2.4 服务器的功能与选购
在绝大部分局域网系统中都有服务器、域服务器、数据库服务器、网关服务器等。服务器是局域网的灵魂所在,没有网关服务器,局域网客户机无法上网。没有域服务器,局域网内客户机无法实现集中化管理。
2.4.1 理解服务器的作用与性能参数
不同的应用服务对服务器的性能参数要求不一样,如网关服务器要求海量的网络流通性能,此类服务器的设计需要专门优化网络吞吐量。如果是海量文件存储器,则需要专业的磁盘阵列作为海量数据存储,等等。
服务器可以分两部分:一部分是IA(Intel Architecture,英特尔架构)服务器,也就是我们常说的PC服务器或NT服务器(CISC系统,Complex Instruction Set Computer,复杂指令系统计算机);另一部分是比IA服务器性能更高的机器,如RISC(Reduced Instruction Set Computing,精简指令集)/UNIX服务器等,这种服务器被称为高端服务器。高端服务器的种类很多,从小型机、大型机到巨型机都有。
RISC和CISC这两种结构在很多服务器应用性能上是无法进行横向比较的,而且由于RISC的服务器主要应用于高端,采用的操作系统是UNIX家族,本书不做更深的介绍,以后所讲的服务器如果没有特别声明都是指采用IA架构的PC服务器。
对CISC的PC服务器,其主要性能参数有以下几点。
(1)数据处理能力
服务器的数据处理能力主要取决于CPU的运算能力,而主板的内部总线数量决定了主板和CPU之间数据交换的处理带宽,也极大地影响了数据处理能力。
对于采用IA架构的CPU,在CPU主频差别不大的情况下,目前流行的服务器CPU处理能力由低到高依次是:
PIII → PIV → PIII XEON → PIV XEON
而XEON系列是Intel专门针对服务器多CPU主板设计的,其协调性能和数据处理能力不是普通的多个CPU相加那么简单。
(2)内存
对于服务器来说,高稳定性能是必不可少的,因此在内存方面,IA架构服务器采用容错内存ECC(Error Checking and Correcting)。ECC内存有较强的错误检测和纠正功能,其使用4比特位检测8比特位数据的方法,从而可以检测出更多的出错情况,并可纠正8比特位中的1位错误,使得系统的安全性和稳定性得以较大提高,从而消除数据噪音带来的系统不稳定因素。
(3)I/O品质
通常,由于磁盘的存储速度跟不上CPU的处理速度,从而使磁盘技术成为提高服务器I/O能力的一个瓶颈。IA架构服务器采用SCSI构架,支持RAID(冗余磁盘阵列):RAID0、RAID1、RAID5。RAID5使用了一种特殊的算法,可以计算出任何一个校验块的存放位置。这样就可以确保任何对校验块进行的读写操作都会在所有的RAID磁盘中进行均衡,从而消除了产生瓶颈的可能,并避免了因校验盘损坏而导致系统失去容错能力的严重故障。另外,SCSI硬盘品质高,转速高(最高15 000转),SCSI标准的速度高(160 Mb/s带宽),大数据量并发吞吐能力强,寿命长。
对于服务器而言,网络I/O品质对于很多服务器的要求也很高,特别是对于网关服务器、数据库服务器、网页服务器、电子邮件服务器等,一块64位的网卡与一块32位的网卡性能是不可同日而语的。
(4)硬件管理架构
IA架构服务器的管理芯片固化在主板上,由硬件实现管理和诊断,纠错能力强。当系统出现错误时,服务器可不依赖操作系统自行纠错,减少死机次数。
(5)热插拔特性
所谓热插拔功能,就是允许用户在不关闭系统,不切断电源的情况下取出和更换损坏的硬盘、电源和板卡等部件,从而提高了系统对灾难地及时恢复能力、扩展性和灵活性等。真正IA架构服务器采用双冗余电源,可进行电源及风扇的热插拔更换;采用支持热插拔的SCSI控制器来支持硬盘的热插拔,并且通过RAID功能保证服务器工作不间断,最大限度地提高服务器的稳定性和安全性,当出现电源及硬盘故障时,无需中断服务器的工作,最大限度地减少人为关机次数。
2.4.2 从实际出发选择服务器
服务器的选择与平时PC机的选购有相似之处,最大的原则就是“物尽其用,只选对的不选贵的”,例如我们要选择一台网关服务器,那么就没必要选择带RAID功能的服务器;而如果添置一台海量文件存储器,则一定要选择带RAID功能的。
1.办公型小局域网络
此类网络对服务器的要求并不高,即可使用普通PC兼容机作为服务器,也可以选择入门级或者工作站级的服务器。
入门级应用PC服务器主要是针对基于Windows NT或NetWare网络操作系统的用户,可以充分满足办公室型的中小型网络用户的文件共享、数据处理、Internet接入及简单数据库应用的需求。
工作组级应用PC服务器是支持单CPU结构的应用服务器,可支持大容量的ECC内存和增强服务器管理功能的SM总线,功能全面、可管理性强,并且易于维护,可以满足中小型网络用户的数据处理、文件共享、Internet接入及简单数据库应用的需求。
2.部门级应用
部门级应用PC服务器一般都是双CPU结构,集成了大量的监测及管理电路,具有全面的服务器管理能力,可监测如温度、电压、风扇、机箱等状态参数,结合标准服务器管理软件,使管理人员及时了解服务器的工作状况。同时,大多数部门级应用PC服务器具有优良的系统扩展性,能够满足用户在业务量迅速增大时能够及时在线升级系统,充分保护了用户的投资。它是企业网络中分散的各基层数据采集单位与最高层的数据中心保持顺利连通的必要环节,可用于金融、邮电等行业。
3.企业级应用
企业级应用PC服务器是高档服务器,普遍采用2~4个CPU结构,拥有独立的双PCI通道和内存扩展板设计,具有高内存带宽,大容量热插拔硬盘和热插拔电源,具有超强的数据处理能力。
这类产品具有高度的容错能力及优良的扩展性能,可作为替代传统小型机的大型企业级网络数据库服务器。企业级应用PC服务器适合运行在需要处理大量数据、高处理速度和对可靠性要求极高的金融、证券、交通、邮电、通信等行业。
4.特殊应用
所谓特殊应用在这里指的是无盘网络的服务器。一般而言,无盘服务器在无盘网络中扮演的角色很多:网关服务器、杀毒服务器、网管服务器、文件服务器、无盘启动服务器等;网关服务器要求服务器有良好的网络传输性能。杀毒和网管服务器要求服务器有足够强大的运算能力。文件服务器则要求服务器有海量硬盘空间和硬盘高速的传输速度。而最重要的功能——远程启动服务的支持则需要服务器有强大的计算功能和优异的网络性能,因此要求服务器的网卡需要有足够的带宽和速度,选择1 000 MB网卡或者服务器级的网卡毫不为过。
2.4.3 自己组配服务器的要点和注意事项
对于普通场合,购买专业的、昂贵的服务器没有必要,随着硬件市场越来越透明、服务器高端产品的配件也不再藏在深闺,不仅有性能优异的SCSI卡和SCSI硬盘,甚至是光纤硬盘和光纤子卡,还有不少性能优异的双CPU主板供我们选择,我们完全可以自己组装很专业的服务器。
1.从服务器的应用决定服务器硬件
服务器从应用的角度可以分为以下几种类型:因特网相关服务器、数据库服务器、文件共享服务器、域控制器(Windows 2000称为“Active Directory Server”),而在因特网相关的服务器中又可细分为DNS服务器、FTP服务器、Web服务器、E-mail服务器、网关服务器、路由服务器等,对不同的服务器类型,所要求的硬件不一样,表2-1是各种服务器对硬件需求高低的列表:
表2-1 各种服务器对硬件需求高低的列表
服务器类别
|
CPU运算能力
|
内存大小
|
硬盘大小
|
热插拔性能
|
I/O品质要求
|
网关服务器
|
一般
|
一般
|
一般
|
无
|
高
|
DNS服务器
|
一般
|
一般
|
一般
|
无
|
一般
|
E-mail服务器
|
高
|
大
|
一般
|
无
|
特高
|
FTP服务器
|
一般
|
一般
|
海量
|
可有
|
特高
|
Web服务器
|
高
|
大
|
一般
|
可有
|
特高
|
路由服务器
|
高
|
一般
|
一般
|
无
|
高
|
数据库服务器
|
高
|
特大
|
大
|
可有
|
特高
|
文件服务器
|
高
|
一般
|
海量
|
有
|
高
|
域控制器
|
高
|
大
|
一般
|
无
|
高
|
表2-1列出的各种服务器的各种需求只是一个参考,实际选配服务器需要根据网络的具体情况综合考虑,例如网关服务器或者邮件服务器。当采用Linux作为操作系统时,硬件的要求要降低不止一个档次;而如果采用Windows作为域控制器,域用户上千时要求服务器有强大的吞吐能力等;而且所有服务器的硬件性能要求取决于网络规模的大小。
2.从服务器操作系统选择服务器硬件
一般的应用中,服务器的操作系统集中在Windows NT/2000 Server版和少量的Linux,因此本书只介绍Linux和Windows NT作为服务器操作系统时硬件的选择原则。
(1)Linux
Linux作为服务器操作系统有着先天的优越性,如硬件要求低、对计算机病毒有先天抵抗能力,特别是其卓越的稳定性能更是服务器操作系统所必需的,因此在PC服务器市场,Linux操作系统有着不小的市场份额和发展潜力。
Linux适合于网关服务器、E-mail服务器、网站服务器、DNS服务器和FTP服务器等,要求的硬件配置相当低:CPU主频500 MHz左右,内存128 MB,硬盘10 GB左右(如果架设匿名FTP服务器则需适当加大硬盘空间)的PC兼容机即可完全胜任,不过必须注意网卡与Linux要兼容,最好选择比较老的10 MB/100 MB网卡,这样高版本的Linux可以自动认出来,而不必手工添加驱动,对于一般人来说,在Linux中手工添加驱动程序简直是一场恶梦。
(2)Windows NT Server
Windows NT Server版本的操作系统有3.5和4.0的版本,一般指的是4.0版本,而且必须在安装完之后打上SP6补丁,否则无法认出大于8 GB的硬盘空间。由于NT4支持远程启动,其作为无盘服务器的操作系统是首选,而且NT4安装、调试完毕之后可以用Ghost将系统分区进行备份,下次万一系统出问题或者要升级计算机硬件,直接将克隆文件恢复即可,而且这个克隆文件可以运行在不同的硬件上,而不像Windows 2000,更换不同的主板、哪怕是芯片组一样而品牌不同的主板之后也一般无法正常启动。
Windows NT4服务器版适合于无盘服务器、远程拨入服务器、域控制器、网络监控服务器、邮件服务器、Web服务器、FTP、DNS服务器等。NT4服务器对硬件的要求要比Linux高得多,特别是作为无盘服务器或者网络监控服务器时,如果作为上千用户的大型企业的邮件服务器,其对硬件的要求更是残酷,推荐最低配置:双PIII XEON 500、256 MB ECC内存、18 GB(如果作为无盘服务器兼VOD服务器,最好带RAID,100 GB左右硬盘空间)SCSI硬盘。
(3)Windows 2000 Server
在理论上,Windows 2000 Server家族可以担任任何的服务器,但是如果作为无盘服务器,建议从NT4无盘服务器升级,因为在2000下调试无盘网络很痛苦。对于Windows 2000服务器版本,推荐的最低硬件配置为:双PIII 800、512 MB内存、SCSI硬盘。
3.组装服务器配件参考
上面说了一大堆,估计对硬件不熟悉的朋友还是有点迷惘,下面列出3种有代表性的服务器推荐硬件配置表供参考。
(1)Linux服务器
适用于网关、Web、FTP(可另加硬盘空间)、DHCP服务器等,并根据目前主流的硬件情况,推荐硬件配置如表2-2所示。
表2-2 Linux服务器硬件配置参考
硬 件
|
配?置
|
数 量
|
估计价格(RMB)
|
主板
|
845 GL/GV
|
1
|
500
|
CPU
|
CY 2.0 GHz
|
1
|
500
|
内存
|
256 M DDRAM
|
1
|
200
|
硬盘
|
IDE 40 GB 2 Mb/s高速
|
1
|
500
|
机箱
|
服务器专用双电源
|
1
|
600
|
光驱
|
50X
|
1
|
300
|
其他
|
显示器+鼠标等
|
1
|
1 500
|
合计
|
|
|
4 100
|
(2)Windows 2000/2003一般服务器
对于Windows 2000/2003一般服务器,如文件共享服务器、路由服务器等,对于运算能力、I/O性能要求不是特别严格的场合可以考虑如表2-3所示的硬件配置。
表2-3 一般应用服务器硬件配置参考
硬??? 件
|
配??? 置
|
数??? 量
|
估计价格(RMB)
|
主板
|
Intel 865PE
|
1
|
800
|
CPU
|
P4 2.4C
|
1
|
1 000
|
内存
|
512M DDRAM
|
1
|
400
|
硬盘
|
S-ATA
|
1
|
600
|
机箱
|
服务器专用双电源
|
1
|
600
|
光驱
|
50X
|
1
|
300
|
其他
|
显示器+鼠标等
|
1
|
1500
|
合计
|
|
|
5200
|
(3)Windows 2000/2003高性能运算服务器
如果需要作为数据库服务器或者网络监控服务器等要求高性能运算、高I/O品质的场合则可以考虑如表2-4所示的硬件配置。
表2-4 高性能配置服务器硬件参考
硬??? 件
|
配??? 置
|
数??? 量
|
估计价格(RMB)
|
主板
|
双CPU+SCSI
|
1
|
3 500
|
CPU
|
P4 XEON 2.4 GHz
|
2
|
1 500×2
|
内存
|
1 G DDRAM
|
1
|
3 500
|
硬盘
|
SCSI73GB8Mb/s高速
|
2
|
2500×2
|
机箱
|
服务器专用双电源
|
1
|
600
|
光驱
|
50X
|
1
|
300
|
其他
|
显示器+鼠标等
|
1
|
1500
|
合计
|
|
|
17400
|
2.4.4 服务器与机房的安全
对于局域网来说,服务器、交换机、配线架、机柜重要设备的安全很重要,因为这些设备的安全直接影响整个局域网络的正常运作。对于机柜、配线架和交换机,只要正常使用,没有太多需要注意的安全问题。
1.服务器的安全知识
服务器的安全知识包含硬件和软件,关于服务器的软件安全问题,在后续章节中将讲述,在此介绍一下服务器的硬件安全知识。
服务器的安全问题只要稍微注意一下,在一般的网络中完全可以用组装的服务器代替造价高昂的专业服务器,下面是服务器需要注意的几个安全问题。
(1)安全接地问题
这是一个很容易被忽视的安全问题,静电问题对于现代计算机来说虽然已经远远没有286时代影响那么严重,不会有静电击穿CPU芯片或者硬盘芯片这种惨案发生,但对于服务器来说,一丝一毫的不稳定都不允许,安全接地问题绝对不能忽视。
对于一般的大楼,绝对接地的设备其实很容易找——自来水管,找一根粗一点的铜导线(可以用网线代替),一头接自来水管(吊顶上面都有),一头接服务器主机箱(可以参考后面的服务器安全),并确保导电性能良好,即可完成服务器的安全接地问题。
(2)主机散热问题
主机散热问题对于自己组装的服务器而言是一个很关键的问题,专业服务器一般在散热方面有专业设计,而组装的服务器因为采用的机箱一般不是服务器机箱,或者机箱的散热风扇只有些常规散热风扇,如电脑电源的散热风扇、CPU和显卡的散热风扇,而没有主板芯片组的散热风扇,这时需要综合考虑整个主机的散热问题,在机箱可添加散热风扇的地方要毫不犹豫地增加散热风扇。
(3)硬盘散热问题
硬盘散热问题在有些所谓专业服务器中都没有考虑到,对计算机的热源而言,硬盘的发热要占30%以上,而硬盘的散热仅靠硬盘表面的金属片,这对于普通用户来说无所谓。对于不停机的服务器来说就是大问题了。笔者见过很多服务器上下来的硬盘有软损坏的迹象:加电运行1个小时左右硬盘开始运作不正常,要么造成Windows系统死机、要么提示C盘(系统分区)无法写操作等,而这种硬盘在DOS下用专业的检测工具都无法查出有什么问题。
其实要解决服务器硬盘散热问题的方法很简单,在每个硬盘上增加一个硬盘风扇,就能很轻松地解决服务器硬盘散热问题。
注意:
硬盘的电源线最好直接采用电脑电源的输出,而不要采用硬盘风扇的替换接头;如果有多个硬盘、多个硬盘风扇,让硬盘风扇只占用一个电源接头,其他风扇接头通过串接确保硬盘与电脑电源接触可靠。
(4)电源问题
电脑电源对于计算机来说很关键,笔者曾经很多次遇到因为电源品质不好或者市电电压问题导致Windows 98不规则蓝屏的情况,更换好品质的电源就能解决问题。
对于服务器电源的选择,除了功率上要尽量保证外,还要选择经过长城认证的品质好、口碑好的电源,如长城、百盛等,如果有必要可以选择服务器专用的冗余电源。
(5)其他需要注意的问题
其他要注意的问题则是对普通计算机或者电器设备都需要注意的问题,如防潮、防震、防摔、带电状态不能搬动等。
2.服务器房的安全知识
服务器房在硬件上的主要安全问题在于接地,对于有保密性要求的局域网络,服务器机柜需要严格接地,甚至需要采用金属网屏蔽。
由于服务器房的设备可能很多,如网关服务器、文件服务器、打印服务器等,这时如果一个个接地会很麻烦,最好的办法就是将这些机器集中接在一个配电板上,保证这个配电板的接地牢靠即可。但是,即使这样,也建议对于重要服务器进行双重接地。
2.5 网络布线
网线可以说是局域网中技术含量最低的硬件产品,但是网线的选择与水晶头的压制却与局域网的传输速率,甚至是稳定性很有关系。
2.5.1 网线的选择与制作
相信有不少有相当局域网架设经验的读者会对网线的选择与制作嗤之以鼻,什么样的网线不可以传输数据?网线怎么制作都传输数据,八根数据线一一对应就肯定能传输数据?不能说以上说法不对,就好比开着经常出问题的拖拉机或者奔驰同样都能达到目的地一样。
根据网卡或者交换机设备的不同,网线同样有多种规格,局域网中常见的网线主要有双绞线、同轴电缆、光缆三种,由于同轴电缆逐渐淡出舞台,光缆目前主要应用于电信级网络,我们在此主要学习双绞线相关知识与选择。
1.双绞线相关知识
双绞线是由4对双绞线组成的数据传输线。双绞线命名是因为两条线路绞接在一起,可以达到降低电磁辐射的目的。双绞线的分类方法有数种,按照传输速度分类有三类、五类、超五类、六类等,其中三类网线适用于10 Mb/s网络、五类和超五类适用于100 Mb/s网络,而六类网线适用于1 000 Mb/s网络;按照是否屏蔽可以分为STP(Shielded Twisted Pair,屏蔽双绞线)和UTP(Unshielded Twisted Pair,非屏蔽双绞线)两种。其中UTP是常用的网线,STP是用于数据敏感或者网络附近有强电磁辐射干扰的情况下,一般适用于金融、电信、军事、政府等敏感部门的局域网络。
2.网线选择原则
综合上面的网线知识和实际网络中的应用,网线的选择原则如下。
(1)确定使用UTP还是STP
对于要确定使用UTP还是STP,需要确定即将架设的网络的机密性要求和周边环境,普通UTP因为没有屏蔽会对外界进行很弱的电磁辐射,别有用心的机构或者个人能够使用特殊的电子接收设备处理这些微弱的电磁辐射,还原出其感兴趣的信号。下面列举了一些需要用到STP的场合,其他场合采用UTP即可。
金融机构;
电信机构;
军事部门;
保密级别要求高的政府部门;
附近有强电磁辐射,如电视发射台、手机中转站、雷达站等;
网线需要经过有线电视信号放大器或者高压电线、变压器等。
(2)选择类别
确定好网线是采用UTP还是STP之后,下面需要确定采用几类线,现在10 Mb/s网络已经是明日黄花,当然不能选择三类线,只能选择五类线或以上,如果需要考虑升级要求,选择超五类线或者六类线都不为过,因为布线是一个长远的工程,在实际使用中布的线几乎不能升级,因此网线选择的前瞻性对于网络升级很重要,当然,如果选择质量好的五类线,也可以从100 Mb/s网络直接升级到1 000 Mb/s,100 Mb/s与1 000 Mb/s只是在接线上有本质区别,100 Mb/s网络使用4对网线中的两对,而1 000 Mb/s网络则需用到所有的4对。
(3)实际选择中应注意的一些问题
大方向确定之后,也许有人会说,随便购买哪种网线都无所谓,理论上是这样,但是在实际应用中网线的选择还有很多学问,如同CPU可以打磨一样,网线也有“打磨”的,两者本质是一样的,都是以次充好。举个很简单的例子,AMP网线在市面上有至少五种:原装足米的、原装不足米的、品质好假冒足米的、品质好假冒不足米的和品质一般假冒不足米的,等等,而这几种网线的价格差别很大,原装足米的网线一箱在500元左右,而最低的假冒网线一箱才150元。
国际标准对于双绞线的每个线对(绕在一起的两根线)的扭曲度和铜导线的粗细有严格的要求,扭曲度和铜导线的粗细会严重影响网线中数据传输的性能,假冒伪劣的网线产品一般是从淘汰的网线生产线上下来的,这些淘汰的网线生产线通常是三类线的生产线或者因为生产线,关键部件老化而淘汰,这种流水线上出品的网线的传输速率可想而知。
好网线与差网线最本质的区别在于铜线的铜质和粗细,稍微有点物理知识的人都知道,纯铜的导电性能相当优异,而一旦使用铜合金或者铜质不纯,其导电性能是以级数下降的,而局域网络中的信号电压极低,属于弱电中的弱电,而有线局域网络的信号传输是通过网线中的铜导线以电信号传输的,可想而知网线导电性能对网络信号的影响。好网线采用的是纯度在99.99%以上的高纯铜导线,而差网线所采用的铜导线的品质高低就不一定了,但可以肯定不是高纯铜导线,因为成本高。我们知道线越粗电阻越小,但是在拉线的时候耗铜量越多,差品质的网线为了减少用铜量实现降低成本的目的,会采用较细的铜线制作网线,而铜线的电阻与铜线直径的平方成正比,可想而知细铜线的电阻会比粗铜线高多少倍。
3.擦亮眼睛选网线
知道了网线中的“猫腻”现象,那么我们怎么识别网线的好与坏呢?通过下面几个步骤我们就可具备火眼金睛。
(1)看
就“看”而言,识别好品质的网线从看的角度主要有4个需要注意的地方。
外皮 好品质的网线外面所包的塑料皮很光滑,从不同的角度观看,表皮的反光都很明亮。而品质差或者品质一般的网线所用的塑料品质差,为了降低成本会采用回收的塑料,从而表皮不明亮,摸在手里的感觉会有差别。
铜质 好品质的网线的铜导线采用的是纯铜,用锋利的剪线钳(网线压线钳中部)垂直剪断网线,纯铜导线的这个垂直切面因为反光很强烈会显示为白色,而如果剥开铜导线外的绝缘塑料查看铜导线的柱面会显示为锃亮的铜色。而差品质的网线由于采用的铜线铜质不纯,会因为铜线中的杂质影响而影响导线两个表面的颜色,垂直切面会因为杂质影响而呈现为灰色,柱面则会发黑。
铜导线粗细 由前面的知识我们知道铜导线越粗,网线传输信号的效果越好,因此在选择网线的时候,要选择粗铜导线的网线。如果有游标卡尺等设备可以测量网线铜芯的直径,标准直径为0.48 mm。
线的饱和度 所谓线的饱和度,就是网线最外的塑料皮与4对网线之间的紧密度,好网线从塑料皮处垂直按压很结实,从网线的断面看4对导线的绝缘塑料皮与网线的塑料皮之间贴合得很好,没有太多的富余空间,在压RJ-45的水晶头时用压线钳轻微一绞就能把外皮去掉,而差网线则正好相反,线的饱和度差,4对导线的绝缘塑料皮与网线的塑料皮有很明显的空隙。
(2)对折试验
纯铜的硬度并不是很高,用两手的食指与拇指握住长的铜导线,两手拇指间距2cm左右,然后将网线尽量对折,好品质的网线能不费劲地对折到两段网线平行(这个试验对温度很敏感,寒冷的冬天与夏天的感觉不一样)。
(3)对比
所谓对比也是针对以上识别方法,从表皮、铜质、铜导线粗细、饱和度和柔韧度来对比多个品种网线的品质高下。
4.不同种类网线的制作
在学习各种不同用途网线的制作之前,我们先了解一下国际标准网线的接线标准和具体制作。首先我们认识一下RJ-45水晶头的引脚定义,水晶头引脚的顺序是使水晶头金属弹片面向眼睛,左手边的第一个金属弹片为第1脚,最右边的为第8脚。在100 Mb/s网络中,国际标准定义的数据传输为RJ-45水晶头的1236引脚,4578引脚没有信号传输,如表2-5所示。
表2-5 双绞线引脚在国际标准中的定义
芯??? 线
|
符??? 号
|
功??? 能
|
信 号 类 型
|
1
|
TD+
|
发送数据+
|
输出
|
2
|
TD-
|
接收数据+
|
输入
|
3
|
RD+
|
发送数据+
|
输出
|
4
|
NC
|
保留
|
未用
|
5
|
NC
|
保留
|
未用
|
6
|
RD-
|
接收数据-
|
输入
|
7
|
NC
|
保留
|
未用
|
8
|
NC
|
保留
|
未用
|
从双绞线的特色我们可以推断出下面的结果:与RJ-45水晶头对应,12引脚必须接网线的一个线对、36引脚必须接网线的一个线对,才能达到传输要求。因此,100 Mb/s网络中网线的打制有严格的定义,网线制作标准在100 Mb/s网络中有两种国际标准:T568A标准和T568B标准。这两种标准下RJ-45水晶头从左至右(1至8脚)的压制线序如下:
-T568A标准:绿白、绿、橙白、蓝、蓝白、橙、棕白、棕
-T568B标准:橙白、橙、绿白、蓝、蓝白、绿、棕白、棕
细心的读者会发现,两种标准的差别在橙、绿两组线对调了而已。
(1)以T568B标准压制网线
工欲善其事必先利其器,制作网线需要用到专用的压线钳,压线钳包括剥线钳、压线口和剪线钳等主要部分,如图2-19所示。
图2-19 网线压线钳
了解了关于网线的一些接线标准,下面我们以T568B标准压制网线。首先用压线钳中部的剪线钳垂直将网线的线头剪齐,然后再利用剥线器或者压线钳前端的剥线钳将双绞线的外皮除去2~3 cm,具体操作则是将剥线钳套住网线,稍微压住手柄在网线的垂直面来回旋转60°左右,即可把网线外皮剪断而不伤损铜导线,如图2-20所示。
按照T568B标准进行网线排序,从左至右对应橙、绿、蓝、棕线对的顺序排列4对网线,先剥开橙色线对,将橙白线剥出拨在最左边并拉直,接着橙色线排第二并拉直,再将绿白色线剥出拉直,接下来的顺序是蓝、蓝白、绿、棕白、棕,这个顺序一定不能弄错,如图2-21所示。
图2-20 剥出的网线线头 图2-21 按照国际标准排列线序
注意:
如果绿色线没有跨越蓝色线对进行跳线,在实际传输过程中会产生串扰,使传输效率降低,而这种情况在100 Mb/s网络中很容易造成软故障——这种网线用测线仪测试不会出错,如接在Hub上,则Hub的指示灯也正常,但极有可能其连接的工作站无法正常联网。
接下来将裸露出的双绞线并排拉直,使8根线按照标准线序紧密排列,用压线钳中部的剪线钳剪下只剩约1.4 cm的长度,这个长度不仅是为了符合EIA/TIA的标准,也是因为这个长度时才能把网线的塑料外皮压在RJ-45水晶头的卡口处,从而使里边的铜导线被外皮压死,确保网线在使用过程中不会因为水晶头的插拔而导致接触不良,最后再将双绞线的每一根线依序放入RJ-45接头的引脚内,第一只引脚内应该放白橙色的线,依此类推,如图2-22所示。
最后从RJ-45水晶头侧面查看一下每条线是否顶到头或者过了铜片,也可以将水晶头竖起来查看能否看到8根铜导线的截面。如果没完全顶到头则需要捏紧网线将网线网水晶头顶顶端,一直到导线顶到头,这时将水晶头放入压线钳的卡口处,再次确认铜导线顶到水晶头底段,然后双手压压线钳的手柄使网线与水晶头的金属弹片亲密接触,即完成了网线的压制。压制成功的网线接头不仅铜导线与金属弹片接触牢靠,网线的外皮被水晶头的压接点牢牢压住,保证在使用过程中压在水晶头中的铜导线不会被拉出,如图2-23所示。
图2-22 将网线插入水晶头 图2-23 网线接头
如果为了确保网线的压制正确,可以将网线的两头分别插入测线仪的子端和母端,开启测线仪开关查看网线是否通,网线测线仪如图2-24所示。
图2-24 网线测线仪
(2)级联网线的压制
在家庭小网络中,有时候我们会遇到两、三台机器互联的情况,这时如果购买Hub或者交换机就划不来,而采用铜轴电缆则速度上不去(带BNC口的网卡都是老的10 Mb/s网卡),这时可以采用一种特殊的网线实现两台机器通过网线直接连接,这种网线就是级联线。
所谓级联的概念来自于Hub,我们知道Hub或者交换机可以进行最多4级的连接,而上级Hub与下级Hub之间的连接即级联,而对于非智能的交换机或者Hub,同设备之间的级联需要用到特殊的级联线,否则不能正常工作,下级Hub所带的工作站无法与上级Hub所连的工作站进行通信。
级联线的应用场合适用于同种设备对接,如Hub之间的级联,两台计算机之间的直接联网,级联线制作与普通网线的制作类似。不同的是一头采用T568A标准,一头采用T568B标准接线,可以归结为一句话:13、26对掉。
(3)一根网线带两台设备的网线压制
从前面的学习我们知道100 Mb/s网络只使用4对线中的2对,那么我们可以利用一根网线实现两路工作站或者下级设备的接入,这时只要橙、绿线对归结为一组,只要将这四根线按照国际标准接入水晶头(空着水晶头的4578引脚,需要特别小心);蓝色线对则对应橙色线对、棕色线对对应绿色线对,同橙、绿线对一样接入水晶头的1236引脚。在实际操作中要剥掉网线10 cm左右的外皮,把剥下的外皮截为两段,分别套住两组线对,并将外皮同样压进水晶头(这很重要)。
(4)网卡回路环的制作
网卡回路环的制作很简单,截取10 cm左右的一个线对,对折,将接头处按照13引脚与26引脚短接的接法压进水晶头(无需用外皮包裹),这就制作出了特殊用途的回路环,主要用于网卡或者电话接线盒的检测。对于安装了Windows 2000/XP系统的机器,在网卡没有连接到Hub或者其他机器的情况下,在系统托盘处会显示“网络电缆没有插好”的标记 ,在网卡上插入这个回路环提示就消失了。
2.5.2 网络布线
布线的好坏对网络的易用程度、有效期限、可维护性影响很大,这一点对于智能大厦的影响尤为明显,因为大厦的布线周期一般至少定为15年,布线的效果如何会直接影响线路的有效使用年限和数据传输效果。
在实际操作中布线并不是简单地拉着网线四处跑,对于中大型的网络,布线一定要遵循下面的步骤。
1.取得工作站点分布图和建筑图并实地考察布线环境
建筑图的获得对于智能大厦的主体布线很重要,大厦的主题布线系统可分为垂直子系统和水平子系统。
对于垂直子系统,现代大楼都预留了垂直的布线专用通道,用于网线、电话线、电缆、有线电视等的布线。而对于局域网络,每层预留2条网线、一个16口交换机作为一级水平子系统的接入点即可满足垂直子系统布线要求,也能满足将来升级要求。
而对于水平子系统,则需要根据工作站点分布图并结合实地考察,按照下面的步骤逐步确定布线。
2.规划服务器房位置
由于星形结构的拓扑图我们知道中央集控点在理论上处于网络中心,在实际中尽量使中央集控点处于网络中心不仅有利于节省网线等网络设备,更有利于使负载均衡,优化整个网络。
当然在实际中要综合多种考虑,如大楼建设时服务器房的物理位置等,不可能绝对地做到使服务器处理网络中心。
3.确定网络拓扑图和走线图
由前面的学习我们知道星形结构的网络结构简单,便于建网和管理,因此一般的网络布线都采用星形结构。而对于智能大厦的水平子系统,由于每层一般不止一个单位,而每个单位的员工数不一样、工作站点也不一样,这就要求布线时进行完整的规划,避免浪费资源或者布线不到位。
对于水平子系统的布线,需要根据层面布局结构图绘制详细的网络拓扑图及走线图,需要注意注意采用树状结构,从每层一级子网接入点(与垂直子系统接入点)分出数个或者数十个二级子网接入点(交换机或者网关服务器),而不采用从子网接入点到每个可能的工作站直接连接(如果每层的工作站点不多而又要求高速接入的话,可以考虑不采用二级子网,但不利于管理)。