45张图了解网络传输、WIFI、以太网协议和网络寻址( 三 )


4. 电缆的连接器
我们的线缆两端都会安装一个连接器,这个连接器的名字叫做「rj45连接器」,其实就是我们所说的水晶头,它们是接入到网卡与交换机端口的部分,该连接器有八个引脚,它们与电缆内部的八根铜线对齐,必须按正确的顺序与引脚对齐才能保证通信 。
线缆与引脚对齐方式
大家应该听到过连接线缆的口诀,那就是「橙白橙,绿白蓝,蓝白绿,棕白棕」,这种连接方式称为「568b」,其实就是图示中的这种顺序,确保顺序正确,再将其与水晶头的8个引脚对齐,这样就大功告成了!
引脚连接
在网络通信中,其实就是将一端的引脚1对接另一端的引脚1,引脚2对接另一端的引脚2,以此类推,因其线缆直通另一端线缆的特性,我们称这种连接方式为 「直通电缆( )」 。
数据传输与接收
这些线缆中的一部分用于传输数据,另一部分则用于接收数据,在这里,我们使用TX表示传输,TR表示接收,如图所示,第一对引脚就用来传输数据,而第二对引脚则用来接收数据 。
主机直连到交换机
当我们将一台主机通过网线接入到交换机上,交换机非常聪明,在它这一端的水晶头接口处,它知道用第一对引脚来接收数据,用第二对引脚来传输数据 。也正因为此,它的名字叫做交换机,交换的就是这个位置的信息 。
主机直连到主机(或交换器)
但是,如果我们将这台主机的网线接入到另一台主机或路由器,而不是交换机呢?这会遇到什么情况?引脚的排列顺序不对了,它们使用相同的引脚来收发数据,这就导致数据传不出去了呀!所以,我们这里就不能使用「直通电缆」,而需要使用「交叉电缆()」,那就是将用于传输数据一端的引脚对应接收数据的引脚,即可解决问题(将一台交换机接入到另一台交换机,也是同样的道理) 。
Auto MDI-X 自动引脚逻辑切换功能
我能理解你此刻的心情,你肯定会说,这太痛苦了吧?不但要使用不同的以太网线缆或接头,还要保证线序完全对应,我只想说「恕臣无能!」 。为了避免我们陷入此困境,我们拥有一项成为「Auto MDI-X」 的技术,尽管 「Auto MDI-X」 可以支持的设备可以检测是否使用了错误的线缆,然后,可以再逻辑上切换引脚的功能,使其与电缆相匹配,但是需要注意的是在以太网为 -T 及以上的标准才可以支持这项技术 。
因为现在我们现在应用的以太网标准基本都处于 -T 之上,所以我们可以不必担心直通电缆与交叉电缆的问题,不过我们还是应该记住它们两个之间的区别 。
当我们的以太网标准达到 -TX 时,情况发生了一些变化,此时,我们会利用所有的四对电线进行数据传输(较旧的标准只需要使用两对),这里有两种工作方式,分别是 -T 和 -TX 。
-TX标准
-TX 的标准是使用两对电线用于传输,另外两对电线用于接收,如果想要使用这种标准的话,我们需要将网线升级到 cat6 或更高级别 。
-T标准
-T 的标准是使用所有的四对电线同时进行发送和接受,这是非常特别的一种方式,它只需要使用 cat5e 标准的线缆即可 。
5. 光纤
光纤
铜缆的替代品就是光纤,光纤使用的材质是「玻璃束」,使用这种材质,脉冲信号会从「玻璃束」的一端通过「玻璃束体」向另一端传递 。回顾一下我们初中时做的物理实验,将一束光打到流动的弯曲水柱上,光会跟随水柱的方向进行传递,这里用的就是「光的全反射」原理 。
光的全反射
光纤通常用在路由器和交换机之类的网络设备之间,也可能用在我们从未见过的服务器中 。