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网线的做法 及 POE的介绍

简介:
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网线的做法


  以太网线采用差分方式传输。所谓差分方式传输,就是发送端在两条信号线上传输幅值相等相位相反的电信号,接收端对接受的两条线信号作减法运算,这样获得幅值翻倍的信号。其抗干扰的原理是:假如两条信号线都受到了同样(同相、等幅)的干扰信号,由于接受端对接受的两条线的信号作减法运算,因此干扰信号被基本抵消,那么怎样才能保证两条信号线受到的干扰信号尽量是同相、等幅的呢?办法之一那就要将两根线扭在一起,按照电磁学的原理分析出:可以近似地认为两条信号线受到的干扰信号是同相、等幅的。两条线交在一起后,既会抵抗外界的干扰也会防止自己去干扰别人。一般常用的就是双绞线。 
  大多数局域网使用非屏蔽双绞线(UTP—Unshielded Twisted Pair)作为布线的传输介质来组网,网线由一定距离长的双绞线与RJ45头组成。双绞线由8根不同颜色的线分成4对绞合在一起,成队扭绞的作用是尽可能减少电磁辐射与外部电磁干扰的影响,双绞线可按其是否外加金属网丝套的屏蔽层而区分为屏蔽双绞线(STP)和非屏蔽双绞线(UTP)。在EIA/TIA-568A标准中,将双绞线按电气特性区分有:三类、四类、五类线。网络中最常用的是三类线和五类线,超五类,目前已有六类以上线。第三类双绞线在LAN中常用作为10Mbps以太网的数据与话音传输,符合IEEE802.3 10Base-T的标准。第五类双绞线目前占有最大的LAN市场,最高速率可达100Mbps,符合IEEE802.3 100Base-T的标准。做好的网线要将RJ45水晶头接入网卡或HUB等网络设备的RJ45插座内。相应地RJ45插头座也区分为三类或五类电气特性。RJ45水晶头由金属片和塑料构成,特别需要注意的是引脚序号,当金属片面对我们的时候从左至右引脚序号是1-8, 这序号做网络联线时非常重要,不能搞错。双绞线的最大传输距离为100 EIA/TIA的布线标准中规定了两种双绞线的线序568B568A

标准568B:橙白--1,橙--2,绿白--3,蓝--4,蓝白--5,绿--6,棕白--7,棕--8 
标准568A:绿白--1,绿--2,橙白--3,蓝--4,蓝白--5,橙--6,棕白--7,棕--8 

568A568B两者有何区别呢?后者是前者的升级和完善,但是后者还处于草案阶段,包含永久链路的定义和六类标准。另外在综合布线的施工中,有着568A568B两种不同的打线方式,两种方式对性能没有影响,但是必须强调的是在一个工程中只能使用一种打线方式。
  至于5类和超5类的不同主要是应用的不同。5类系统在使用过程中只是使用其中的两对线缆,采用的是半双工,而超5类为了满足千兆以太网的应用,采用四对全双工传输。因而远端串扰(FEXT),回波损耗(RL)、综合近端串扰(PSNEXT)、综合ACR和传输延迟也成为必须考虑的参数。所以超5类比5类有着更高的性能要求。6类和5类实质的区别在于它们的带宽不同,5类只有100MHz,六类是250MHz。它们支持的应用也因为性能的不同而不同,6类支持更高级别的应用。在性能上6类也比5类有更高的要求,为了提高性能,在结构上6类比5类也要复杂一些RJ45接头的8个接脚的识别方法是,铜接点朝自己,头朝右,从上往下数,分别是12345678


  在整个网络布线中应用一种布线方式,但两端都有RJ-45 的网络联线无论是采用568A,还是568B在网络中都是通用的。规定双工方式下本地的12两脚为信号发送端,36两脚为信号接收端,所以讲,这两对信号必须分别使用一对双绞线进行信号传输。在做线时要特别注意。现在100M网一般使用568B方式,12两脚使用橙色的那对线,其中白橙线接1脚,橙线接2脚;36两脚使用绿色的那对线,其中白绿线接3脚,绿线接6脚,剩下的两对线在10M100M快速以太网中一般不用,通常将两个接头的4578两接头分别使用一对双绞线直连,45用蓝色的那对线,4为蓝色,5为白蓝色;78用棕色的那对线,7为白棕色、8为棕色。如图2。如果网线两头都按一种方式这么做的话就叫做直连缆方式或直通线方式。


  如果网线的两头不按一种方式,一头是568B,另一头是568A,那么这种做法叫交叉缆,其实就是只须将其中一个头在568B的基础上1236对调一下就行。

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  很多人以为做直连缆只要两边线序一样就行了,这是错误的。这既不是568A也不是568B。这种做法36信号线未绞在一起,失去了双绞线的屏蔽作用。虽然在传输距离近时能正常使用不容易被发现,当传输距离远时会出现丢包,或者导致局域网速度慢,很多人会怀疑网卡质量和网线质量,往往不会想到是线做的有问题。

  下面介绍一下制作步骤:以100MbSEIATIA 568B作为标准规格。
步骤 1利用斜口错剪下所需要的双绞线长度,至少 0.6,最多不超过 100。然后再利用双绞线剥线器(实际用什么剪都可以)将双绞线的外皮除去23厘米有一些双绞线电缆上含有一条柔软的尼龙绳,如果您在剥除双绞线的外皮时,觉得裸露出的部分太短,而不利于制作RJ45接头时,可以紧握双绞线外皮,再捏住尼龙线往外皮的下方剥开,就可以得到较长的裸露线
步骤2剥线完成后的双绞线电缆。
步骤3接下来就要进行拨线的操作。将裸露的双绞线中的橙色对线拨向自己的前方,棕色对线拨向自己的方向,绿色对线剥向左方,蓝色对线剥向右方。上:橙左:绿下:棕右:蓝
步骤4将绿色对线与蓝色对线放在中间位置,而橙色对线与棕色对线保持不动,即放在靠外的位置。
调整线序为以下顺序
左一:橙左二:蓝左三:绿左四:棕 
步骤5小心的剥开每一对线,白色混线朝前。因为我们是遵循EIATIA 568B的标准来制作接头,所以线对颜色是有一定顺序的。

 需要特别注意的是,绿色条线应该跨越蓝色对线。这里最容易犯错的地方就是将白绿线与绿线相邻放在一起,这样会造成串扰,使传输效率降低。左起:白橙/橙/白绿/蓝/白蓝/绿/白棕/棕常见的错误接法是将绿色线放到第4只脚的位置。

 应该将绿色线放在第6只脚的位置才是正确的,因为在100BaseT网络中,第3只脚与第6只脚是同一对的,所以需要使用同一对线。(见标准EIATIA 568B左起:白橙/橙/白绿/蓝/白蓝/绿/白棕/棕 
步骤 6将裸露出的双绞线用剪刀或斜口钳剪下只剩约 14mm的长度,之所以留下这个长度是为了符合EIATIA的标准,您可以参考有关用RJ-45接头和双绞线制作标准的介绍。最后再将双绞线的每一根线依序放入RJ45接头的引脚内,第一只引脚内应该放白橙色的线,其余类推。

步骤7确定双绞线的每根线已经正确放置之后,就可以用RJ45压线钳压接RJ45接头,如右图市面上还有一种RJ45接头的保护套,可以防止接头在拉扯时造成接触不良。使用这种保护套时,需要在压接RJ45接头之前就将这种胶套插在双绞线电缆上。 

步骤8重复步骤2到步骤7,再制作另一端的RJ45接头。因为工作站与集线器之间是直接对接,所以另一端RJ45接头的引脚接法完全一样。完成后的连接线两端的RJ45接头无论引脚和颜色都完全~样,这种连接方法也适用于ADSL MODEM和计算机网卡之间的连接,计算机与集线器(交换机)之间的连接。 


  同时,我们也应该知道,级连网线长度不应超过100, HUB的级连不应超过4级。因交叉线较少用到,故应做特别标记,以免日后误作直通线用,造成线路故障。最后须对线路进行通断测试RJ-45测线仪测试时,4个绿灯都应依次闪烁。软件调试最常用的办法就是用Ping 命令。如果工作站得到服务器的响应则表明线路正常和网络协议安装正常而这是网络应用软件能正常工作的基础。

 

 

今后我们工作中除非特别说明,所制作的网线均采用TIA568B标准

 

 

 

 

 

以太网供电 (POE) 概述

POE (Power Over Ethernet)指的是在现有的以太网Cat.5布线基础架构不作做何改动的情况下,在为一些基于IP的终端(如IP电话机、无线局域网接入点AP、网络摄像机等)传输数据信号的同时,还能为此类设备提供直流供电的技术。POE技术能在确保现有结构化布线安全的同时保证现有网络的正常运作,最大限度地降低成本。

POE也被称为基于局域网的供电系统(POL, Power over LAN )或有源以太网( Active Ethernet),有时也被简称为以太网供电,这是利用现存标准以太网传输电缆的同时传送数据和电功率的最新标准规范,并保持了与现存以太网系统和用户的兼容性。IEEE 802.3af标准是基于以太网供电系统POE的新标准,它在IEEE 802.3的基础上增加了通过网线直接供电的相关标准,是现有以太网标准的扩展,也是第一个关于电源分配的国际标准。

IEEE1999年开始制定该标准,最早参与的厂商有3Com, Intel, PowerDsine, Nortel, MitelNational Semiconductor。但是,该标准的缺点一直制约着市场的扩大。直到20036月,IEEE批准了802. 3af标准,它明确规定了远程系统中的电力检测和控制事项,并对路由器、交换机和集线器通过以太网电缆向IP电话、安全系统以及无线LAN接入点等设备供电的方式进行了规定。IEEE 802.3af的发展包含了许多公司专家的努力,这也使得该标准可以在各方面得到检验。


POE的关键技术

POE的系统构成及供电特性参数

  一个完整的POE系统包括供电端设备(PSE, Power Sourcing Equipment)和受电端设备(PD,? Power Device)两部分。PSE设备是为以太网客户端设备供电的设备,同时也是整个POE以太网供电过程的管理者。而PD设备是接受供电的PSE负载,即POE系统的客户端设备,如IP电话、网络安全摄像机、AP及掌上电脑( PDA)或移动电话充电器等许多其他以太网设备(实际上,任何功率不超过13W的设备都可以从RJ45插座获取相应的电力)。两者基于IEEE 802.3af标准建立有关受电端设备PD的连接情况、设备类型、功耗级别等方面的信息联系,并以此为根据PSE通过以太网向PD供电。

POE标准供电系统的主要供电特性参数为:

  电压在4457V之间,典型值为48V
  允许最大电流为550mA,最大启动电流为500mA
  典型工作电流为10350mA,超载检测电流为350500mA
  在空载条件下,最大需要电流为5mA
  为PD设备提供3.8412.95W五个等级的电功率请求,最大不超过13W

POE供电的工作过程

  当在一个网络中布置 PSE供电端设备时,POE以太网供电工作过程如下所示。

  检测:一开始,PSE设备在端口输出很小的电压,直到其检测到线缆终端的连接为一个支持IEEE 802.3af标准的受电端设备。

PD端设备分类:当检测到受电端设备PD之后,PSE设备可能会为PD设备进行分类,并且评估此PD设备所需的功率损耗。

  开始供电:在一个可配置时间(一般小于15μs)的启动期内,PSE设备开始从低电压向PD设备供电,直至提供48V的直流电源。

  供电:为PD设备提供稳定可靠48V的直流电,满足PD设备不越过? 15.4W的功率消耗。

  断电:若PD设备从网络上断开时,PSE就会快速地(一般在300400ms之内)停止为PD设备供电,并重复检测过程以检测线缆的终端是否连接PD设备。

  在把任何网络设备连接到PSE时,PSE必须先检测设备是不是PD,以保证不给不符合POE标准的以太网设备提供电流,因为这可能会造成损坏。这种检查是通过给电缆提供一个电流受限的小电压来检查远端是否具有符合要求的特性电阻来实现的。只有检测到该电阻时才会提供全部的48V电压,但是电流仍然受限,以免终端设备处在错误的状态。作为发现过程的一个扩展,PD还可以对要求PSE的供电方式进行分类,有助于使PSE以高效的方式提供电源。一旦PSE开始提供电源,它会连续监测PD电流输入,当PD电流消耗下降到最低值以下,如在拔下设备时或遇到PD设备功率消耗过载、短路、超过PSE的供电负荷等,PSE会断开电源并再次启动检测过程。

  电源提供设备也可以被提供一种系统管理的能力,例如应用简单网络管理协议(SNMP)。这个功能可以提供诸如夜晚关机、远端重启之类的功能。

  研究POE的供电方式可以看出,在供电的过程中有两个关键的问题需要考虑,一个是对于PD设备的识别,另一个是系统中UPS的容量。

POE通过电缆供电的原理

  标准的五类网线有四对双绞线,但是在l0MBASE-T100M BASE-T中只用到其中的两对。IEEE80 2.3af允许两种用法如图2和图3所示。

wKioL1Pqzd7DAB3cAAAn9MlesI0603.gif                  图通过空闲脚供电

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                       图通过数据脚供电


  应用空闲脚供电时,45脚连接为正极,78脚连接为负极。

  应用数据脚供电时,将DC电源加在传输变压器的中点,不影响数据的传输。在这种方式下线对12和线对36可以为任意极性。

  标准不允许同时应用以上两种情况。电源提供设备PSE只能提供一种用法,但是电源应用设备PD必须能够同时适应两种情况。该标准规定供电电源通常是48V13W的。PD设备提供48V到低电压的转换是较容易的,但同时应有1500V的绝缘安全电压。

POE标准还规范了传送电功率应使用的非屏蔽双绞线对电缆,即355e6类电缆。明确了与其一起工作的现存电缆设施不需要任何改动,这其中包括355e6类电缆、各种短接线与接线板、电源插座引线和连接的硬件等。POE标准与IEEE 802.3标准系列兼容。

POE的两种供电方法

POE标准为使用以太网的传输电缆输送直流电到POE兼容的设备定义了两种方法:一种称作中间跨接法”( Mid-Span ),使用以太网电缆中没有被使用的空闲线对来传输直流电,相应的EndpointPSE支持POE功能的以太网交换机、路由器、集线器或其他网络交换设备。另一种方法是末端跨接法”(End-Span),是在传输数据所用的芯线上同时传输直流电,其输电采用与以太网数据信号不同的频率。MidspanPSE是一个专门的电源管理设备,通常和交换机放在一起。它对应每个端口有两个RJ45插孔,一个用短线连接至交换机,另一个连接远端设备。可以预见,End-Span会迅速得到推广,这是由于以太网数据与输电采用公用线对,因而省去了需要设置独立输电的专用线,这对于仅有8芯的电缆和相配套的标准RJ-45插座意义特别重大。

 


本文转自成杭 51CTO博客,原文链接:http://blog.51cto.com/hangtc/1539256,如需转载请自行联系原作者


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