综合布线系统 第2版第3章 接续设备.ppt

2020年2月26日 第3章接续设备 3 1对绞电缆系统连接器件3 2光纤系统连接器件3 3同轴电缆连接器3 4网络连接设备 2020年2月26日 接续设备是综合布线系统中各种连接器件的统称 意指用于连接电缆线对和光纤的一个器件或一组器件 常称为连接器件 ConnectingHardware 它不仅包括各种缆线连接器 连接模块 适配器 配线架 箱 跳接设备 端子设备 以及配线管理组件 也包括网络连接设备等 2020年2月26日 3 1对绞电缆系统连接器件 对绞电缆系统连接器件包括配线架 信息模块和跳线等 主要用于端接或直接对绞电缆 使对绞电缆和连接器件组成一个完整的信息传输信道 2020年2月26日 3 1 1对绞电缆连接器 对绞电缆与终端设备或网络连接设备连接时所用的连接器称为信息模块 常见的信息模块主要有两种形式 一种是RJ 45 如图3 1所示 另一种是RJ 11 如图3 2所示 图3 1RJ 45普通模块 紧凑式模块 免打模块 图3 2RJ 11电话模块 2020年2月26日 1 RJ 45信息模块RJ 45信息模块插座一般用于工作区对绞电缆的端接 通常与跳线进行有效连接 图3 3RJ 45信息模块 2020年2月26日 图3 4RJ 45屏蔽信息模块结构图 2020年2月26日 图3 66类RJ 45信息模块 1 5e类屏蔽与非屏蔽RJ 45信息模块 图3 55e类屏蔽与非屏蔽RJ 45模块 2020年2月26日 2 RJ 45水晶头RJ 45水晶头俗称RJ 45插头 RJ 45ModularPlug 用于数据电缆的端接 实现设备 配线架模块间的连接及变更 其结构如图3 7所示 图3 7RJ 45水晶头结构图 2020年2月26日 RJ 45水晶头通常接在对绞线的两端 形成跳线 图3 8是RJ 45水晶头与对绞线端接后的实物图 图3 8RJ 45水晶头与对绞电缆端接后的实物图 2020年2月26日 RJ 45连接器是8针连接器 在图3 9中我们分别标出了RJ 45水晶头和RJ 45信息模块插座每个针的序号 a RJ 45水晶头的针序号b RJ 45插座的推荐颜色及线对分配图 TIA EIA568 A 图3 9RJ 45水晶头针序号及线对分配 2020年2月26日 表3 1线序标准 2020年2月26日 3 1 2对绞电缆配线架 配线架是对缆线进行端接和连接的装置 在配线架上可进行互连或交接操作 图3 105e类增强型 6类快接式配线架 2020年2月26日 1 110型配线架110系列配线架是由高分子合成阻燃材料压模而成的塑料件 其上装有若干齿形条 每行最多可端接25对线 110型配线架有25对 50对 100对 300对多种规格 例如 在25对的110配线架基座上安装时 应选择5个4对连接块和1个5对连接块 从左到右完成白区 红区 黑区 黄区和紫区的安装 如图3 11所示 图3 1125对的110配线架 2020年2月26日 图3 12机架型110A配线架 图3 13110P型配线架组件 2020年2月26日 2 模块式快速配线架模块式快速配线架又称为机柜式配线架 是一种48 26cm 19in 的模块式嵌座配线架 它通过背部的卡线连接水平或垂直干线 并通过前面的RJ 45水晶头将工作区终端连接到网络设备 如图3 14所示是一个模块式配线架的外形图 图3 14模块式快速配线架 2020年2月26日 3 新型110配线架 1 110VisiPatch配线架 2 模块化可翻转配线架 图3 15PatchMax110GS3配线架 2020年2月26日 3 1 3跳接设备 1 110型交连硬件系统在缆线跳接设备中有多种方法可实现跳接目的 目前110型交连主要有110A和110P两种交连硬件系统及其交连方式 1 110A型交连硬件系统 2 110P型交连硬件系统 2020年2月26日 2 110C连接块3 110型接插线4 缆线管理器5 电源配接线6 测试线 图3 19缆线管理器 2020年2月26日 3 1 4端子设备 端子设备主要包括各种类型的信息插座 缆线接头和插头 除了模块化插座之外 还有与之配套使用的多功能适配器 板 面板与表面安装盒 以及多功能适配器等 2020年2月26日 图3 20信息插座盒 图3 21符合国标86型结构的各类面板 2020年2月26日 3 2光纤系统连接器件 2020年2月26日 3 2 1光纤连接器 光纤活动连接器是连接两根光纤或光缆使其成为光通路可以重复装拆的活接头 它能把光纤的两个端面精密对接起来 常用于光源到光纤 光纤到光纤以及光纤与探测器之间的连接 2020年2月26日 1 光纤连接器的基本结构目前 大多数光纤连接器 FiberOpticConnector 由3个部分组成 即两个光纤插头和一个耦合管 如图3 24所示 图3 24光纤连接器的基本结构 2020年2月26日 2 光纤连接器的性能 1 光学性能 插入损耗 InsertionLoss 即连接损耗 是指因光纤连接器的接入而引起的链路有效光功率的损耗 插入损耗越小越好 一般要求应不大于0 5dB 回波损耗 ReturnLoss ReflectionLoss 是指连接器对链路光功率反射的抑制能力 其典型值应不小于20dB 2 机械性能 互换性 重复性及插拔次数 抗拉强度 工作温度 2020年2月26日 3 影响光纤连接器性能的主要因素 纤芯 或模场 尺寸失配 数值孔径失配 折射率分布失配 图3 25纤芯尺寸失配图3 26数值孔径失配图3 27折射率分布失配 2020年2月26日 端面间隙过大 轴线倾角过大 横向偏移或同心度 菲涅尔反射 图3 28端面间隙过大图3 29轴线倾角过大图3 30横向偏移 2020年2月26日 4 改善光纤连接器性能的措施由于光纤通信技术应用领域不断扩大 对光纤连接器提出的要求也越来越多 其技术也在不断进行改进 目的是努力降低插入损耗 尽可能提高回波损耗 并改善连接器的机械耐力 重复插拔性能 和温度性能 目前改进工作主要从以下两个方面入手 改进制作材料 改进插针体对接端端面的对接方式和端面的加工工艺 2020年2月26日 3 常用光纤连接器 1 FC型光纤连接器 图3 31FC型光纤连接器结构 图3 32FC PC适配器 2020年2月26日 2 SC型光纤连接器 图3 33SC型光纤连接器 a SC型光纤连接器 SC型适配器及SC PC适配器 b 双芯SC型光纤连接器连接示意 2020年2月26日 3 ST型光纤连接器 图3 34ST型连接器 ST型适配器及ST PC适配器 a ST型连接器 ST型适配器 b ST PC适配器 c 双芯ST型光纤连接器连接示意 2020年2月26日 4 新一代光纤连接器第一类是在插头直径为2 5mm连接器的基础上加以改进 如NTT公司的简化SC连接器 Panduit公司的双联插头的FJ型连接器 Seicor公司的单插头但含有二芯和四芯光纤的SC DC和SC QC连接器等 第二类是围绕光纤带而设计的多芯光纤连接器 即MT型的系列光纤连接器 该类连接器采用的也是插拔式锁紧结构 图3 35MT RJ型光纤连接器 2020年2月26日 第三类是插头直径为l 25mm的小型连接器 如美国贝尔研究室开发出来的LC型连接器 日本NTT公司的MU型连接器 瑞士Diamond公司的E 2000型连接器等 如图3 36所示是朗讯公司 Lucent 开发的一种LC型光纤连接器 其标准号为FOCIS10 图3 36LC型光纤连接器 2020年2月26日 第四类是无套管的光纤连接器 如NTT公司的FPC PLC连接器等 目前 许多公司如3M公司推出了SC ST单 多模快接式连接器 如图3 37所示 能使光纤网络连接更加快捷简便 a SC多模快接式连接器 b ST多模快接式连接器 图3 37快接式连接器 2020年2月26日 5 光纤连接器的表示在实际中 光纤连接器多采用如图3 38所示的方式 指定光纤的模式类型 单模还是多模 接头的型号 连接器所连光纤的长度 以及光纤外径 例如OFC S FC PC 30 10表示单模光纤活动连接器 FC PC型接头 光纤外直径3mm 长度10m 图3 38光纤连接器的表示 2020年2月26日 3 2 2光信号转换器件 1 光开关光开关是一种具有一个或多个可选择的传输端口对光传输线路或集成光路中的光信号进行相互转换或逻辑操作的器件 可以实现主 备光路切换 光纤 光器件的测试等 根据光开关的工作原理 可分为机械式和非机械式两大类 2020年2月26日 2 光纤耦合器光纤耦合器 Coupler 是一类能使传输中的光信号在特殊结构的耦合区发生耦合 并进行再分配的器件 又称为分支器 Splitter 如图3 39所示 就是一种常见单模光纤分支器 图3 39单模光纤分支器 2020年2月26日 3 2 3光纤配线架 光纤配线架 FiberPanel 是光纤传输系统中一个重要的配套接续设备 它采用模块化设计 允许灵活地把一条线路直接连到一个设备线路或利用短的互连光缆把两条线路交连起来 2020年2月26日 1 光纤配线架的基本功能 光纤固定 光纤熔接 光纤配接 光纤存储 2020年2月26日 2 光纤配线架的结构类型 1 机柜式光纤配线架机柜式光纤配线架采用封闭式结构 纤芯容量比较固定 外形也较为美观 如图3 40 a 所示 图3 40机柜式光纤配线架 2020年2月26日 机架式光纤配线架一般采用模块化设计 如图3 41 a b 所示 是一种简易型机架式 24口 ST SC FC可选 光纤配线架 用户可根据光缆的数量和规格选择相对应的模块 灵活地组装在机架上 图3 41 a 机架式光纤配线架 图3 41 b ST光纤配线架 2020年2月26日 壁挂式光纤配线架一般为箱体结构 适用于光缆条数和光纤芯数都较小的场所 如图3 42所示 是一种简易型壁挂式 8口 ST SC FC可选 光纤配线架 图3 42壁挂式光纤配线架 2020年2月26日 3 大容量光纤配线架 单元式的光纤配线架是在一个机架上安装多个单元 每一个单元就是一个独立的光纤配线架 抽屉式的光纤配线架也是将一个机架分为多个单元 每个单元由一至两个抽屉组成 模块式结构是把光纤配线架分成多种功能模块 2020年2月26日 3 2 4光纤配线箱 光纤配线箱适用于光缆与光通信设备的配线连接 通过配线箱内的适配器 用光跳线引出光信号 实现光配线功能 也适用于光缆和配线尾纤的保护性连接 光纤配线箱的类型 型号也比较多 如图3 43所示是GPX30 A系列的一个光纤配线箱 主要用于光缆与光通信设备之间的配线连接 它具有熔接 跳线 存储 调度等多项功能 适用于小芯数光缆的成端和分配 图3 43GPX30 A光纤配线箱 图3 44高密度光纤配线箱 2020年2月26日 3 2 5光纤铜缆组合式配线系统 1 iPatch智能实时光纤铜缆配线系统iPatch智能实时光纤及6类铜缆配线系统 如图3 45所示 iPatch具有实时性 可靠性 高效性等优点 是一个有源配线系统 利用网络可直接实时整个配线系统的管理 如配线出现故障能直接报警并指出故障点 图3 45iPatch智能光纤及6类铜缆配线架 2020年2月26日 2 InstaPatch光纤跳线组合式配线系统专用于数据中心的InstaPatch光纤跳线组合式配线系统 如图3 46所示 图3 46InstaPatch光纤配线架 2020年2月26日 3 多媒体铜缆光纤正面维护型配线系统可翻转正面维护多媒体光纤铜缆混合配线系统 如图3 47所示 图3 47可翻转正面维护光纤铜缆混合配线架 2020年2月26日 3 3同轴电缆连接器 图3 48粗同轴电缆以太网连接方案 2020年2月26日 粗同轴电缆的连接设备包括转换器 DIX连接器 N 系列连接器 N 系列匹配器 转换器 转换器可以将RJ 45水晶头转换成BNC接头或DIX接头 DIX连接器 收发器电缆的两端分别装有一个阴DIX型连接器和一个阳DIX型连接器 它们分别与收发器及网卡DIX接口相连 N系列阳连接器 该连接器在使用带T型连接器的收发器时安装到电缆两端 N系列筒形连接器 N系列筒形连接器用于连接两个电缆段 N系列匹配器 也称终端适配器或终端电阻 安装在同轴电缆的两个端点上 用来削弱信号的反射 2020年2月26日 若采用细同轴电缆组网 除需要电缆之外 还需要BNC缆线连接器 BNC 型接头及终端匹配器等 图3 49是一个细同轴电缆以太网连接方案 图3 49细同轴电缆以太网连接方案 2020年2月26日 在细缆上安装连接器时需要将细缆切断 在两个断头上安装BNC缆线连接器 BNC缆线连接器如图3 50所示 BNCT型接头如图3 51所示 这种T型接头用于连接细同轴电缆的BNC缆线连接器和网卡 每个同轴电缆网段都必须用50 系列终端电阻连接 每个网段还须有一个终端匹配器 图3 50BNC连接器 图3 51BNCT型接头 2020年2月26日 3 4网络连接设备 2020年2月26日 3 4 1网卡 网卡也叫 网络适配器 英文全称为 NetworkInterfaceCard 简称 NIC 它是物理上连接计算机与网络的硬件设备 是计算机网络中最基本的部件之一 每种NIC都针对某一特定的网络 例如以太网络 令牌环网络 FDDI等等 无论是对绞电缆连接 同轴电缆连接还是光纤连接 都须借助网卡才能实现数据通信 资源共享 2020年2月26日 1 网卡的工作原理网卡在开放式互连参考模型 ISO OSI RM 中物理层进行操作 网卡插在计算机的主板扩展槽中 通过网线 如对绞线 同轴电缆等 与网络交换数据 它主要完成两大功能 一是读入由网络传输过来的数据包 经过拆包 将其变成计算机可以识别的数据 并将数据传输到所需设备中 另一个功能是将PC机发送的数据 打包后输送至其它网络设备 目前网卡按其传输速率来分可分为10Mb s 100Mb s 10 100Mb s自适应网卡以及千兆 1000Mb s 网卡 图3 52IntelPRO 1000GT台式机网卡 2020年2月26日 2 网卡的主要性能指标 系统资源占用率 网卡对系统资源的占用一般感觉不出来 但在网络数据量较大时 比如在线点播 语音传输 IP电话就很明显了 全 半双工模式 网卡的全双工技术是指网卡在发送 接收 数据的同时 可以进行数据接收 发送 的能力 网络 远程 唤醒 网络 远程 唤醒 WakeonLAN 功能是很多用户在购买网卡时很看重的一个指标 通俗地讲 就是远程开机 兼容性 与其他计算机产品相似 网卡的兼容性也很重要 不仅要考虑到与自己的机器兼容 还要考虑到与其所连接的网络兼容 否则很难连网成功 出了问题也很难查找原因 2020年2月26日 3 选用网卡需考虑的因素 速度 网卡速度描述网卡接收和发送数据的快慢 总线类型 按主板的总线类型来分 常见网卡有ISA PCI等网卡 接口 按网卡连线的插口类型来分有RJ 45水晶口 即常说的方口 BNC细缆接口 即常说的圆口 AUI粗缆接口等三类 以及综合了这几种接口类型于一身的2合1 3合1网卡 如TP接口 BNC AUI IPC接口 RJ 45 BNC Combo接口 RJ 45 AUI BNC 等 2020年2月26日 3 4 2集线器 集线器 Hub 属于通信网络系统中的基础设备 是对网络进行集中管理的最小单元 英文Hub就是中心的意思 像树的主干一样 它是各分支的汇集点 集线器工作在局域网 LAN 环境 像网卡一样 应用于ISO OSI RM参考模型的物理层 因此被称为物理层设备 最简单的独立型集线器有多个用户端口 8口或16口 如图3 53所示 用对绞电缆把每一端口与网络工作站或服务器进行连接 图3 53集线器 2020年2月26日 1 集线器的工作原理集线器是一个共享网络连接设备 主要提供信号放大和中转功能 它把一个端口接收的所有信号向所有端口分发出去 首先 Hub只是一个多端口的信号放大设备 其次 Hub只与它的上连设备 如上层Hub 交换机或服务器 进行通信 同层的各端口之间不会直接进行通信 而是通过上连设备将信息再广播到所有端口上 2020年2月26日 2 集线器的类型 1 按结构和功能分类 未管理的集线器 堆叠式集线器 底盘集线器 2 按局域网的类型分类 单中继网段集线器 多网段集线器 端口交换式集线器 网络互连集线器 交换式集线器 2020年2月26日 3 集线器的主要性能指标集线器的基本性能技术指标 也是厂商直接提供给用户的参考信息 一般有如下几项 首先是集线器的类型 再就是支持的标准 最后是设备功能 4 局域网集线器的选用 1 以速度为标准 上连设备带宽 连接端口数 应用需求 2020年2月26日 2 以能否满足拓展为标准 堆叠 级连 3 以是否提供网管功能为标准 4 以外形尺寸为参考 5 适当考虑品牌和价格 2020年2月26日 3 4 3交换机 交换机 Switch 与集线器类似 也是一种多端口网络连接设备 其外观 接口与集线器一样 但交换机更具智能性 如图3 54所示 图3 54交换机 2020年2月26日 1 交换机的工作原理简单地说 传统局域网交换机是工作在ISO OSI RM数据链路层的网络互连设备 其工作原理是交换机收到数据帧后 根据该数据帧的MAC地址 查询交换机的内部地址表 MAC地址表 找到相应的交换机端口后 将此数据帧转发出去 第3层交换机实际上是将传统交换机与传统路由器结合起来的网络设备 它既可以完成传统交换机的端口交换功能 又可完成部分路由器的路由功能 2020年2月26日 1 物理特性指标 端口配置 模块化 堆叠特性 热插拔 指示灯 控制 2 功能特性测试指标 转发类型 过滤 消减 端口干路 协议支持 流量控制 优先级控制 虚拟网 2 交换机的主要性能指标 2020年2月26日 3 交换机的选用 背板带宽 2 3层交换吞吐率 虚拟网类型和数量 一个交换机支持虚拟网类型和数量的多少 将会影响网络拓扑的设计与实现 Trunking 交换机端口数量及类型 支持网络管理的协议和方法 能否支持QoS 802 1q优先级控制 802 1X 802 3X协议 支持Console telnet Web SNMP和远端的系统维护 支持用户认证与授权服务 支持RADIUS 堆叠的支持 主要参数有堆叠数量 堆叠方式 堆叠带宽等 交换机的交换缓存和端口缓存 主存 转发时延等也是相当重要的参数 对于第3层交换机来说 802 1d跨越树也是一个重要参数 第3层交换机还有一些重要的参数 如启动其它功能时2 3层能否保持线速转发 路由表大小 访问控制列表大小 对路由协议的支持情况 对组播协议的支持情况 包过滤方法 机器扩展能力等都是值得考虑的 应根据实际情况确定 2020年2月26日 3 4 4路由器 按照ISO OSI RM 路由器工作在网络层 是一种连接多个网络或网段的网络互连设备 它为不同网络之间的用户提供最佳的通信路径 因此路由器有时俗