实验1-双绞线制作和测试实验

实验1双绞线制作和测试实验姓名：吴昆学号20140822011.1实验目的网线的制作和测试，了解标准568A与568B网线的线序1.2实验内容每2人一组，剪取适当长度的双绞线进行实验，做出一条直连网线。1.3实验课时本实验需1学时。1.4实验原理1.4.1双绞线非屏蔽双绞线（UnshieldedTwistedPair，UTP）是在塑料绝缘外皮里面包裹着8根信号线，它匀每2根为一对相互缠绕，总共形成4对，双绞线也因此而得名，如图1-1所示。双绞线这样互相缠绕的目的，就是利用铜线中电流产生的电磁场互相抵消邻近线路的干扰，并减少来自外界的干扰。每对线在每英寸长度上相互缠绕的次数决定其抗干扰的能力和通信质量缠绕得越紧密其通信越高，就可以支持更高的网络数据传输速率，当然它的成本也就越高。图1-1双绞线国际电工委员会和国际电信委员会EIA/TIA（ElectronicIndustryAssociation/TelecommunicationIndustryAssociation）已经制定了UTP网线的国际标准，并根据使用的领域不同分为几个类别（Category或者简称Cat），每种类别的网线都会在其绝缘外皮上标注其种类，例如CAT-5或者Category-5。具体内容见表1-1。表1-1EIA/TIA为UTP电缆规定的类别类别频率应用范围1远小于1MHz语音级电话；POST；报警系统2最高为1MHz语音级电话；IBM小型计算机和大型机终端；ARCent；LocalTalk3最高为16MHz语音级电话；10Basc-T以太网；4Mb/s令牌环网；100Basc-T4；100VG-AnyLAN4最高为20MHz16Mb/s令牌环网5最高为100MHz100Basc-TX；OC-3(ATM)；SONet6最高为100MHz1000Basc-T(千兆位以太网)在日常的局域网当地中，一般的双绞线、集线器和交换机均使用RJ-45连接器进行连接。基于RJ-45的网络连接分为直通线和交叉线两种。1.4.2RJ-45连接器制作网线所需要的RJ-45连接器（俗称水晶头）前端有8个凹槽，简称8P（Position，位置）。凹槽内的金属接点共有8个，简称8C（Contact，触点），所以RJ-45也被叫做8P8C，如图1-2所示。特别需要注意的是RJ-45水晶头引脚序号当金属片面对我们时从左至右引脚序号是1~8，序号对于网络连线非常重要，不能颠倒。图1-2RJ-45连接器EIA/TIA的布线标准中规定了两种双绞线的线序568A和568B。对RJ-45接线方式规定如下：1、2用于发送，3、6用于接收，4、5、7、8是双向线。1、2线必须是双绞，3、6双绞，4、5双绞，7、8双绞。这样可以最大限度地抑制干扰信号，提高传输质量。标准568A：绿白-1，绿-2，橙白-3，蓝-4，蓝白-5，橙-6，棕白-7，棕-8，如图1-3所示：引脚1引脚2引脚3引脚4引脚5引脚6引脚7引脚8绿白绿橙白蓝蓝白橙棕白棕图1-3标准568A标准568B：橙白-1，橙-2，绿白-3，蓝-4，蓝白-5，绿-6，棕白-7，棕-8，如图1-4所示：棕棕白绿蓝白蓝绿白橙橙白8引脚7引脚6引脚5引脚4引脚3引脚2引脚1引脚图1-4标准568B1.4.3直通线介绍大多数情况下，双绞线电缆的线路是直通连接的。计算机使用分开的线路来发送和接收数据，计算机及期货设备相互通信时一般通过各自发送和接收端口进行，设备A通过发送端口发送数据到设备B的接收端口，同时A也通过接收端口接收设备B发送端口发出的数据，就是说，在发送和接收线路对之间必须出现信号交叉。通常集线器会负责进行信号的交叉。当计算机通过集线器与其他计算机相连时，集线器内部可以完成发送端口与接收端口之间的匹配。目前很多交换机也可以自动识别直通线和交叉线，决定是否进行信号转换。综上所述，所谓的直通线就是双绞线两端的发送端口与发送端口相连，接收端口与接收端口相连，如图1-5所示。1234567887654321图1-5直通双绞线由于直通线一端的每个引脚与另一端的对应引线相连，所以只要方向正确，线路是什么颜色并不重要。也就是说，两种连接方式没有本质的区别，但是必须做出明确的决定，究竟使用哪一种标准，避免因混淆造成无效连接。本实验统一采用568B标准。1.4.4交叉线介绍如果要把两台计算机直接连接起来形成一个简单的两点以太网，或者将集线器与集线器通过普通的端口进行级连，就必须使用交叉线。所谓的交叉线即指双绞线两端的发送口与接收口交叉相连。要求双绞线的两头连线要求1-3、2-6进行交叉，即如果在一端，橙白线对应到水晶头的第一个引脚，则在另一端的水晶头，橙白线要对应到其第三个引脚，如图1-6所示。1234567887654321图1-6交叉双绞线在进行设备连接时，需要正确地选择线缆。将设备的RJ-45接口分主MDI（MediaDependentImterfae）和MDIX两灯。当同种类型的接口通过双绞线互连时（两个接口都是MDI或者都是MDIX），使用交叉网线；当不同类型的接口（一个接口是MDI，一个接口是MDIX）通过双绞线互相连接时，使用直通网线。通常主机和路由器的接口属于MDI，交换机和集线器的接口属于MDIX。例如路由器与主机相连，采用交叉网线；交换机与主机相连则采用直通网线。图1-7示意了如何选择双绞线连接设备。路由器主机集线器交换机MD2异类用直通网线1-7直通网线和交叉线需要指出的是，随着技术的发展，目前一些新的网络设备可以自动识别连接的网线类型，用户不管采用直通网线或者交丸线均可以正确连接设备。如华为3Com公司的QuidwayS3026、QuidwayS3526以太网交换机的10M/100M的以太网接口就具备智能MDI/MDIX识别技术。详细连线情况见表1-2，表中N/A表示不可连接。主机路由器交换机MDIX交换机MDI集线器主机交叉交叉直通N/A直通路由器交叉交叉直通N/A直通交换机MDIX直通直通交叉直通交叉交换机MDIN/AN/A直通交叉直通集线器直通直通交叉直通交叉1.4.5卡线钳介绍卡线钳可以完成剪线、肃线和压线三个步骤，是制作网线的首选工具。卡线钳种类很多，具体使用时参考使用说明，本实验采用市场上比较常见的品种子选手，如图1-8所示。1.5设备列表网线4段，卡线钳2把，水晶头若干，电缆测试仪2台；每组4名同学，两两合作进行实验。1.6实验预配置任务实验指导老师需在实验前为每个实验小组准备5米。1.7通用规则在开始实验前必须阅读整个实验内容。除非特别说明，否则不要配置任何与本实验要求无关的内容。1.8实验步骤第一步：剥线剪线刀口夹槽剥线刀口用卡线钳剪线刀口将双绞线端头剪齐，再将双绞线端头伸入肃线刀口，使线头角及前挡板，然后智谋握紧卡线钳同时慢慢旋转双绞线，让刀口划开双绞线的保护皮，取出端头从而剥下保护皮。剥好的线头如图1-9所示。图1-9剥好的线头注意：剥线刀口非常锋利，所至卡线钳力度不能过大，否则剪断芯线，只要看到电缆外皮略有变形就应停止加力，慢慢旋转双绞线；剥线的攻度为13mm~18mm，不宜太长或者太短。第二步：理线双绞线由8根有色导线两两绞合而成，按照568B的线序排列，整理完毕后用剪线刀口将交端修齐。如图1-10所示。图1-10理好的双绞线将线序记录在表1-3中。表1-3网线两端线序引脚号12345678线序线序线序线序线序线序线序线序线序线序第三步：插线一只手捏住水晶头，将水晶头的弹片的一侧向下，另一只手捏平双绞线，稍稍用力将排好的线平行插入水晶头内的线槽中，8条导线顶应插入线槽顶端，如图1-11所示。图1-11插线注意：将并拢的双绞线插入RJ-45接头时橙白线要对着RJ-45的第1只引脚。第四步：压线确认所有导线都到位后，将水晶头放入压线钳夹槽中，用力捏几下压线钳，压紧线头即可。注意：如果测试网线不通，应先把水晶头再用卡线钳狠夹一次，把水晶头的金属片压下去。新手制作的网线不通大多数是由此造成的。按照以上4步制作双绞线的另一端，即可我成制作。第五步：检测这里用的电缆测试仪，测试仪分为信号发射器和信号接收器两部分各有8盏信号灯。测试时将双绞线两端分别插入信号发射器和信号接收器，打开电源。如果网线制作成功，则发射器和接收器上同一条线的指示灯会亮起来，依次从1号到8号。如果网一制作有问题，灯亮的顺序就不可预测。比如：若发射器的第1灯亮时，接收器第7个灯亮，则表示线做错了（不论是直通线还是交叉线，都不可能有1对7的情况）；若发射器的第1个灯亮时；接收器却没有任何灯亮起，那么这只引脚与另一端的任一只引脚都没有连通，可能是导线中间断了，或者是两端到少的一个金属片未接触该条芯线。一定要经过测试，否则断路会导致无法通信，短路有可能会损坏网卡或集线器。如果通过电缆测试仪的检测，说明这根网线制作成功。观察你所做的网线被测试时，发射器和接收器灯亮的顺序各是怎样的，并将结果记录在表1-4中。表1-4发射器和接收器灯亮的顺序发射器接收器发射发射发射发射发射发射发射发射思考题：如果两个接头的顺序发生同样的错误，网线还能用吗？1.9实验总结通过本次实验，应该了解网线制作和测试的方法，熟悉不同RJ-45连接器的线序。虽然本次实验只要注做直通网线，但也应该掌握交叉线的制作方法，理解交叉线和直通的不同应用范围及原理。