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網(wǎng)絡(luò )傳輸介質(zhì):同軸電纜、雙絞線(xiàn)、光纖詳細介紹

時(shí)間:2020-11-07 18:04:33  作者:  來(lái)源:瀏覽:人次

網(wǎng)絡(luò )傳輸介質(zhì)詳細介紹

網(wǎng)絡(luò )傳輸介質(zhì)詳細介紹
我們常見(jiàn)網(wǎng)絡(luò )傳輸介質(zhì):同軸電纜、雙絞線(xiàn)、光纖,任何的弱電項目基本上都跟他們分不開(kāi),那以它們都是如何在項目中應用呢?本期我們一起來(lái)詳細了解下。

一、同軸電纜
同軸電纜曾經(jīng)是網(wǎng)絡(luò )傳輸的主要介質(zhì),隨著(zhù)時(shí)代發(fā)展,現在已經(jīng)漸漸淘汰。在模擬監控中還有部分應用,當然現在模擬監控也越來(lái)越少了。如圖,早年使用同軸電纜組網(wǎng)的以太網(wǎng):

二、雙絞線(xiàn)

雙絞線(xiàn)是由多組絕緣銅導線(xiàn)相互纏繞而成的線(xiàn)纜,雙絞線(xiàn)內部介質(zhì)也是銅線(xiàn),內部傳輸為電信號,根據電磁原理,變化的電流會(huì )產(chǎn)生磁場(chǎng),纏繞目的是:兩兩抵消磁場(chǎng),降低信號干擾。

最早雙絞線(xiàn)只有2芯,用于電話(huà)數據傳輸,現在已經(jīng)淘汰,目前主流的雙絞線(xiàn)都是4對8芯。

屏蔽雙絞線(xiàn)和非屏蔽雙絞線(xiàn)

雙絞線(xiàn)可以分為屏蔽雙絞線(xiàn)和非屏蔽雙絞線(xiàn),前者由錫箔保護層,能有效防止數據泄密,同時(shí)降低外部環(huán)境對數據傳輸的干擾,我們日常項目中使用最多的是非屏蔽雙絞線(xiàn),價(jià)格較低。 


為什么要用屏蔽雙絞線(xiàn)呢?這里面我們分享一個(gè)小故事
某航天科工企業(yè),發(fā)送火箭,如果內部傳送數據由于干擾,有0.01度的偏差,導彈從A地打到B地,可能就偏離了目標幾百公里。故此類(lèi)高可靠場(chǎng)景,肯定要用屏蔽雙絞線(xiàn),防止外部環(huán)境對內部數據產(chǎn)生干擾。


非屏蔽雙絞線(xiàn)的應用

這個(gè)是我們弱電人接觸的最多的,為什么6類(lèi)線(xiàn)比超5類(lèi)線(xiàn)的傳輸速率快?這是個(gè)好問(wèn)題,做很多項目時(shí),我們都有個(gè)錯覺(jué),覺(jué)得超超5類(lèi)線(xiàn)與6類(lèi)線(xiàn)區別不大,6類(lèi)線(xiàn)與超5類(lèi)線(xiàn)的區別在那里。

超五類(lèi)線(xiàn)(CAT5e):傳輸頻率為100MHz,主要用于百兆或千兆位以太網(wǎng)(千兆比較勉強,標準的線(xiàn)才能達到)。具有衰減小,串擾少,并且具有更高的衰減與串擾的比值(ACR)和信噪比、更小的時(shí)延誤差,性能得到很大提高。實(shí)際項目中,超五類(lèi)線(xiàn)雖然也能傳千兆,但只建議短距離傳千兆使用,長(cháng)距離傳輸千兆可能會(huì )出現不穩定的情況,這也是項目中常出現的故障,而又容易忽略的問(wèn)題。

六類(lèi)線(xiàn)(CAT6):傳輸頻率為250MHz,最適用于傳輸速率高于1Gbps的應用,主要用于千兆位以太網(wǎng)(1000Mbps)。六類(lèi)雙絞線(xiàn)在外形上和結構上與五類(lèi)或超五類(lèi)雙絞線(xiàn)都有一定的差別,不僅增加了絕緣的十字骨架,將雙絞線(xiàn)的四對線(xiàn)分別置于十字骨架的四個(gè)凹槽內,而且電纜的直徑也更粗。

超六類(lèi)或6A(CAT6A):傳輸頻率是500 MHz,最大傳輸速度也可達到10Gbps Mbps,主要應用于千兆位網(wǎng)絡(luò )中。超六類(lèi)線(xiàn)是六類(lèi)線(xiàn)的改進(jìn)版,同樣是ANSI/EIA/TIA-568B.2和ISO 6類(lèi)/E級標準中規定的一種非屏蔽雙絞線(xiàn)電纜,在串擾、衰減和信噪比等方面有較大改善。

七類(lèi)線(xiàn)(CAT7):傳輸頻率至少可達600 MHz,傳輸速率可達10 Gbps,它主要為了適應萬(wàn)兆位以太網(wǎng)技術(shù)的應用和發(fā)展。該線(xiàn)是ISO 7類(lèi)/F級標準中最新的一種屏蔽雙絞線(xiàn)。


八類(lèi)線(xiàn)(CAT8):這里有必要提下八類(lèi)網(wǎng)線(xiàn),跟七類(lèi)網(wǎng)線(xiàn)一樣的是雙層屏蔽(SFTP),它擁有兩個(gè)導線(xiàn)對,2000MHz的超高寬屏,傳輸速率高達40Gb/s,但它最大傳輸距離僅有30m,故一般用于短距離數據中心的服務(wù)器、交換機、配線(xiàn)架以及其他設備的連接。雖然八類(lèi)線(xiàn)傳輸距離短,但傳輸速率和頻率帶寬是遠遠超過(guò)其他類(lèi)的。

三、光纜
光纖是利用光在玻璃或塑料纖維中的全反射原理而達成的光傳導工具。光在光導纖維的傳導損耗比電在電線(xiàn)傳導的損耗低得多,光纖被用作長(cháng)距離的信息傳遞。

光纖特點(diǎn)

重量輕,體積小、傳輸遠(衰減?。?、容量大、抗電磁干擾。光纜一般由多根光纖和塑料保護套管及塑料外皮構成。通??吹焦と朔笤O的黑色線(xiàn)纜叫做光纜,里面包含了多組光纖。下圖為光纖和光纜圖片:


單模光纖
當光纖的幾何尺寸可以與光波長(cháng)相比擬時(shí),即纖芯的幾何尺寸與光信號波長(cháng)相差不大時(shí),一般為5~10um,如OS1 - 10微米單模光纖。

單模光纖光纖只允許一種模式在其中傳播,具有極寬的帶寬,特別適用于 大容量、長(cháng)距離的光纖通信,可傳距離10KM、40KM、80KM、100KM。


多模光纖
多模光纖纖芯的幾何尺寸遠大于光波波長(cháng),一般為50um、62.5um;允許多種模式光信號傳播;多模光纖僅用于短距離(500米以?xún)龋┑墓饫w傳輸通信。

OM(Optical Mode)是光模式的意思。是多模光纖表示光纖等級的標準。
 OM1、 OM2、 OM3分別多模光纖的3個(gè)等級,不同等級傳輸時(shí)的帶寬和最大距離不同,如表:

千兆和單模對比如下表,非常重要,希望大家理解并記?。?/p>


四、交換機光接口、光模塊、光纖

這是一個(gè)24口接入交換機,24個(gè)千兆電口+4個(gè)千兆光口。(不要以為24口交換機就只有24個(gè)接口,而是指下行連接用戶(hù)的接口有24個(gè))。

要使用光接口首先需要安裝光模塊。目前大部分場(chǎng)景使用的均為雙線(xiàn)光模塊和雙線(xiàn)光纖,部分場(chǎng)景(如平安城市)可能使用單芯光模塊和單芯光纖跳線(xiàn)。

交換機光接口類(lèi)型

如上為光模塊接口,目前最常用的光模塊接口有SFP(千兆光接口)、SFP+(萬(wàn)兆光接口)、QSFP+(40G光接口)。

萬(wàn)兆向下兼容千兆,畢竟SFP+和SFP接口大小一樣,也就是萬(wàn)兆光接口可以插千兆光模塊,一般情況都是向下兼容的,部分廠(chǎng)商部分產(chǎn)品可能不能自適應,需要手動(dòng)指定速率。

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40G不兼容10G。40G光接口是QSFP+,而10G是SFP+,兩者接口大小不一樣,故10G光模塊是不能直接往40G接口上插的。

那問(wèn)題來(lái)了,如果交換機都是40G接口,但有10G接口需要,怎么辦呢?其實(shí)也很簡(jiǎn)單,有1分4的線(xiàn)纜,可以將40G接口分成4個(gè)10G接口使用,也可以將1個(gè)100G接口分成40個(gè)25G接口使用。

QSFP+ to 4SFP+高速電纜,一端是40Gb/s 的QSFP+接口,另一端是4個(gè)10 Gb / s的SFP+ 接口。

如果只有10G接口,想要達到40G怎么辦? 端口聚合/鏈路捆綁。不同廠(chǎng)商光模塊,能不能相互兼容? 一般均兼容,但現在很多廠(chǎng)商產(chǎn)品,插非原廠(chǎng)光模塊會(huì )報錯,但不影響使用。

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前面給大家介紹了很多接口,連接器,不少人應該已經(jīng)有點(diǎn)暈了,這里給大家做一個(gè)總結。

總結
1、相比之下,光纖會(huì )復雜得多。光纖交換機光口不同速率接口類(lèi)型是不一樣的,比如前面介紹的SFP(千兆光接口)、SFP+(萬(wàn)兆光接口)、QSFP+(40G光接口)。
2、要使用交換機上萬(wàn)兆光口,需要插上SFP+萬(wàn)兆光模塊,萬(wàn)兆雙芯光模塊(雙芯最常用,一收一發(fā))會(huì )有兩個(gè)LC接口。
3、如果是兩臺交換機相聯(lián),即需要LC-LC光纖跳線(xiàn),如果交換機和配線(xiàn)架相聯(lián),則看配線(xiàn)架類(lèi)型,若對端是FC配線(xiàn)架,需要跳線(xiàn)是LC-FC跳線(xiàn)。

 

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