任务一 双绞线跳线的制作与测试
任务描述
所谓跳线，是指两端均有一个水晶头的网线。跳线分为直通线和交叉线两种。可用于计算机与集线器（交换机）的连接、集线器（交换机）之间的连接、集线器（交换机）与路由器之间的连接、计算机之间的连接、计算机与信息插座之间的连接等，一般采用双绞线，如图2-1至图2-3所示。在以双绞线作为传输介质的网络中，跳线的制作与测试非常重要。跳线的好坏影响着终端（计算机）与网络设备间的通信质量。
图2-1 双绞线结构图
图2-2 RJ-45连接器及护套
图2-3 超五类双绞线及RJ-45连接器
预备知识
一、跳线制作标准
跳线必须参照常用的布线标准EIA/TIA 568-A或EIA/TIA 568-B来制作，图2-4和表2-1所示为线序排列标准。
表2-1 EIA/TIA 568-A和EIA/TIA 568-B线序
图2-4 EIA/TIA 568-A和EIA/TIA 568-B的线序排列分配图
小提示
针脚定义
RJ-45连接器包括一个插头和一个插孔（或插座）。插孔安装在机器上，而插头和连接导线（现在最常用的就是采用无屏蔽双绞线的5类线）相连。EIA/TIA制定的布线标准规定了8根针脚的编号。如果看插头，将插头的末端面对眼睛，而且针脚的接触点的插头在下方，那么最左边是①，最右边是⑧，如图2-5所示。
针脚1 发送；
针脚2发送；
针脚3接收；
针脚4不使用；
针脚5不使用；
针脚6接收；
针脚7不使用；
针脚8不使用；
特别强调一下，线序是不能随意改动的。例如，从上面的连接标准来看，1和2是一对线，而3和6又是一对线。但如果我们将以上规定的线序弄乱，例如，将1和3用作发送的一对线，而将2和4用作接收的一对线，那么这些连接导线的抗干扰能力将下降，误码率就增大，即不能保证网络的正常工作。
图2-5 RJ-45连接器8根针脚编号
二、跳线类型
按照双绞线两端线序的不同，通常划分两类双绞线。
1.直通线
根据EIA/TIA 568-B标准，两端线序排列一致，一一对应，即不改变线的排列，称为直通线，直通线线序如表2-2所示。当然也可以按照EIA/TIA 568-A标准制作直通线，此时跳线两端的线序依次为：1-白绿、2-绿、3-白橙、4-蓝、5-白蓝、6-橙、7-白棕、8-棕。
表2-2 EIA/TIA 568-B标准直通线线序
2.交叉线
根据EIA/TIA 568-B标准，改变线的排列顺序，采用“1-3，2-6”的交叉原则排列，称为交叉线。交叉线线序如图2-6和表2-3所示。
图2-6 交叉线连接线示意图
表2-3 交叉线线序
任务实现
一、双绞线跳线制作
（1）准备好超5类双绞线、RJ-45水晶头和一把专用的压线钳，如图2-7所示。
（2）用压线钳的剥线刀口（可以用专用剥线钳）距超5类双绞线的端头至少2cm处，旋转一圈，如图2-8所示。
图2-7 步骤1——准备
图2-8 步骤2——剥线
（3）将剥开的外保护套管向外拉，将其剥去，露出超5类线电缆中的4对双绞线，如图2-9和图2-10所示。
图2-9 步骤3——抽出外套层
图2-10 步骤4——露出4对线
（4）按照EIA/TIA 568-B标准（1-白橙、2-橙、3-白绿、4-蓝、5-白蓝、6-绿、7-白棕、8-棕）和导线颜色将导线按规定的序号排好，如图2-11所示。
（5）将8根导线整齐地平行排列，导线间不留空隙，如图2-12所示。
图2-11 步骤5——排序
图2-12 步骤6——理齐导线
（6）用压线钳的剪线刀口将8根导线剪齐，如图2-13所示。
（7）整齐剪断电缆线。剥开的导线长度不可太短，可以先留长一些，不能剪坏每根导线的绝缘外层，如图2-14所示。
图2-13 步骤7——剪齐导线
图2-14 步骤8——检查剪断长度
（8）将剪断的电缆线放入RJ-45水晶头试试长短（要插到底），反复进行调整。电缆线的外保护层最后应能够在RJ-45插头内的凹陷处被压实，如图2-15所示。
（9）在确认一切都无误后（注意不要将导线的顺序弄错），将RJ-45水晶头放入压线钳的压头槽内，最后将其压实，如图2-16和图2-17所示。
图2-15 步骤9——放入插头
图2-16 步骤10——放入压线钳压头槽内
图2-17 步骤11——压实
注意
两机对连网线的制作：因两机对连时，网卡上的接线排序相同，因此连接线需要设为反线序，即水晶头一端遵循568-A标准，而另一端则采用568-B标准，A水晶头的1、2对应B水晶头的3、6，而A水晶头的3、6对应B水晶头的1、2。这种对连网线主要用在交换机（或集线器）普通端口连接到交换机（或集线器）及普通端口或网卡连接网卡时。
二、网线的测试
使用RJ-45测试仪测试线路是否畅通，如图2-18所示。测试时将双绞线两端的水晶头分别插入主测试仪和远程测试端的RJ-45端口，将开关开至“ON”（S为慢速挡）。如果测试的线缆为直通线缆，测试仪上的8个指示灯应该依次闪烁；如果是交叉线，则测试仪上8个指示灯应该的闪亮顺序应该是3、6、1、4、5、2、7、8。
图2-18 测试跳线
知识链接
在通信系统中有许多不同类型的电缆。电缆主要可以分为两类：铜缆和光缆。铜缆的导线部分是某种类型的铜金属，信号在铜导线中以电能的形式传输。在光缆中，光纤一般为石英光纤或塑料光纤，信号在光纤中以光能或光脉冲的形式传输。
通信系统常用的电缆类型有以下几种：
●非屏蔽双绞线电缆：3类、4类、5类、5e类、6类。
●金属屏蔽双绞线电缆：3类、4类、5类、6类。
●同轴电缆：RG-58A/U以太网细缆、RG-8以太网粗缆、RG-6视频电缆、RG-11视频电缆、RG-59视频电缆、RG-62同轴电缆。
●光缆：50µm/125µm多模光缆、62.5µm/125µm多模光缆、单模光缆。
其中双绞线（twisted pair，TP）电缆是一种综合布线工程中最常用的传输介质。
双绞线近年来发展较快，常用作传输介质。它被分为屏蔽双绞线与非屏蔽双绞线两大类。在这两大类中又可分为100 Ω电缆、双体电缆、大对数电缆、150 Ω屏蔽电缆。本书主要介绍在工程中常见的100 Ω电缆及大对数电缆，而双体电缆及150 Ω屏蔽电缆在工程中使用得较少。
一、双绞线电缆的结构
双绞线电缆由两股彼此绝缘，而又拧在一起的导线组成，如图2-19所示。
图2-19 双绞线
双绞线的目的是为了抵消电缆中由于电流而产生的电磁场干扰，两条线扭绞的次数越多，抗干扰能力越强。为了提高双绞线的抗干扰能力，还可在双绞线的外壳上加一层金属屏蔽护套。因此又可分为非屏蔽双绞线电缆（unshielded twisted-pair，UTP）和屏蔽双绞线电缆（shieldedtwisted-pair，STP）两种，如图2-20所示。屏蔽双绞线电缆比非屏蔽双绞线电缆传输可靠，串扰减少，具有更高的数据传输率，传输距离更远。
图2-20 综合布线工程使用的双绞线
小提示
对于双绞线，用户所关心的是：衰减、近端串扰、特性阻抗、分布电容、直流电阻等。
为了便于理解，首先解释几个名词：
●衰减：衰减（attenuation）是沿链路的信号损失度量。衰减随频率而变化，所以应测量在应用范围内的全部频率上的衰减。
●近端串扰：近端串扰损耗（near-end crosstalk loss）是测量一条UTP链路中从一对线到另一对线的信号耦合。对于UTP链路来说这是一个关键的性能指标，也是最难精确测量的一个指标，随着信号频率的增加其测量难度增大。
在双绞线电缆内，不同线对具有不同的绞距长度。一般地说，4对双绞线绞距在38.1mm内，按逆时针方向扭绞，一对线对的扭绞长度在12.7mm以内。
二、双绞线连接器
连接器是用于端接通信电缆和把电缆与通信设备或者其他电缆连接起来的机械设备。RJ插头用于双绞线电缆和网卡或其他设备如集线器、调制解调器、电话等连接，采用ISO/IEC 8877标准设计制造。根据双绞线电缆的类型，RJ插头也有不同的规格，常见的是用于电话的RJ-11型插头（4线）以及RJ-45型插头（8线），如图2-21所示。
图2-21 双绞线连接器
小提示
所有的连接器的基本用途都相同，这些基本用途是：提供电缆导线或者光纤接口，提供一个对电缆建立连接和释放连接的方便途径；提高连接的稳定性，防止电缆滑脱或断开；建立一个低损耗的电通道或者光通道。
三、非屏蔽双绞线类型
非屏蔽双绞线（UTP）电缆是通信系统和结构化布线系统中最普遍的传输介质，如图2-19所示，并且因其灵活性而广泛应用。UTP电缆可以用于语音、低速数据、高速数据、音频和呼叫系统，以及楼宇自动控制系统。
非屏蔽双绞线根据传输特性可以分为7类，如表2-4所示。
表2-4 非屏蔽双绞线类型
注意
6类线的最高带宽可达350MHz，有效带宽是200MHz，同时采用一个8端口模块化插座和插头。可以传输语音、数据和视频，足以应付高速和多媒体网络的需要。7类的最高带宽是600MHz，有效带宽是450MHz，采用屏蔽双绞线电缆。
现有的超5类线（CAT5E）不能正式支持10GBase-T，6类线（CAT6）也有37m的距离限制且无法保证信号传输质量，但增强型6类线（AC6）可在100m的距离内实现信号高速传输。7类线缆技术提供高达600MHz的带宽，这是所有类型的铜线缆中最高的带宽，可用于万兆以太网等新技术。
四、双绞线外观标识
通常我们使用的双绞线，不同生产商的产品标志可能不同，但一般包括以下一些信息：
●双绞线类型；
●NEC/UL防火测试和级别；
●CSA防火测试；
●长度标志；
●生产日期；
●双绞线的生产商和产品号码。
下面以“AVAYA-C SYSTIMAX 1061C+4/24AWG CM VERIFIED-UL CAT5E 31086FEET09745.0 METERS”这样的双绞线外观的信息为例来进行说明。
这些记号提供了这条双绞线的以下信息：
●AVAYA-C SYSTIMAX：该双绞线的生产商。
●1061C+：该双绞线的产品号。
●4/24：这条双绞线是由4对24 AWG电线的线对所构成。
●CM：通信通用电缆，CM是NEC（美国国家电气规程）中防火耐烟等级中的一种。
●VERIFIED UL：说明双绞线满足UL（保险业者实验室，Underwriters Laboratories Inc.）的标准要求。UL成立于1984年，是一家非营利的独立组织，致力于产品的安全性测试和认证。
●CAT 5E：指该双绞线通过UL测试，达到超5类标准。双绞线种类有3类、4类、5类、超5类、6类、超6类等，甚至最近有人提出7类，对于这几种双绞线的技术指标，得到公认的只有从3类到超5类。目前市场上常用的双绞线是5类和超5类。5类线主要是针对100Mbit/s网络提出的，该标准最为成熟，也是当今市场的主流。后来开发千兆以太网时许多厂商把可以运行千兆以太网的5类产品冠以“增强型”Enhanced Cat 5，简称5e推向市场。美国的TIA/EIA 568A-5是5e标准。5e也被人们称为“超5类”或“5类增强型”。
●31086FEET 09745.0 METERS：表示生产这条双绞线时的长度点。这个标记对于我们使用双绞线时非常实用。如果你想知道一箱双绞线的长度，可以找到双绞线的头部和尾部的长度标记相减后得出（1英尺等于0.3048m），有的双绞线以m作为单位。
另有一条双绞线的外观信息如下：“AMP NETCONNECT ENHANCED CATEGORY 5 CABLE E138034 1300 24AWG UL CMR/MPR OR CUL CMG/MPG VERIFIED UL CAT 5 1347204FT 9843”。
除了和第一条相同的标志外，还有：
●ENHANCED CATEGORY 5 CABLE：该双绞线属于超5类。
●E138034 1300：其产品号。
●CMR/MPR、CMG/MPG：该双绞线的类型。
●CUL：双绞线同时还符合加拿大的标准。
●1347204FT：双绞线的长度点（FT为英尺的缩写）。
●9843：制造厂的生产日期，这里是1998年第43周。
五、6类双绞线
随着计算机技术的飞速发展，快速通信的需求对网络速率的要求日益提高，作为网络的通信平台——综合布线系统的带宽也在不断增加。综合布线系统由5类发展为超5类，目前6类、7类也逐渐为用户所接受。经过近些年十几次的修改完善，6类双绞线布线系统已形成了一套比较完整的标准体系。
6类标准的出台将会掀起新的使用热潮。在ISO 11801和TIA 568草案中都把6类布线系统定为250MHz。对于电缆、连接器、链路和信道，所有的性能参数，都定为这个频率。早先的6类系统草案定在200MHz，但由于IT行业特别是IEEE（电气和电子工程师协会）的要求，于是提高了25％，即现在的250MHz。6类布线系统与超5类布线系统相比，除带宽从100Hz增加到250Hz外，主要有以下两点不同之处：
1.物理属性
6类系统产品的双绞4线对电缆和RJ-45连接器等都没有变化，布线系统体系结构和定义也没有变化，而其他方面都有改变。符合目前标准草案的6类系统要求所有的厂家重新设计其产品。新的电缆构造形式是在电缆中建一个十字交叉中心，把4个线对分成独立的信号区。这样既可以提高电缆的NEXT性能，还可以减少在安装过程中由于电缆连接和弯曲引起的电缆物理上的失真。许多厂家都增加了电线的交叉部分区域，把24AWG改为23AWG，尽量把衰减损耗减至最小。很多厂家顺着线对增加了每米长度内的扭绞数，电缆中4线对的各个线对之间扭绞数的差别又提高了NEXT性能。在这些情况下，要注意确定传输延迟和延迟偏差是否受到影响，布线系统的这两个重要参数是否合格。
在跳线插头上也有很大的衰减。所有的厂家都在为他们的6类系统插座设计特殊的插头，以提供额外的频率补偿，使配对的线对符合规范。有些厂家通过在插头里插入塑胶来把电线分隔开，另一些则在插头中插入印制电路板（PCB）。
2.传输性能
除了超5类系统规范中的参数外，6类系统规范中又增加了一些性能参数。它们是插入损耗（替代衰减）、插入损耗偏差、纵向转化损耗（LCL）和纵向转化传输损耗（LCTL）。6类和超5类系统中的参数的性能标准都得到了增加，一般超过频带3～10DB。超5类系统的0DB PSACR点规定为130MHz左右，而6类系统则规定为202MHz左右。
自2001年开始，相继推出10个修订版本后，2002年6月，ANSI/TIA/EIA568-B铜缆双绞线6类线标准已经正式出台。国际标准ISO/IEC JTC/SC 25/WG3 N 598工作组编写的铜缆6类线标准也正式出台。
六、7类双绞线
然而，技术还在不断进步，250MHz带宽只能暂时满足人们的需要。因此，标准制定机构和制造商正在考虑利用一种新型的铜缆系统，其带宽可以高达600MHz。人们将这种系统称为7类电缆，采用这种系统可以极大地扩展局域网的功能。除了带宽，6类和7类系统的另外一个差别在于其结构。6类布线系统既可以使用UTP，也可以使用STP，而7类系统只基于屏蔽电缆。在7类线缆中，每一对线都有一个屏蔽层，4对线合在一起还有一个公共大屏蔽层。从物理结构上来看，额外的屏蔽层使得7类线有一个较大的线径。还有一个重要的区别在于其连接硬件的能力，7类系统的参数要求连接头在600MHz时，所有的线对提供至少60DB的综合近端串扰。而超5类系统只要求在100MHz提供43dB，6类在250MHz的数值为46DB。
实训一
要求能够识别常见电缆的标识，能够从线缆标识中获得线缆的基本参数，培养观察能力，熟悉线缆的标准。
（1）实训材料准备：5E类UTP双绞线、STP双绞线、6类UTP绞合电缆、25对24AWG UTP电缆若干。
（2）实训步骤如下：
分别观察上述线缆，将表2-5填充完整。
表2-5 各种电缆对比
实训二
要求掌握双绞线直通跳线的制作，该制作是综合布线工程的基础，需要熟练掌握制作直通跳线的方法，在平时的练习过程中，注意速度的训练，提高制作跳线的速度，并保证每做一条跳线都能通过测试。
实训中需要掌握EIA/TIA 568-A和EIA/TIA 568-B标准，不可以把两种标准混淆。
（1）实训材料准备：RJ-45水晶头若干、40cm双绞线若干段。
（2）实训工具准备：剥线钳、RJ-45压接钳。
（3）步骤如下：
①按照“任务实现”中给出的步骤要进行双绞线直通跳线制作。
②测试。
③填写表2-6。
表2-6 直通跳线制作
实训三
要求掌握双绞线交叉跳线的制作，该制作是综合布线工程的基础，需要熟练掌握制作交叉跳线的方法，在平时的练习过程中，注意速度的训练，提高制作跳线的速度，并保证每做一条跳线都能通过测试。
（1）实训材料准备：RJ-45水晶头若干、40cm双绞线若干段。
（2）实训工具准备：剥线钳、RJ-45压接钳。
（3）步骤如下：
①按照“任务实现”中给出的步骤要进行双绞线交叉跳线制作。
②测试。
③填写表2-7。
表2-7 交叉跳线制作
实训完成后，填写实训评价表，如表2-8所示。
表2-8 任务一实训评价表
