网络布线中常见的问题--网络布线如何选

1、为什么不能用网络的调试来检验电缆的性能？ 

　　目前不少用户对所安装的双绞线不进行认证测试，而是在网络调试过程中进行检验，当网络可以连通时就认为所安装的电缆是合格的。这种做法不仅是错误的而且是十分危险的。因为网络调试时网络的流量很低，此时用户感觉不到有问题，但当网络流量很高时，就可能出现很难上网的情况。网络调试可以连通并不表示该电缆符合安装标准，也不表示该电缆在网络正常运行时可以准确无误地工作。另外，目前大部分用户安装的是5类双绞线，运行的网络是10Base-T，但是10Base-T可以运行并不代表100Base-TX也可以运行。因此对安装的电缆是否可以支持高速信号一定要通过有关的认证测试才可以证明其性能，否则，当升级到高速网时才发现电缆有问题，此时已经不可能或很难进行修复了。 

2、什么是电缆的验证测试和认证测试？ 

　　电缆的验证测试是测试电缆的通断、长度、以及双绞线的接头连接是否正确等一般测试。验证测试并不测试电缆的电气指标。认证测试是根据国际上某个电缆标准来进行测试。它包括了验证测试的全部内容及标准测试电缆的指标如衰减、特性阻抗等。验证测试不能保证所安装的电缆是否可以通过高速的网络数字信号，例如10M或10MHz。只有通过了认证测试才能保证所安装的电缆可以支持10M或100M的信号。 

3、电缆认证测试的标准或规范有哪些？ 

　　目前国际上用于现场安装电缆的认证测试标准主要有TIA 568A和ISO/IEC 11801。前者主要用于北美洲，后者主要用于欧洲，另外，还有一些网络的标准对电缆也作出了一些规定。但对于现场安装的电缆的认证测试主要是采用上述两种电缆标准。测试标准（规范）包括的主要内容有：电缆链路的模型、测试方法、要求测试的参数（内容）以及测试限（参数的具体数值或方法）、对认证测试仪器的要求。 

4、什么是TSB-67标准？ 

　　1995年以前，TIA 568A标准没有对现场安装的五类双绞线（UTP5或STP5）作出规定，越来越多的用户大量安装五类双绞线以适应高速网络的需要，用户需要对所安装的五类双绞线进行认证测试，为此TIA委员会于1995年10月公布了TSB-67标准，它是TIA 568A标准的一个附本，只适用于现场安装的五类双绞线的认证标准。 

5、UTP电缆和STP电缆的特点是什么？ 

　　目前不少用户都在安装UTP5或STP5电缆之间进行选择时感到难以作出决定。很多用户只知道STP电缆比UTP电缆抗干扰性好，其实欧洲广泛使用STP电缆的一个主要目的是防止电缆中传输的信号向外部辐射干扰其它电气设备。UTP电缆价格比STP电缆价格便宜，安装与维护简单，而其抗干扰性不如STP电缆。STP电缆价格比UTP要贵，而且对安装施工的要求较高，所以施工费用比UTP要贵，同时维护也不如UTP简单。STP的抗干扰性比UTP好，但STP的屏蔽层必须是连通的。如果屏蔽层出了问题，比如接地不良或开路，其后果是适得其反。目前还没有标准和方法用于在现场检测屏蔽层的效果，即在现场不能定量地说明STP电缆的性能。

6、什么是电缆链路（Link）？ 

　　所谓电缆链路是指一个电缆的连接，包括电缆、插头、插座或者还包括跳线架、耦合器等。不同的标准规定了不同的链路，即测试的模型，比如TSB-67规定了基本链路（Basic Link)、通道链路（Channel)。特别强调的是链路不等于电缆，电缆只是链路中的一部分，如果希望所安装的电缆系统可以支持100MHz的带宽，应该是链路达到这种能力而不只是电缆。 

7、什么是超五类双绞线以及其应用？ 

　　超五类双绞线是一些电缆生产厂商最近推出的用于局域网的双绞线。这些厂商声称这种超五类线可以支持300MHz或更高的信号传输频率。这些超五类线是否可以 达到其厂商所声称的频率指标姑且不论，它在实际的应用根本不是这么回事： 

　　第一、目前的局域网最高的传输频率没有超过100MHz，100Base-TX这种比较新 的快速以太网也没有超过100MHz的传输频率，所以在近期还没有看到其实际的应用在哪里； 

　　第二、电缆不同于链路，电缆可以达到300MHz的传输频率，但不等于链路也可以达到如此高的频率。因为链路是由电缆、插头、插座甚至耦合器、配线架构成的。如果要获得超五类的链路，必须保证链路中所有的元件都要达到超五类的标准。只有电缆为超五类而链路达不到超五类是没有实际意义的。 

　　第三、目前对安装的超五类链路，还没有办法在现场对其进行认证测试，也就是说目前没有标准在现场测试这些高速电缆的实际性能。既然没有办法来检查所安装电缆能否达到超五类的性能，也就无法从根本上保证实际的投资。 

8、什么是阻抗异常（Impedance Anomaly) 

　　阻抗是电缆的一种电气指标，在电缆中应该是一个常数。如果沿电缆的阻抗不是一个常数，在发生阻抗变化的地方就会产生反射。Fluke公司的DS100和DS2000使用15%的反射缺省值来报告阻抗异常，即如果反射信号超过15%就报告阻抗异常。DSP100/2000可以绘出特性阻抗的曲线。理想的曲线应该是一条直线。如果阻抗出现异常，曲线中会出现波峰或波谷。波峰表示阻抗增大，波谷表示阻抗变小.

　比者长期从事系统集成业务，对网络布线的重要性有很深刻的认识。据权威资料统计，超过70%的网络故障都是由网络布线会导致,对这句话我深信不疑。相信从事系统集成的同行时常会遇到一些“莫名其妙”的问题：网络时断时通；距离近时通距离稍长就不通（都没超过100M）；10M时正常100M就不正常；工作站数量不多，任务也不太忙且用的还是五类线，可网络速度就是出奇的慢等等，这些问题大都是由于网络布线引起的，签于此笔者根据实际经验来谈谈网络布线的问题。

　　混乱的双绞线“高标准”

　　现在市场上关于双绞线种类有3类、4类、5类、超5类、6类、超6类甚至最近有人提出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。6类、超6类、7类基本上都是厂家“自封”的。因为超5类的标准早已出台，有的厂家生产出了一种技术指标比超5类好的，就自封为6类；由于市场竞争的原因，其它的厂家生产出了比“6类”技术指标还要高的网线，就自封为超6类等等，7类的出现也是如此。

　　从实际情况来说，3类线、4类线在市场上基本都不存在了，所以本文中我们只讨论5类以上的双绞线标准。5类线主要是针对100M网络提出的，当然对10M网络更是绰绰有余，其工作方式基本上是半双工方式，5类线的标准最为成熟，也是当今市场的主流。后来,开发千兆以太网时,打算在5类双绞线上运行。但是在实际操作中人们发现,原有5类布线产品在支持千兆网应用时可能会有30%左右的信息点通不过电气性能的测试，即并非所有的5类线缆均可以运行千兆以太网，主要体现在电气性能是否满足千兆以太网所需的4对芯全双工传输要求，即从全双工传输信息出发，在四对芯电缆中，每对电缆及电缆对的不同组合，其NEXT等指标都应当符合规定的5类线缆的技术规范,每一对线都支持100MHz的带宽，4对芯共具有400MHz可用带宽，千兆以太网的设计运行频带正是400MHz。符合现有5类标准要求的双绞线工作于半双工时,只需要两对线具有100MHz可用带宽即可。因此,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 5，5E)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”，这就是5E的由来。 

 


　　后来之所出现6类、超6类甚至最近有人提出7类，主要和计算机网络的发展有关系。按摩尔定律推算，计算机网络上的信息需求每18个月会增加1倍，计算机网络发展到千兆位以太网的出现，对综合布线系统提出了4对双绞线全双工的应用要求，这就是超5类线与6类线出现的背景。对于6类线，国际标准没有最终确认是定为200MHz还是250MHz，但厂家已经以250MHz作为指标进行生产，所以说用6类线跑千兆以太网是不成问题的。从现有的技术指标来看，6类线确实超过了超5类，但是6类线可能不会红火，一方面它还没有统一的标准，没有“明媒正娶公开承认”；另一方面它有一个强劲的对手――光纤。随着光纤技术的越来越成熟，性能越来越高，价格越来越便宜，6类线很有可能还没红火便在市场上消失，更不用说超6类、7类了；三是与6类线配套的其它布线设备与现有的5类、超5类不兼容。这一切都有可能导致6类“出征未捷身先死”。

　　如何辨别真假双绞线

　　目前在做网络工程时用双绞线的地方很多，由于成本及施工复杂度的原因，光纤主要还是用于主干网，“光纤到桌面”恐怕还要假以时日，同轴电缆已基本被淘汰。双绞线又分为屏蔽双绞线(STP)和非屏蔽双绞线(UTP)两类，STP仅在一些特殊场合(如受电磁干扰严重、易受化学品的腐蚀等)使用，用的最多的还是UTP。从笔者的实际经历来看，现在市场上假的双绞线（用别人的商标）比真还要多，而且假线上同样有和真线一样的标记。除了假线外，市面上有很多用三类线冒充五类线、超五类线的情况，所以有必要探讨一下网线的鉴别方法。

　　首先来判别一下是否是假冒国外厂家的。国内系统集成商一般情况下都是使用国外的网线居多，原因就是国外的网线质量确实比国内的大部分网线质量要好得多，工程比较容易通过验收，所以国内有些不法厂商就开始仿国外的网线。如何签别网线是否是假冒的呢？一位在海关验货的IT技术人员说出一个检验方法：国外的网线外面的塑料皮弹性很大，把一段网线对折，如果能立即弹回，基本上可以认为此网线为真品（注意：不能完全保证：））。

　　接着确定双绞线的类型。双绞线电缆中的导线是成对出现的，每2条为一对，并且相互扭绕。根据美国线缆规格(AWG)规定：双绞线中的导线全部应为4对，共8根。但是10M以太网标准规定只使用2对导线传输信号，所以3类双绞线中有些是2对的，而有些则是4对的。快速以太网的出现，一方面将原来10M网络的速度从理论上提高了10倍，另一方面为将来更快速度的网络（千兆位以太网，传输速度为1000Mbps）作好准备，同时传输速度为100Mbps的5类双绞线也投入使用。虽然快速以太网只使用其中的2对，但千兆位以太网必须要用到全部的4对。建议大家多看看网线上的标注，如标有“CAT3”的字样则一般为3类线，当标有“CAT5”的字样时说明为5类双绞线、5E字样的为超5类。

　　最后还要实际测试其速度，因为“挂羊头卖狗肉”的现象在网线市场同样存在。现在组建的网络一般都采用5类以上的双绞线，3类双绞线已属于淘汰产品。但是，一些双绞线生产厂商在5类双绞线标准推出后，便将原来用于3类线的导线封装在印有5类双绞线字样的电缆中出售。当你使用了这类假5类线后，网络的实际通信速度只能在很短的距离内达到5类双绞线所规定的100Mbps。这种造假非常隐蔽，一般用户很难发现。这时，建议大家先购买一段，利用Windows95/98中的“系统监视器”或WindowsNTServer4.0中的“网络监视器”亲自测试一下。如果测试速度达到了100Mbps，则表明是5类双绞线，若只有10Mbps，说明电缆中使用的是3类线的导线。这种方法不仅能够正确区别3类线和5类线，而且可以用于测试双绞线电缆中每一对导线的扭绕度是否符合标准，同时还可以测出导线中的金属介质是否合格。请注意：在进行网络速度测试时，双绞线的长度应为100米的标准长度，否则测出的数据没有任何实用意义。
 
最后还要测试网线是否具有一定的耐热、抗拉、抗燃和易弯曲等性能：第一、你可以将双绞线放在高温环境中测试一下，真的双绞线在周围温度达到摄氏35℃至40℃时外面的一层胶皮不会变软，而假的却会；第二、为了保证连接的安全，真的双绞线电缆外包的胶皮具有较强的抗拉性，而假的却没有；第三、双绞线电缆中一般使用金属铜，而一些厂商在生产时为了降低成本，在铜中添加了其他的金属元素，其直观表现是掺假后的导线比正常的明显要硬，不易弯曲，使用中容易产生断线；第四、真的双绞线外面的胶皮还具有抗燃性，而假的则使用普通的易燃材料制成，购买时可亲自试试。

　　如何选取合适的网线

　　首先来谈谈是使用STP，还是UTP。这个问题比较复杂，也是厂家之间长期争议的问题。因为在什么情况下用屏蔽，什么情况下用非屏蔽很难明确。后来国内某权威机构确定一个原则，主要以综合布线所处的区域内存在的电磁干扰场强来确定是否使用STP，这个指标就是每米3伏。如果低于每米3伏的，可选用非屏蔽线，否则应选用屏蔽线，或采用屏蔽的措施或采用光纤。将缆线布放在金属的钢管或线槽中并确保接地，或者增加电缆和干扰源的间距，都能起到屏蔽的作用。实际上在工程中，干扰场强每米大于3伏的情况很少，可以说90%的场合都是低于每米3伏。因此并不建议大家盲目选用屏蔽系统，而要从实际情况出发。因为即使高于每米3伏的地方，采取一定的屏蔽措施，也能降低干扰源的影响。再说目前对于屏蔽布线工程屏蔽效果检验的测试标准和测试仪表尚未解决，使用屏蔽系统自然也会使用工程造价提升不少。

　　最后来谈谈在千兆以太网到底是用6类还是用光纤的问题。如果网络是100M的，5类与超5类都是不二的选择，根本没有必要用6类或光纤；如果网络是1000M的，到底是用5E还是6类还是光纤呢？曾经有很多文章建议用6类线，但是笔者不敢苟同，因为一是六类线缆的连接结构并没有改变，与超5类线缆一样，但与目前广泛使用的插接模块(RJ45)完全不兼容；二中尽管6类线缆速率可达200M到250M，施工费用却高得很多，施工难度也比较高。再说现在的光纤价格基本上达到用户已能承受的阶段，所以对于对带宽要求较高且资金充裕的企业，建议选择光纤到桌面布线；资金不很宽裕的企业在千兆以太网上用5E基本上就足够了。

　　现在布线技术的发展基本上是半年出现一个新的热点，但我认为缆线的发展必然有一个限度，利用双绞线原理传输信号的电缆发展到6类就差不多到了尽头。随着光纤技术的发展和广泛应用，其价格已呈下降趋势，加之光纤具有电缆无法比拟的抗干扰、安全、高带宽等优势，使它已越来越接近用户，同以往只是干线采用光纤的情况相比，现在光纤已经铺设到楼，将来可能会直接到户，其发展前景一片"光"明。至于6类铜线，价格昂贵（对整个系统而言，而不是仅指双绞线本身），而且安装工艺复杂，对工程维护要求高，不便普遍应用，更不大可能会是铜线普遍应用的终结，5E最有可能是终结。因为6类产品的结构与现在的布线产品不同，存在一个反向兼容问题，而且都为屏蔽的产品，会给工程施工带来一定的难度。如果光纤和光/电转接器件按照现有趋势发展，成本进一步下降，也许6类产品会和4类产品一样成为过渡产品。布线厂商并推千兆布线产品:一是“5E”;二是“6类”。在选择产品时要冷静地考虑选择何种布线系统,最终结果还是由应用决定。目前,千兆以太网主要是作为网络主干用,很难说什么时候真正用于水平子系统到桌面,恐怕到了那时候,用什么产品情况又变了。因为铜缆终将无法超越自身的带宽、传输距离和电磁干扰的限制,替代它的仍将是光纤，或者是未来的某种传输介质。