2015年6月25日 星期四

什麼是雙絞線(cat5,cat5e,6,cat7....等)??

雙絞線Twisted Pair)是由兩條相互絕緣的導線按照一定的規格互相纏繞(一般以順時針纏繞)在一起而製成的一種通用配線,屬於資訊通訊網路傳輸介質。

雙絞線過去主要是用來傳輸類比訊號的,但現在同樣適用於數位訊號的傳輸。

目錄

  

原理

把兩根絕緣的銅導線按一定規格互相絞在一起,可降低訊號干擾的程度,每一根導線在傳輸中輻射的電波會被另一根線上發出的電波抵消。其中外皮所包的導線兩兩相絞,形成雙絞線對,因而得名雙絞線。

電纜類型

  • 遮蔽雙絞線(STP)於線外有金屬網以遮蔽電磁干擾。
  • 非遮蔽雙絞線(UTP)

接頭類型

  • RJ-45接頭

規格型號

EIA/TIA為雙絞線電纜定義了五種不同品質的型號。電腦網路綜合布線使用第三、四、五類。 這五種型號如下:
  • 1類(CAT-1):主要用於傳輸語音,用於資料傳輸。
  • 2類(CAT-2):傳輸頻率為1MHz,用於語音傳輸和最高傳輸速率4Mbps的資料傳輸,常見於使用4Mbps規範令牌傳遞協定的舊的令牌環。
  • 3類(CAT-3):指目前在ANSI和EIA/TIA568標準中指定的電纜。該電纜的傳輸頻率為16MHz,用於語音傳輸及最高傳輸速率為10Mbps的資料傳輸,主要用於10BASE-T。
  • 超3類
  • 4類(CAT-4):該類電纜的傳輸頻率為20MHz,用於語音傳輸和最高傳輸速率16Mbps的資料傳輸,主要用於基於令牌的區域網路和10BASE-T/100BASE-T。
  • 5類(CAT-5):該類電纜增加了繞線密度,外套一種高品質的絕緣材料,傳輸頻率為100MHz,用於語音傳輸和最高傳輸速率為100Mbps的資料傳輸,主要用於100BASE-T和10BASE-T網路,這是最常用的乙太網路電纜。
  • 超5類(CAT-5e)::超5類具有衰減小,串擾少,並且具有更高的衰減與串擾的比值(ACR)和訊雜比(Structural Return Loss)、更小的時延誤差,效能得到很大提高。
  • 6類(CAT-6):10BASE-T/100BASE-T/1000BASE-T。傳輸頻率為250MHz傳輸速度為1Gbps標準外徑6mm。
  • 擴展6類(CAT-6A):10GBASE-T。傳輸頻率為500MHz傳輸速度為10Gbps標準外徑9mm。
  • 擴展6類(CAT-6e)傳輸頻率為500MHz傳輸速度為10Gbps標準外徑6mm。
  • 7類(CAT-7):傳輸頻率為600MHz傳輸速度為10Gbps單線標準外徑8mm多芯線標準外徑6mm。

什麼是RJ-45(8P8C)??


8P8C的插頭以及引腳編號(以100Base-T4為例):
引腳 名稱 功能
1. TX_D1+ (傳送資料+)
2. TX_D1- (傳送資料-)
3. RX_D2+ (接收資料+)
4. BI_D3+ (雙向資料+)
5. BI_D3- (雙向資料-)
6. RX_D2- (接收資料-)
7. BI_D4+ (雙向資料+)
8. BI_D4- (雙向資料-)
8P8C,也稱RJ45,是乙太網使用雙絞線連線時常用的一種連結器插頭。
8P8C(8 position 8 contact)的意思是8個位置(Position,指8個凹槽)、8個觸點(Contact,指8個金屬接點)。

連線顏色

在T568A中,與之相連的8根線分別定義為:白綠、綠;白橙、藍;白藍、橙;白棕、棕。在T568B中,與之相連的8根線分別定義為:白橙、橙;白綠、藍;白藍、綠;白棕、棕。其中橙白色和橙色組成一對差動傳輸線,綠白色和綠色組成一對差動傳輸線,藍白色和藍色組成一對差動傳輸線,棕白色和棕色組成一對差動傳輸線。T568A可以跟早期的USOC向下相容,The United States National Communication Systems Federal Telecommunications Recommendations 不使用 T568B。

連線訊號

在百兆乙太網中,僅使用1、2、3、6這四根線,以差動訊號傳輸方式減少電磁干擾,其中1、2為TX(傳送)(擰在一起),3、6為RX(接收)擰在一起。因此平行線就是兩端同為EIA-568-A或者EIA-568-B,而跳線就是一端使用EIA-568-A,另一端使用EIA-568-B的連線方法。
在千兆以太網或者乙太網供電中,全部的四對差動對都被使用。

什麼是Modbus??


Modbus是一種串行通訊協定,是Modicon於1979年,為使用可編程邏輯控制器(programmable logic controller,PLC)通訊而發表的。Modbus是工業領域通訊協定的業界標準(De facto),並且現在是工業電子裝置之間相當常用的連線方式。[1] Modbus比其他通訊協定使用的更廣泛的主要原因有:
  1. 公開發表並且無版稅要求
  2. 相對容易的工業網路部署
  3. 對供應商來說,修改移動原生的位元或位元組沒有很多限制
Modbus允許多個 (大約240個) 裝置連線在同一個網路上進行通訊,舉個例子,一個由測量溫度和濕度的裝置,並且將結果傳送給電腦。在資料採集與監視控制系統(supervisory control and data acquisition,SCADA)中,Modbus通常用來連線監控電腦和遠端終端控制系統RemoteTerminalUnit,RTU)。

目錄

  • 1 協定版本
  • 2 通訊和裝置
  • 3 實作
  • 4 限制
  • 5 參考文獻

協定版本

Modbus協定目前存在用於串列埠、乙太網以及其他支援網際網路協定的網路的版本。
大多數Modbus裝置通訊通過串列埠EIA-485實體層進行[2]
對於串行連線,存在兩個變種,它們在數值資料表示不同和協定細節上略有不同。

  1. Modbus RTU
  2. Modbus ASCII



Modbus RTU是一種緊湊的,採用二進位表示資料的方式,Modbus ASCII是一種人類可讀的,冗長的表示方式。這兩個變種都使用串行通訊(serial communication)方式。RTU格式後續的命令/資料帶有迴圈冗餘校驗的校驗和,而ASCII格式採用縱向冗餘校驗的校驗和。被配置為RTU變種的節點不會和設定為ASCII變種的節點通訊,反之亦然。
對於通過TCP/IP(例如乙太網)的連線,存在多個Modbus/TCP變種,這種方式不需要校驗和的計算。
對於所有的這三種通訊協定在資料模型和功能呼叫上都是相同的,只有封裝方式是不同的。
Modbus有一個擴充功能版本Modbus Plus(Modbus+或者MB+),不過此協定是Modicon專有的,和Modbus不同。它需要一個專門的協處理器來處理類似HDLC的高速令牌旋轉。它使用1Mbit/s的雙絞線,並且每個節點都有轉換隔離裝置,是一種採用轉換/邊緣觸發而不是電壓/水平觸發的裝置。連線Modbus Plus到電腦需要特別的介面,通常是支援ISA(SA85),PCI或者PCMCIA匯流排的板卡。

通訊和裝置

Modbus協定是一個master/slave架構的協議。有一個節點是master節點,其他使用Modbus協定參與通訊的節點是slave節點。每一個slave裝置都有一個唯一的位址。在串行和MB+網路中,只有被指定為主節點的節點可以啟動一個命令(在乙太網上,任何一個裝置都能傳送一個Modbus命令,但是通常也只有一個主節點裝置啟動指令)。
一個ModBus命令包含了打算執行的裝置的Modbus位址。所有裝置都會收到命令,但只有指定位置的裝置會執行及回應指令(位址0例外,指定位址0的指令是廣播指令,所有收到指令的裝置都會執行,不過不回應指令)。所有的Modbus命令包含了檢查碼,以確定到達的命令沒有被破壞。基本的ModBus命令能指令一個RTU改變它的暫存器的某個值,控制或者讀取一個I/O埠,以及指揮裝置回送一個或者多個其暫存器中的資料。
有許多modems和閘道器支援Modbus協定,因為Modbus協定很簡單而且容易複製。它們當中一些為這個協定特別設計的。有使用有線、無線通訊甚至簡訊和GPRS的不同實作。不過設計者需要克服一些包括高延遲和時序的問題。

實作

幾乎所有的實作都是官方標準的某種變體。不同的供應商裝置之間可能無法正確的通訊。一些主要的變化有:
  • 資料類型
    • IEEE標準的浮點數
    • 32位元整型數
    • 8位元資料
    • 混合資料類型
    • 整數中的位域
    • multipliers to change data to/from integer. 10, 100, 1000, 256 ...
  • 協定擴充功能
    • 16位元的從站位址
    • 32位元的資料大小(1個位址 = 返回32位元資料)
    • 字交換資料

限制

  • Modbus是在1970年末為可編程邏輯控制器通訊開發的,這些有限的資料類型在那個時代是可以被PLC理解的,大型二進位物件資料是不支援的。
  • 對節點而言,沒有一個標準的方法找到資料物件的描述資訊,舉個例子,確定一個暫存器資料是否表示一個介於30-175度之間的溫度。
  • 由於Modbus是一個主/從協定,沒有辦法要求裝置「報告異常」(構建在乙太網的TCP/IP協定之上,被稱為open-mbus除外)- 主節點必須迴圈的詢問每個節點裝置,並尋找資料中的變化。在頻寬可能比較寶貴的應用中,這種方式在應用中消耗頻寬和網路時間,例如在低速率的無線鏈路上。
  • Modbus在一個資料鏈路上只能處理247個位址,這種情況限制了可以連線到主控站點的裝置數量(再一次指出乙太網TCP/IP除外)
  • Modbus傳輸在遠端通訊裝置之間緩衝資料的方式進行,有對通訊一定是連續的限制,避免了傳輸中的緩衝區漏洞的問題
  • Modbus協議自身提供針對未經授權的命令或截取資料沒有安全性。[3]


參考維基引用