一次搞懂网络存储介质

阅读本文大概应该 3.8 分钟。作者：夏杰来源：51CTOTCP/IP四层模型：网际接入层、网络层、传输层、应用层。很多之后，我们习惯把网际接入层分成物理层和数据链路层，本文主要介绍的是物理层的东西，网络存储介质。物理层非常重要，网线/光纤断了，上层无论是OSPF还是BGP，都没辙。大家说说这些恐怖的物理层攻击：这里介绍三种常用网络存储介质：同轴电缆、双绞线、光纤。— 同轴电缆—同轴电缆曾经是网路传输的主要介质，随着时代演进，现在终于慢慢淘汰。在模拟监控中也有个别应用，当然目前模拟监控也越来越少了。如图，早年使用同轴电缆组网的以太网：— 双绞线 —双绞线是由多组绝缘铜导体相互缠绕而成的电缆，双绞线内部介质也是导线，内部存储为电信号，根据电磁原理，变化的电压会造成磁场，缠绕目的是：两两抵消磁场，降低信号干扰。最早双绞线只有2芯网络的传输介质，用于电话数据存储，现在早已淘汰，目前主流的双绞线都是4对8芯。屏蔽双绞线和非屏蔽双绞线双绞线可以分为屏蔽双绞线和非屏蔽双绞线，前者由锡箔保护层，能有效避免数据泄密，同时提高内部环境对数据存储的干扰，我们日常项目中使用最多的是非屏蔽双绞线，价格较低。分享个小故事某航天科工企业，发送火箭，如果外部传送数据因为干扰，有0.01度的偏差，导弹从日本打到中国，可能就偏离了目标几百公里。

故此类高可靠场景，肯定要用屏蔽双绞线，防止外部环境对内部数据造成干扰。— 光纤—光纤是借助光在玻璃或金属纤维中的全反射原理而达成的光传导工具。光在光导纤维的传导损耗比电在电线传导的衰减低得多，光纤被用作长距离的信息释放。光纤特性重量轻，体积小、传输远（衰减小）、容量大、抗电磁干扰。光缆通常由多根光纤和金属保护软管及橡胶外皮构成。通常发现工人绑扎的白色电线叫做光缆，里面包括了多组光纤。下图为千兆和光缆图片：单模光纤当光纤的几何尺寸可以于光波长相比拟时，即纤芯的几何尺寸与光信号波长相差不大时，一般为5~10um，如OS1 - 10微米单模尾纤。单模光纤光纤只允许一种模式在其中传播，具有极宽的带宽，特别适用于 大容量、长距离的光纤通信，可传距离10KM、40KM、80KM、100KM。（贵）多模光纤多模光纤纤芯的几何尺寸远高于光波波长，一般为50um、62.5um；允许多种模式光信号传播；多模光纤仅用于短距离（500米以内）的光纤传输通讯。（便宜）OM（Optical Mode）是光方式的意思。是多模光纤表示光纤等级的标准。OM1、 OM2、 OM3分别多模光纤的3个等级，不同等级存储时的带宽和最大距离不同，如表：千兆和单模对比如下表，非常重要，希望你们理解并记住：— 换机光接口、光模块、光纤 —这是一个24口接入交换机，24个千兆电口+4个千兆光口。

（不要以为24换机就只有24个接口，而是指下行连接用户的接口有24个）要使用光接口首先应该加装光模块。目前大部分场景使用的均为双线光模块和双线光纤，部分场景（如平安城市）可能使用单芯光模块和单芯光纤跳线。交换机光接口类型如上为光模块接口，目前最常见的光组件接口有SFP（千兆光接口）、SFP+（万兆光接口）、QSPF+（40G光接口）。万兆向下兼容千兆网络的传输介质，毕竟SPF+和SPF接口大小一样，也就是万兆光接口可以插光纤光模块，一般情况都是向下兼容的，部分厂家部分产品可能不能自适应，需要自动指定频率。40G不兼容10G。40G光接口是QSPF+，而10G是SPF+，两者接口大小不一样，故10G光模块是不能直接往40G接口上插的。那问题来了，如果交换机都是40G接口，但有10G接口必须，怎么办呢？其实也很简单，有1分4的线缆，可以将40G接口分成4个10G接口使用，也可以将1个100G接口分成40个25G接口使用。QSFP+ to 4SFP+高速管道，一端是40Gb/s 的QSFP+接口，另一端是4个10 Gb / s的SFP+ 接口。如果只有10G接口，想要达到40G怎么办？端口聚合/链路捆绑。

不同厂商光模块，能不能相互兼容？一般均兼容，但目前这些厂家产品，插非原厂光模块会报错，但不妨碍使用。前面给你们介绍了好多接口，连接器，不少人必须将要有点晕了，这里给你们做一个总结。总结！交换机上电口没有太大差别，一般我们都说电口，最常用的就是RJ45接口，双绞线连接头很简单，也就RJ45的水晶头。相比之下，光纤会复杂得多。光纤交换机光口不同速率插槽种类是不一样的，比如上面介绍的SFP（千兆光接口）、SFP+（万兆光接口）、QSPF+（40G光接口）。要使用交换机上千兆光口，需要插上SFP+万兆光模块，万兆双芯光模块（双芯最常用，一收一发）会有两个LC接口。如果是两台交换机相联，即必须LC-LC光纤跳线，如果交换机和配线架相联，则看配线架类型，若对端是FC配线架，需要跳线是LC-FC跳线。

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