第二章 綜合布線介質(zhì)及設(shè)備

結(jié)構(gòu)化綜合布線新華教育（北京）研究院主編1主要知識點：一、有線通信介質(zhì) （掌握）二、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備 （掌握）三、數(shù)據(jù)傳輸?shù)募夹g(shù)術(shù)語 （掌握）第二章綜合布線介質(zhì)與設(shè)備2網(wǎng)絡(luò)通信線路是網(wǎng)絡(luò)中連接收發(fā)雙方的物理通路，也是通信中實際傳送信息的載體。網(wǎng)絡(luò)通信線路的選擇必須考慮網(wǎng)絡(luò)的性能、價格、使用規(guī)則、安裝難易性、可擴展性及其他一些因素。目前，在通信線路上使用的傳輸介質(zhì)有：雙絞線、同軸電纜、光導纖維。網(wǎng)絡(luò)信息還可以利用無線電系統(tǒng)、微波無線系統(tǒng)和紅外技術(shù)等傳輸。一、有線通信介質(zhì)

31、雙絞線

雙絞線（Twistedpair，TP）是一種綜合布線工程中最常用的傳輸介質(zhì)。雙絞線是由兩根具有絕緣保護層的銅導線組成，把兩根絕緣的銅導線按一定密度互相絞在一起，可降低信號干擾的程度，每一根導線在傳輸中輻射出來的電波會被另一根線上發(fā)出的電波抵消。雙絞線一般由兩根為22號或24號或26號絕緣銅導線相互纏繞而成。如果把一對或多對雙絞線放在一個絕緣套管中便成了雙絞線電纜。與其他傳輸介質(zhì)相比，雙絞線在傳輸距離、信道寬度和數(shù)據(jù)傳輸速度等方面均受一定限制，但價格較為低廉。4雙絞線的種類：（1）屏蔽雙絞線（STP）；（2）非屏蔽雙絞線（UTP）；STPUTPUTP和STP的區(qū)別：STP在電線與外部塑料套之間有一個屏蔽層5UTP類別描述最大傳送速度第一類(CAT1)銅線沒有纏繞，不能傳送資料。只能傳送語音第二類(CAT2)沒有纏繞，可傳送資料。4Mbps第三類(CAT3)每英尺纏繞三次，是架設(shè)10BaseT網(wǎng)絡(luò)的基本需求。10Mbps第四類(CAT4)纏繞較第三類密，適合架設(shè)令牌網(wǎng)絡(luò)(TokenRingNetwork)，。16Mbps第五類(CAT5)纏繞最緊密，適合于架設(shè)高速以太網(wǎng)絡(luò)上100Mbps雙絞線的型號6七類每對屏蔽雙絞線五類4對屏蔽雙絞線屏蔽雙絞線7六類4對非屏蔽雙絞線非屏蔽雙絞線超五類4對非屏蔽雙絞線8五類4對非屏蔽地毯雙絞線五類4對室外阻水非屏蔽雙絞線9五類25對非屏蔽雙絞線五類25對室外阻水非屏蔽雙絞線10RJ-45接頭及壓制工具11雙絞線的制作標準標準12345678T568A白綠綠白橙藍白藍橙白棕棕T568B白橙橙白綠藍白藍綠白棕棕12雙絞線的選購（1）包裝好：包裝紙箱質(zhì)地、印刷都很精好，許多廠家有防偽標志。（2）有標識：五類線包皮上一般有“AWG……CAT5”以及生產(chǎn)廠商的名稱。AWG表示銅線采用AWG標準，銅線直徑采用0.5mm。（3）絞合密度；（4）顏色清；（5）韌性好；（6）不燃燒：判斷線纜是否阻燃。（7）品牌：安普、朗訊（Lucent）、麗特（NORDX/CDT）、西蒙（Siemon）、奧創(chuàng)利（Ortrpmocs）等。132、同軸電纜同軸電纜（coaxialcable）以硬線為芯，外包一層絕緣材料。這層絕緣材料用密織的網(wǎng)狀導體環(huán)繞，網(wǎng)外又覆蓋一層保護性材料，其頻率特性比雙絞線好，能進行較高速率的傳輸。由于它的屏蔽性能好，抗干擾能力強，通常多用于基帶傳輸。

14（1）基帶同軸電纜：其屏蔽線是用銅做成網(wǎng)狀的，特征阻抗為50Ω，如RG–8或RG–11、RG-58等。（2）寬帶同軸電纜：

其屏蔽層通常是用鋁沖壓成的。特征阻抗為75Ω，如RG-59等。1575Ω同軸電纜1650Ω同軸電纜17（3）細同軸電纜：直徑為0.25英寸。細纜比粗纜靈活方便，易于安裝。安裝兩頭裝上BNC頭,然后接在T型連接器兩端。最大的干線電纜長度：185m最大網(wǎng)絡(luò)干線電纜長度：925m每條干線段支持的最大節(jié)點數(shù)：30BNCT型連接器之間的最小距離：0.5m每個以太網(wǎng)中最多可使用的中繼器數(shù)：418BNC頭1919T型頭2020終端匹配器2121粗纜2222沖塞式粗纜收發(fā)器2323（4）粗同軸電纜：粗纜直徑為0.5英寸，一般采用一種類似夾板的Tap裝置進行安裝，它利用Tap上的引導針穿透電纜的絕緣層，直接與導體相連。電纜兩端頭設(shè)有終端器，以削弱信號的反射作用。最大干線段長度：500m最大網(wǎng)絡(luò)干線電纜長度：2500m每條干線支持的最大結(jié)點數(shù)：100收發(fā)器之間最小距離：2.5m24粗纜收發(fā)器Transceiver收發(fā)器線纜用粗纜連接計算機25粗纜結(jié)構(gòu)的主要特點有：具有較高的可靠性，網(wǎng)絡(luò)抗干擾能力強；具有較大的地理覆蓋范圍，最大距離可達2500m；網(wǎng)絡(luò)安裝、維護和擴展比較困難；造價高。263、光纖

光纖和同軸電纜相似，只是沒有網(wǎng)狀屏蔽層，中心是光傳播的玻璃芯。27光纖的結(jié)構(gòu)：（1）光纖芯：由石英玻璃制成的橫截面積很小的雙層同心賀柱體，它質(zhì)地脆、易斷裂。（2）包層：折射率比纖芯低的玻璃封套，使射入纖芯的光信號經(jīng)世界面反射。（3）光纖通常被扎成束，外面有外殼保護，內(nèi)部有抗拉線。28光纖通信系統(tǒng)：光纖通信系統(tǒng)是以光波為載體、光導纖維為傳輸介質(zhì)的通信方式，起主導作用的是光源、光纖、光發(fā)送機和光接收機。（1）光源—光源是光波產(chǎn)生的根源；（2）光纖—光纖是傳輸光波的導體；（3）光發(fā)送機—光發(fā)送機負責產(chǎn)生光束，將電信號轉(zhuǎn)變成光信號，再把光信號導入光纖；（4）光接收機—光接收機負責接收從光纖上傳輸過來的光信號，并將它轉(zhuǎn)變成電信號，經(jīng)解碼后再作相應處理。29光發(fā)送機光接收機光發(fā)送機光接收機光纖通信系統(tǒng)構(gòu)成30光纖收發(fā)器3132光纖通信系統(tǒng)的主要優(yōu)點：（1）傳輸頻帶寬、通信容量大，短距離時達幾千兆的傳輸速率；（2）線路損耗低、傳輸距離遠；（3）抗干擾能力強，應用范圍廣；（4）線徑細、質(zhì)量?。唬?）抗化學腐蝕能力強；（6）光纖制造資源豐富。332、光纖的種類（1）按傳輸光束分類①單模光纖（MultiModeFiber）

一般光纖跳線用黃色表示，接頭和保護套為藍色；傳輸距離較長。②多模光纖（SingleModeFiber）一般光纖跳線用橙色表示，也有的用灰色表示，接頭和保護套用米色或者黑色；傳輸距離較短。注：通過光纖傳輸?shù)拿恳粭l光束稱作一個模。34分類主要特點主要用途連接距離光纖單模光纖

傳輸頻帶寬，通信容量大，短距離時達幾千兆的傳輸率；線路損耗低、傳輸距離遠；抗干擾能力強，安全可靠；搞化學腐蝕能力強；用于高速度、長距離連接；成本高；需要激光源；耗散極小，高效?？蛇_到幾千米至幾十千米多模光纖

用于低速度、短距離布線；成本低；耗散大，低效一般在2000米左右35（2）按折射率分布類①跳變式光纖跳變式光纖纖芯的折射率和保護層的折射率都是常數(shù)，在纖芯和保護層的交界面折射率呈階梯型變化。②漸變式光纖漸變式光纖纖芯的折射率隨著半徑的增加而按一定規(guī)律減小，到纖芯與保護層交界處減小為保護層的折射率，近似拋物線型。36光在折射率分布類光纖中的傳輸過程

373、光纜的種類和機械性能（1）單芯互聯(lián)光纜

①應用范圍跳線。內(nèi)部設(shè)備連接。通信柜配線面板。墻上出口到工作站的連接。水平拉線,直接端接。適用于使用環(huán)氧樹脂或LIGHTCRIMP連接頭端接。38②性能優(yōu)點高性能的單模和多模光纖符合所有的工業(yè)標準；

900μm緊密緩沖外衣易于連接與剝除；

Aramid抗拉線增強組織,提高了對光纖的保護；

UL/CSA驗證符合OFNR和OFNP性能要求；設(shè)計和測試均根據(jù)BellcoreGR-409-CORE及IEC793-1/794-1標準；擴展級別62.5/125符合ISO/IEC11801:1995標準；39單芯互聯(lián)光纜緩沖層Aramid抗拉線外表皮40（2）雙芯互聯(lián)光纜

①應用范圍交連跳線。水平走線直接端接。光纖到桌。通信柜配線面板。墻上出口到工作站的連接。適用于使用環(huán)氧樹脂或LIGHTCRIMP連接頭端接。41②性能與特點

光纖之間易于區(qū)分。

高性能的單模和多模光纖符合所有的工業(yè)標準。

900μm緊密緩沖外衣易于連接與剝除。

Aramid抗拉線增強組織提高了對光纖的保護。

UL/CSA驗證符合OFNR和OFNP性能要求。設(shè)計和測試均根據(jù)BellcoreGR-409-CORE及IEC793-1/794-1標準。

擴展級別62.5/125符合ISO/IEC11801:1995標準。

42雙芯互聯(lián)光纜緩沖層Aramid抗拉線外表皮43（3）分布式光纜

①應用范圍

多點信息口水平布線。

垂直布線。

大樓內(nèi)主干布線。

從設(shè)備間到無源跳線間的連接。

從主干分支到各樓層應用。

適用于膠水型光纖連接頭以及IGHTCRIMP光纖頭端接。44②性能與特點

高性能的單模和多模光纖符合所有的工業(yè)標準。

900μm緊密緩沖外衣易于連接與剝除。

按照EZA標準色碼標識。

UL/CSA驗證符合OFNR和OFNP性能要求。

設(shè)計和測試均根據(jù)BellcoreGR-409-CORE及IEC793-1/794-1標準。

擴展級別62.5/125符合ISO/IEC11801:1995標準。防護網(wǎng)可抵擋尖銳物損傷。45分布式光纜46（4）室內(nèi)/室外光纜（單管全絕緣型）①應用范圍園區(qū)中樓宇之間的連接；長距離網(wǎng)絡(luò)；主干線系統(tǒng)；本地環(huán)路和支路網(wǎng)絡(luò)；嚴重潮濕、溫度變化大的環(huán)境；架空連接(和懸纜線一起使用)；地下管道或直埋、懸吊纜/服務纜；47②性能與特點

高性能的單模和多模光纖符合所有的工業(yè)標準。

900μm緊密緩沖外衣易于連接與剝除。

套管內(nèi)具有獨立TIA彩色編碼的光纖。

輕質(zhì)的單通道結(jié)構(gòu)節(jié)省了管內(nèi)空間,管內(nèi)灌注防水凝膠,以防止水滲入。

設(shè)計和測試均根據(jù)BellcoreGR-20-CORE標準。

擴展級別62.5/125符合ISO/IEC11801:1995標準。

Aramid抗拉線增強組織提高了對光纖的保護。

聚乙烯外衣對紫外線或惡劣的室外環(huán)境有保護作用。低磨擦的外皮使之可輕松穿過管道,完全絕緣或鎧裝結(jié)構(gòu),撕剝繩使剝離外表更方便。

48室外光纜4950室內(nèi)單芯單模光纜室內(nèi)雙芯多模光纜51光纖跳線52FC/FC53ST/ST54LC/LC55SC/SC56傳輸媒介價格電磁干擾頻帶寬度單段長度UTP最便宜高低100mSTP一般低中等100m同軸電纜一般低高185m/500m光纖最高沒有極高幾十km雙絞線、同軸電纜、光纖之間的比較571、中繼器和集線器（1）中繼器（RPrepeater）是連接網(wǎng)絡(luò)線路的一種裝置，常用于兩個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點之間物理信號的雙向轉(zhuǎn)發(fā)工作。中繼器是最簡單的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備，它完成物理線路的連接，對衰減的信號進行放大，保持與原數(shù)據(jù)相同，延長網(wǎng)絡(luò)的長度。二、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備

5859中繼器傳輸數(shù)據(jù)到所有連接的計算機Repeater60（2）集線器（HUB）集線器實際上就是中繼器的一種，其區(qū)別僅在于集線器能夠提供更多的端口服務，所以集線器又叫多口中繼器。它在網(wǎng)絡(luò)中只起到信號放大和重發(fā)作用，其目的是擴大網(wǎng)絡(luò)的傳輸范圍，而不具備信號的定向傳送能力，是—個標準的共享式設(shè)備。因此有人稱集線器為“傻Hub”或“啞Hub”。61集線器傳輸數(shù)據(jù)到所有星型拓撲結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中的計算機中Hub62以太網(wǎng)Ethernet100同一時間只能有一個設(shè)備發(fā)送信息Hub所有節(jié)點共享100M帶寬HUB的工作機制63集線器分類：單中繼網(wǎng)段集線器多網(wǎng)段集線器端口交換式集線器網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)集線器64652、網(wǎng)橋、交換機（1）網(wǎng)橋（Bridge）網(wǎng)橋?qū)蓚€相似的網(wǎng)絡(luò)連接起來，并對網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的流通進行管理。它工作于數(shù)據(jù)鏈路層，不但能擴展網(wǎng)絡(luò)的距離或范圍，而且可提高網(wǎng)絡(luò)的性能、可靠性和安全性。網(wǎng)橋的功能在延長網(wǎng)絡(luò)跨度上類似于中繼器，然而它能提供智能化連接服務，即根據(jù)幀的終點地址處于哪一網(wǎng)段來進行轉(zhuǎn)發(fā)和濾除。網(wǎng)橋?qū)φ军c所處網(wǎng)段的了解是靠“自學習”實現(xiàn)的。6667Bridge68網(wǎng)橋的功能：源地址跟蹤；幀的轉(zhuǎn)發(fā)和過濾；生成樹的計算；協(xié)議轉(zhuǎn)換；分幀和重組；無線網(wǎng)橋網(wǎng)橋69（2）交換機（Switch）交換機擁有多個端口，每個端口有自己的專用帶寬，并且可以連接不同的網(wǎng)段。交換機各個端口之間的通信是同時的、并行的，這就大大提高了信息吞吐量。用交換機組成的網(wǎng)絡(luò)稱為交換式網(wǎng)絡(luò)。在交換式以太網(wǎng)中，交換機提供給每個用戶專用的信道，根據(jù)所傳遞信息包的目的地址，將每一信息包獨立地從源端口送至目的端口，避免了和其他端口發(fā)生碰撞。70以太網(wǎng)交換機

每個節(jié)點獨享10M帶寬骨干交換式以太網(wǎng)10多個設(shè)備可同時發(fā)送信息71交換機72（3）三種交換技術(shù)①端口交換端口交換技術(shù)最早出現(xiàn)在插槽式的集線器中，集線器的背板通常劃分有多條以太網(wǎng)段，不用網(wǎng)橋或路由器連接，網(wǎng)絡(luò)之間是互不相通的。以太網(wǎng)主模塊插入后通常被分配到某個背板的網(wǎng)段上，端口交換用于將以太網(wǎng)模塊的端口在背板的多個網(wǎng)段之間進行分配、平衡。模塊交換：將整個模塊進行網(wǎng)段遷移。端口組交換：通常模塊上的端口被劃分為若干組，每組端口允許進行網(wǎng)段遷移。端口級交換：支持每個端口在不同網(wǎng)段之間進行遷移。73②幀交換幀交換是目前應用最廣泛的局域網(wǎng)交換技術(shù)，它通過對傳統(tǒng)傳輸媒介進行微分段,提供并行傳送的機制，以減小沖突域，獲得高的帶寬。直通交換：提供線速處理能力，交換機只讀出網(wǎng)絡(luò)幀的前14個字節(jié)，便將網(wǎng)絡(luò)幀轉(zhuǎn)送到相應得斷口上。貯存轉(zhuǎn)發(fā)：通過對網(wǎng)絡(luò)幀的讀取進行驗錯和控制。74③信元交換ATM技術(shù)代表了網(wǎng)絡(luò)和通信中眾多難題的一劑“良藥”。ATM采用固定長度53個字節(jié)的信元交換。由于長度固定，因而便于用硬件實現(xiàn)。ATM采用專用的非差別連接，并行運行，可以通過一個交換機同時建立多個節(jié)點，但不會影響每個節(jié)點之間的通信能力。ATM還容許在源節(jié)點和目標節(jié)點之間的通信能力。ATM采用了統(tǒng)計時分電路進行復用，因而能大大提高通道德利用率。ATM的帶寬可以達到25M、155M、622M甚至數(shù)GB的轉(zhuǎn)送能力。

75（4）交換機的分類①根據(jù)應用的規(guī)模分類桌面交換機、骨干交換機和中心交換機三類。②根據(jù)結(jié)構(gòu)分類固定端口交換機和模塊化交換機。③根據(jù)工作的協(xié)議層分類第2層交換機、第3層交換機和第4層交換機。④根據(jù)交換方式分類直通式交換機、存儲轉(zhuǎn)發(fā)式交換機和無碎片直通式交換機。763、路由器路由器是一種連接多個網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)段的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，它能將不同網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)段之間的數(shù)據(jù)信息進行“翻譯”，以使它們能夠相互“讀”懂對方的數(shù)據(jù)，從而構(gòu)成一個更大的網(wǎng)絡(luò)。路由器是一種典型的網(wǎng)絡(luò)層設(shè)備。77（1）路由器的工作原理RouterRouterRouterRouter負責將數(shù)據(jù)分組由源端經(jīng)最佳路徑傳到目的端。兩個功能：路由選擇和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。工作在網(wǎng)絡(luò)層。78（2）路由選擇依據(jù)——路由表①靜態(tài)路由表（Static）由系統(tǒng)管理員事先設(shè)置好固定的路由表稱之為靜態(tài)路由表，一般是在系統(tǒng)安裝時就根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的配置情況預先設(shè)定的，它不會隨未來網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的改變而改變。②動態(tài)路徑表（Dynamic）動態(tài)路由表是路由器根據(jù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的運行情況而自動調(diào)整的路徑表。路由器根據(jù)路由協(xié)議（RoutingProtocol）提供的功能，自動學習和記憶網(wǎng)絡(luò)運行情況，在需要時自動計算數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖罴崖窂健?9（3）路由器的優(yōu)缺點優(yōu)點：適用于大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)；復雜的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)，負載共享和最優(yōu)路徑；能更好地處理多媒體；安全性高；隔離不需要的通信量；節(jié)省局域網(wǎng)的頻寬；減少主機負責。缺點：它不支持非路由協(xié)議；安裝復雜；價格高。804、調(diào)制解調(diào)器調(diào)制解調(diào)器經(jīng)由公共電信網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)遠程通信的重要設(shè)備。主要用來將二進制數(shù)字信息轉(zhuǎn)換成可以通過普通公共信息系統(tǒng)傳送的模擬信號，或?qū)⒔邮盏降哪M信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信息。81調(diào)制解調(diào)器分為內(nèi)置和外置兩種類型825、防火墻防火墻成為近年來新興的保護計算機網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)性措施。它是一種隔離控制技術(shù)，在某個機構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)和不安全的網(wǎng)絡(luò)（如Internet）之間設(shè)置屏障，阻止對信息資源的非法訪問，也可以使用防火墻阻止重要信息從企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)上被非法輸出。作為一種網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)，防火墻具有簡單實用的特點，并且透明度高，可以在不修改原有網(wǎng)絡(luò)應用系統(tǒng)的情況下達到一定的安全要求。83需要保護的數(shù)據(jù)有三種類型的特征保密性：是用戶不需要被別人知道的；完整性：是用戶不需要被別人修改的；可用性：是用戶希望自己能夠使用的。8484（1）防火墻的功能

限制人們從一個特別的控制點進入；

防止侵入者接近你的其他防御設(shè)施；

限定人們從一個特別的點離開；

有效的阻止破壞者對你的計算機系統(tǒng)進行破壞。8586（2）防火墻的優(yōu)點和不足優(yōu)點：能強化安全策略；能有效地記錄Internet上的活動；能限制暴露用戶點；防火墻是一個安全策略的檢查站；不足之處：不能防范惡意的知情者；不能防范不通過它的連接；不能防備全部的威脅；不能防范病毒；87（3）防火墻的發(fā)展史第一代防火墻第一代防火墻技術(shù)幾乎與路由器同時出現(xiàn)，采用了包過濾（Packetfilter）技術(shù)。第二、三代防火墻

1989年，貝爾實驗室的DavePresotto和HowardTrickey推出了第二代防火墻，即電路層防火墻，同時提出了第三代防火墻——應用層防火墻（代理防火墻）的初步結(jié)構(gòu)。第四代防火墻

1992年，USC信息科學院的BobBraden開發(fā)出了基于動態(tài)包過濾（Dynamicpacketfilter）技術(shù)的第四代防火墻，后來演變?yōu)槟壳八f的狀態(tài)監(jiān)視（Statefulinspection）技術(shù)。1994年，以色列的CheckPoint公司開發(fā)出了第一個采用這種技術(shù)的商業(yè)化的產(chǎn)品。第五代防火墻

1998年，NAI公司推出了一種自適應代理（Adaptiveproxy）技術(shù)，并在其產(chǎn)品GauntletFirewallforNT中得以實現(xiàn)，給代理類型的防火墻賦予了全新的意義，可以稱之為第五代防火墻。

88（４）防火墻的未來越來越多的客戶端和服務器端的應用程序本身就支持代理服務方式。比如：許多WWW客戶服務軟件包就具有代理能力。而許多象SOCKS這樣的軟件在運行編譯時也支持代理服務。包過濾系統(tǒng)向著更具柔性和多功能的方向發(fā)展。比如動態(tài)包過濾系統(tǒng)，在CheckPointfirewall-1、KarlBrige/KarlBrouter以及MorningSratSecureConnectrouter中的包過濾規(guī)則可由路由器靈活、快速的來設(shè)置。一個輸出的UDP數(shù)據(jù)包可以引起對應的允許應答UDP創(chuàng)立一個臨時的包過濾規(guī)則，允許其對應的UDP包進入內(nèi)部網(wǎng)。8989三、數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)中的技術(shù)術(shù)語

1、信道傳輸速率（1）調(diào)制速率在模擬通道中傳輸數(shù)字信號時常常使用調(diào)制解調(diào)器，在調(diào)制器的輸出端輸出的是被數(shù)字信號調(diào)制的載波信