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網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì):同軸電纜、雙絞線、光纖詳細(xì)介紹
網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)詳細(xì)介紹
網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)詳細(xì)介紹
我們常見網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì):同軸電纜、雙絞線、光纖,任何的弱電項(xiàng)目基本上都跟他們分不開,那以它們都是如何在項(xiàng)目中應(yīng)用呢?本期我們一起來詳細(xì)了解下。
一、同軸電纜
同軸電纜曾經(jīng)是網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)闹饕橘|(zhì),隨著時代發(fā)展,現(xiàn)在已經(jīng)漸漸淘汰。在模擬監(jiān)控中還有部分應(yīng)用,當(dāng)然現(xiàn)在模擬監(jiān)控也越來越少了。如圖,早年使用同軸電纜組網(wǎng)的以太網(wǎng):
二、雙絞線
雙絞線是由多組絕緣銅導(dǎo)線相互纏繞而成的線纜,雙絞線內(nèi)部介質(zhì)也是銅線,內(nèi)部傳輸為電信號,根據(jù)電磁原理,變化的電流會產(chǎn)生磁場,纏繞目的是:兩兩抵消磁場,降低信號干擾。
最早雙絞線只有2芯,用于電話數(shù)據(jù)傳輸,現(xiàn)在已經(jīng)淘汰,目前主流的雙絞線都是4對8芯。
屏蔽雙絞線和非屏蔽雙絞線
雙絞線可以分為屏蔽雙絞線和非屏蔽雙絞線,前者由錫箔保護(hù)層,能有效防止數(shù)據(jù)泄密,同時降低外部環(huán)境對數(shù)據(jù)傳輸?shù)母蓴_,我們?nèi)粘m?xiàng)目中使用最多的是非屏蔽雙絞線,價格較低。
為什么要用屏蔽雙絞線呢?這里面我們分享一個小故事
某航天科工企業(yè),發(fā)送火箭,如果內(nèi)部傳送數(shù)據(jù)由于干擾,有0.01度的偏差,導(dǎo)彈從A地打到B地,可能就偏離了目標(biāo)幾百公里。故此類高可靠場景,肯定要用屏蔽雙絞線,防止外部環(huán)境對內(nèi)部數(shù)據(jù)產(chǎn)生干擾。
非屏蔽雙絞線的應(yīng)用
這個是我們?nèi)蹼娙私佑|的最多的,為什么6類線比超5類線的傳輸速率快?這是個好問題,做很多項(xiàng)目時,我們都有個錯覺,覺得超超5類線與6類線區(qū)別不大,6類線與超5類線的區(qū)別在那里。
超五類線(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(qiáng),標(biāo)準(zhǔn)的線才能達(dá)到)。具有衰減小,串?dāng)_少,并且具有更高的衰減與串?dāng)_的比值(ACR)和信噪比、更小的時延誤差,性能得到很大提高。實(shí)際項(xiàng)目中,超五類線雖然也能傳千兆,但只建議短距離傳千兆使用,長距離傳輸千兆可能會出現(xiàn)不穩(wěn)定的情況,這也是項(xiàng)目中常出現(xiàn)的故障,而又容易忽略的問題。
六類線(CAT6):傳輸頻率為250MHz,最適用于傳輸速率高于1Gbps的應(yīng)用,主要用于千兆位以太網(wǎng)(1000Mbps)。六類雙絞線在外形上和結(jié)構(gòu)上與五類或超五類雙絞線都有一定的差別,不僅增加了絕緣的十字骨架,將雙絞線的四對線分別置于十字骨架的四個凹槽內(nèi),而且電纜的直徑也更粗。
超六類或6A(CAT6A):傳輸頻率是500 MHz,最大傳輸速度也可達(dá)到10Gbps Mbps,主要應(yīng)用于千兆位網(wǎng)絡(luò)中。超六類線是六類線的改進(jìn)版,同樣是ANSI/EIA/TIA-568B.2和ISO 6類/E級標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的一種非屏蔽雙絞線電纜,在串?dāng)_、衰減和信噪比等方面有較大改善。
七類線(CAT7):傳輸頻率至少可達(dá)600 MHz,傳輸速率可達(dá)10 Gbps,它主要為了適應(yīng)萬兆位以太網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展。該線是ISO 7類/F級標(biāo)準(zhǔn)中最新的一種屏蔽雙絞線。
八類線(CAT8):這里有必要提下八類網(wǎng)線,跟七類網(wǎng)線一樣的是雙層屏蔽(SFTP),它擁有兩個導(dǎo)線對,2000MHz的超高寬屏,傳輸速率高達(dá)40Gb/s,但它最大傳輸距離僅有30m,故一般用于短距離數(shù)據(jù)中心的服務(wù)器、交換機(jī)、配線架以及其他設(shè)備的連接。雖然八類線傳輸距離短,但傳輸速率和頻率帶寬是遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其他類的。
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(dá)成的光傳導(dǎo)工具。光在光導(dǎo)纖維的傳導(dǎo)損耗比電在電線傳導(dǎo)的損耗低得多,光纖被用作長距離的信息傳遞。
光纖特點(diǎn)
重量輕,體積小、傳輸遠(yuǎn)(衰減?。?、容量大、抗電磁干擾。光纜一般由多根光纖和塑料保護(hù)套管及塑料外皮構(gòu)成。通常看到工人敷設(shè)的黑色線纜叫做光纜,里面包含了多組光纖。下圖為光纖和光纜圖片:
單模光纖
當(dāng)光纖的幾何尺寸可以與光波長相比擬時,即纖芯的幾何尺寸與光信號波長相差不大時,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(yuǎn)大于光波波長,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米以內(nèi))的光纖傳輸通信。
OM(Optical Mode)是光模式的意思。是多模光纖表示光纖等級的標(biāo)準(zhǔn)。
OM1、 OM2、 OM3分別多模光纖的3個等級,不同等級傳輸時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,希望大家理解并記住:
四、交換機(jī)光接口、光模塊、光纖
這是一個24口接入交換機(jī),24個千兆電口+4個千兆光口。(不要以為24口交換機(jī)就只有24個接口,而是指下行連接用戶的接口有24個)。
要使用光接口首先需要安裝光模塊。目前大部分場景使用的均為雙線光模塊和雙線光纖,部分場景(如平安城市)可能使用單芯光模塊和單芯光纖跳線。
交換機(jī)光接口類型
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+(萬兆光接口)、QSFP+(40G光接口)。
萬兆向下兼容千兆,畢竟SFP+和SFP接口大小一樣,也就是萬兆光接口可以插千兆光模塊,一般情況都是向下兼容的,部分廠商部分產(chǎn)品可能不能自適應(yīng),需要手動指定速率。
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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。
那問題來了,如果交換機(jī)都是40G接口,但有10G接口需要,怎么辦呢?其實(shí)也很簡單,有1分4的線纜,可以將40G接口分成4個10G接口使用,也可以將1個100G接口分成40個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10 Gb / s的SFP+ 接口。
如果只有10G接口,想要達(dá)到40G怎么辦? 端口聚合/鏈路捆綁。不同廠商光模塊,能不能相互兼容? 一般均兼容,但現(xiàn)在很多廠商產(chǎn)品,插非原廠光模塊會報錯,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(yīng)該已經(jīng)有點(diǎn)暈了,這里給大家做一個總結(jié)。
總結(jié)
1、相比之下,光纖會復(fù)雜得多。光纖交換機(jī)光口不同速率接口類型是不一樣的,比如前面介紹的SFP(千兆光接口)、SFP+(萬兆光接口)、QSFP+(40G光接口)。
2、要使用交換機(jī)上萬兆光口,需要插上SFP+萬兆光模塊,萬兆雙芯光模塊(雙芯最常用,一收一發(fā))會有兩個LC接口。
3、如果是兩臺交換機(jī)相聯(lián),即需要LC-LC光纖跳線,如果交換機(jī)和配線架相聯(lián),則看配線架類型,若對端是FC配線架,需要跳線是LC-FC跳線。