
以太网(Ethernet)是一系列标准的合集,其中之一就是不同的接线规格:10BASE-T,100BASE-TX,1000BASE-T 等等。
以太网协议也定义了每个比特(1 和 0)如何在线缆上传输,以及如何将这些比特流组合为有意义的数据帧。例如,以太网规定每帧数据的前 56 个比特必须是交替出现的 1 和 0(即“前导码”),接下来 8 个比特必须是 10101011(即帧起始标志),再接下来 48 个比特是目标 MAC 地址,然后是 48 个比特的源 MAC 地址……直到整个数据帧被全部传输完毕。

接下来,我们将讨论以太网标准中不同规格的接线规格。

双绞线是一种组合线缆,包含了 8 根独立的导线,其中每两根作为一对,每对的两根线互相绞绕在一起。由此得到 4 对导线,每对导线作为一个数据传输通道。导线成对出现这一概念很重要,我们在后文中会讲到,简而言之,这有助于减少电磁干扰。
通常来说,双绞线有两种规格:屏蔽线及非屏蔽线。但不管哪种规格,网线中都有 4 对导线,也就是 4 个独立的数据通道。下面,我们就来详细了解一下双绞线的分类以及各自的用途。
双绞线分类
一类线: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),不同于数据传输。
二类线: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的令牌网。
三类线:在ANSI和EIA/TIA568标准中指定的电缆,该电缆的传输频率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。
四类线: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。
五类线: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。
超五类线: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(StructuralReturn Loss)、更小的时延误差,性能得到很大提高。超5类线主要用于百兆/千兆位以太网(1000Mbps)。
六类线: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:超六类网线可在40℃以上仍可正常运行的高性能布线系统, 其频率到300MHz带宽,可在50℃时依然达到6类标准规定的20℃的性能指标。为了区别于普通6类布线系统,这种带宽性能远超6类的布线称为超6类。支持万兆上网(10 Gbps)数据。。
七类线: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,所以它的传输频率至少可达500 MHz,是六类线的2倍以上,传输速率可达10 Gbps。
八类网线:是最新一代的网线,跟七类网线一样的是双层屏蔽(SFTP),它拥有两个导线对,2000MHz的超高宽屏, 可支持25 Gbps和40 Gbps的网络布线,但它最大传输距离仅有30m,故一般用于短距离数据中心的服务器、交换机、配线架以及其他设备的连接。
在ISO / IEC-11801标准里,根据通道级别将Cat8 八类网线分为了I 类和II类,其中I类Cat8 八类网线屏蔽类型为U/FTP和F/UTP,能向后兼容Cat5e、Cat6、Cat6a的RJ45连接器接口;II类Cat8 八类网线屏蔽类型为F/FTP 或 S/FTP,可向后兼容TERA或GG45连接器接口。
非屏蔽双绞线电缆具有以下优点:
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无屏蔽外套,直径小,节省所占用的空间; -
重量轻,易弯曲,易安装; -
将近端串扰减至最小或加以消除; -
具有阻燃性; -
具有独立性、灵活性,适用于结构化综合布线。
双绞线对及的使用
10BASE-T和100BASE-TX仅需要两对线即可运作,也即设备端的网卡仅使用了RJ-45接口中的两对针脚:pins 1及2 (发送信号),pins 3 及 6 (接收信号)。由于10BASE-T和100BASE-TX仅需两对线而5类线有四对线,因此尽管不符标准但却的确可以在一根5类线缆上利用正常情况下未被使用的线对(pins 4–5、7–8)以10和100 Mbit/s的速率来同时运行两个网络。
1000BASE-T与以太网供电需要同时使用四对线。推测半双工模式下,10/100M使用1对双绞线,1000M使用两对双绞线。
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