双绞线的规范和制作经验谈
2002-12-10    CCTT   
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双绞线的规范和制作

随着现在网络热的兴起，不少单位和个人都拉起了局域网，单位里边搞个Intranet,既能满足办公自动化的需要，又能通过代理共享Internet访问；个人可以在家里多台电脑上实现信息共享，资源（包括硬件和软件）共享。但是在网络连通的调试过程中，往往会出现了各种各样的问题，根据笔者这几年的实际工程经验发现其中网线的制作问题恰恰是是最为常见的，今天就和大家谈谈怎样才能制作一根正确的网络连接线。

  • 正确认识双绞线 
  • 双绞线的三种连接线序 
  • 具体压线操作步骤 
  • 工具和线的概述 
  • 操作步骤

一.正确认识双绞线

制作双绞线，首先要对双绞线有个清晰了解，双绞线(TP:Twisted Pairwire)是布线工程中最常用的一种传输介质。双绞线由两根具有绝缘保护层的铜导线组成。把两根绝缘的铜导线按一定密度互相绞在一起,可降低信号干扰的程度,每一根导线在传输中辐射的电波会被另一根线上发出的电波抵消。一般双绞线由两根22～26号绝缘铜导线相互缠绕而成。如果把一对或多对双绞线放在一个绝缘套管中便成了双绞线电缆。在双绞线电缆(也称双扭线电缆)内,不同线对具有不同的扭绞长度,一般地说,扭绞长度在38.1cm至14cm内,标准双绞线中的线对均按逆时针方向扭绞,相邻线对的扭绞长度在12.7cm以上。与其他传输介质相比,双绞线在传输距离、信道宽度和数据传输速度等方面均受到一定限制,但价格较为低廉。目前,双绞线可分为非屏蔽双绞线P:Unshilded Twisted Pair)和屏蔽双绞线(STP:Shielded Twisted Pair)。我们平时一般接触比较多的就是UTP线。

采用双绞线的局域网的带宽取决于所用导线的质量、长度及传输技术。只要精心选择和安装双绞线,就可以在有限距离内达到每秒几百万位的可靠传输率。当距离很短,并且采用特殊的电子传输技术时,传输率可甚至可以达到达100Mbps～155Mbps。下面我们还是先来看看他们常用的规格

1．双绞线的规格 

"类"的含义是指某一类布线产品所能支持的布线等级。按标准规定，3类布线产品支持C级及C级以下布线系统的应用，5类布线产品和超5类布线产品支持D级及D级以下布线系统的应用。如今市场上5类布线和超5类布线应用非常广泛，国际标准规定的5类双绞线的频率带宽是100MHz，在这样的带宽上可以实现100M的快速以太网和155M的ATM传输。目前 EIA/TIA为双绞线电缆定义了五种不同质量的型号。计算机网络综合布线使用第三、四、五类。这五种型号如下：

  • 第一类：主要用于传输语音（一类标准主要用于八十年代初之前的电话线缆），不用于数据传输。
  • 第二类：传输频率为1MHz，用于语音传输和最高传输速率4Mbps的数据传输，常见于使用4Mbps规范令牌传递协议的旧令牌网。
  • 第三类:指目前在ANSI和EIA/TIA568标准中指定的电缆。该电缆的传输频率为16MHz,用于语音传输及最高传输速率为10Mbps的数据传输，主要用于10base-T。
  • 第四类:该类电缆的传输频率为20MHz,用于语音传输和最高传输速率16Mbps的数据传输，主要用于基于令牌的局域网和10base-T/100base-T。
  • 第五类:该类电缆增加了绕线密度,外套一种高质量的绝缘材料,传输频率为100MHz,用于语音传输和最高传输速率为100Mbps的数据传输，主要用于100base-T和10base-T网络，这是最常用的以太网电缆。
    最近又出现了超5类线缆，它是一个非屏蔽双绞线(UTP)布线系统,通过对它的"链接"和"信道"性能的测试表明,它超过5类线标准TIA/EIA568的要求。与普通的5类UTP比较,其衰减更小,串扰更少,同时具有更高的衰减与串扰的比值(ACR)和信噪比(SRL)、更小的时延误差,性能得到了提高。不过现在市场上真正的超五类线很少，大部分都是假冒的，购买时稳妥起见，还是带个Fluke去测一下。但是也有些厂家并没有这样的称法，比如朗讯公司就没有超五类的说法，不过它的五类线里又分许多级别，级别高一些的传输指标也达到了超五类的标准。从电缆工艺上说，五类和超五类的主要区别是：五类的桔色绿色线对绞合紧，可通100M，蓝色棕色线对绞合松一些。而超五线四个线对绞合都紧，而且比五类还紧。这样五类和超五原则上都是100M，而实际上超五线性能远超过五类。

2．双绞线每根线的作用

做一个正确线序的连接线，首先要对双绞线每根线的作用要有个了解，如果你拿着RJ-45连接头对着自己，锁扣朝上，那么从左到右各插脚的编号依次是1到8。根据TIA/EIA568规范各插脚的用途如下： 

插脚编号 作用 

1 输出数据 (+) 
2 输出数据 (-) 
3 输入数据 (+) 
4 保留为电话使用 
5 保留为电话使用 
6 输入数据 (-) 
7 保留为电话使用 
8 保留为电话使用

因此可以很清楚地看出5类双绞线里的8根线只用了4根，不管100M还是10M的网络，那么为什么5类线还要放8根线呢？这主要是考虑到其他标准的存在，因为以太网最早是施乐发明的，后来IEEE出了个802.3的标准和原有的Ethernet基本兼容，不过也有不同的地方，传输介质包括粗缆、细缆、（3类）双绞线和光纤。等到要制订100M Ethernet标准的时候，IEEE的高速以太网研究组内部意见分歧，分成了两个派别，各自搞了一套标准，分别是100BaseT和100VG-AnyLAN。 100BaseT兼容了10M Ethernet，新的标准是802.3u。根据信令方式和介质的不同又分为100BaseTX、100BaseFX和100BaseT4。其中100BaseTX支持5类双绞线或者1、2类屏蔽双绞线，是目前最常用的方式。这种方式同时支持10M连接，而且和10M以太网一样只使用4对双绞线里的2对，按常用的EIA/TIA-568A/B的接线方法来说就是1、2、3、6这4根线。其余的4根线是根本没有用的，说什么100M必须用4对之类是不准确的。

另一种100BaseT4采用4T+的信令方式，可以在3、4、5类双绞线上达到100M的速率，但是需要全部4对绞线，其中3对传输数据，一对作冲突检测。100BaseFX就不用说了，是在光纤上跑的。 

100VG-AnyLAN与原来的802.3不兼容，新标准是802.12，是HP开发的，现在市场上几乎没有什么产品看得到。他是用来给以太网或者Token Ring升级的，支持用4对3类双绞线跑到100米，或者2对4或5类线跑到150米。

 

二．双绞线的三种连接线序

在实际施工中，我们发现网线的连接有多种环境，这里就看看常见的几种：

  1. 10M网卡---10M网卡做对等网；
  2. 100M网卡---100M网卡做对等网；
  3. 10M网卡---100M网卡做对等网；
  4. 10M网卡---10M集线器/10M，100M自适应的集线器/100M集线器；
  5. 10M，100M自适应的网卡---10M集线器/10M，100M自适应的集线器/纯100M集线器 。

到底这个网线该分别如何做？ 

我们先来看看正常的网络双绞线的连线方法，即将网卡连到HUB或交换机上的情况：将电缆两端的插头对齐，可以明显看到各个线对的排列由左到右是一致的。见下图。

在正常的网络连接线序上有两个接线规范，即前面笔者提到的TIA/EIA568标准中的T568A和T568B接法。实际上标准接法T568A/T568B二者并没有本质的区别，只是颜色上的区别 ，用户需要注意的只是在连接两个水晶头时必须保证：

T568A与T568B的接线规范

1,2 线对是一个绕对 
3,6 线对是一个绕对 
4,5 线对是一个绕对 
7,8 线对是一个绕对

当然也要注意：不要在电缆一端用T568A，另一端用T568B ，同时只能使用一种规范，否则的话就变成了后面要介绍的跨接模式，在工程中使用比较多的是 T568B 压线方法。 

双绞线中4/5，7/8这四根线没有定义。而具体施工时，往往不注意接成了1、2、3、4（在前几年做NOVELL网连接10M网络时就是这样连接的，但10M网络相对而言带宽窄，连通性好，故连接成1、2、3、4也可以互访）。由于100M的高带宽，再连成1、2、3、4就不能很好地工作了。要命的是，该故障的表现方式不尽相同：有的计算机在进行连接后，网卡和集线器/交换机上的指示灯均正常点亮；有的计算机却是网卡上的指示灯正常亮，而集线器/交换机端的指示灯闪烁，从而增加了排错的难度。所以这个错误一定要高度重视。 
 
T568A/T568B的混用是跨接线的特殊接线方法 ，经过了"错对"接法后，电缆两端的线对排列因线对被跳接过了就有一部份不同。这种接法就使得网卡与网卡之间形成了互为 Hub 的联接。

1和3对调的原因是：一端的（+）输出必须对应另一端的（+）输入； 2和6对调的原因则是：一端的（-）输出必须对应另一端（-）输入 ，最终左边的1/2线对(TX发送端)接入了右边的3/6线对(RX接收端)。所以在没有HUB转接的情况下，RJ45插头正确的连接应该是使用1、2、3、6，其中1、2是一对线，3、6是一对线，PC到PC之间的双网卡连接就必须采用这种连接方式， 这条能起到 Hub 作用的特殊连接线是一条进行"错对"处理， 当然也有人采用1-6，2-3，3-2，6-1这种交错接法。从实际效果上也可以，只不过这样是接收的是负电平，曼澈斯特编码正负电平是无所谓的，但对网卡可能不太好。

不过对于两个集线器进行连接也不能一概而论（笔者发现许多文章在这个问题没有具体问题具体分析，而是笼而统之，归纳为应该使用混接线）。实际上集线器之间的连接方式有两种：级联和堆叠。堆叠方式是在近距离（一般不超过1米）使用购买集线器时厂家提供的堆叠线（一般厂家在包装盒中都提供了），在集线器的背面从一台集线器的IN端口连到另一台集线器的OUT端口。这时必须使用交错线来连接。

在安装过程中，有时由于两个集线器/交换机的物理距离较远，只好采用级联方式（级联方式主要通过集线器上的Uplink口进行）连接，不过100Base-TX 的 HUB 之间的级联长度不能超过 5 m， 100M以太网中两个交换机的最大距离为 100米。所以对以级联方式互连集线器时，连接线（五类线）插头的制作必须遵循这样的原则：当一个集线器使用Uplink口，另一个集线器/交换机使用正常端口（除了与Uplink口内部转接已占用的1端口的其他端口）时，连接线两端的插头均正常连接，即都按照前面T568A/T568B的1、2、3、6方式制作。而当两个集线器/交换机均使用Uplink口或均使用正常端口时，连接线的插头要进行转接，即一端为1、2、3、6，而相应的线在另一端的排列变为3、6、1、2（即1、3互换，2、6互换）。对于一个集线器/交换机来讲，在使用了Uplink口后，其上的1端口（通常为为Uplink的内转口，即在集线器/交换机内部进行了1、3和2、6线的转接）就不能再作为普通接口使用了。

不过也有人使用了跨接线时可以上网，而使用正确接线时也能进行HUB的级连。这是因为他们使用的集线器是智能集线器。这种设备可以自动将接线的绕对对调过来。但这不代表这种压线的线序是正确的。交错线是使用在两个普通口、两个UPLINK口或这两个网卡之间的连线。

两台计算机间不通过集线器/交换机而使用五类线直连。这时仍然需要注意的是五类线的两端插头在制作时要进行1、3和2、6线的转接。由此可以看出同类联网设备间互连（如计算机与计算机或集线器/交换机的相同端口）需要进行1、3和2、6线的转接，而不同类的联网设备是不需要进行转接的。

使用"错对"电缆的用途就很广了，一般人家中有两台电脑可以通过这种方法联接，就好像拉电话线一样，两台达到资源共享的目的(不需要 Hub)。为了跟邻居玩联网游戏就可以拉一条这样的电缆到邻居家去！自己动手搭个这种家用局域网，也是很有意思的。

如果说网线的接法有上面三种，适用不同的情况，那么最后笔者要提到的一种接法就是真正的错误接法即串绕，即1、2为一对，3、4为一对，5、6为一对，7、8 为一对。这一般是完全外行的人才会这样接，而网络进行通讯时实际使用1、2和3、6，而不是3、4。这种错误的接线直接导致无法用眼睛或万用表来检查出来的，因为其端至端的连通性是正常的。最终这种错误接线的最大危害是会产生很大的近端串扰。它不会造成网络不通，而是使网络运行速度很慢，时通时断。它属于软故障，当网络运行后检查起来很麻烦。所以无论何种应用这样接都不行。

到这里我们可以很清楚地回答开始的问题了，这几种接法个是标准的网络布线UTP线缆接法，无论你用在10M网或者100M都可以。也就是说10和100M不存在差异。只是10M HUB能与100M HUB级连无论通过那种连线都是不行的，必须通过交换机连接 10Base-T 与 100Base-TX，同理10M RTL8029AS(PCI)网卡也是不能能连100MHUB，否则轻者数据传输速度比10M的还要慢许多，重者根本不同。另外如果网线是从100M的普通口连到10M的UPLINK口的，100mHUB必须是双速的也就是说是100M和10M自适应的。

8芯线在不同应用中的线对定义

应用
1、2芯
3、6芯
4、5芯
7、8芯
ISDN
Power
Tx
Rx
Power
模拟语音
-
-
Tx/Rx
-
10BASE-T
Tx
Rx
-
-
令牌环
-
Tx
Rx
-
FDDI(TP-PMD)
Tx
**
**
Rx
ATM 用户设备
Tx
**
**
Rx
ATM 网络设备
Rx
**
**
Tx
100BASE-VG
*Bi
*Bi
*Bi
*Bi
100BASE-T4
Tx
Rx
*Bi
*Bi
100BASE-TX
Tx
Rx
-
-
注：*Bi=bi-directional   **根据具体设备可选功能

 

三．具体压线操作步骤

俗话说没有金刚钻勿揽玉器活，所以做线的工具一定要重视，我们发现便宜的国产/台湾钳子由于钳口的硬质合金硬度达不到一定要求，往往导致施加在RJ45金属簧片上的压力不够，进而使导线与金属簧片的接触出现松动问题，容易出现数据传输的断路。

JensenTools专业压线钳因此有条件的话最好去买一把JesenTools原装压线钳/剥线钳，个人用户出于经济的考虑可以去借或租一把，反正这个环节马虎不得，否则后患无穷。

关于网线，现在基本都是使用5类或超5类线，如果你们的布线不考虑运行，或将来升级，到千兆以太网，安装五类布线系统就可以。否则就必须考虑超五类的安装。

对于已经安装的过去五类系统来说，如果要升级到千兆以太网，就要对其进行新的认证测试，这个测试标准是去年公布的 Cat5new 即所谓新五类标准TSB-95。工程上有 80% 左右的五类布线系统能通过新五类标准的认证测试，剩下的就不能升级到千兆以太网了。

关键是要买到正宗原厂货，现在市场上相当一部分的AMP线是假的，这里教大家一些简单的鉴别技巧：

  1. 价格不会很便宜，500多一箱肯定是假的；
  2. 用火烤，真货的表皮是阻燃的，不会着火，只会慢慢变软，假的一烤就着，而且还会冒烟；
  3. 看电缆中的铜芯是否具有较好的韧性，即使在寒冷的冬天真品也很容易弯曲，而一些劣质线或假线在生产时由于工艺的问题铜的纯度不够，就比较硬了，线愈软愈好这是布线的需要；
  4. 劣质线或假线为了简化制造工艺，电缆中的所有线对的扭绕密度相同或者扭密度不符合技术要求，还有就是扭绕的方向不符合逆时针要求，这样都会引起信号近端串扰，使网络中数据传输的距离达不到要求。

RJ45的制作过程：

  • 第一步：准确选择线缆的长度。首先从线箱中取出一段线，先抽出一小段线，然後先把外皮剥除一段，根据设备之间的实际走线长度使用专用夹线钳剪断，当电缆在两个终端有多余的电缆时，应该按照需要的长度将其剪断，而不应将其卷起并捆绑起来。 当然线的长度最好不要超过100米，对于ISDN网线（用来连接ISDN适配卡和NT1+）的长度必须限制在10米以内，超过这一距离传输质量就不能保证了，从一般家庭住房的情况看从客厅里到房间很可能会超过10米。所以建议最好还是延长NT1之前的走模拟信号的电话线比较好。电话线当然就是普通的两芯线了，你爱拉多长就可以拉多长。只是注意不要盘成一卷，那样会产生自扰。双绞线的外皮必须剥去一段，但是里面的导线在操作时不要损伤，里面导线的外皮是不需要剥掉的。
  • 第二步: 将双绞线反向缠绕开，根据你要连接的实际环境排线序，护套线内的导线预留大约留半寸的长度，主要是该长度恰好让导线插进水晶头里面。
  • 第三步: 铰齐线头。注意一定要齐，同时电缆的接头处反缠绕开的线段的距离不应超过2厘米。过长会引起较大的近端串扰。 插入插头，同时保证导线护套也恰好进入水晶头里面，在接头处，电缆的外保护层需要压在接头中而不能在接头外。因为当电缆受到外界的拉力时受力的是整个电缆，否则受力的是电缆和接头连接的金属部分。 
  • 第四步:压线。当确定前面的工作都已经完成以后，用打线钳夹紧，力量愈大愈好，不用担心水晶头压坏了。最后在排线时最好多使用一些固定卡子，以减轻线缆自身重量对接头的张力，因为在电缆接线施工时，电缆的拉力是有一定限制的。一般为9公斤左右。过大的拉力会破坏电缆对绞的匀称性。 
  • 第五步：使用测试仪测试

  1. 先抽出一小段线，然後先把外皮剥除一段
  2. 将双绞线反向缠绕开
  3. 根据标准排线：注意这里是非常重要
  4. 铰齐线头
  5. 插入插头
  6. 用打线钳夹紧
  7. 使用测试仪测试
接线标准

关于连接的标准有两个：

　　T568A/T568B (点击放大)

八根线要根据标准插入到插头中

T568A/T568B

  • 二者没有本质的区别，只是颜色上的区别
  • 本质的问题是要保证：
    • 1,2 线对是一个绕对
    • 3,6 线对是一个绕对
    • 4,5 线对是一个绕对
    • 7,8 线对是一个绕对

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  • 注意：不要在电缆一端用T568A，另一端用T568B
  • T568A/T568B的混用是跨接线的特殊接线方法
  • 工程中使用比较多的是 T568B 打线方法
　　

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线缆做好了，一定用测试仪器测一下，否则装上去以后，查错很麻烦。现在的测试仪器首推Fluke,但这些仪器价格都相当昂贵（好的有几十万），一般只有专业公司配备，我们普通用户只能用一些简单的仪器和方法来鉴别了，但是要注意的是：市场中廉价的线序测试仪器由于技术和成本上的原因不能进行串绕的测试，它们不能在测试中通过发出20MHz的测试信号方法查看线缆的抗干扰能力，所以只能在接线时给现场的工人配备使用。 目前市场上最便宜的能测试串绕的线缆测试仪是F620和MicroScanner Pro。

 
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