云计算学习笔记（4）（网络布线）

网络布线

信号

信号概述

• 什么是信号

  1. 信息：人对现实世界事物存在方式或运动状态的某种认识
  2. 数据：用于描述事物的某些属性的具体量值
  3. 信号：信息传递的媒介

• 信号的分类

  • 模拟信号

    模拟信号是信号参数（幅度，频率等）大小连续变化的电磁波，可以以不同的频率在媒体上传输，是一个连续变化的物理量。

  • 数字信号

    数字信号时不连续的物理量，信号参数也不连续变化。数字信号使用几个不连续的物理状态来代表数字。现在最常见的数字信号是振幅取值一般只有两种（0和1）波形的信号，称为二进制信号。脉冲的出现表示1，不出现表示0。

• 信号在传输过程中的失真

  信号在传输过程中，因为受到外界干扰或传输介质本身的阻抗等特性，会产生一定程度的失真，主要原因如下

  • 噪声

    信号在信道中传输时，往往会受到噪声的干扰。“噪声”的简单定义：在信号的传输，处理过程中，由于设备自身，环境干扰等原因产生的附加信号。这些信号与输入信号无关，是有害的。

  • 衰减

    信号随着传播距离的增加，能量会逐渐减少。

    模拟信号和数字信号在传播过程中都存在衰减，为了补偿衰减，在传输过程中要对模拟信号（使用放大器）和数字信号（中继器）尽行放大处理。模拟信号的问题在于当它被放大时，伴随的累积噪声也将被放大。

数字信号的优势

• 抗干扰能力强

  模拟信号在传输过程中与叠加的噪声很难分离，噪声会随着信号一起被传输、放大，严重影响信号质量。

  数字通信中的信息是包含在脉冲的有、无之中的，只要噪声绝对值不超过某一阈值，接收端便可判别脉冲的有无，以保证通信的可靠性。

• 传输距离远并能保证质量

  因为数字通信采用再生中继方式，能够消除噪声，所以再生的数字信号和原来的数字信号一样，可继续传输下去，这样通信距离便不受影响。

传输介质的连接与布线

光纤概述

• 光纤的特点

  • 传输带宽高
  • 传输距离远
  • 抗干扰能力强

• 光脉冲在光纤中的传输时利用了光的全反射原理

• 光纤分为单模光纤和多模光纤

  单模光纤	多模光纤
  用于高速度，长距离	用于低速度、短距离
  设备成本高	设备成本低
  端接较难	端接较易
  窄芯线，需要激光源	宽芯线，聚光好，光源可采用激光或者发光二极管
  耗散极小，高效	耗散大，低效
  黄色外皮	橙色或水绿色外皮

双绞线概述

• 双绞线

  • 总共8根双绞线，凉凉绞合在一起
  • 常用的有5类、超5类和6类

• 双绞线分类

  • 屏蔽双绞线

    铜线外包裹一层金属网膜

    用于电磁环境非常复杂的工业环境中

  • 非屏蔽双绞线

    用于电磁干扰相对较弱的环境

• 双绞线标准与分类

  • EIA/TIA-568———“商用建筑物电信布线标准”

  • Cat 5

    主要用于100Base-T和10Base-T网络

  • Cat 5e

    衰减更小，串扰更少，性能优于5类线

  • Cat6

    传输速率可达1Gbps

  • Cat 7

    传输频率可达10Gbps

以太网接口

• RJ-45接口

光纤接口

• 分类
  • FC圆形带螺纹光纤接头
  • ST卡接式原型光纤接口
  • SC方形光纤接口
  • LC窄体方形光纤接口
  • MT-RJ收发一体的方形光纤接口

信息插座

• 信息模块
• 信息插座面板

双绞线的连接规范

• EIA/TIA 568A 和 568B

  • T568A：白绿，绿，白橙，蓝，白蓝，橙，白棕，棕

  • T568B：白橙，橙，白绿，蓝，白蓝，绿，白棕，棕

  • 线序1、2 用于发送数据

  • 线序3、6用于接收数据

    管脚号	用途	颜色
    1	发送 +	白绿
    2	发送 -	绿
    3	接受 +	白橙
    4	不被使用	蓝
    5	不被使用	白蓝
    6	接收 -	橙
    7	不被使用	白棕
    8	不被使用	棕

• 线缆的链接

  • 标准网线（又称直通线、平行线、Straight-through）就是RJ-45两端同时采用T568A或T568B标准的接法

  • 交叉网线（Crossover）则一段采用T568A标准制作，而另一端采用T568B标准制作

  • 全反线（Rolled）线序一般是一头为T568B，另外一头的颜色全反过来（线序12345678-87654321），主要连接电脑和交换机，路由器的Console口。

  • 不同设备间用直通线：路由 - 交换、PC - 交换

  • 相同设备间用交叉线：PC - PC，路由 - 路由，交换 - 交换，PC - 路由（PC网口与路由器网口时同类的）

  

  现代设备可以自适应

制作双绞线跳线

• 工具

  压线钳，五、六、七类线水晶头

• 步骤

  1. 将双绞线的外皮剥去适当长度
  2. 将每条线按照线序调整好
  3. 把线头剪齐
  4. 将双绞线插入RJ-45接头
  5. 用压线钳压紧

信息模块的安装

• 信息插座的安装

  • 工具
  • 安装步骤
    1. 将双绞线从底盒中拉出留出合适长度
    2. 用剥线器剥开双绞线的外皮
    3. 将四对线分开
    4. 用打线器将8根线一一压到线槽内

• 注意

  压线时压线器垂直向下，将线压实，并剪掉模块外多余的线

双绞线接通性测试

• 电缆连通性常见问题
  • 线缆开路
  • 线路错接
  • 线缆接触不良
• 检测连通性
  • 工具（简单工具，高级工具）
  • 线缆开路检测
  • 线缆错接检测

无线传输介质

• 利用电磁波充当传输媒体的传输介质
• 包括：无线电磁波、微波、红外线和激光等

无线电波

• 在自由空间（空气和真空）传播的射频频段的电磁波

• 传播特性

  • 频率越低，传播损耗越小，覆盖距离越远

  • 频率越高，系统容量越大，覆盖距离越近

  • 根据传播特性分类

    地波传播（长波）（发射台->接收台）

    天波传播（短波）（发射台->电离层->接收台）

    直线传播（微波）（发射台->中继站->接收台）

微波

• 微波包括

  分米波、厘米波、毫米波

• 地面微波

  • 点到点传送
  • 距离：50 - 100km

• 卫星微波

  • 距离：3.6万km
  • 传输延时长

• 红外线

  • 不受无线电波的干扰，近距离传输
  • 收太阳光的干扰大，不能穿墙

• 激光

  • 传输距离远，延时长
  • 直线传播，不能穿越障碍

无线电波的传输方式

• 直射、反射、折射、透射、衍射、散射

天线

• 用来辐射和接收无线电波的装置
• 一般由振子、馈电网络、外罩三部分组成
  • 振子向空间发射电磁波
  • 馈电网络连接收发信机与天线振子
  • 外罩用来保护天线内部器件

综合布线系统

• 建筑物综合布线系统（PDS）是传输语音、数据、影像和其他信息的标准化布线网络
  • 是建筑物或建筑群内的传输网络
  • 物理结构一般采用模块化设计和星型拓扑结构
  • 使语音和数据通信设备、交换设备和其他信息管理系统彼此相连接