【零基础收藏】网络介质（光纤及双绞线）最强解析

很多小伙伴零基础就业，也有转行过来的大佬。但是身为一个网络工程师，有些基础常识必须要知道。

今天给大家聊一下光纤介质和网线介质：

网络线缆分类

在通信网络中，首先遇到的就是通信线路和传输问题。通信分为有线通信和无线通信，有线通信中的信号主要是电信号和光信号，负责传输电信号或光信号的各种线缆的总称，就是通信线缆。目前，在通信线路中，常使用的传输介质有双绞线和光纤。

双绞线:俗称网线

双绞线（twisted pair，TP）是综合布线工程中最常用的传输介质，是由多对的两根具有绝缘保护层的铜导线组成的。与其他传输介质相比，双绞线在传输距离、信道宽度和数据传输速度等方面均受到一定限制，但价格较为低廉。

双绞线分类—按是否具有屏蔽分类

屏蔽双绞线（Shielded Twisted Pair，STP）：屏蔽双绞线在双绞线与外层绝缘封套之间有一个金属屏蔽层。屏蔽层可减少辐射，防止信息被窃听，也可阻止外部电磁干扰的进入，使屏蔽双绞线比同类的非屏蔽双绞线具有更高的传输速率，但成本较高。

非屏蔽双绞线（Unshielded Twisted Pair，UTP）：非屏蔽双绞线没有金属屏蔽层外套。非屏蔽双绞线电缆成本低、重量轻、易弯曲，易安装，得到广泛应用。

双绞线分类—按传输电器性能分类

五类线（CAT5）：该类电缆最高频率带宽为100MHz，最高传输率为100Mbps，用于语音传输和最高传输速率为100Mbps的数据传输，主要用于100BASE-T和1000BASE-T网络，最大网段长为100m，采用RJ形式的连接器。这是最常用的以太网电缆。

超五类线（CAT5e）：超5类具有衰减小，串扰少，并且具有更高的衰减与串扰的比值（ACR）和信噪比（SNR）、更小的时延误差，性能得到很大提高。超5类线主要用于千兆位以太网（1000Mbps）。

六类线（CAT6）：六类布线的传输性能远远高于超五类标准，最适用于传输速率高于1Gbps的应用。六类与超五类的主要不同点在于：改善了在串扰以及回波损耗方面的性能，六类线中会有十字骨架

类型数字越大、版本越新，技术越先进、带宽也越宽，当然价格也越贵。这些不同类型的双绞线标注方法是这样规定的，如果是标准类型则按CATx方式标注，如常用的五类线和六类线，则在线的外皮上标注为CAT 5、CAT 6。而如果是改进版，就按xe方式标注，如超五类线就标注为5e（字母是小写，而不是大写）。

双绞线的线序标准

国际上最有影响力的三家综合布线组织是ANSI（American National Standards Institute，美国国家标准协会）、TIA（Telecommunication Industry Association，美国通信工业协会）、EIA（Electronic Industries Alliance，美国电子工业协会）。

在双绞线标准中应用最广的是ANSI/EIA/TIA-568A和ANSI/EIA/TIA-568B。这两个标准最主要的不同就是芯线序列的不同。

EIA/TIA 568A的线序定义依次为：绿白、绿、橙白、蓝、蓝白、橙、棕白、棕；

EIA/TIA 568B的线序定义依次为：橙白、橙、绿白、蓝、蓝白、绿、棕白、棕

双绞线的连接方法

双绞线连接方法正常连接和交叉连接，因此分为直连网线和交叉网线。

光纤是什么？

光纤是光导纤维的简写，是一种由玻璃或塑料制成的纤维，可作为光传导工具。实用的光纤是比人的头发丝稍粗的玻璃丝，通信用光纤的外径一般为125~140 μm。光纤基本结构模型是指光纤层状的构造形式，由纤芯、包层和涂覆层构成，呈同心圆柱形。

光纤结构

纤芯：位于中心，主要采用高纯度的二氧化硅(SiO2)，并掺有少量的掺杂剂，提高纤芯的光折射率n1，以传输光信号; 纤芯的直径d1一般为2～50μm。

包层：位于中间，也是高纯度的二氧化(SiO2)，也掺有一些的掺杂剂，以降低包层的光折射率n2， n1>n2，满足全反射条件，使得光信号能约束在纤芯中传输; 包层的外径d2一般为125μm。

涂覆层：位于最外层，采用丙烯酸酯、硅橡胶、尼龙，保护光纤不受水汽侵蚀和机械擦伤，同时又增加了光纤的机械强度与可弯曲性，起着延长光纤寿命的作用；涂覆后的光纤外径一般为1.5mm。

光纤传输原理

光纤传输的原理是“光的全反射”。当光线从纤芯n1射向包层n2时，由于n1>n2，当入射角大于全反射临界角，按照几何光学全反射原理，射线在纤芯和包层的交界面会产生全反射，于是把光闭锁在光纤芯内部向前传播，这样就保证光能够在光纤中一直传输下去，即使经过略微弯曲的路由，光线也不会射出光纤之外。

光纤分类

按传输的模式数目分单模光纤和多模光纤。

单模光纤分类

单模光纤按ITU-T官方定义，常见分类有：

• G.651光纤 (渐变型多模光纤)
• G.652光纤 (常规单模光纤)：1310 nm零色散点，1550 nm传输损耗最低
• G.653光纤 (色散位移光纤)：1550 nm零色散点，1550 nm传输损耗最低
• G.654光纤 (衰减最小光纤)：1550 nm处衰减最小，用于长距离海底传输
• G.655光纤 (非零色散位移光纤)：适于长途传输

什么是光缆

光缆(optical fiber cable)是为了满足光学、机械或环境的性能规范而制造的，它是利用置于包覆护套中的一根或多根光纤作为传输媒质，并可以单独或成组使用的通信线缆组件。在路上行走的时候，是不是偶然就会碰到下面图中的光缆？

光缆分类

按传输性能、距离和用途分类：可分为长途光缆、城域光缆、海底光缆和入户光缆；按光纤的种类分类：可分为多模光缆、单模光缆；

按光纤套塑方法分类：可分为紧套光缆、松套光缆、束管式光缆和带状多芯单元光缆；

按光纤芯数多少分类：可分为单芯光缆、双芯光缆、四芯光缆、六芯光缆、八芯光缆、十二芯光缆和二十四芯光缆等；

按敷设方式分类：光缆可分为管道光缆、直埋光缆、架空光缆和水底光缆；

室内光缆

室内光缆是敷设在建筑物内的光缆。由于室内环境比室外环境要好很多，不需要考虑自然的机械应力和雨水因素，所以室内光缆是紧套、干式、阻燃、柔韧性的光缆。室内光缆通常由光纤、加强件和护套组成。

室外光缆

室外光缆要经受风吹日晒和天寒地冻，因此外包装厚，具有耐压、耐腐蚀、抗拉等一些机械特性、环境特性。通常为铠装（即金属皮包裹）。一定数量的光纤按照一定方式组成缆芯，光缆的基本结构是由缆芯、加强钢丝、填充物和护套等几部分组成，另外根据需要还有防水层、缓冲层、绝缘金属导线等构件

光缆全色谱及标识

松套管中光纤及松套管颜色从表中自左向右依次选择：兰、橙、绿、棕、灰、白、红、黑、黄、紫、粉红、青绿。

光缆型号识别

光缆种类繁多，不同光缆之间的材质、结构、用途也有所差异，为了便于区分和使用，人们对光缆进行了统一编码。

光缆型号一般由七部分组成，即：1分类+2加强构件+3光缆结构特性+4护套+5外护层+6光纤芯数+7光纤类型