光基础知识及SICOM6000交换机

⁗王立涛客户服务部光通信基础知识&SICOM6000介绍应和利时公司要求本PPT协作思路如下：1.光纤基础知识，光缆连接、熔解知识，检验光缆通信的方法，手段等知识。2.SICOM62246448等网络交换机的功能、技术指标分析讲解。3.结合工程实际，说明交换机的使用、配置和注意事项PPT写完后本页删除工业数据通信方式的演变电缆双绞线光纤通信几十波特—几K波特几兆—百兆光纤通信基础知识多模光通信单模光通信多模光缆（50UM）、多模光器件单模光缆（10UM）、单模光器件n1n250n1n210光纤基础知识—波长的选择FirstWindowSecondWindowThirdWindow波长(nm)8001200160008Loss(dB/km)4多模(MD)工作于850nm和1300nm单模(SM)工作于1310nm和1550nm多模与单模光纤MULTIMODEFIBER–HugeVolumeShortDistance2kmor5kmSINGLEMODEFIBER–HugeVolumeLongDistanceFrom2kmto100kmCoreCladdingCoatingMultimodeFiberPoweredbyLEDsandVCSELsat850nmand1300nmLowcostelectronicsUsuallyHasORANGEJacketingShortDistances(2km)Greatfor:LocalAreaNetworks,CCTV,CampusAreaNetworks,OfficesandManufacturingInexpensiveforShortDistances,ExpensiveforLongDistanceCoreDiameters:50um,62.5um&100umSinglemodeFiberPoweredbyLasersat1310nm,1550nmand1625nmHighPowerLongDistance–2kmto100kmGreatfor:WideAreaNetworks,Metro.AreaNetworks,CATV,Utilities&TelcosInexpensiveforLongDistanceComparedtoCopper,ExpensiveforShortDistanceCoreDiameter:9umUsuallyhasYELLOWJacketing光缆结构表皮(材料PVC)抗拉材料缓冲填充物核光纤接头光缆的接合Mechanical机械式Quick快速Littlespecializedequipmentrequired一般不需特殊设备Newtechniquesandspliceconnectorshaveimprovedthelosspersplice(some0.1dB)新技术和连接器改善了接合的损耗Goodforemergencyfieldrepairs,lowvolumes应急，小数量Fusion熔结Requiresspecial,expensiveequipment需要特殊设备Verylowloss(canbe0.05dB)极低的损耗Theonlymethodforlong-haullinks长距离链路的唯一方法激光产品的级别ClassI－无危险ClassIIa－观看时间小于1000秒则安全ClassII－长期观看有危险ClassIIIa－直接观看有严重危害ClassIIIb－直接辐射对眼睛和皮肤有严重伤害ClassIV－直接观看或散射对眼睛和皮肤有严重伤害LASERWARNINGTIA/EIA568BStandardCable－电缆Maximumfiberlossperkm(at850nm)3.75dBMaximumfiberlossperkm(at1300nm)1.5dBMaximumfiberlossperkm(at1310nm)1.0dBMaximumfiberlossperkm(at1550nm)1.0dBConnections(DuplexSCorST)－连接器Maximumadapterloss:0.75dBMaximumspliceloss:0.3dBLinkLengths(backbone)－链路长度SegmentHC-ICIC-MC62.5/125Multimode500m1500m50/125Multimode(underproposal)8/125Singlemode500m2500m光链路损耗的原因光缆的材料纯度材料密度的变化光缆的弯曲程度宏观弯曲(安装问题)微观弯曲(产品制造问题)光缆接合以及连接的耦合损耗不洁或连接质量不良BarefiberThismakesyousaybadwords.密度改变DensityChange气泡Bubble杂质ImpurityMicrobend裂纹Macrobend造成衰减的原因1.光纤本身的缺陷光束扩展，致使光的能量发生分散色散、杂质散射、光纤微裂痕白光λ１λnλ１λ１光纤通信基础知识n2λ１色散、杂质散射、光纤微裂痕光束扩展，致使光的能量发生分散光束在光纤中的传输影响光传输距离的几个因素全反射的原理传输杂质微裂痕光纤通信基础知识动态范围=发光功率-接收灵敏度发光功率接收灵敏度光传输的动态范围光接收器件对最小光能量有效响应---光端机产生误码的临界点LD/LED近场有效光能量的大小动态范围值的大小是决定传输距离的重要因素光通信的基本知识多模光通信多模通信的特点多模近场光斑λ1λ2λ3光传输的损耗大（色散、杂质散射、微裂痕）传输距离近，0—5KM（强度光学），发光功率-接收灵敏度=光传输的动态范围光纤、光器件制作工艺简单目前主要应用在工业控制领域、校园网络等短距离通信光通信基础知识λ0单模光通信单模光近场光斑单模光通信的特点传输损耗小（色散、杂质散射、微裂狠）1310nm波长传输距离40KM，1550nm波长传输距离80KM主要应用范围为电信、交通、电力、军队等行业长距离通信光缆连接示意图终端盒熔接保护点光缆光缆故障现象与排除终端盒检测点一检测点二检测点三检测点四两点之间光设备通过光缆连接示意图工业以太网设备实际组网光缆尾纤尾纤接头FC、SC、ST光通信设备光纤配线架/终端合光纤配线架/终端合二层交换机二层交换机是数据链路层的设备它能够读取数据包中的MAC地址信息并根据MAC地址来进行交换交换机内部有一个地址表这个地址表标明了MAC地址和交换机端口的对应关系当交换机从某个端口收到一个数据包，它首先读取包头中的源MAC地址，这样它就知道源MAC地址的机器是连在哪个端口上的，它再去读取包头中的目的MAC地址，并在地址表中查找相应的端口，如果表中有与这目的MAC地址对应的端口，则把数据包直接复制到这端口上，如果在表中找不到相应的端口则把数据包广播到所有端口上，当目的机器对源机器回应时，交换机又可以学习一目的MAC地址与哪个端口对应，在下次传送数据时就不再需要对所有端口进行广播了。二层交换机就是这样建立和维护它自己的地址表二层交换机三层交换机三层交换机通过使用硬件交换机构实现了IP的路由功能，从而取代了以往的软件路由。三层交换机可以提供二层交换的网络速度以及每个连接端口的IP路由功能。当基于MAC层的报文被三层交换机所接收，如果其目的地址属于已知地址，那么就直接以二层交换的速度进行交换；如果地址属于其他网络则进行路由。简单的说三层交换机可以进行二层、三层的综合处理，其价格和性能可以达到以往二层交换机的位置，而又可以部分取代传统的路由器。相对于二层交换机，三层交换机具有连接大型网络的能力。物理层链路层网络层三层交换机使用IP的设备A------------------------三层交换机------------------------使用IP的设备B比如A要给B发送数据，已知目的IP，那么A就用子网掩码取得网络地址，判断目的IP是否与自己在同一网段。如果在同一网段，但不知道转发数据所需的MAC地址，A就发送一个ARP请求，B返回其MAC地址，A用此MAC封装数据包并发送给交换机，交换机起用二层交换模块，查找MAC地址表，将数据包转发到相应的端口。三层交换机如果目的IP地址显示不是同一网段的，那么A要实现和B的通讯，在流缓存条目中没有对应MAC地址条目，就将第一个正常数据包发送向一个缺省网关，这个缺省网关一般在操作系统中已经设好，对应第三层路由模块，所以可见对于不是同一子网的数据，最先在MAC表中放的是缺省网关的MAC地址；然后就由三层模块接收到此数据包，查询路由表以确定到达B的路由，将构造一个新的帧头，其中以缺省网关的MAC地址为源MAC地址，以主机B的MAC地址为目的MAC地址。通过一定的识别触发机制，确立主机A与B的MAC地址及转发端口的对应关系，并记录进流缓存条目表，以后的A到B的数据，就直接交由二层交换模块完成。这就通常所说的一次路由多次转发。路由器路由器内部有一个路由表，这表标明了如果要去某个地方，下一步应该往哪走。路由器从某个端口收到一个数据包，它首先把链路层的包头去掉(拆包)，读取目的IP地址，然后查找路由表，若能确定下一步往哪送，则再加上链路层的包头(打包)，把该数据包转发出去；如果不能确定下一步的地址，则向源地址返回一个信息，并把这个数据包丢掉。路由技术其实是由两项最基本的活动组成，即决定最优路径和传输数据包。其中，数据包的传输相对较为简单和直接，而路由的确定则更加复杂一些。路由算法在路由表中写入各种不同的信息，路由器会根据数据包所要到达的目的地选择最佳路径把数据包发送到可以到达该目的地的下一台路由器处。当下一台路由器接收到该数据包时，也会查看其目标地址，并使用合适的路径继续传送给后面的路由器。依次类推，直到数据包到达最终目的地。二层、三层交换机区别二层交换机工作在数据链路层，实现OSI二层交换，数据帧不作任何修改，仅仅进行转发。三层交换机工作在网络层，实现OSI三层交换，数据交换的对象不是数据帧，而是IP数据分组。二层交换机的快速交换功能、多个接入端口和低谦价格为小型网络用户提供了很完善的解决方案。路由器的优点在于接口类型丰富，支持的三层功能强大，路由能力强大，适合用于大型的网络间的路由，它的优势在于选择最佳路由，负荷分担，链路备份及和其他网络进行路由信息的交换等等路由器所具有功能。三层交换机的最重要的功能是加快大型局域网络内部的数据的快速转发，加入路由功能也是为这个目的服务的。如果把大型网络按照部门，地域等等因素划分成一个个小局域网，这将导致大量的网际互访，单纯的使用二层交换机不能实现网际互访；如单纯的使用路由器，由于接口数量有限和路由转发速度慢，将限制网络的速度和网络规模，采用具有路由功能的快速转发的三层交换机就成为首选。SICOM6000系列产品SICOM60001000M三层模块化工业以太网交换机SICOM6224ManagedEthernetSwitch2GigabitFiber/TPports2410/100MTPportsManagedEthernetSwitch4Gigabitfiber/TPports2410/100MTPportsManagedEthernetSwitch4Gigabitfiber/TPports4810/100MTPportsSICOM6424SICOM6448SICOM6000系列产品SICOM6000系列产品SICOM6000系列产品SICOM6000系列产品SICOM6000系列产品SICOM6000系列产品SICOM6000系列产品