网线中需要知晓的几个常见问题
网线中需要知晓的几个常见问题
网线是现代网络通信的基础,其内部的线序和结构直接影响着网络的传输效率和稳定性。本文将深入探讨网线中的一些常见问题,包括线序标准、线芯作用以及POE供电等,帮助读者全面了解网线技术。
1、网线线序
网线线序主要采用568B标准,568A标准使用较少。直通线(两头都是568B或568A)的两端线序相同,568B线序为:橙白,橙,绿白,蓝,蓝白,绿,棕白,棕。交叉线(一头568B,另一头568A)则需要将1和3、2和6的线序对调。
2、为什么现在568A很少使用了?
568A使用减少主要有两个原因:技术原因和历史惯性。
2.1 技术原因
现代网络设备普遍支持MDI/MDIX自动翻转功能,使得不同设备之间无需依赖交叉线即可正常通信。这直接减少了交叉线的需求,而568A主要用于交叉线场景。
2.2 历史与行业惯性
568B作为ANSI/EIA/TIA-568标准的后续版本(2001年发布),逐步取代了早期的568A标准(1995年发布)。行业惯性使得新部署的网络更倾向于采用更新的568B标准。
3、百兆网络(100M以下)中的各个线芯作用
在百兆以太网中,实际用于数据传输的只有4根线芯:
- 1号芯(橙白):输出数据的正极(+)
- 2号芯(橙):输出数据的负极(-)
- 3号芯(绿白):输入数据的正极(+)
- 6号芯(绿):输入数据的负极(-)
电话信号传输:4、5、7、8号芯在部分场景下支持传统电话通信。
PoE供电:保留线芯(如蓝、棕线对)可用于为设备供电(如监控摄像头),但需注意供电稳定性。
断线替补:当主用线芯损坏时,备用线可替代。
4、为什么使用8芯网线?
4.1 最重要的作用:抗干扰与稳定性
备用线芯(4、5、7、8)虽不直接参与数据传输,但通过双绞线结构可有效减少电磁干扰和串扰,从而提升信号传输的稳定性。例如,若仅使用4芯,缺少其他线芯的屏蔽作用,长距离传输时信号衰减会更明显,甚至导致网络不稳定。
4.2 兼容性与未来升级
千兆网络必须使用全部8芯线(1、2、3、6用于发送,4、5、7、8用于接收)。若使用4芯网线,未来升级到千兆网络时需重新布线,而8芯网线可兼容百兆与千兆网络,避免重复施工。
4.3 标准接法与设备兼容性
主流网络设备(如路由器、交换机)的接口设计通常基于8芯标准。虽然部分设备支持4芯接法,但非标准接法可能导致接触不良或兼容性问题。
4.4 临时与长期使用的权衡
4芯网线仅建议临时应急使用(如短距离跳线),但长期部署时,其抗干扰能力和可靠性显著低于8芯网线。
5、千兆/万兆网络中的各个芯线的作用
5.1 1000BASE-TX
当网络速率达到千兆(1Gbps)或更高时,8根线芯需全部启用:
- 1、2、3、6号芯:负责发送数据
- 4、5、7、8号芯:负责接收数据
传输机制:采用“2收2发”模式,两对线发送数据,两对线接收数据,以支持更高的带宽需求。
1000Base-TX:虽然也基于四对双绞线,但其传输方式更为特殊。它采用两对线发送数据,另外两对线接收数据(类似于100Base-TX的一对线发送一对线接收)。然而,由于其对带宽要求较高,五类和超五类系统往往无法直接支持,通常需要六类系统的支持。
1000Base-TX的发送线对为1-2(橙白/橙)和3-6(绿白/绿),接收线对为4-5(蓝白/蓝)和7-8(棕白/棕)。
5.2 1000Base-T
现在大部分交换机采用的是1000Base-T标准:
1000Base-T:使用四对5类双绞线进行全双工传输(即每对线同时支持双向传输)。它支持在超五类或性能更好的五类系统(通过TSB-95标准认证)上运行,确保了广泛的兼容性和灵活性。
在1000Base-T标准下,所有8根芯线均被用于双向数据传输,每对线通过复杂的信号处理技术实现全双工通信。线序遵循T568B或T568A标准,但各线对的功能不再固定为单向发送或接收,而是动态参与双向信号传输,最终实现1 Gb/s的总带宽。这一设计使得1000Base-T能够兼容现有的Cat 5e及以上布线系统,支持平滑升级。
全四对双向传输:1000Base-T通过所有四对双绞线(共8根芯线)实现全双工通信。每对线(如橙白/橙、绿白/绿、蓝白/蓝、棕白/棕)同时承担发送和接收数据的任务,而非固定某几对线仅用于发送或接收。
双向信号处理:采用复杂的编码技术(如PAM-5调制和四维格雷码调制TCM),通过回波消除(Echo Cancellation)和远端串扰抵消(FEXT Cancellation)技术,实现在同一线对上的双向信号传输。
速率分配:
每对线速率:每对双绞线支持250 Mb/s的双向数据传输,四对线叠加后总带宽为1 Gb/s。全双工模式下,理论最大吞吐量可达2 Gb/s(双向各1 Gb/s)。
5.3 1000Base-T和1000Base-TX的区别
5.3.1 线对使用方式
1000Base-T采用四对双绞线进行全双工传输,每对线同时承担双向数据传输(各250Mbps),通过复杂的信号处理技术消除串扰和回声。而1000Base-TX将四对线分为两组:两对线单向发送数据(各500Mbps),另外两对线单向接收数据,大幅简化了信号处理要求。
5.3.2 编码机制
1000Base-T使用4D-PAM5编码技术,通过5级脉冲幅度调制实现高效数据传输,需要复杂的前向纠错和回声消除电路。相比之下,1000Base-TX采用更简单的编码方式(类似100Base-TX的MLT-3改进版),降低了芯片设计复杂度。
5.3.3 电缆规格
1000Base-T可在Cat5e(经TSB-95认证)或更高性能的五类线上运行,兼容现有布线系统
1000Base-TX必须使用Cat6及以上规格线缆,因其单对线需要支持500MHz带宽
5.3.4 标准制定机构
1000Base-T遵循IEEE 802.3ab标准,是国际通用的千兆以太网规范
1000Base-TX基于TIA/EIA-854标准,主要由美国电信行业协会推动
5.3.5 成本与普及度
1000Base-T因兼容五类线且无需更换现有布线,部署成本更低,成为主流方案(占据90%以上市场份额)。尽管1000Base-TX的芯片成本更低(无需复杂信号处理电路),但Cat6电缆的高昂价格限制了其普及。
5.3.6 性能对比
特性 | 1000Base-T | 1000Base-TX |
---|---|---|
线对使用 | 四对线全双工双向传输 | 两对发送+两对接收单向传输 |
编码复杂度 | 高(需消除串扰/回声) | 低 |
电缆要求 | Cat5e(认证通过) | Cat6及以上 |
设备兼容性 | 向下兼容10/100Base-T | 仅支持千兆设备 |
典型应用场景 | 企业网络/数据中心改造 | 新建高性能布线系统 |
端口功耗 | 较高(约4W) | 较低(约2.5W) |
5.3.7 发展现状
由于1000Base-T在2000年代已实现大规模商用(如3Com等厂商推动),而1000Base-TX受限于Cat6电缆的高成本和技术替代(如2.5G/5G Base-T的出现),最终未能成为主流。当前2.5G Base-T技术已能在Cat5e线缆上实现更高速率,进一步压缩了1000Base-TX的市场空间。
6、网线传数据为什么是1236,而不是1234呢?
采用1、2、3、6的线序即586B规格是IEEE标准的规定,主要目的是在百兆以上的以太网中,避免发生干扰。而且百兆速率的交换机、路由器都是遵循这个标准的,若不按照这个标准来做网线水晶头,网络是不通的。
网线只使用1、2、3、6编号的芯线传递数据,即1、2用于发送,3、6用于接收,按颜色来说:橙白、橙两条用于发送;绿白、绿两条用于接收。另外四根4、5,7、8是双向线,起到消除干扰的辅助作用,在1、2、3、6中有一些无效连接时自动补上。如果排线管上面没有其它高压电流的话那么完全可以不用这两对线。但千兆网络是必须要用的。
为了兼容之前的RJ11、RJ14、RJ25插头,并且允许一路网络线和一路电话线共用一条双绞线。RJ接口模块中电话RJ11相当于RJ45的3、4、5、6,定义4、5为模拟话音,3、6为数据(收发公用),之后电脑网卡定义1、2为发射,3、6为接收,而7、8可以用于同步时钟或者供电。另外,少数可视电话定义了1、2为视频接收,3、6为控制数据,4、5为话音,7、8供电。综合下来,用1236最为合适,能够兼容所有。
7、千兆网络中网线8芯全部使用,那POE供电怎么办?
7.1 首先得了解下POE供电模式
Alternative A(信号线供电):将电力叠加在数据传输的线对(1-2-3-6)上,通过网络变压器分频技术分离信号与电源。具体来说:
电压通过变压器的中心抽头注入,数据信号与电力使用不同频率(数据为高频,电力为直流),两者互不干扰。
例如,线对1-2和3-6可同时传输数据和48V电源,并通过桥式整流电路为受电设备(PD)供电。
Alternative B(空闲线供电):在百兆网络中可使用4-5-7-8线对供电,但千兆网络无空闲线对,因此该模式不适用。
7.2 技术实现细节
- 分频与整流:网络变压器将高频数据信号与直流电源分离,电力通过中心抽头进入线对,信号则通过耦合传输。分离后的直流电经过桥式整流电路,为设备提供稳定电压。
- 兼容性:千兆POE交换机必须支持Alternative A供电模式,且所有8芯必须连通。受电设备(如摄像头、AP)需兼容信号线供电方式。
特性 | 百兆网络 | 千兆网络 |
---|---|---|
数据传输线对 | 1-2-3-6(4芯) | 1-2-3-6-4-5-7-8(8芯) |
空闲线对 | 4-5-7-8(可供电) | 无空闲线对 |
POE供电模式 | 可选Alternative A或B | 仅支持Alternative A |
网线要求 | 4芯(A模式)或8芯(B模式) | 必须8芯全通 |
网线中常见的几个问题,最怕别人刨根问底去问,所以有些知识还是需要去了解下,避免到时候一问三不知!