网线，RJ45与POE及其电路（网线和poe供电）

网络无处不在，即使在无线网络盛行的今天，网线在很多场合下仍然是不可或缺的。那么你了解网线么，网线的排列有什么规则，RJ45的应用有什么讲究，什么叫做MDI, MDI-X,为什么不管是交叉和直连网线都可以工作？POE的定义以及应用，用POE的时候为何要用到整流二极管？这篇文章会为你详细的解释相关的原因并且讨论相关的细节。

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• RJ45

以太网网络使用 8 针连接器，通常被称为 RJ45（RJ 代表注册插孔，45 指特定的接口标准）。术语 RJ45 既指模块化插孔也指插头，并且经常指以太网电缆本身。

以太网电缆有八根线，分为四对双绞线。而线序上有两种排列标准， T568A和T5688。

T568A， T568B 标准排列方式，如下图所示

T568A

1. 在 T568A 标准中，线对的排列顺序从左到右（插头面向自己，插针朝下）依次为：绿白 - 1，绿 - 2，橙白 - 3，蓝 - 4，蓝白 - 5，橙 - 6，棕白 - 7，棕 - 8。
2. 这种排列方式将不同颜色的线对进行了有序组合。其中，绿白和绿组成一对双绞线，橙白和橙组成一对双绞线，蓝白和蓝组成一对双绞线，棕白和棕组成一对双绞线。

T568B

1. 标准的排列顺序是：橙白 - 1，橙 - 2，绿白 - 3，蓝 - 4，蓝白 - 5，绿 - 6，棕白 - 7，棕 - 8。
2. 与 T568A 类似，它也是由四对双绞线组成。橙白和橙是一对，绿白和绿是一对，蓝白和蓝是一对，棕白和棕是一对。在实际应用中，T568B 是目前比较常用的一种标准，比如在大多数的以太网布线工程中，如建筑物内的网络布线等场景经常使用。

这四对双绞线在以太网通信中各有作用。一般来说，在 10Base - T 和 100Base - TX 以太网标准中，仅使用两对双绞线（1 - 2 和 3 - 6）用于数据的发送和接收。其中一对用于发送数据，另一对用于接收数据。

而在更高速的以太网标准如 1000Base - T（千兆以太网）中，四对双绞线全部被使用，以实现更高的数据传输速率。每对线都参与到双向的数据传输过程中，通过复杂的编码和传输技术，使得数据能够在电缆中快速、稳定地传输。

• POE

了解了以上的关于RJ45的标准，我们可以知道网络数据的传输是通过8根导线所形成的4对双绞线实现的。那么这些双绞线能不能传输电力呢？如果它也能传输电力，直接用网线作为电源，那就太好了，这样即使是没有电池或者电源的情况下，直接一根网线就可以实现数据和电源的功能，这就是POE的最大的好处。

• 什么是POE

现在我们就可以回答什么是POE的问题。

以太网供电（PoE-Power over Ethernet）是通过网线发送电力和数据发送与接收的过程。

数据传输与供电结合到同一个 RJ45 以太网连接器上，允许通过网线传输电力。网络交换机侧可以给数据传输线上注入电力，即给双绞线上加上直流电压。

• PoE是如何工作的

PoE需要一个叫做PSE(Power Source equipment)的设备，即能够在标准网线上提供直流电压的设备，同时还有个用电的设备叫做PD(Powered Device). 这样终端设备，即PD就可以在无需另外的单独的电源而直接用网线就可以工作。

• PoE的供电模式

兼容的 PSE 只能通过 IEEE802.3 标准规定的网线对提供电力（即使使用 IEEE 以外的一些私有标准的 PoE 系统仍然使用相同的 IEEE 引脚定义）。对于每个线对来说，两根网线处于相同的直流电压下，并携带大致相同的电流。IEEE 允许两种线对模式。在这种情况下，它们允许不同的极性。这就是为什么 PD 设备总是需要输入整流器桥的原因（这里具体讨论电路图的时候可能更好理解）。想一想如果最初的标准只指定固定的极性，那么整流器就不需要了。

下表提供了传统 IEEE802.3af 和 IEEE802.3at 定义的引脚名称。

而IEEE802.3bt则对引脚的定义作了如下的规定

只看表格是不是有点难以理解？我们下面会具体的说明。首先要说明两个概念，MDI和MDI-X。只有明白了这两个概念我们才能理解为什么相同网线对上，既可以是正，也可以是负。

• MDI和MDIX接口

MDI 和 MDIX 是两种接口，MDI和MDI，MDI-X和MDI-X用交叉线连接。MDI和MDI-X用直连线连接。
相同端口用交叉线连接，不同端口用直连线连接。

现在的交换机等网络设备都有智能MDI／MDIX识别技术，也叫端口自动翻转（Auto MDI/MDIX），可以自动识别连接的网线类型。用户不管采用直连线或者交叉网线，均可以正确连接设备。

如果还是不能理解的话，下面的IEEE802.3的图可以帮助理解。可以看到第一张图是线序交叉，所以实现了TX连接RX,RX连接TX。而第二种图网线是直连的。但是在仪器或者芯片的进行了交叉从而实现正确的收发。

• POE原理图分析

了解了以上的一些基本知识或者信息，我们就可以分析POE的原理图了。

加在网线的直流电压为35~57V。上图是一个只能支持10M,和100Mbps的一个网线的接法。按照我们前面的知识，可以发现1,2和3,6用来传送数据。这两对网线要接在变压器上，同时变压器的中间抽头连接出来，和4,5与7，8线对一起做电源输入。由于要考虑各种极性的问题，保证每一种极性出来的电压，最终都得到一个直流的VPD,要用到两个整流桥。这个整流不是交流整流，而是保证对于网线的每一种接法都适应。

具体的POE的解读就放在另一篇文章了。

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