第1章网线的制作和应用
实验1 直连双绞线的制作和应用
双绞线一般分为屏蔽双绞线（STP）和非屏蔽双绞线（UTP）两类。如果没有特殊要求，在计算机网络中一般使用非屏蔽双绞线，所以本节主要以非屏蔽双绞线为例进行介绍。
1.1.1 实验概述
双绞线一般用于星型网络的布线，每条双绞线通过两端安装的RJ-45连接器（俗称水晶头）将各种网络设备连接起来。双绞线有其标准的连接方法，目的是保证线缆接头布局的对称性，这样就可以使接头内导线之间的干扰相互抵消，增强双绞线的抗干扰能力。
1．实验目的
通过本实验，在学习直连双绞线的工作原理的基础上，掌握直连双绞线的制作方法和在计算机网络中的应用。
2．实验原理
双绞线的连接，如图1-1所示、图1-2所示和图1-3所示。
图1-1  直连双绞线在网络中的应用图1-2 通过直连双绞线连接设备
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图1-3 用直连双绞线连接两台交换机
不同生产商的产品的标志可能不同，但一般都包括以下一些信息：
·双绞线类型
· NEC/UL防火测试和级别
· CSA防火测试
·长度标志
·双绞线的生产商和产品号码
以下是一根双绞线上的记号，我们以此为例说明不同记号标志的含义：
A V AYA-C SYSTEIMAX 1061C+ 4/24AWG CM VERIFIED UL CAT 5E  31086FEET -09745.0 METERS，这些记号提供了这条双绞线的以下信息：
· A V AYA-C SYSTEMIMAX：指的是该双绞线的生产商。
· 1061C+：指的是该双绞线的产品号
· 4/24 AWG：说明这条双绞线是由4对24 AWG导线的线对所构成。铜电缆的直径通常用AWG(American Wire Gauge)单位来衡量。通常AWG数值越小，电线直径越大。我们通常使用的双绞线都是24AWG。
· CM：是指通信通用电缆，CM是NEC（美国国家电气规程）中防火耐烟等级中的一种。
· VERIFIED UL：说明双绞线满足UL（Underwriters Laboratories Inc，保险业者实验室）的标准要求。
·
CAT 5E：指该双绞线通过UL测试，达到超5类标准。双绞线种类有3类、4类、5类、超5类、6类、7类几种，目前市场上常用的双绞线是5类、超5类和6类。5类线主要是针对100Mbit/s网络提出的，该标准较为成熟。后来开发千兆以太网时许多厂商把可以运行千兆以太网的5类产品冠以“增强型”Enhanced Cat 5（简称5E）推向市场，5E也称为“超5类”或“5类增强型”，但是超5类在千兆网络中的连接距离只有25m，而真正用于千兆网络的则是2002年6月正式制定的6类标准。使用6类标准的千兆网络的连接距离为标准的100m。
· 31086FEET 09745.0 METERS：表示生产这条双绞线时的长度点。这个标记我们购买双绞线时非常实用。如果想知道一箱双绞线的长度，可以通过双绞线的头部和尾部的长度标记相减后就可以得出。
如图1-4所示，双绞线中的导线一般为4对共8根，其中每2根相互绞挠在一起，每根导线标有不同的颜标明，如图1-4所示。
图1-5所示的线序是UTP EIA/TIA （Electronic Industries Association and Telecommunications Industry Association，电子工业联合会和电信工业协会）568B标准，其中RJ-45连接器（其中，字母RJ表示registered jack；45表示带8根导线的物理连接器）中不同·2·
第1章网线的制作和应用的针（也称为“引脚”）具有不同的功能。
图1-4 超五类非屏蔽双绞线图1-5  RJ-45连接器中的导线顺序表1-1和表1-2分别描述了EIA/TIA 568A和EIA/TIA 568B两种常用的双绞线布线标准。
表1-1  EIA/TIA 568A线缆标准
顺序所属线对颜功能
针1 对2 白绿 Tx＋
针2 对2 绿 Tx－
针3 对3 白橙 Rx＋
针4 对1 篮在10BaseT和100BaseT中未使用
针5 对1 白篮在10BaseT和100BaseT中未使用
针6 对3 橙 Rx－
针7 对4 白棕在10BaseT和100BaseT中未使用
针8 对4 棕在10BaseT和100BaseT中未使用
表1-2  EIA/TIA 568B线缆标准
顺序所属线对颜功能
针1 对2 白橙 Tx＋
针2 对2 橙 Tx－
针3 对3 白绿 Rx＋
针4 对1 篮在10BaseT和100BaseT中未使用
针5 对1 白篮在10BaseT和100BaseT中未使用
针6 对3 绿 Rx－
针7 对4 白棕在10BaseT和100BaseT中未使用
针8 对4 棕在10BaseT和100BaseT中未使用
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3．实验内容和要求
（1）掌握双绞线的组成
（2）掌握直连双绞线的用途
（3）掌握EIA/TIA 568A和EIA/TIA 568B的线缆标准
（4）以EIA/TIA 568B标准为例，掌握直连双绞线的制作方法
1.1.2 实验规划
1．实验设备
（1）水晶头
（2）5类或超5类双绞线
（3）专用压线钳
（4）双绞线测试工具。可以使用简单的连通性测试工具，在条件许可时可以使用专业的测试仪，如Fluke NetTool等。
（5）交换机或集线器（每组1台）
（6）计算机（至少2台）
2．实验拓扑
为了验证双绞线制作的效果，既可以使用双绞线测试工具，也可以用所制作的直连双绞线来连接计算机和交换机（或集线器），再通过相关指标灯的工作状态以及操作系统中的ping 命令来测试其连通性，网络拓扑如图1-6所示。
图1-6 用于测试直连双绞线连通性的网络拓扑
1.1.3 实验步骤
在掌握了直连双绞线的工作特点和相关标准后，下面以EIA/TIA 568B标准为例，介绍双绞线的具体制作方法。具体步骤如下：
（1）根据需要的长度截取一段双绞线，但最长不允许超过100m。
（2）将双绞线的一端插入压线钳的剥线端（注意要将双绞线插到底，如图1-7所示），将双绞线的外皮剥去一小段，大约1.2cm。
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第1章网线的制作和应用（3）根据如表1-2所示的排线顺序将双绞线插入RJ-45连接器，注意要插到底，直到在另一端可以清楚地看到每根导线的铜线芯为止。如果制作的是屏蔽双绞线，还要注意将双绞线外面的一层金属屏蔽层压入RJ-45连接器的金属片下，不能脱离，否则起不到屏蔽的作用。
（4）将RJ-45接头放入压线钳的RJ-45插座，然后用力压紧，使RJ-45接头中的金属针压入到双绞线中，保证与导线良好接触，如图1-8所示。
图1-7 剥去一端的外皮图1-8 将RJ-45中的金属针压入双绞线中至此，双绞线一端的接头已制作好。通过相同的方法，制作双绞线的另一端。
1.1.4 结果验证
1．使用网络测试仪测试，如图1-6所示。
2．使用Ping命令测试，如图1-7所示。
图1-9 使用简易双绞线测试工具测试网线的连通性图1-10 利用ping命令测试网络的连通性
实验2 交叉双绞线的制作和应用
在实验1中，我们介绍了直连双绞线RJ-45连接器中线序的分配特点，并完整地介绍了直连双绞线的制作和测试方法。在实验1的基础上，下面介绍交叉双绞线（简称“交叉线”）的制作和应用。
1.2.1 实验概述
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在实际应用中，双绞线一般以直连方式连接计算机和交换机。但随着以太网接口在路由器、防火墙等设备上的广泛使用，在一些情况下需要利用交叉线来连接网络设备。
1．实验目的
通过本实验，在学习交叉线工作原理的基础上，掌握交叉线的制作方法和在网络中的应用。同时，对比直连双绞线和交叉双绞线的线序排列，进而分析两者的不同应用。
2．实验原理
假设交叉线的两端分别为A和B，在制作线缆时其中一端（假设为A端）采用EIA/TIA 568A 或EIA/TIA 568B标准，而在另一端（假设为B端）的针1连到A端的针3，针2连到A端的针6。交叉线用于连接相似的设备，例如交换机/Hub到交换机/Hub[如图1-11（a）所示]、路由器/PC到路由器/PC[如图1-11（b）所示]。
用路由器连接两台电脑
图1-11 用交差线连接的设备
如图1-12所示，用交叉线将两个交换机相连时，要注意交换机端口的标记，当两个交换机端口标记相同时（两个都为圈“○”或者叉“×”）才需要使用交叉线相连。
图1-12 用交叉线连接两台交换机
3．实验内容和要求
（1）进一步掌握双绞线中每根导线的功能及连接特点
（2）比较直连双绞线和交叉线的线序特点
（3）进一步掌握EIA/TIA 568A和EIA/TIA 568B的线缆标准
（4）以EIA/TIA 568B标准为例，掌握交叉线的制作方法
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