实验1 双绞线制作和测试

曾巧文 发布于:2011-9-15 0:47 分类:计算机网络 标签: 双绞线

1.1实验目的

1熟悉直连线(straight-through cable)和交叉线(crossover cable)的使用与区别

2了解TIA/EIA 568A568B标准的颜色排列

3.掌握RJ-45接口的双绞线制作

4熟练掌握利用测线仪诊断网线的故障

1.2 实验原理 1.2.1 双绞线简介

在计算机网络的各种传输介质中,双绞线是使用最广泛的一种,而在现在常见100Mbps快速以太网中,普遍使用的是5类(CAT-5 UTP)或者是超5类(CAT 5e UTP)非屏蔽双绞线。

双绞线里面有4对相互绞合起来的铜线,每对铜线彼此绞合可以消除电流通过铜介质时产生的电磁辐射。四对铜线的颜色为蓝,蓝白,绿,绿白,橙,橙白,棕,棕白。由于不同颜色的一对线的绞合程度是不同的,绞合程度越紧密其通信质量就越高,所以在制作双绞线时要严格按照TIA/EIA给出的标准来进行颜色的排列。

 CAT-5 UTP使用的接口为RJ45register jack 45)接口,又称水晶头接口(如图1-1)。在RJ45接口上,共有铜片8个引脚,每个引脚都负责不同的传输功能,而每个引脚刚好与双绞线的8根铜线相对应。计算机之间在进行的网络数据传输时,首先由计算机网卡把二进制比特序列转换成数字信号,数字信号通过RJ45的引脚传送到双绞线上,接着传输到接收方的计算机,接收方计算机在对信号进行解码,得到出原来的比特序列。

                         1-1 RJ 45 接口示意图

1.1.2  TIA/EIA 568A568B标准

国际电工委员会和国际电信委员会EIA/TIA ( Electronic Industry Association / Telecommunication Industry Association) 已经制定了UTP网线的国际标准,并根据使用领域的不同分为几个类别(Category或者Cat),每种类别的网线生产厂家都会在其绝缘外皮上标注其种类,如Cat-5Category-5

EIA/TIA在布线标准中规定了两种双绞线的线序568A568B,其标准颜色排列如图1-2 

1-2 TIA/EIA  568A568B标准

注意:以上两种颜色排列有以下规律:(1)纯色和非纯色线为一对,相互隔开;(2568A568B标准中,只有1236 是不同的(12为一对,36为一对),其他的线颜色都是相同的。

1.1.3 直连线和交叉线

其中双绞线根据其两端线序排列的不同,可以分为直连线,交叉线和全反线。

双脚线两线两端遵循相同线序标准的为直连线,遵循不同标准为交叉线,两端颜色排列完全相反的为全反线。

在进行设备的连接时,必须正确选择使用以上三种线缆。设备的RJ-45接口又分为MDIMedia Dependent Interface)和MDIX两类。当两种类型的接口通过双绞线互连时,必须使用交叉线;当不同类型的接口互连时,必须使用交叉线。其原理如图1-3

1-3 双绞线和交叉线的工作原理图

在上图中,可知RJ-458个引脚具有不同的功能。RD用于接收信号,TD用于发送信号,NC为备用接口。在Cat-5 UTP8个引脚中,真正用于传输信号的只有1236等四个引脚,而在Cat-6组建的千兆以太网中,则使用全部8个引脚。

直连线和交叉线和全反线的制作和使用如表1-1

 

 

 

 

 

1-1 直连线、交叉线和全反线的制作和用途

 

直连线

交叉线

全反线

两端颜色排列

两端排列标准相同(568A-568A)或(568B-568B

两端颜色排列标准不同(568A-568B

两端颜色排列完全相反

用途

用于连接对等的端口(PCHub,

PCSwitch,

SwitchRouter)

用于连接不对等端口

(例如PCPC, SwitchSwitch, RouterRouter,

PCRouter

用于连接交换机或者路由器的控制口

注意:现在很多网络设备的接口有自适应性,所以在进行连接的时候,使用直连线和交叉线都可以。但一般在两台计算机之间的互连中,记得要使用交叉线。实验中制作直连线时采用两端都是568B标准。

1.1.4 双绞线的制作

制作双绞线时要用到的工具为压线钳(如图1-4),完成剪线、剥线和压线三个步骤。具体步骤参照实验内容。

1-4 压线钳

1.1.5 双绞线的测试

在制作完双绞线之后,对双绞线进行测试,要用到网络测线仪。把一端的RJ45连接头插入测线器的发送端,另一头插入测线器的接收端。把测试选择开关置于“直通”,开启电源,观察每端的8个指示灯的情况。如果8个指示灯全亮,则说明网线制作成功,如果其中某个灯没有亮,说明其中的芯线已断开了。

注意:常见的问题如下:

1)颜色排列顺序错误;

2)芯线插入RJ-45接口的线槽过浅,未能接触到铜片;

3)在压线时用力太小,导致铜片和芯线接触不良;

4)剪线时力度过大,已经把芯线剪断。

1.3 实验环境

实验分组进行。每组配给五类UTP电缆若干米,RJ45连接头(水晶头)若干个,双绞线压线钳1把,测线器一套。

       用交叉线连接两台PC,两台PC在同一子网内

                      1-5  使用交叉线互连两台计算机

1.4 实验内容

1.RJ45接头网线的制作

1) 准备

2) 剥线

 3) 排列电缆

                    

 

 

 

 

 

 

 

4) 剪断并放入插头

 

 

 

 

 

 

 

5) 压实压紧,制作完成

 

 

 

 

2. 网线的测试

   把一端的RJ45连接头插入测线器的发送端,另一头插入测线器的接收端。把测试选择开关置于“直通”,开启电源,观察每端的8个指示灯的情况。

3. 制作交叉线连接两台PC

   1)利用制作好的交叉线把两台PC进行物理连接

   2)要把两台PCIP地址设置为同一网段。

(提示:可以分别设置为192.168.0.1192.168.0.2,掩码为255.255.255.0ip地址设置界面如下:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

   3) 利用ping 命令测试两台计算机是否连通。

Ping命令的用例: Ping   192.168.0.2 (对方的IP地址)           

如果有数据返回提示,则证明已经连通,否则不同

不能连通的情况

1.5 小结与思考

   本实验主要掌握直连线和交叉线的区别、用途和制作,属于计算机网络实验中最基础的一个,另外使用交叉线实现网络的互连可加深对网络数据传输过程的理解。同学们可深入探讨交叉线和直连线的在物理工作模式上的区别,思考RG-45接口的工作原理。

   思考:除了使用交叉线实现两台计算机的相互外,还有什么方法可以实现两台计算机的相互通信。

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