「Physical Layer」- 网线(Ethernet Cables)

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问题描述

该笔记将记录:与网络线缆有关的内容,以及常见问题的解决办法。

解决方案

双绞线,网线

1)10BASE-T,两对 3/4/5 类双绞线,100 米(垃圾线不到 100 米),10M
2)100BASE-TX,两对 5 类双绞线,100 米,100M
3)1000BASE-TX,四对 5e 类双绞线,100 米,1000M

双绞线还分为:屏蔽双绞线(带屏蔽膜、金属网)、非屏蔽双绞线;

双绞线种类

百度百科/七类线

一类线(CAT1)

线缆最高频率带宽是 750kHZ,用于报警系统,或只适用于语音传输(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。

二类线(CAT2)

线缆最高频率带宽是 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网。

三类线(CAT3)

指在 ANSI 和 EIA/TIA568 标准中指定的电缆,该电缆的传输频率 16MHz,最高传输速率为 10Mbps(10Mbit/s),主要应用于语音、10Mbit/s 以太网(10BASE-T)和 4Mbit/s 令牌环,最大网段长度为 100m,采用 RJ 形式的连接器,已淡出市场。

四类线(CAT4)

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(指的是 16Mbit/s 令牌环)的数据传输,主要用于基于令牌的局域网和 10BASE-T/100BASE-T。最大网段长为 100m,采用 RJ 形式的连接器,未被广泛采用。

五类网线(Category 5 cable、Cat 5、CAT.5)

五类线(CAT5):该类电缆增加了绕线密度,外套一种高质量的绝缘材料,线缆最高频率带宽为 100MHz,最高传输率为 100Mbps,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,最大网段长为 100m,采用 RJ 形式的连接器。这是最常用的以太网电缆。在双绞线电缆内,不同线对具有不同的绞距长度。通常,4 对双绞线绞距周期在 38.1mm 长度内,按逆时针方向扭绞,一对线对的扭绞长度在 12.7mm 以内。

提供高达 100MHz 的带宽,速度范围从 10Mbps 到 100Mbps(最大)。

超五类网线(Category 5e、Cat 5e、CAT.5e)

超五类线(CAT5e):超 5 类具有衰减小,串扰少,并且具有更高的衰减与串扰的比值(ACR)和信噪比(Structural Return Loss)、更小的时延误差,性能得到很大提高。超 5 类线主要用于千兆位以太网(1000Mbps)。

支持 10Mbps、100Mbps、1000Mbps 的网络运行速度。即最大速度可达到 1000Mbps(1Gbps)

当用于低于最大速率的语音应用和数据应用时,电缆长度应该在 100m 以内。如果希望电缆以 Cat5e 最大速度运行,则此长度应该在 50 米以内。

六类线(CAT6)

该类电缆的传输频率为 1MHz~250MHz,六类布线系统在 200MHz 时综合衰减串扰比(PS-ACR)应该有较大的余量,它提供 2 倍于超五类的带宽。六类布线的传输性能远远高于超五类标准,最适用于传输速率高于 1Gbps 的应用。六类与超五类的一个重要的不同点在于:改善了在串扰以及回波损耗方面的性能,对于新一代全双工的高速网络应用而言,优良的回波损耗性能是极重要的。六类标准中取消了基本链路模型,布线标准采用星形的拓扑结构,要求的布线距离为:永久链路的长度不能超过 90m,信道长度不能超过 100m。

超六类线(CAT6e)

超六类线是六类线的改进版,同样是 ANSI/EIA/TIA-568B.2 和 ISO 6 类/E 级标准中规定的一种非屏蔽双绞线电缆,主要应用于千兆位网络中。在传输频率方面与六类线一样,也是 200~250 MHz,最大传输速度也可达到 1000 Mbps,只是在串扰、衰减和信噪比等方面有较大改善。另一特点是在 4 个双绞线对间加了十字形的线对分隔条。没有十字分隔,线缆中的一对线可能会陷于另一对线两根导线间的缝隙中,线对间的间距减小而加重串扰问题。分隔条同时与线缆的外皮一起将 4 对导线紧紧地固定在其设计的位置,并可减缓线缆弯折而带来的线对松散,进而减少安装时性能的降低。

七类线(CAT7)

该线是 ISO 7 类/F 级标准中最新的一种双绞线,它主要为了适应万兆位以太网技术的应用和发展。但它不再是一种非屏蔽双绞线了,而是一种屏蔽双绞线,因此它可以提供至少 500MHZ 的综合衰减对串扰比和 600MHZ 的整体带宽,是六类线和超六类线的 2 倍以上,传输速率可达 10Gbps。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。从物理结构上来看,额外的屏蔽层使得七类线有一个较大的线径。还有一个重要的区别在于其连接硬件的能力,七类系统的参数要求连接头在 600MHZ 时所有的线对提供至少 60DB 的综合近端串绕。而超五类系统只要求在 100MHZ 提供 43DB,六类在 250MHZ 的数值为 46DB。

八类线(CAT8)

国际上只对七类线有所定义,但美国的 Siemon 公司已宣布开发出了八类线,八类线由该公司于 1999 年开发出来,商标为“Tera”,八类线也被称为“tera”、“tera dor”、“10Gip”及“megaline 8”等。八类线网络拥有 1200MHz 的带宽,使其可以同时提供多种服务,可处理 Terrestrial TV、CCTV、DAB、FM、音频、IR 控制、10/100 和 100/1000 以太网、视频、电话、USB 外围设备等。

网线接法

四芯网线和八芯网线区别以及接法

八芯接法

线序如下:
1)T568B:橙白-1、橙-2、绿白-3、蓝-4、蓝白-5、绿-6、棕白-7、棕-8
2)T568A:绿白-1,绿-2,橙白-3,蓝-4,蓝白-5,橙-6,棕白-7,棕-8。

实际应用中,大多数都使用 T568B 的标准,通常认为该标准对电磁干扰的屏蔽更好。当然,即使随意排序,只要两端的线序相同,都是可以工作的。

四芯接法

1、2、3、6

接线类型

直通线:T568B ⇔ T568B,用于连接异种设备,比如 主机和路由器

交叉线:T568B ⇔ T568A,用于连接同种设备。比如 PC 和 PC,路由器 和 路由器, 交换机和交换机,以前这样使用。但是现代网卡已经适配,因此能够直接使用直通线。

反转线:管理网络设备的 Console 线为反转线

参考文献

Category 5 cable – Wikipedia
Cat 5 vs Cat 5e: What’s the Difference & Comparison of the two Network Cables
Cat5e Max Speed | Cat5e Cable Speed | Comms InfoZone
网线的具体分类!