网线是家庭网络搭建中最简单也是最容易被忽视的组件,即使在无线网络盛行的今天,也是必不可少的组件。
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互联网
有线网络
我们所说的网线,是由互相缠绕并包装在绝缘管套中的铜线所组成的数据传输线,俗称双绞线(Twisted pair),它价格便宜、应用广泛,网线的传输速度有10M(十兆)、100M(百兆)、1000M(千兆)几种,实际上网线最大传输速度最高可达10G(万兆),但是速度越高,对线缆的要求也越高,相应的成本也越高。
目前家庭网络常用的是百兆网络(少数达千兆),要搭建一个百兆(千兆)网络,不仅需要网线满足百兆(千兆)要求、线序要合理,整个网络中的所有设备都需要满足相应的要求,包括:网卡、路由器、交换机等。
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网络设备
网络带宽
我们所说的网速:10M(十兆)、100M(百兆)、1000M(千兆),说的是网络理论传输速度,单位是bps(bits per second),意思是bit/s(比特/秒)。而我们在电脑上下载或传输文件时说的速度是“下载速度”或“传输速度”,单位是B/s(字节/秒),它们之间的换算关系是:1B(字节)=8bit(比特)。
通俗说:10M网络的下载速度是:10Mbit =10÷8=1.25MB/s,也就是说10M网络,实际网速只有1.25M,100M网络实际网速仅仅12.5M,千兆网络实际网速也仅仅125M。而且这还是理论速度,实际速度很难达到,并且网速还分为上行网速和下行网速,运营商说的都是相对较快的下行速度,实际的上行速度要更慢。
网线长度
- 最长长度
双绞线中传输的是电信号,电信号在线路传输中会衰减,还会受到外界电磁干扰,线路越长衰减越大,干扰影响越大,为了保证稳定传输,目前主流的说法是单条网线长度不应超过100米,长久使用的网线不应超过90米,如果距离比较远,可以在中间加一个中继交换机或者改成光纤网络。
- 最短长度
通常说网线最短长度不小于0.6米,理由是可能会导致信号反射,影响网络性能。但是目前交换机等网络设备都有很大的容错性,所以一般不会存在问题,但是为了更好的兼容性,最好还是遵守这个标准。
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网线
网线分类
网线电气性能划分为:一类线(CAT1)到八类线(CAT8 标准未定),类型数字越大,版本越新、技术越先进、带宽也越宽,一至四类线已经被淘汰,目前主流的是五类线(CAT5)、超五类线(CAT5e)、六类线(CAT6)、超六类线(CAT6e)。
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双绞线
根据网线的屏蔽层,可以分为:屏蔽双绞线(Shielded Twisted Pair,STP)与非屏蔽双绞线(Unshielded Twisted Pair,UTP)。屏蔽双绞线在双绞线与外层绝缘封套之间有一个金属层蔽层。屏蔽层可减少辐射,阻止外部电磁干扰的进入,使屏蔽双绞线比同类的非屏蔽双绞线具有更高的传输速率。
双绞线标注方法线,是在线外皮上标注为"catx",改进版则在后面加"e"进行标注,如超5类线就标注为"5e"。
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非屏蔽双绞线
五类线(CAT5):最大传输率为100M,是百兆网络中最常用的,开发商预埋的网线也大多是这种,线径0.45~0.51毫米,百米电阻约为5.2欧姆。
超五类线(CAT5e):最大支持速度1000M,超五类线还有根抗拉线,线径0.46~0.51毫米,百米电阻约为4欧姆,超五类线还分屏蔽双绞线(STP)和非屏蔽双绞线(UTP)。
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超五类非屏蔽网线
六类线(CAT6):理论最大支持速度5G,六类线增加了十字骨架,将4对线缆分别置于十字骨架的四个凹槽内,同时电缆的直径也更粗。线径0.56~0.58毫米,百米电阻约为3欧姆。
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六类屏蔽网线
七类线(CAT7):理论最大传输速率10G,是ISO7类/F级标准中最新的一种双绞线,和普通的屏蔽线不同,在七类线缆中,每一对线都有一个屏蔽层,四对线合在一起还有一个公共大屏蔽层。
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七类屏蔽网线
网线好坏可以通过电阻法来判断,通过测试网线单芯电阻来大致的判断网线的好坏,电阻越小网线质量越好,通常网线单芯百米电阻应小于等于9.5欧姆。
网线屏蔽
通过增加屏蔽层,可以避免或减少网线收到电磁干扰,FTP型双绞线在8根线芯外有一层编织屏蔽网,STP型双绞线则是在每对双绞线外层都有裹了一层铝箔。
1、非屏蔽双绞线
- UTP
非屏蔽双绞线(UTP)没有屏蔽层,容易受到电磁干扰,稳定性较低,一般用于近距离低速传输。
2、屏蔽双绞线
- STP
STP屏蔽双绞线的双绞线内有一层金属隔离膜,在数据传输时可减少电磁干扰,防止信息被窃听,所以它的稳定性较高,同时具有较高的数据传输速率。
- FTP
FTP和STP大致相似,两者区别在于:STP是指每条线都有各自屏蔽层的屏蔽双绞线,而FTP则是采用整体屏蔽的屏蔽双绞线。需要注意的是,屏蔽只在整个电缆均有屏蔽装置,并且两端正确接地的情况下才起作用。
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双屏蔽网线
线序标准
双绞线内有8根线按一定顺序排列,可以获得更好的电器性能,合理的线序对于确保数据的准确无误传输至关重要。不仅确保了物理层的数据传输,还直接影响到整个网络系统的性能和稳定性。不合理的线序,则会导致网络连接不稳定、丢包率增高等问题。
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568A线序
美国电信工业协会(TIA)和电子工业联盟(EIA)共同制定了一个标准,这就是TIA/EIA-568标准。TIA/EIA-568标准可确保数据传输的可靠性 、减少线路串扰,遵守这一标准还可以帮助网络技术人员快速识别和解决网络连接问题。
TIA/EIA-568标准定义了两种主要的线序模式:568A和568B,它们各自具有不同的适用范围和优势。
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568B线序
568A:在需要最大限度减少串扰的情况下,尤其是在长距离传输或要求较高信号完整性的环境中,568A线序可能更优。
568B:提供了更好的信号传输性能,并且在大多数情况下能够兼容更多的网络设备。也更容易与现有的网络基础设施相兼容在大多数现代网络应用中,因此被更广泛地采用。
虽然两种线序都可以用于大多数网络连接场景,但是同一个网络中选择同一种线序是可减少不必要的麻烦。
连接方法
直通(Straight-through),交叉(Cross-over)和全反(Rolled)
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直通线和交叉线
直通线(Straight-through):两头线序相同,即都是568A或者都是568B,当连接两台不同类型的设备时,如计算机与交换机之间。主要用在交换机Uplink口连接交换机端口或交换机端口连接计算机网卡上。
交叉线(Cross-over):一头为568A,一头为568B,即1和3互换,2和6互换。主要用在两台计算机直接相连,交换机普通端口连接到交换机普通端口或网卡连网卡上。
全反线(Rolled):一端的顺序是1-8,另一端则是8-1 的顺序。主要用于主机的串口和路由器(或交换机)的console 口连接的console 线。
目前网卡、交换机等网络设备都支持“自动翻转”技术,该技术自动判断线序并内部切换,因此直通线和交叉线都可以直接使用,但是为了保障兼容,在整个网络布线中应该只采用一种网线标准。
水晶头选用
网线水晶头使用的是RJ45(8P8C )接头,所谓“RJ”(Registered Jack)表示注册的插孔,“45”表示接口标准的序号,“P”(position)表示水晶头孔位,“C”(Contact)表示金属触点,8P8C意思是8孔位8个金属触点。
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水晶头规格
因为不同网线线径不同,所以使用的水晶头也不同,五类线的水晶头因为线径细,8根网线是水平排列的,六类线、七类线因为线径比较粗,8根线芯无法水平排列,只能交错排列。
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五类水晶头和六类水晶头
另外,六类线水晶头还有一种两件式的,使用起来非常麻烦,现在已经很少有人用了。
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两件式水晶头
现在有一种通孔水晶头,可以有效避免线芯没有完全插入水晶头的孔位,从而造成虚接。
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通孔水晶头
制作水晶头
制作水晶头需要专用的工具——网线压线钳,压线钳可以剥线皮、剪线芯、压水晶头。
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网线压线钳
制作方法:
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网线制作方法
剥线:使用网线钳刀口轻切一圈,剥开网线外被约2-3cm,剪掉多余的屏蔽层。
理线:按线序(T568A或T568B规格)整理八根网线,拆开双绞线并理直。
剪线:理好线序后整平,用网线钳将线端剪齐,便于插入水晶头。
插线:将水晶头背面朝上,把8芯线插入水晶头,
压接:a 压接水晶头——设置好网线钳压接模式后,将水晶头放置槽口,用力压紧
测试:压接完成后,接入测试仪进行测试灯,8芯对应依次亮起表示可以正常使用。
测试方法
网线水晶头做好后,可用网线测试器测试水晶头是否做成功。
将网线两端的水晶头插在测线器上,观察主机和附件上的测试灯来判断水晶头是否成功,成功的水晶头8个灯会依次闪烁。
如果有某个灯不亮,说明有线芯不通;如果灯闪烁的顺序不对,说明线序不对。