者提到的TIA/EIA568,下面我们首先来看看它们的连接方式,见下图:


  实际上标准接法T568A/T568B二者并没有本质的区别,只是颜色上的区别 ,用户需要注意的只是在连接两个水晶头时必须保证:
1,2 线对是一个绕对
3,6 线对是一个绕对
4,5 线对是一个绕对
7,8 线对是一个绕对 ,这是关键。
  当然也要注意:不要在电缆一端用T568A,另一端用T568B ,同时只能使用一种规范,否则的话就变成了后面要介绍的跨接模式,在工程中使用比较多的是 T568B 压线方法。
  双绞线中4/5,7/8这四根线没有定义。而具体施工时,往往不注意接成了1、2、3、4(在前几年做NOVELL网连接10M网络时就是这样连接的,但10M网络相对而言带宽窄,连通性好,故连接成1、2、3、4也可以互访)。由于100M的高带宽,再连成1、2、3、4就不能很好地工作了。要命的是,该故障的表现方式不尽相同:有的计算机在进行连接后,网卡和集线器/交换机上的指示灯均正常点亮;有的计算机却是网卡上的指示灯正常亮,而集线器/交换机端的指示灯闪烁,从而增加了排错的难度。所以这个错误一定要高度重视。
  T568A/T568B的混用是跨接线的特殊接线方法 ,经过了“错对“接法后,电缆两端的线对排列因线对被跳接过了就有一部份不同。这种接法就使得网卡与网卡之间形成了互为 Hub 的联接。见下图:

  1和3对调的原因是:一端的(+)输出必须对应另一端的(+)输入; 2和6对调的原因则是:一端的(-)输出必须对应另一端(-)输入 ,最终左边的1/2线对(TX发送端)接入了右边的3/6线对(RX接收端)。所以在没有HUB转接的情况下,RJ45插头正确的连接应该是使用1、2、3、6,其中1、2是一对线,3、6是一对线,PC到PC之间的双网卡连接就必须采用这种连接方式, 这条能起到 Hub 作用的特殊连接线是一条进行“错对“处理, 当然也有人采用1-6,2-3,3-2,6-1这种交错接法。从实际效果上也可以,只不过这样是接收的是负电平,曼澈斯特编码正负电平是无所谓的,但对网卡可能不太好。
  不过对于两个集线器进行连接也不能一概而论(笔者发现许多文章在这个问题没有具体问题具体分析,而是笼而统之,归纳为应该使用混接线)。实际上集线器之间的连接方式有两种:级联和堆叠。堆叠方式是在近距离(一般不超过1米)使用购买集线器时厂家提供的堆叠线(一般厂家在包装盒中都提供了),在集线器的背面从一台集线器的IN端口连到另一台集线器的OUT端口。这时必须使用交错线来连接。但有时在安装过程中,由于两个集线器/交换机的物理距离较远,只好采用级联方式(级联方式主要通过集线器上的Uplink口进行)连接,不过100Base-TX 的 HUB 之间的级联长度不能超过 5 m, 100M以太网中两个交换机的最大距离为 100米。所以对以级联方式互连集线器时,连接线(五类线)插头的制作必须遵循这样的原则:当一个集线器使用Uplink口,另一个集线器/交换机使用正常端口(除了与Uplink口内部转接已占用的1端口的其他端口)时,连接线两端的插头均正常连接,即都按照前面T568A/T568B的1、2、3、6方式制作。而当两个集线器/交换机均使用Uplink口或均使用正常端口时,连接线的插头要进行转接,即一端为1、2、3、6,而相应的线在另一端的排列变为3、6、1、2(即1、3互换,2、6互换)。对于一个集线器/交换机来讲,在使用了Uplink口后,其上的1端口(通常为为Uplink的内转口,即在集线器/交换机内部进行了1、3和2、6线的转接)就不能再作为普通接口使用了。
  不过也有人使用了跨接线时可以上网,而使用正确接线时也能进行HUB的级连。这是因为他们使用的集线器是智能集线器。这种设备可以自动将接线的绕对对调过来。但这不代表这种压线的线序是正确的。交错线是使用在两个普通口、两个UPLINK口或这两个网卡之间的连线。
两台计算机间不通过集线器/交换机而使用五类线直连。这时仍然需要注意的是五类线的两端插头在制作时要进行1、3和2、6线的转接。由此可以看出同类联网设备间互连(如计算机与计算机或集线器/交换机的相同端口)需要进行1、3和2、6线的转接,而不同类的联网设备是不需要进行转接的。
  使用“错对“电缆的用途就很广了,一般人家中有两台电脑可以通过这种方法联接,就好像拉电话线一样,两台达到资源共享的目的(不需要 Hub)。为了跟邻居玩联网游戏就可以拉一条这样的电缆到邻居家去!自己动手搭个这种家用局域网,也是很有意思的。
  如果说网线的接法有上面三种,适用不同的情况,那么最后笔者要提到的一种接法就是真正的错误接法即串绕,即1、2为一对,3、4为一对,5、6为一对,7、8 为一对。这一般是完全外行的人才会这样接,而网络进行通讯时实际使用1、2和3、6,而不是3、4。这种错误的接线直接导致无法用眼睛或万用表来检查出来的,因为其端至端的连通性是正常的。最终这种错误接线的最大危害是会产生很大的近端串扰。它不会造成网络不通,而是使网络运行速度很慢,时通时断。它属于软故障,当网络运行后检查起来很麻烦。所以无论何种应用这样接都不行。
  到这里我们可以很清楚地回答开始的问题了,这几种接法个是标准的网络布线UTP线缆接法,无论你用在10M网或者100M都可以。也就是说10和100M不存在差异。只是10M HUB能与100M HUB级连无论通过那种连线都是不行的,必须通过交换机连接 10Base-T 与 100Base-TX,同理10M RTL8029AS(PCI)网卡也是不能能连100MHUB,否则轻者数据传输速度比10M的还要慢许多,重者根本不同。另外如果网线是从100M的普通口连到10M的UPLINK口的,100mHUB必須是双速的也就是说是100M和10M自适应的。
三.具体压线操作步骤
  俗话说没有金刚钻勿揽玉器活,所以做线的工具一定要重视,我们发现便宜的国产/台湾钳子由于钳口的硬质合金硬度达不到一定要求,往往导致施加在RJ45金属簧片上的压力不够,进而使导线与金属簧片的接触出现松动问题,容易出现数据传输的断路。
  因此有条件的话最好去买一把AMP原装压线钳/剥线钳,见下图,个人用户出于经济的考虑可以去借或租一把,反正这个环节马虎不得,否则后患无穷。

关于网线,现在基本都是使用5类或超5类线,如果你们的布线不考虑运行,或将来升级,到千兆以太网,安装五类布线系统就可以。否则就必须考虑超五类的安装。对于已经安装的过去五类系统来说,如果要升级到千兆以太网,就要对其进行新的认证测试,这个测试标准是去年公布的 Cat5new 即所谓超五类标准。工程上有 80% 左右的五类布线系统能通过超五类标准,剩下的就不能升级到千兆以太网了。关键是要买到正宗原厂货,现在市场上相当一部分的AMP线是假的,这里教大家一些简单的鉴别技巧:1、价格不会很便宜,500多一箱肯定是假的;2、用火烤,真货的表皮是阻燃的,不会着火,只会慢慢变软,假的一烤就着,而且还会冒烟; 3、看电缆中的铜芯是否具有较好的韧性,即使在寒冷的冬天真品也很容易弯曲,而一些劣质线或假线在生产时由于工艺的问题铜的纯度不够,就比较硬了,线愈软愈好这是布线的需要;4、劣质线或假线为了简化制造工艺,电缆中的所有线对的扭绕密度相同或者扭密度不符合技术要求,还有就是扭绕的方向不符合逆时针要求,这样都会引起信号近端串扰,使网络中数据传输的距离达不到要求。
  第一步:准确选择线缆的长度。首先从线箱中取出一段线,先抽出一小段线,然後先把外皮剥除一段,根据设备之间的实际走线长度使用专用夹线钳剪断,当电缆在两个终端有多余的电缆时,应该按照需要的长度将其剪断,而不应将其卷起并捆绑起来。 当然线的长度最好不要超过100米,对于ISDN网线(用来连接ISDN适配卡和NT1+)的长度必须限制在10米以内,超过这一距离传输质量就不能保证了,从一般家庭住房的情况看从客厅里到房间很可能会超过10米。所以建议最好还是延长NT1之前的走模拟信号的电话线比较好。电话线当然就是普通的两芯线了,你爱拉多长就可以拉多长。只是注意不要盘成一卷,那样会产生自扰。双绞线的外皮必须剥去一段,但是里面的导线在操作时不要损伤,里面导线的外皮是不需要剥掉的。


  第二步: 将双绞线反向缠绕开,根据你要连接的实际环境排线序,护套线内的导线预留大约留半寸的长度,主要是该长度恰好让导线插进水晶头里面。

  第三步: 铰齐线头。注意一定要齐,同时电缆的接头处反缠绕开的线段的距离不应超过2厘米。过长会引起较大的近端串扰。 插入插头,同时保证导线护套也恰好进入水晶头里面,在接头处,电缆的外保护层需要压在接头中而不能在接头外。因为当电缆受到外界的拉力时受力的是整个电缆,否则受力的是电缆和接头连接的金属部分。

  第四步:压线。当确定前面的工作都已经完成以后,用打线钳夹紧,力量愈大愈好,不用担心水晶头压坏了。最后在排线时最好多使用一些固定卡子,以减轻线缆自身重量对接头的张力,因为在电缆接线施工时,电缆的拉力是有一定限制的。一般为9公斤左右。过大的拉力会破坏电缆对绞的匀称性。


  第五步:使用测试仪测试


  线缆做好了,一定用测试仪器测一下,否则装上去以后,查错很麻烦。现在的测试仪器首推Fluke,但这些仪器价格都相当昂贵(好的有几十万),一般只有专业公司配备,我们普通用户只能用一些简单的仪器和方法来鉴别了,这里笔者介绍两种方法:一种是使用简易的测试仪器,百元左右,电脑市场里都有得卖,见下图:


  最左边是发送头,最右边是接受头,发送头里配备了一个9V叠层电池,由于只使用了5类双绞线的4根导线,所以面板上就提供了4个信号灯以对应,通过它可以很清楚地知道线序的情况。如果接得没问题,4个灯会顺序点亮并循环,其他情况象灯常亮或个别不亮,都是说明有问题。目前笔者手头的这个测试仪Progressives‘ Model 468 支持: USOC 4-pair, USOC 1, 2, 3-pair, T568A, T568B 和10Base-T.。
  假如没有网络测试仪器,可以用传输一个大文件用时来估算数据实际传输速度, 不过要注意根据文件传输速度上判断时不能混淆带宽与传输速率,我们说10M的网络并不是说传输速度达到了10M/S,而是10M=10Mbit=1.25MBytes,注意Mbps和MBps单位的区别。100Base-TX 采用的是 4B-5B 的编码,从脉冲发送的速度上来说是足够 100Mbps 的,但考虑到编码的效率,帧间隙,数据包头等因素,网络的实际传输能力,从应用层来看最多有 70%-80%,再加上你的计算机的处理能力存盘速度等各方面因素, 100Mbps/8(换算成字节)×70%=8.75Mbyte/s 这就是网络的理论传输速度,此外再考虑计算机的因素,能有 5M 就不错了。象100M的网我试过,传输Win98(129兆),用25秒,约合5兆/秒。以次估算,10Base-T 的应用传输速度也就 500~600K 字节/秒,同为5类线,一个是 100MHz;一个是1000Mbps。

. 道可道,非常道。名可名,非常名。

发表回复

   


  通知楼主

沙发

绝客网151095.05-17 21:49

回复只看TA