[科普中国]-网线接口

计算机中的外设都是通过主板进行连接的，所以在一块主板中会存在各种各样的外设接口，如键盘、鼠标接口、打印机接口、USB接口和IEEE 1394火线接口、网线接口，以及视频输出/输入接口等。

网线接口指的是网卡与网络之间的接口，常见的网卡接口是RJ-45，用于双绞线的连接。1RJ-45俗称“水晶头”，属于双绞线以太网接口类型。RJ-45插头只能沿固定方向插入，设有一个塑料弹片与RJ-45插槽卡住以防止脱落，如右图所示。

网线接口的损坏会导致网络的中断，网线接口损坏主要是当有些网线接头不太好用时，非常用力地插拔RJ-45接头造成的。打雷时最容易损伤网线接口。

网线接头主要有以下三种。

（1）BNC连接头，用于连接RG58同轴电缆(细缆)。

（2）RJ-45连接头，用于连接UTP电缆(即最常用的双绞线)。

（3）AUI连接头，连接AUI电缆所使用的连接头。AUI接口的网卡目前在市面上几乎没有了。

要选用带有哪一种连接头的网卡，应视实际的网络环境而定。现今的网络传输介质普遍采用双绞线，这时应选用具有RJ-45连接头的网卡。但如果现有的网络系统是使用同轴电缆架设的，那么就应当使用BNC连接头。2

BNC连接头是用于连接RG58同轴电缆(细缆)。细缆两端安装BNC连接头，通过专用T型连接器与网卡和集线器（或交换机）相连。

阻抗为50欧姆的电缆仅用于传输数字信号并且使用曼彻斯特编码的形式，数据传输速率可达10Mb/s。当需要把计算机连接到以这种电缆为总线的网络上时，通常把要连接计算机的电缆某处剪断，剪断后的电缆两端要装上BNC连接头，BNC连接头之间通过专用的T型连接器相连，而且这样所形成的总线网络的两端都应安装终结器，终结器的作用是消除信号的反弹，防止网络中无用信号的堵塞。3

BNC接口应用于用细同轴电缆为传输介质的以太网或令牌网中，这种接口类型较少见，主要因为用细同轴电缆作为传输介质的网络就比较少。

RJ-45接口是最常见的网线接口，它属于双绞线以太网接口类型。它不仅在最基本的10Base-T以太网网络中使用，还在目前主流的100Base-TX快速以太网和1000Base-TX千兆以太网中使用。虽然它们所使用的传输介质都是双绞线类型，但是它们却各自采用了不同版本的双绞线类型，如最初10Base-T使用的三类线到支持1000Base-TX千兆速率的六类线，中间的100Base-TX则中以使用所谓的五类、超五类线，当然也可以是六类线。这些RJ-45接口的外观是完全一样的，像一个扁“T’字。与之相连的是RJ-45连接头。4

这种接口类型应用于以粗同轴电缆为传输介质的以太网或令牌网中，这种接口类型更加少见，无论是AUI接口还是AUI接头，都几乎在市场上绝迹了。

总的来说，基本的网线系统主要分为3类，即双绞线(包括屏蔽和非屏蔽)、同轴电缆(包括粗缆和细缆)以及光纤。网线的选型取决于数据链路层协议的选择，和价格、现有框架等其他一些具体因素也密切相关。现有的数据链路层协议都包括了网线的规格和布线的规范。其实从技术上讲，这些属于物理层协议规定范畴，这也从另一个侧面说明实际应用中的协议并不完全符合ISO参考模型。

形如其名，双绞线是由若干对绞的线对组成的。互绞可以有效减少外界干扰(包括其他网线、电动机以及荧光效应)。屏蔽双绞线的每一个线对都有屏蔽层，而常见的非屏蔽双绞线是没有屏蔽层的。

屏蔽和非屏蔽双绞线的比较：

在最初为计算机系统设计网线时，设计者认为使用屏蔽措施来排除外部干扰有助于提高传输效率。而后来的事实证明，双线对绞是最有效的抗干扰措施。因此，早期的网线系统以屏蔽线为主，而现在则以非屏蔽为主。

屏蔽系统中一个经常出现的问题是接地问题。因为正常情况下有且只能有一端接地。因此，当用户无意中把另一端接地时会造成地环路。而如果不小心将接地端断开则会把网线变成“天线”。

接地环路是指两个接地端之间短路的情况。因为两个“地”之间会有微弱的电位差，于是在两个电路中产生了一个很低电压但却形成很强的电流环路，这会造成设备严重损坏甚至引发火灾。

同轴电缆在我们的生活中可谓无处不在。在网络中和有线/无线电视网络中都可以见到它。所谓粗缆和细缆是指其线径不同。标准的以太网网线即粗缆现在已经很少见到了，粗缆有大拇指那么粗，而细缆(也叫Thinnet或者Cheapemet或RG-58)略细些。粗缆的抗干扰能力更强，安装时需要带齿的连接头。细缆的传输距离短，但成本也低，使用了BNC接头(BayonetConnector)。细缆也曾是以太网的标准网线，后来随着非屏蔽双绞线的普及而逐渐消失了。细缆比粗缆容易安装，但也更容易受到干扰和物理接触问题的影响。

光纤中使用光脉冲而不再是电信号来传输信息，因此可以完全避免电磁干扰，从而不再有铜线的传输距离限制。衰减(在信号通过网线时能量损耗，振幅减弱)的情况也大大减少，使得光纤可以进行长距离高速传输。光纤的缺点是成本高昂，且不易安装和维护。跳线、测试的相关工具和技术只有很少的人掌握。铜线

小技巧：

光纤被广泛用于校园网中的楼间连接，这主要基于以下两个原因：一个原因是光纤的传输距离大约是2.2km，而铜线远远达不到这个距离。另一个原因是光纤传送的是光信号，不用考虑接地的问题。

光纤的设计非常简单，但连接却有不可饶恕的困难。光纤的核心又玻璃制成，其直径是用微米来衡量的，其外有一层玻璃护层，最外面是保护套。最初的光纤是用玻璃制成的，现在塑料光纤也已被开发出来。光纤的光源是发光二极管(LED)；信息在发送时被编码成频度变化的光。光纤的另一端有检测器，将接受到的光信号再转回电脉冲的形式。光纤有多模和单模两种。单模光纤直径小、制作成本较高，能传输较远的距离。

右图所示是光纤及其接头装置。多模光纤的直径比单模光纤大5到10倍，因此更容易连接。这使得它成为最常用的光纤介质。但多模光纤的失真度较高而带宽较低。5