第三 章 物理层的维护

第三章物理层维护 第一节物理层的功能 一 OSI模型中的物理层的功能1 物理层为数据终端设备提供传送数据的通路 2 物理层可以传输数据 3 物理层可以完成其它的一些管理工作 例如 智能布线 二 网络互连的物理接口标准1 定义DTE和DCE之间的互连规则DTE datetermindequipment 指的是数据终端设备 DCE datecircuitterminatingequipment或datecommunicationsequipment 指的是数据电路连接设备或数据通信设备 如 自动呼叫应答设备 调制解调器等 DTE DCE的接口框如图3 2所示 物理层接口协议实际上是DTE和DCE或其它通信设备之间的一组约定 主要解决网络节点与物理信道如何连接的问题 物理层协议规定了标准接口的机械连接特性 电气信号特性 信号功能特性以及交换电路的规程特性 这样做的主要目的 是为了便于不同的制造厂家能够根据公认的标准各自独立地制造设备 使各个厂家的产品都能够相互兼容 2 例 RS 232C标准接口也可以如图3 3 b 所示用于直接连接两台近地设备 此时既不使用电话网也不使用调制解调器 由于这两种设备必须分别以DTE和DCE方式成对出现才符合RS 232C标准接口的要求 所以在这种情况下要借助于一种采用交叉跳接信号线方法的连接电缆 使得连接在电缆两端的DTE通过电缆看对方都好象是DCE一样 从而满足RS 232C接口需要DTE DCE成对使用的要求 这种使用方式目前被广泛采用 图3 3RS 232C的远程连接和近地连接 第二节物理层的组件 一 物理层组件概述传输介质 双绞线 光纤 同轴电缆等 连接器 中继器 对连模块等 接插面板 壁插 网卡 集线器 收发器以及介质转换器 二 传输介质1 双绞线 twistedpairwire TP 1 分类 非屏蔽双绞线 UTP 屏蔽双绞线 STP 2 规格型号 3 性能指标A 衰减B NEXT串扰 NEXT近端串扰 FEXT远端串扰 C 直流电阻 0 1 D 特性阻抗 100 120 150 E ACR 串挠与衰减的比例关系 信噪比F 电缆特性 2 同轴电缆 1 分类 数字信号传输基带同轴电缆50 摸拟信号传输宽带同轴电缆75 细缆 粗缆 2 性能指标 A 特性阻抗B 衷减C 同轴电缆的传播速度0 77C C光速 D 同轴电缆直流回路电阻10m m 图3 8同轴电缆的结构 3 光纤 1 分类 单模8 10um多模光纤15 50um 2 光纤规格A 传输点模数类 单模 多模 B 折射率分布类 跳变式 渐变式 接口 无源 有源 3 性能参数 A 衰减B 带宽C 反射损耗D 传输延迟 图3 9光纤的结构 三 网络物理层设备常见设备 网卡 转发器 集线器 收发器及介质转换器1 中继器 是连接网络线路的一种装置 用于两个节点之间物理信号的双向转发工作 5 4 3规则5段4个中继器 3个网段可以连接计算机终端2 集线器 特殊的中继设备分类 无源 有源 智能现在分类 切换式 共享式 堆叠式 3 网卡 1 分类 接口 无线 RJ 45 同轴电缆 光纤网卡 2 RJ 45网卡A 网卡的基本结构B 网卡对数据的处理方式 第4BIT增加1比特检错码C 网卡的连接方式100M1 2发送数据3 6接收数据 增加 1000M4 5发送数据7 8接收数据 第三节物理层的组网规范 传输介质的组网规范一 双绞线 一 制作方法 网线的分类 568A 568B568A排列顺序 绿白 绿 橙白 蓝白 蓝 橙 棕白 棕568B排列顺序 橙白 橙 绿白 蓝白 蓝 绿 棕白 棕对等网线作法 一头是568A 一头是568B 1 PC连HUB 电脑连接上网设备 A端 标准568B 白橙 橙 白绿 蓝 白蓝 绿 白棕 棕 B端 标准568B 白橙 橙 白绿 蓝 白蓝 绿 白棕 棕 2 PC连PC 电脑连接电脑 A端 568A 白绿 绿 白橙 蓝 白蓝 橙 白棕 棕 B端 标准568B 白橙 橙 白绿 蓝 白蓝 绿 白棕 棕 3 HUB连HUB 上网设备连接上网设备 A端 568A 白绿 绿 白橙 蓝 白蓝 橙 白棕 棕 B端 568B 白橙 橙 白绿 蓝 白蓝 绿 白棕 棕 二 长度限制 100m 三 工作站数目限制 1024台 四 带宽能力 5类 100MB S6类 1KM S 五 使用环境要求 非屏蔽双绞线的抗干扰性差 由于在外部干扰源和传输线之间没有屏蔽 非屏蔽双绞线很容易引起电磁干扰和射频干扰 在环境比较差的情况下可选择屏蔽双绞线 二 同轴电缆 一 安装要求 BNC接头 二 长度限制 185m 三 工作站数量限制 30台 四 带宽容量 10mb s 五 使用环境 抗干扰能力较强 但是现在已经过时 三 光缆 一 分类 二 终端连接器类型 ST CS MT RJ 更新且高密度 三 长度限制 四 带宽能力 50GB S 五 使用环境 光缆的阻抗小 光缆能够抵抗各种不同的干扰源 包括电磁屏蔽 射频干扰和微波 因为光缆传输仅仅依靠光脉冲产生信号 所以唯一阻碍传输的就是另一个光源 只要没有将光缆剥到覆盖层 光缆传输就不会受到阻碍 物理层设备的组网规范 一 网卡 一 总线类型 ISA EISA PCI 二 介质类型 双绞线 同轴电缆 光纤 三 网卡特性 根据指示灯来判断其工作状态 二 中继器和集线器的使用规则 总体遵循5 4 3规则1 10Base 210 10Mbase 基带传输2 每一网段最长传输距离为200M性能指标 1 网段最大长度为185M 2 T型接头用于电缆和网卡的连接 3 一个网段最多可连接30个工作站 含中继器 4 两台网络设备间距离 0 5M 5 网络总长度不能超过925M 6 一条网段两端必须有终结器 其中一端接地 2 10Base 5 AUI插头 性能 1 网段最大长度为500M 2 收发器连接到网段上 网段两端必须接50欧终端器 匹配电阻 3 工作站间最短距离为2 5M 4 工作站到收到器的最长距离为50M 5 一条网段最多可连100个工作站 含中继器 6 网络最长距离可达2500M 3 10Base T性能 1 网络节点数没有限止 2 用双绞线相连 3 易啬节点易扩展 4 集线器与节点距离 100M以太网距离 500M 4 100Base T 1 100Base TX 两对5类非屏蔽或1类屏蔽双绞线连接 2 100Base T4 4对3 4 5类非屏蔽双绞线连接 3 100Base FX 光纤连接 第四节物理层故障诊断与排除 一 双绞线网络故障排除1 断线故障2 电缆过分弯曲故障3 双绞线种类错误引起的故障4 电缆过长引起的故障5 连接错误引起的故障6 做线不标准引起的故障7 RJ 45连线没有缠绕引起的故障8 RJ 45接触不良引起的故障9 电磁干扰过大引起的故障 二 正确识别5类双绞线1 传输速度 利用Monitor检测工具峰值4mb S2 电缆中双绞一对的扭绕应符合要求3 5类双绞线应该有4对4 仔细观察 三 细缆网常见故障1 断线故障2 电缆不能满足最小曲率半径的要求3 使用了错误的终端连接器4 网络中另入