计算机网络实验指导书电教案(2012下6学时)

实验一、双绞线的制作与测试1.教学目的：使学生通过本次实验了解综合布线系统的基本组成，熟悉常用的传输介质、端接设备；掌握双绞线的制作方法，掌握双绞线的认证测试与验证测试方法。

通过实验提高学生的操作实践能力。

2.教学重点:双绞线的制作方法、双绞线的制作标准、双绞线的认证测试。

3.教学难点:双绞线的认证测试。

4.教学方法：采用多媒体教学。

5.实验课时:2课时一、实验目的：1、了解局域网的基础知识。

2、了解双绞线的传输性能和传输特点。

3、掌握双绞线的制作标准和制作方法。

4、掌握双绞线的认证测试与验证测试方法。

二、实验原理网络传输介质是指在网络中传输信息的载体，是网络中传输数据、连接各网络节点的实体，常用的传输介质分为有线传输介质和无线传输介质两大类。

1、有线传输介质有线传输介质是指在两个通信设备之间实现的物理连接部分，它能将信号从一方传输到另一方，常见的有线传输介质有双绞线、同轴电缆和光纤。

其中双绞线是经常使用的传输介质，它一般用于星形网络中，同轴电缆一般用于总线型网络，光缆一般用于主干网的连接。

(1)双绞线双绞线简称TP，由两根绝缘导线相互缠绕而成，将一对或多对双绞线放置在一个保护套便成了双绞线电缆，使用时双绞线两端需用RJ-45或RJ-11连接头插接。

双绞线既可用于传输模拟信号，又可用于传输数字信号。

双绞线可分为非屏蔽双绞线UTP和屏蔽双绞线STP，适合于短距离通信。

屏蔽双绞线抗干扰能力较好，具有更高的传输速度，但价格相对较贵。

双绞线又可三类线、四类线、五类线、超五类线、六类线等，目前超五类线、六类线比较常见。

双绞线一般用于星型网的布线连接，两端安装有RJ-45头(水晶头)，连接网卡与集线器，最大网线长度为100米，如果要加大网络的范围，在两段双绞线之间可安装中继器，最多可安装4个中继器，如安装4个中继器连5个网段，最大传输范围可达500米。

(2)同轴电缆同轴电缆：由一根空心的外圆柱导体和一根位于中心轴线的内导线组成，内导线和圆柱导体及外界之间用绝缘材料隔开。

按直径的不同，可分为粗缆和细缆两种：粗缆：传输距离长，性能好但成本高、网络安装、维护困难，一般用于大型局域网的干线，连接时两端需终接器。

(1)粗缆与外部收发器相连。

(2)收发器与网卡之间用AUI电缆相连。

(3)网卡必须有AUI接口（15针D型接口）：每段500米，100个用户，4个中继器可达2500米，收发器之间最小2.5米，收发器电缆最大50米。

细缆：与BNC网卡相连，两端装50欧的终端电阻。

用T型头，T型头之间最小0.5米。

细缆网络每段干线长度最大为185米，每段干线最多接入30个用户。

如采用4个中继器连接5个网段，网络最大距离可达925米。

细缆安装较容易，造价较低，但日常维护不方便，一旦一个用户出故障，便会影响其他用户的正常工作。

根据传输频带的不同，可分为基带同轴电缆和宽带同轴电缆两种类型：基带：数字信号，信号占整个信道，同一时间内能传送一种信号。

宽带：可传送不同频率的信号。

同轴电缆需用带BNC头的T型连接器连接。

(3)光纤光纤又称为光缆或光导纤维，由光导纤维纤芯、玻璃网层和能吸收光线的外壳组成。

光纤由一组光导纤维组成的用来传播光束的、细小而柔韧的传输介质，使用光纤时需用ST型头连接器连接。

光纤传输数据时利用光学原理，由光发送机产生光束，将电信号变为光信号，再把光信号导入光纤，在另一端由光接收机接收光纤上传来的光信号，并把它变为电信号，经解码后再处理。

与其它传输介质比较，光纤的电磁绝缘性能好、信号衰小、频带宽、传输速度快、传输距离大。

主要用于要求传输距离较长、布线条件特殊的主干网连接。

光纤分为单模光纤和多模光纤：单模光纤：由激光作光源，仅有一条光通路，传输距离长，2千米以上。

多模光纤：由二极管发光，低速短距离，2千米以内。

具有不受外界电磁场的影响，无限制的带宽等特点，可以实现每秒几十兆位的数据传送，尺寸小、重量轻，数据可传送几百千米，但价格昂贵。

2、无线传输介质无线传输介质是指在两个通信设备之间不使用任何物理连接，而是通过空间传输的一种技术。

无线传输介质主要有微波、红外线和激光等。

三、实验内容1、了解交换机、路由器、集线器等网络设备，熟悉配线架、接线盒、RG-45水晶头等续接器件。

2、直通双绞线、交叉双绞线的制作。

3、双绞线的验证测试与认证测试.四、实验器材：网线工具１把，水晶头若干，网线若干，简易测试仪若干，网络测试仪DTX1台。

五、实验步骤1、熟悉配线架、接线盒、RG-45水晶头等续接器件。

2、双绞线的制作(1)直通线的制作标准:如果有两台或两台以上的电脑，可以使用交换机、集线器和双绞线将网络组成星型结构（好处是维护方便：当一台电脑的网线出现故障时，不会影响其它电脑。

ＥＩＡ／ＴＩＡ568Ｂ排列：橙白，橙，绿白，蓝，蓝白，绿，棕白，棕（连接集线器）注意:水晶头凸起(指铜片外露的那一面)的部分面向你,从左数1-8...。

ＥＩＡ／ＴＩＡ568Ａ排列：绿白，绿，橙白，蓝，蓝白，橙，棕白，棕。

568A标准及568B标准线序排练顺序直通双绞线电缆连接示意图如下所示，即两端采用的标准完全一样。

(2)交叉线的制作标准如果只是两台电脑互联，则只需做一条双绞线，将两台电脑的网卡连接起来。

双绞线里面一共8根线,颜色顺序并没有关系,只要保证两头1-3,2-6对调就可以了。

网线电缆连接示意图:c、全反线的制作标准通过配置线可以将交换机(或路由器)的管理接口与主机的串口连接，然后通过超级终端对交换机(或路由器)进行配置,从而实现对交换机(或路由器)的管理,从而实现管理和优化网络的目的。

交换机(或路由器)的管理接口与主机的串口相连使用全反线，网线电缆连接示意图:(2)双绞线制作步骤a、剪断:利用压线钳的剪线刀口剪取适当长度的网线。

b、剥皮:用压线钳的剪线刀口将线头剪齐，再将线头放入剥线刀口，让线头角及挡板，稍微握紧压线钳慢慢旋转，让刀口划开双绞线的保护胶皮，拔下胶皮。

(注意：剥与大拇指一样长就行了，一般2～3cm，有一些双绞线电缆上含有一条柔软的尼龙绳，如果您在剥除双绞线的外皮时，觉得裸露出的部分太短，而不利于制作RJ-45接头时，可以紧握双绞线外皮，再捏住尼龙线往外皮的下方剥开，就可以得到较长的裸露线。

网线钳挡位离剥线刀口长度通常恰好为水晶头长度，这样可以有效避免剥线过长或过短。

剥线过长一则不美观，另一方面因网线不能被水晶头卡住，容易松动；剥线过短，因有塑料包皮存在，不能完全插到水晶头底部，造成水晶头插针不能与网线芯线完好接触。

c、排序:剥除外包皮后即可见到双绞线网线的4对8条芯线，并且可以看到每对的颜色都不同。

每对缠绕的两根芯线是由一种染有相应颜色的芯线加上一条只染有少许相应颜色的白色相间芯线组成。

四条全色芯线的颜色为：棕色、橙色、绿色、蓝色。

拨线：每对线都是相互缠绕在一起的,制作网线时必须将4个线对的8条细导线一一拆开,理顺,捋直,然后按照规定的线序排列整齐。

在网络施工中，建议使用T568B标准。

当然，对于一般的布线系统工程，T568A也同样适用。

需要特别注意的是，绿色条线应该跨越蓝色对线。

这里最容易犯错的地方就是将白绿线与绿线相邻放在一起，这样会造成串扰，使传输效率降低。

左起：白橙／橙／白绿／蓝／白蓝／绿／白棕／棕常见的错误接法是将绿色线放到第4只脚的位置。

应该将绿色线放在第6只脚的位置才是正确的，因为在100BaseT网络中，第3只脚与第6只脚是同一对的，所以需要使用同一对线。

（见标准EIA／TIA 568B）左起：白橙／橙／白绿／绿／白蓝／蓝／白棕／棕。

d、剪齐：把线尽量抻直（不要缠绕）、压平（不要重叠）、挤紧理顺（朝一个方向紧靠），然后用压线钳把线头剪平齐。

这样，在双绞线插入水晶头后，每条线都能良好接触水晶头中的插针，避免接触不良。

如果以前剥的皮过长，可以在这里将过长的细线剪短，保留的去掉外层绝缘皮的部分约为14mm，这个长度正好能将各细导线插入到各自的线槽。

如果该段留得过长，一来会由于线对不再互绞而增加串扰，二来会由于水晶头不能压住护套而可能导致电缆从水晶头中脱出，造成线路。

e、插入：一手以拇指和中指捏住水晶头，使有塑料弹片的一侧向下，针脚一方朝向远离自己的方向，并用食指抵住；另一手捏住双绞线外面的胶皮，缓缓用力将8条导线同时沿RJ-45头内的8个线槽插入，一直插到线槽的顶端f、压制：确认所有导线都到位，并透过水晶头检查一遍线序无误后，就可以用压线钳制RJ-45头了。

将RJ-45头从无牙的一侧推入压线钳夹槽后,用力握紧线钳,将突出在外面的针脚全部压入水晶并头内。

3、双绞线的验证测试验证测试是对双绞线的物理参数进行测试,主要包括端到端的连接性,包括Wire Map接线图、Length长度。

接线图测试主要是为了检查双绞线的端与端的连接是否正确，同时检查串绕问题。

任何错误的接线形式，例如断路，短路，跨接，反接，串绕等都应能够检测出来。

长度测试在标准规定中永久链路的长度不能超过90米，通道的长度不能超过100米。

精确测量长度受几个方面的影响，包括线缆的额定传输速度（NVP），绞线长度与外皮护套的长度，以及沿长度方向的脉冲散射。

长度测试中主要故障有●线缆实际长度超长；●额定传输率未能正确校正；●线缆开路（仪器会显示具体开路处）；●线缆短路（仪器会显示具体短路处）。

当使用现场测试仪器测量长度时，通常测量的是时间延时，再根据设定的信号速度计算出长度值。

长度测试中主要故障有:线缆实际长度超长；额定传输率未能正确校正；线缆开路（仪器会显示具体开路处）；线缆短路（仪器会显示具体短路处）。

4.双绞线的认证测试现在的认证测试大多参见美国的TIA/EIA568B的TIA/EIA-TSB67、TIA/EIA-TSB95、Annex H,国际标准 ISO/IEC 11801：1995（E）。

TIA/EIA-TSB67《非屏蔽双绞电缆布线系统传输性能现场测试规范》只是针对UTP线缆的现场测试，Annex H针对光纤线缆的现场测试。

TIA/EIA-TSB95针对100Ω4对双绞线线缆的现场测试.双绞线的认证测试是对双绞线的物理参数和电气参数进行测试,包括近端串扰(NEXT)、综合近端串扰(PS NEXT)、等效远端串扰(EL FEXT)、综合等效远端串扰(PS ELFEXT)、传输时延(Propagation Delay)、时延偏离(Delay Skew)、插入损耗(insertion lose )、回波损耗(Return Loss,超五类线不测试此参数)、衰减串扰比等参数(ACR)。

5.不同条件下对双绞线的测试a.不同长度双绞线的测试;b.不同布线曲率变的双绞线的测试;c.不同布线拉力的双绞线的测试;六、实验结果。

要对测试数据进行具体的分析。