计算机网络实验——网线的制作和测试
一、实验目的
1. 了解双绞线的特性与应用场合;
2.熟悉T568A和T568B标准线序的排列顺序;
3.掌握双绞线的制作方法;
4.掌握线缆测试的简单方法,学会使用简易测线仪,了解状态指示灯的含义。
二、实验要求
1. 熟悉各种网络元件,了解设备功能;
2. 准备实验工具:双绞线、水晶头、压线钳、剥线钳、测试仪;
3. 掌握不同网线应用场合,能够制作标准网线;
4. 能够熟练使用测试仪进行连通测试。
三、实验内容
1. 直通线的制作;
2. 交叉线的制作;
3. 网线的连通性测试;
4. 认识常用联网设备。
四、实验步骤
1. 认识制作网线过程中用到的材料和工具
双绞线 (Twisted Pair Cable)
双绞线是由多对导线组成的一种电缆类型,每一对导线相互扭绞在一起,以减少电磁干扰。这种结构有助于提高信号传输的质量,并且能够有效抵抗外部电磁干扰。双绞线主要分为屏蔽双绞线(STP, Shielded Twisted Pair)和非屏蔽双绞线(UTP, Unshielded Twisted Pair)。其中,UTP因为成本较低、安装方便而被广泛使用。
压线钳 (Crimping Tool)
压线钳是一种专门用于制作网线接头的工具,它可以将水晶头牢固地压接到双绞线上。使用时,首先需要将剥去外皮的双绞线按照特定的顺序(如T568A或T568B标准)排列好,然后插入水晶头内,最后用压线钳将水晶头的金属片压紧到双绞线的铜芯上,确保良好的电气接触。
水晶头 (RJ45 Connector)
水晶头,也称为RJ45连接器,是连接双绞线与网络设备(如计算机、路由器等)的标准接口。它由塑料外壳和内部的金属触点组成,可以插入到网络设备的RJ45插槽中。制作网线时,需要将双绞线的各色线按照规定的顺序插入水晶头的相应位置,然后使用压线钳固定。
测试仪 (Network Tester)
网络测试仪是用来检测网线连接是否正确以及信号传输质量的设备。它可以帮助用户检查网线是否有断路、短路或者错序等问题,确保数据能够稳定可靠地传输。一些高级的网络测试仪还具有测量线缆长度、识别线缆类型等功能。
2. 双绞线连接标准
EIA/TIA 568A 标准
线序:绿白 - 1,绿 - 2,橙白 - 3,蓝 - 4,蓝白 - 5,橙 - 6,棕白 - 7,棕 - 8
特点:568A 标准较早被采用,在某些商业环境中较为常见。它最初设计时考虑到了电话系统的兼容性,因此在一些旧的或特定的网络配置中可能会看到568A的应用。
适用场景:通常用于数据通信,特别是当需要与传统的电话线路共存时。
EIA/TIA 568B 标准
线序:橙白 - 1,橙 - 2,绿白 - 3,蓝 - 4,蓝白 - 5,绿 - 6,棕白 - 7,棕 - 8
特点:568B 标准是目前更为普遍使用的标准,尤其是在新建的网络基础设施中。它的线序更容易记忆,同时也更符合大多数现代网络设备的要求。
适用场景:广泛应用于新的网络安装,包括家庭和企业环境中的局域网(LAN)建设。
虽然568A和568B之间存在差异,但两者都是有效的标准,可以实现高速的数据传输。重要的是在整个网络布线过程中保持一致性,即如果选择了568A标准,则整个网络的所有连接都应遵循568A;同样地,如果选择了568B标准,那么所有连接都应遵循568B。这样可以避免由于线序不匹配导致的连接问题。
3. 直通线和交叉线
直通线(Straight-Through Cable)
直通线是指两端采用相同标准(如568A或568B)的线序进行连接的网络线。这意味着,在这种类型的电缆中,RJ45接头的每一根线在另一端都有相同的对应位置。
线序:
通常遵循T568A或T568B标准。
T568B线序为:白橙/橙/白绿/蓝/白蓝/绿/白棕/棕。
T568A线序为:白绿/绿/白橙/蓝/白蓝/橙/白棕/棕。
应用场景:
连接计算机到交换机、路由器或集线器等网络设备。
连接ADSL调制解调器到路由器。
基本上用于任何需要将终端设备连接至中心网络设备的情况。
交叉线(Crossover Cable)
交叉线是指一端使用T568A标准而另一端使用T568B标准的线序进行连接的网络线。这种设计使得两台同类设备可以直接相互通信,而不需要通过中间设备(如交换机)来管理数据流。
线序:
一端采用T568A标准,另一端采用T568B标准。
一端为白绿/绿/白橙/蓝/白蓝/橙/白棕/棕,另一端为白橙/橙/白绿/蓝/白蓝/绿/白棕/棕。
应用场景:
连接两台计算机直接通信。
连接两个交换机或两个路由器之间。
当需要绕过中心网络设备,使两台同类型设备直接相连时使用。
4. 双绞线制作过程
剥线:
利用工具剪下适当长度的双绞线,利用工具将双绞线外皮减去2.5cm。
排列4对线
剥去双绞线外皮后,将不同颜色的4对线,按照橙、蓝、绿、棕的顺序从左到右排列。
理线
小心拨开4对线,捋直每根线,按照即白橙、橙色、白蓝、蓝色、白绿、绿色、白棕、棕色进行排序。
排序并整理
遵循EIA/TIAT568B标准制作接头,线对颜色需要注意:从左数第3根和第5根互换。按照白橙、橙色、白绿、蓝色、白蓝、绿色、白棕,棕色进行排序。
插线
将裸露的双绞线用工具剪至14mm长,将双绞线的每一个线依次放入RJ-45接头引脚内,RJ-45接头铜片向上,第一只引脚放白橙线,依次类推。
压线
确定每根线位置后,使用压线钳压接RJ-45水晶头。
5. 网线测试
依据表中测试灯的闪动顺序判断网线是否合格。
直通线测试时灯闪动顺序序 | 交叉线测试时灯闪动顺序线测闪动顺序 | ||
主机端指示灯 | 测试端指示灯 | 主机端指示灯 | 测试端指示灯 |
1 | 1 | 1 | 3 |
2 | 2 | 2 | 6 |
3 | 3 | 3 | 1 |
4 | 4 | 4 | 4 |
5 | 5 | 5 | 5 |
6 | 6 | 6 | 2 |
7 | 7 | 7 | 7 |
8 | 8 | 8 | 8 |
测试现象与表中一致,网线合格。
五、实验结果及分析
1. 制作网线过程中遇到什么问题,如何解决的?通过该实验有何收获?
问题:
实验中,将双绞线插入水晶头时,双绞线错位,导致网线不合格。
解决:
再捋顺之后,再一次用剪刀进行剪裁,经由挤压,位置更加稳定,进入水晶头时,不易错位,同时更容易插入。
收获:
掌握了双绞线的特性和应用场合,熟悉了T568A和T568B标准线序的排列顺序。实验中,我学会了如何剥线、排列线序、插线和压线,成功制作了直通线和交叉线。使用简易测线仪进行连通测试,了解了测试灯的闪动顺序及其含义。通过实际操作,解决了双绞线错位的问题,提升了动手能力和故障排查能力。此外,我还了解了常用网络设备的基本功能和应用场景,加深了对H3C交换机和路由器命名规则的理解。这次实验不仅巩固了理论知识,还增强了团队合作和沟通能力。
- 上网查阅H3C交换机和路由器命名规则,判断实验室目前设备级别。
交换机命名规则
H3C交换机的命名通常包含以下几个部分:
品牌标识:H3C
产品系列:S代表Switch(交换机)
型号数字:表示不同的产品系列和性能等级。例如,S5130、S7500E等。
功能扩展字母:这些字母表示额外的功能或特性,比如:
SI:Smart Integrated | 智能集成型,适用于中小企业 |
EI:Enterprise Intelligent | 企业智能型,适用于中大型企业 |
HI:High-end Intelligent | 高端智能型,适用于大型企业和数据中心 |
V2:Version 2 | 第二代产品 |
G:Gigabit | 千兆 |
X | 表示增强型或者扩展功能 |
F | Fast,快速 |
P | PoE(Power over Ethernet),以太网供电 |
S | Stackable,可堆叠 |
路由器命名规则
品牌标识:H3C
产品系列:SR代表Service Router(服务路由器)
型号数字:同样用于区分不同的产品系列和性能等级。例如,SR6608、SR8808等。
功能扩展字母:与交换机类似,这部分字母用于标识特殊功能或版本,如:
X | 表示增强型或具备特定扩展能力 |
EI | 企业智能型 |
HI | 高端智能型 |
V,Version | 版本号 |
实验室设备级别
H3C MSR 810-W-DB:小型企业级或SOHO级
H3C MSR 36-40:中型企业级
H·3C MSR 26-00:中小企业级
H3C S5130S-28P-EI:中高端企业级
H3C S5560-30S-EI:高端企业级
- 上网查阅关于光纤、电缆、双绞线(五类、六类、七类等包括超*类)有何不同,适用于哪些场景?
类别 | 特点 | 应用场景 |
光纤 | 高带宽:光纤的传输速率非常高,可以达到几Gbps甚至更高。 长距离传输:光纤可以支持非常远的传输距离,通常可达几十公里甚至更远。 抗干扰能力强:光纤不受电磁干扰的影响,适合在强电磁环境下的应用。 安全性高:光信号不易被窃听,安全性较高。 体积小、重量轻:相比其他类型的电缆,光纤的直径更细,重量更轻。 | 长距离通信,如跨城市或跨国的数据传输。 数据中心内部或之间的高速连接。 高带宽需求的应用,如高清视频传输、大数据处理等。 强电磁干扰环境,如工业控制、医疗设备等。 |
电缆 | 类型多样:包括同轴电缆、电力电缆等。 传输速率:一般较低,适用于特定的传输需求。 | 同轴电缆:早期的有线电视网络、模拟视频传输等。 电力电缆:电力传输、配电系统等。 |
五类线 | 最大传输速率:100Mbps 最大传输距离:100米 抗干扰能力:一般 成本:较低 | 早期的局域网(LAN)建设,如办公室、学校等。 适用于100Mbps以下的网络需求。 |
超五类线 | 最大传输速率:1000Mbps(1Gbps) 最大传输距离:100米 抗干扰能力:较好 成本:适中 | 普通办公环境,如中小企业、学校等。 适用于1Gbps以下的网络需求。 |
六类线 | 最大传输速率:10Gbps(在55米内) 最大传输距离:100米(1Gbps),55米(10Gbps) 抗干扰能力:非常好 成本:较高 | 高速局域网,如数据中心、大型企业等。 适用于1Gbps和10Gbps的网络需求。 |
超六类线 | 最大传输速率:10Gbps 最大传输距离:100米 抗干扰能力:非常好 成本:较高 | 高性能局域网,如数据中心、大型企业等。 适用于10Gbps的网络需求。 |
七类线 | 最大传输速率:10Gbps(理论可达40Gbps) 最大传输距离:100米 抗干扰能力:极好 成本:非常高 | 高性能局域网和数据中心。 适用于10Gbps及以上速率的网络需求。 |