第3章接续设备.ppt

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1、2019年6月17日,1,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,2019年6月17日,2,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（Connecting Hardware）。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。,2019年6月17日,3,3.1 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

2、完整的信息传输信道。,2019年6月17日,4,3.1.1 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 3.1 RJ-45普通模块、紧凑式模块、免打模块,图 3.2 RJ-11电话模块,2019年6月17日,5,1.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 3.3 RJ-45信息模块,2019年6月17日,6,图 3.4 RJ-45屏蔽信息模块结构图,2019年6月17日,7,图 3.6 6类R

3、J-45信息模块,(1)5e类屏蔽与非屏蔽RJ-45信息模块,图 3.5 5e类屏蔽与非屏蔽RJ-45模块,2019年6月17日,8,2.RJ-45水晶头 RJ-45水晶头俗称RJ-45插头（RJ-45 Modular Plug），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3.7 RJ-45水晶头结构图,2019年6月17日,9,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 3.8 RJ-45水晶头与对绞电缆端接后的实物图,2019年6月17日,10,RJ-45连接器是8针连接器，在图3.9中我

4、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/EIA 568-A）,图3.9 RJ-45水晶头针序号及线对分配,2019年6月17日,11,表 3.1 线序标准,2019年6月17日,12,3.1.2 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 3.10 5e类增强型/6类快接式配线架,2019年6月17日,13,1.110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

5、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 3.11 25对的110配线架,2019年6月17日,14,图 3.12 机架型110A配线架,图 3.13 110P型配线架组件,2019年6月17日,15,2.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

6、形图。,图 3.14 模块式快速配线架,2019年6月17日,16,3新型110配线架 （1）110 VisiPatch配线架 （2）模块化可翻转配线架,图 3.15 Patch Max 110GS3配线架,2019年6月17日,17,3.1.3 跳接设备,1110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,2019年6月17日,18,2.110C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,2019年

7、6月17日,19,3.1.4 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。,2019年6月17日,20,图 3.20 信息插座盒,图 3.21 符合国标86型结构的各类面板,2019年6月17日,21,3.2 光纤系统连接器件,2019年6月17日,22,3.2.1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。,2019年6月17日,23,1光纤连接器的基本

8、结构 目前，大多数光纤连接器（Fiber Optic Connector）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,2019年6月17日,24,2光纤连接器的性能 （1）光学性能 插入损耗（Insertion Loss）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（Return Loss，Reflection Loss）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。,2019年

9、6月17日,25,（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,2019年6月17日,26,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,2019年6月17日,27,（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

10、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。,2019年6月17日,28,3常用光纤连接器 （1）FC型光纤连接器,图3.31 FC型光纤连接器结构,图 3.32 FC/PC适配器,2019年6月17日,29,（2）SC型光纤连接器,图 3.33 SC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,2019年6月17日,30,（3）ST型光纤连接器,图3.34 ST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）

11、双芯ST型光纤连接器连接示意,2019年6月17日,31,4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 3.35 MT-RJ型光纤连接器,2019年6月17日,32,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-

12、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 3.36 LC型光纤连接器,2019年6月17日,33,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,2019年6月17日,34,5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

13、光纤的长度，以及光纤外径。例如OFCSFC/PC3010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,2019年6月17日,35,3.2.2 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。,2019年6月17日,36,2.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(Spli

14、tter)。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,2019年6月17日,37,3.2.3 光纤配线架,光纤配线架（Fiber Panel）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。,2019年6月17日,38,1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,2019年6月17日,39,2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

15、架,2019年6月17日,40,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,2019年6月17日,41,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,2019年6月17日,42,3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

16、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,2019年6月17日,43,3.2.4 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 3.43 GPX30/A光纤配线箱,图 3.44

17、 高密度光纤配线箱,2019年6月17日,44,3.2.5光纤铜缆组合式配线系统,1iPatch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 3.45 iPatch智能光纤及6类铜缆配线架,2019年6月17日,45,2Insta Patch光纤跳线组合式配线系统 专用于数据中心的Insta Patch光纤跳线组合式配线系统，如图3.46所示。,图 3.46 Insta Patch光纤配线架,2019年6

18、月17日,46,3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,2019年6月17日,47,3.3同轴电缆连接器,图 3.48 粗同轴电缆以太网连接方案,2019年6月17日,48,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

19、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。,2019年6月17日,49,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,2019年6月17日,50,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。 BNC T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

20、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 3.50 BNC连接器,图 3.51 BNC T型接头,2019年6月17日,51,3.4 网络连接设备,2019年6月17日,52,3.4.1 网卡,网卡也叫“网络适配器”，英文全称为“Network Interface Card”，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。,2019年6月17日,53,1网卡的工作原

21、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 3.52 Intel PRO/1000 GT台式机网卡,2019年6月17日,54,2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

22、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（Wake on LAN）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。,2019年6月17日,55,3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

23、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（BNCAUI）、IPC接口（RJ-45BNC）、Combo接口(RJ-45AUIBNC)等。,2019年6月17日,56,3.4.2 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

24、，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,2019年6月17日,57,1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,2019年6月17日,58,2集线器的类型 （1）按结构和功能分类 未管理的集线器

25、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,2019年6月17日,59,3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,2019年6月17日,60,（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,2019年6月17日,61,3.4.3交换机,交换机(

26、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,2019年6月17日,62,1.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。,2019年6月17日,63,（1）物理特性指标

27、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,2019年6月17日,64,3.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

28、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,2019年6月17日,65,3.4.4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，因此路由器有时俗称为“路径选择器”。路由器通过路由决定数据的

29、转发。转发策略称为路由选择（Routing），这也是路由器名称的由来（Router，转发者）。 所谓路由就是指通过相互连接的网络把数据信息从源节点传送到目标节点的活动。一般说来，在路由过程中，信息至少会经过一个或多个中间节点。,2019年6月17日,66,1路由器的功能 路由器有两大典型功能，一是联通不同的网络，二是选择数据传输的路由。 路由器的另一个重要工作就是为经过路由器的每个数据分组寻找一条最优传输路由，并将该数据分组有效地传送到目的节点。 2路由器的寻址和路由选择 在Internet中使用的地址是32位的IP地址，该地址由网络号和主机号组成。IP地址分为以下3类： A类地址：使用7位标

30、识网络，24位用来规定网络上的主机。 B类地址：使用14位标识网络，16位用来标识主机。 C类地址：使用21位标识网络，8位用来标识主机。,2019年6月17日,67,3路由器的类型 (1)接入路由器 接入路由器是指将局域网用户接入到广域网中的路由器设备，局域网用户接触最多的是接入路由器。 (2)企业级路由器 企业级路由器用于连接一个校园或企业内成千上万的计算机，一般普通的局域网用户难以接触到。 (3)骨干级路由器 骨干级路由器实现企业级网络的互联 (4)新一代路由器,2019年6月17日,68,4路由器的主要指标 （1）路由器类型指标 接口种类 用户可用槽数 CPU 内存 端口密度,（2）路由器的性能指标 全双工线速转发能力 设备吞吐率 端口吞吐率 背靠背帧数 路由表能力 丢包率 时延 时延抖动 VPN支持能力 无故障工作时间,2019年6月17日,69,思考与练习 1简述综合布线系统中常用的接续设备有哪些？ 2对绞电缆连接器包括哪些部分？它们的引脚和对绞电缆的线对是如何确定的？ 3常见的信息模块分为哪几种类型？ 4简述对绞电缆连接系统的连接器件组成。 5对绞电缆配线架有哪几种形式？ 6简述光纤连接系统的连接器件组成。 7光纤连接器包括哪几个基本部分？ 8常见的光纤连接器有哪几种？ 9光纤配线架的基本功能有哪些？ 10在实际综合布线工程中，常用哪些网络连接设备？,