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网线制作及网络知识教学(讲义) ​

底本
2016 年 11 月
再讲
2018 年
篇幅
32 页

这是协会那几年办得最勤的一堂动手课。前半是网络基础知识,后半是手把手做一根网线——先把原理讲清楚,再让每个人自己压一根出来当场测。

十余名学生穿着冬装围站在一张长桌四周,各自手里捏着一段网线在压接水晶头。桌上散落着剪下的线头与水晶头,还放着几把绿色压线钳、两台网线测试仪和一盒水晶头,背景是书架
网线制作课的现场(摄于 2012 年 12 月的一次内部练习):一人一段线,压完当场用测试仪验。2012-12协会照片档案

一、计算机网络基础知识 ​

按地理范围分类 ​

  • 局域网(LAN):覆盖范围为几百米到几公里,局域网内传输速率较高,误码率低,结构简单容易实现。具体标准是美国电气工程师协会制订的 IEEE802 系列标准。
  • 城域网(MAN):通常是使用高速光纤的网络,在一个特定的范围内(例如校园、社区或城市)将不同的局域网连接起来,构成一个覆盖该区域的网络,其传输速率比局域网高。
  • 广域网(WAN):一般是在不同城市之间的 LAN 或者 MAN 网络互联。

局域网的组成 ​

局域网可划分为网络硬件系统和软件系统两大部分。

  • 服务器:又称主机,网络中为其它计算机提供服务的计算机,网络中可共享的资源大都集中在服务器中。
  • 工作站:又称客户机,网络中共享网络资源的计算机。

七种网络设备 ​

讲义逐个讲了下面这些设备,并标出它们各属网络体系的哪一层:

设备层讲义里的说法
网络适配器(网卡 NIC)数据链路层插入主板总线插槽的硬件,用于将用户计算机与网络相连
中继器 Repeater物理层把接收到的弱信号分离,再放大以保持与原数据相同
集线器 Hub物理层分切换式、共享式和可堆叠共享式三种
网桥 Bridge数据链路层一个局域网与另一个局域网之间建立连接的桥梁
交换机 Switch数据链路层可看做是多端口的网桥
路由器 Router网络层用于连接多个逻辑上分开的网络
网关 Gateway应用层连接不同类型而协议差别又较大的网络时选用

讲义给其中四种画了连接方式:

示意图:左侧一台中继器引出一条水平总线,总线上下各挂两台电脑
中继器的连接方式。原件插图
示意图:顶部一台标着“集线器”的设备向下引出三条线,各接一台电脑
集线器的连接方式。原件插图
示意图:一台网桥居中,上方一段网络接 192.168.1.10 与 192.168.1.12 两台电脑,下方一段接 202.12.56.2 与 202.12.56.7
网桥的连接方式:两段地址不同的网络由网桥接起。原件插图
示意图:自左向右依次为校园网、路由器、路由器、Internet,以直线相连成一串
路由器的连接方式。原件插图

TCP/IP 与 IP 地址 ​

  • TCP(Transmission Control Protocol)传输控制协议,用于保证被传送信息的完整性。
  • IP(Internet Protocol)网际互连协议,负责将消息从一个地方传送到另一个地方。

IP 地址为 Internet 上的每一个网络和每一台主机分配一个网络地址,格式为 XXX.XXX.XXX.XXX,每段 0~255。讲义按当时的分类法讲了 A、B、C 三类地址的范围。

域名系统 DNS ​

DNS 采用分层次结构,入网的每台主机都可以有一个“主机名.机构名.顶层域名”形式的域名,从左到右域的范围变大。讲义还列了一张顶级域名对照表(com 商业类、edu 教育类、gov 政府部门、org 非盈利组织……)与中国互联网络的二级域名体系(ac 科研机构、edu 教育机构……)。

二、动手:做一根网线 ​

工具 ​

超五类线、压线钳、水晶头、测线仪。

一段灰色外皮的超五类双绞线,剥开的一端散出橙、绿、蓝、棕四对芯线
超五类线。原件插图
一把红色胶柄的压线钳,钳头开有剥线刀口与两处压接槽
压线钳。原件插图
两枚 RJ45 水晶头,一枚正面朝上露出八片金属簧片,一枚侧卧可见尾部卡扣
水晶头。原件插图
黑黄两色的网线测试仪,分主机与子机两块,各有一排编号指示灯和一个 RJ45 插口
测线仪。原件插图

线序 ​

  • T568B:橙白-1,橙-2,绿白-3,蓝-4,蓝白-5,绿-6,棕白-7,棕-8
  • T568A:绿白-1,绿-2,橙白-3,蓝-4,蓝白-5,橙-6,棕白-7,棕-8
568B 与 568A 的色序对照表:上行按 1 至 8 依次列白橙、橙、白绿、蓝、白蓝、绿、白棕、棕,下行列白绿、绿、白橙、蓝、白蓝、橙、白棕、棕;两行之间注明直通线与交叉线各用在何处,右侧画出水晶头正视图,图角有“有图小站”水印
讲义所附的色序对照表。水印是当年制作者取图的来源。原件插图

三种网线 ​

类型两端线序用来连
直通线 straight-throughA—A 或 B—B主机到交换机/集线器,路由器到交换机/集线器
交叉线 crossoverA—B交换机到交换机,集线器到集线器,主机到主机,路由器到路由器或到主机
反转线 rolloverA—A 的反序主机到路由器控制台串口

制作步骤 ​

  1. 把双绞线一端插入压线钳剥线的缺口,伸出 2-3cm,稍握紧慢慢旋转一圈划开保护胶皮,拔下胶皮,注意不要割开裸露线的塑料胶皮。

  2. 剥除外包皮后见到 4 对 8 条芯线。每对缠绕的两根由一种纯色芯线加一条白色相间芯线组成,四条全色芯线为橙、绿、蓝、棕。

  3. 把 4 对芯线并排分开,按 A 标准或 B 标准的顺序排列,每条拉直、相互分开不重叠,用压线钳剪齐——长度要够芯线刚好放进水晶头到底,又不至于外露。

    一只手捏着剥好外皮的网线,八根芯线已解开、理直并排成一列
    原件插图
  4. 左手握水晶头、金属片一面朝上,把剪齐的 8 条芯线对准开口并排插入,以最左一根作线序第一根,一定要各条不弯曲且插到底。

    手指捏住一枚水晶头,八根排好序的芯线正插入其中,侧面可见每根都顶到了头部
    原件插图
  5. 把水晶头放入压线钳压线缺口,放到底,再确认顺序没在插入时打乱,然后用力压下手柄,往往会听到“咔”的一声。

    插好芯线的水晶头放进压线钳的压接槽中,一只手握着钳柄正要压下
    原件插图
  6. 另一端按相同方法,按直通/交叉/反转的相应标准做。

    压接完成的线头特写:灰色外皮被卡在水晶头尾部的三角卡扣下,八根芯线在头内并排到底
    原件插图
  7. 两头都做好后用测线仪测:8 个指示灯按对应顺序绿色闪过即成功。直通线是 1-8 号灯依次闪,交叉线是 1—3、2—6、3—1……的顺序。

整理说明 ​

2018 年那版改了什么 ​

2018 年 4 月又讲了一次(那一场的新闻稿与经过)。讲义压到 17 页,第一部分那套网络基础知识全部删掉了,直接从网线讲起;而第二部分“做一根网线”的七步,与 2016 版一字不差。

改动集中在两处:

  • 封面多了个联署单位“联想精英大侠”——幻灯片专门用一页介绍:“由世界 500 强企业联想集团创立……为在校大学生开拓一条新型的创业和社会实践机会”。这是校企合作进课堂的一次记录。
  • 前面补了两页讲双绞线的种类:非屏蔽(UTP)、屏蔽(FTP/STP)与双屏蔽三种,以及五类线与六类线的区别。