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舊 2004-07-17, 06:04 AM   #1
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預設 雙絞網路線接法詳解

雙絞網路線接法詳解

皮皮原創,歡迎轉載,敬請保留下面作者一行不要改變
作者:皮皮一直以來很多人(包括作者)都認為10 Base-T 10M網路使用了網線中8條信號線之4條,而100 Base-T 100M則使用了全部8條信號線(要不怎麼那麼快呢?)。

是作者前不久在使用一條按所謂10M直連接法(1與3、2與6交換,其餘四線接外殼遮罩)接出的網線時,意外地發現網路正以100M高速傳輸,百思不得其解,於是上網查閱了大量資料,加上好幾台機實驗驗證,終於發現了事實真相,那就是,100M的雙絞線與10M的標準接法完全是一樣!

可惜國內站點的看法(代表大多數人的看法)基本與作者老觀點一致,或者是雖有提及,但也是講得語焉不詳,沒有深究,所以筆者認為有撰寫本文之必要。
1 雙絞線接頭(RJ45)針腳號碼定義

2 10M雙絞線接頭的標準接法

3 100M雙絞線接頭的標準接法

4 1000M雙絞線接頭的標準接法

5 各類雙絞線的標準接法總結

6 雙絞線的標準接法的由來

7 各類雙絞線的標準直連接法

8 3類、5類、超5類線有什麼不同

9 HUB上的級連口的妙用

雙絞線接頭(RJ45)針腳號碼定義
網路卡/HUB端插孔
線纜之水晶接頭
(圖一)

10M雙絞線接頭的標準接法
線材要求CAT-3(3類線).
號碼 信號定義 線對顏色



1 TX+ 橙白
2 TX- 橙
3 RX+ 綠白
4 未用 藍
5 未用 藍白
6 RX- 綠
7 未用 棕白
8 未用 棕
100M雙絞線接頭的標準接法
線材要求CAT-5(5類線),接頭接法與10M完全相容。
號碼 信號定義 線對顏色
1 TX+ 橙白
2 TX- 橙
3 RX+ 綠白
4 未用 藍
5 未用 藍白
6 RX- 綠
7 未用 棕白
8 未用 棕
1000M雙絞線接頭的標準接法
線材要求CAT-5e(5類增強線,俗稱超五類),接頭接法與10M/100M完全相容。
1000 Base-T雙向地使用了RJ45接頭中全部信號線。線材用5類線雖然也能工作,但是推薦使用5類增強線。
號碼 信號定義 線對顏色
1 BI_DA+ 橙白
2 BI_DA- 橙
3 BI_DB+ 綠白
4 BI_DC+ 藍
5 BI_DC- 藍白
6 BI_DB- 綠
7 BI_DD+ 棕白
8 BI_DD- 棕
 
各類雙絞線的標準接法總結
綜合上述10M、100M、1000M各種標準,可以發現儘管各標準對線對功能定義稍有不同,但是最終接頭的接法都是同一的,如下圖所顯示:

(圖二)

雙絞線的標準接法的由來

如圖三所顯示,雙絞線的標準接法不是隨便硬性規定出來的,而是為了儘量保持線纜接頭之佈局的對稱性而作出,這樣一來除了就可以使接頭內線纜互相的干擾相互抵消而降到最低,同時也使外界干擾的差分信號值儘量能相等以便抗干擾電路作相減運算來消除之。

所以說我們平時製作網路線時,如果不按標準製作,雖然有時線路也能接通,但是線路內部各線對之間的干擾不能有效消除,從而使信號傳送出錯率增加,最終導致網路效能下降。

(圖三)

事實上我們本文所用的網線接法是EIA/TIA 568B標準,還有一個EIA/TIA 568A的標準,它只不過是將圖中的橙線對與綠線對交換了一下位置(也就是綠白-1,綠-2,橙白-3,蘭-4,蘭白-5,橙-6,棕白-7,棕-8),線纜接頭之佈局仍然是對稱的。


各類雙絞線的標準直連接法

10M、100M網路卡之間直接連接時,可以不用HUB,這時只需將TX、RX二個線對相互交叉,也就是1與3、2與6交換就行了。而1000M的線對由於都是雙向的,所以它們根本無須交叉,不過為了能向下相容它們也採用1與3、2與6交換來直連,所以呢,由於1000M各種標準考慮到了對舊標準的相容,我們只要按1000M的標準製作網線,就能用於各種速度。
下面就是直連線其中一頭的具體接法(另一頭按標準接法):

(圖四)
比對上圖與標準接法圖,可以發現二者其實只是交換了綠線對與橙線對,細心的人會發現它剛好就是EIA/TIA 568A標準,所以說,直連雙絞線的製作的標準接法,就是一頭按EIA/TIA 568A,另一頭按EIA/TIA 568B接法接線就行了。兩頭都符合國際標準,這就是按標準做線的好處。
3類、5類、超5類線有什麼不同
首先說說,為什麼要用雙絞線而不是平行線呢? 平行線不是更容易生產嗎?
這是因為網路線上通過的是>10MHz的高頻信號,這時導線之間的絕緣線相當於一個介電板,它與導線所形成的電容對高頻信號起旁路衰減作用(信號相位被滯後),由於信號頻率之高而變得不可忽略,所以平行線傳遞高頻網路信號是不行的。
但是如果我們將該平行線對雙絞,就會線上對形成電容的同時形成一個串聯的電感,草圖如下:
_____/\/\/\/\/\_____
|
=
|
--------------------
由電子電路知識可知,電感的作用剛好與電容相反,它使信號相位超前,只要調整電線的繞度,使線對形成的電感與電容就能夠剛好抵消,而且隨著線對長度的增加二者的作用均同等程度的增加,理想情況下信號就可以無衰減的在雙絞線對上傳輸了。


由此我們就可以知道,市面上3類、5類、超5類線雖然從外觀上看基本類似,其內部肯定有以下幾方面區別:一是信號線的絕緣材料不同,線越好,它的介電常數就應該越小,從而使形成的電容越小,二是線對的繞度可能不同(根據絕緣材料介電常數確定)。

還有一點就是越軟的線品質越好,這有二方面的原因,一是表明該線的導線含銅量很高(因為純銅很軟),它的直流損耗就會很小,另一面表明該導線可能是多股線而不是單股線,因為多股線對高頻信號傳遞能力強一些。這與另外一種物理現象有關(好像叫集膚效應)。


HUB上的級連口的妙用
通常HUB上都會留一個口用於HUB之間的級連,也就是將許多HUB連在一起用,為了在不級連時充分利用硬體資源,該界面一般與其旁邊一個普通網路卡界面是相通的(圖五)。另外一種情形是設定一個撥動開關用來改變最後一個網口的功能(圖六),那麼作為級連用的網口到底有什麼不同呢?

(圖五)


(圖六)

事實上非常簡單,級連的網口就是一個標準的雙機直連界面,也就是1與3、2與6交叉,想不到吧。


那麼我們知道這個事實,就可以:

1、圖五情形時,在HUB沒電的時候也可以用二條普通網線連接二台電腦,只需將一條網線插在級連口,另一個接它旁邊的界面就行。


2、對沒有級連口的HUB,我們可以通過一條雙機直連線將它與別的HUB級連起來(各插任意一個普通網口即可)。


3、將雙機直連線插入HUB之級連口,可以像普通網線一樣插其他HUB網口一樣連網(1與3、2與6交叉二次,又變回去了嘛),這樣你出門只需帶一條雙機直連線即可,直連與插HUB二不誤,上門服務人員特有用。
(完)
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舊 2004-07-18, 01:38 AM   #2 (permalink)
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網路中雙絞線接線的方法和原則
 在網路組建程序中,雙絞線的接線品質會影響網路的整體效能。


雙絞線在各種設備之間的接法也非常有講究,應按規範連接。本文主要介紹雙絞線的標準接法及其與各種設備的連接方法,目的是使大家掌握規律,提高工作效率,保證網路正常執行。
 
  雙絞線的標準接法

  雙絞線一般用於星型網路的布線,每條雙絞線通過兩端安裝的RJ-45連接器(俗稱水晶頭)將各種網路設備連接起來。


雙絞線的標準接法不是隨便規定的,目的是保證線纜接頭佈局的對稱性,這樣就可以使接頭內線纜之間的干擾相互抵消。

  超五類線是網路布線最常用的網線,分遮閉和非遮閉兩種。如果是室外使用,遮閉線要好些,在室內一般用非遮閉五類線就夠了,而由於不帶遮閉層,線纜會相對柔軟些,但其連接方法都是一樣的。


一般的超五類線裡都有四對絞在一起的細線,並用不同的顏色標明。
http://www.6to23.com/s15/s15d1/s15d1d1/s15d1d1d2/autopostimg/200399143456.jpg

圖1


  雙絞線有兩種接法:EIA/TIA 568B標準和EIA/TIA 568A標準。具體接法如下(圖1):

  T568A線序

  1 2 3 4 5 6 7 8

  綠白 綠 橙白 藍 藍白 橙 棕白 棕

  T568B線序

  1 2 3 4 5 6 7 8

  橙白 橙 綠白 藍 藍白 綠 棕白 棕

  直通線:兩頭都按T568B線序標準連接。

  跳線:一頭按T568A線序連接,一頭按T568B線序連接。

  我們平時製作網線時,如果不按標準連接,雖然有時線路也能接通,但是線路內部各線對之間的干擾不能有效消除,從而導致信號傳送出錯率升高,最終影響網路整體效能。


只有按規範標準建設,才能保證網路的正常執行,也會給後期的維護工作帶來便利。

  設備之間的連接方法

  1. 網路卡與網路卡

  10M、100M網路卡之間直接連接時,可以不用Hub,應採用跳線接法。

  2.網路卡與光收發模組

  將網路卡裝在電腦上,做好設定;給收發器接上電源,嚴格按照說明書的要求操作;用雙絞線把電腦和收發器連接起來,雙絞線應為跳線接法;用光跳線把兩個收發器連接起來,如收發器為單模,跳線也套用單模的。光跳線連接時,一端接RX,另一端接TX,如此交叉連接。


不過現在很多光模組都有調控功能,跳線和直通線都可以用。光纖收發器基本網路連接圖如圖2所顯示。


圖2

http://www.6to23.com/s15/s15d1/s15d1d1/s15d1d1d2/autopostimg/200399143530.jpg

  3.光收發模組與交換機

  用雙絞線把電腦和收發器連接起來,雙絞線為直通線接法。

  4.網路卡與交換機

  雙絞線為直通線接法。

  5.集線器與集線器(交換機與交換機)

  兩台集線器(或交換機)通過雙絞線級聯,雙絞線接頭中線對的分佈與連接網路卡和集線器時有所不同,必須要用跳線。


這種情況適用於那些沒有標明專用級聯連接阜的集線器之間的連接,而許多集線器為了方便用戶,提供了一個專門用來串接到另一台集線器的連接阜,在對此類集線器進行級聯時,雙絞線均應為直通線接法。

  用戶如何判斷自己的集線器(或交換機)是否需要跳線連接呢?主要方法有以下幾種:

  檢視說明書

  如果該集線器在級聯時需要跳線連接,一般會在設備說明書中進行說明。

  檢視連接連接阜

  如果該集線器在級聯時不需要跳線,大多數情況下都會提供一至兩個專用的互連連接阜,並有相應標注,如「Uplink」、「MDI」、「Out to Hub」,表示使用直通線連接。

  實測

  這是最管用的一種方法。可以先製作兩條用於測試的雙絞線,其中一條是直通線,另一條是跳線。

之後,用其中的一條連接兩個集線器,這時注意觀察連接連接阜對應的指示燈,如果指示燈亮表示連接正常,否則換另一條雙絞線進行測試。

  6. 交換機與集線器之間

  交換機與集線器之間也可通過級聯的方式進行連接。級聯通常是解決不同品牌的交換機之間以及交換機與集線器之間連接的有效手段。

  對於擴充連接阜的數量還有另一種方式是堆疊。堆疊是擴展連接阜最快捷、最便利的方式,但不是所有的交換機都支持堆疊。堆疊通常需要使用專用的堆疊電纜,還需要專門的堆疊模組。


另外,同一組堆疊交換機必須是同一品牌,並且在物理連接完畢之後,還要對交換機進行設定,才能正常執行。對於堆疊的接法,這裡不再深究,有興趣的讀者可進一步查閱相關資料.
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逐步教你如何DIY做網線

逐步教你如何DIY做網線

製作工具與材料 :

  在製作的程序中,我們必須要用到一些製作的協助工具和材料。在此,我們先為大家介紹一些這些工具和材料。在製作的工程中,最重要的工具當然就是壓線鉗了,當然這個壓線鉗的工具不僅僅是壓線自用,鉗上還具備著很多「好本領」。



  壓線鉗目前市面上有好幾種檔案類型,而實際的功能以及操作都是大同小異,我們就以上圖的一把為例,該工具上有三處不同的功能。



  在壓線鉗的最上面的是壓線槽,壓線槽供提供了三種檔案類型的線槽,分別為6P、8P以及4P,中間的8P槽是我們最常用到的RJ-45壓線槽,而旁邊的4P為RJ11電話線路壓線槽。



  在壓線鉗8P壓線槽的背面,我們可以看到呈齒狀的模組,主要是用於把水晶頭上的8個觸點壓穩在雙絞線之上。




最前端是剝線口,刀片主要是起到切斷線材

  我們區域網路內組網所採用的網線,使用最為廣泛的為雙絞線(Twisted-Pair Cable;TP),雙絞線是由不同顏色的4對8芯線組成,每兩條按一定規則絞織在一起,成為一個芯線對。作為以太區域網路最基本的連接、傳輸介質,人們對雙絞網線的重視程度是不夠的,總認為它無足輕重,其實做過網路的人都知道絕對不是這樣的,相反它在一定程度上決定了整個網路效能。這一點其實我們很容易理解,一般來說越是基礎的東西越是取著決定性的作用。雙絞線作為網路連接的傳輸介質,將來網路上的所有訊息都需要在這樣一個信道中傳輸,因此其作用是十分重要的,如果雙絞線本身品質不好,傳輸速率受到限制,您說即使其它網路設備的效能再好,傳輸速度再高又有什麼用呢?因為雙絞線已成為整個網路傳輸速度的一個瓶頸。它一般有遮閉(Shielded Twicted-Pair STP)與非遮閉(Unshielded Twisted-Pair UTP)雙絞線之分,遮閉的當然在電磁遮閉效能方面比非遮閉的要好些,但價格也要貴些。



  雙絞線按電氣效能劃分的話,可以劃分為:三類、四類、五類、超五類、六類、七類雙絞線等檔案類型,數位越大,也就代表著等級越高、技術越先進、帶寬也越寬,當然價格也越貴了。三類、四類線目前在市場上幾乎沒有了,如果有,也不是以三類或四類線出現,而是假以五類,甚至超五類線出售,這是目前假五類線最多的一種。目前在一般區域網路中一般的是五類、超五類或者六類非遮閉雙絞線。遮閉的五類雙絞線外面包有一層遮閉用的金屬膜,它的抗干擾效能好些,但套用的條件比較苛刻,不是用了遮閉的雙絞線,在抗干擾方面就一定強於非遮閉雙絞線。遮閉雙絞線的遮閉作用只在整個電纜均有遮閉裝置,並且兩端正確接地的情況下才起作用。所以,要求整個系統全部是遮閉器件,包括電纜、插座、水晶頭和配線架等,同時建築物需要有良好的地線系統。事實上,在實際施工時,很難全部完美接地,從而使遮閉層本身成為最大的干擾源,導致效能甚至遠不如非遮閉雙絞線UTP。所以,除非有特殊需要,通常在綜合布線系統中只採用非遮閉雙絞線。

雙絞線作為一種價格低廉、效能優良的傳輸介質,在綜合布線系統中被廣泛套用於水準布線。雙絞線價格低廉、連接可靠、維護簡單,可提供高達1000Mbps的傳輸帶寬,不僅可用於資料傳輸,而且還可以用於語音和多媒體傳輸。目前的超五類和六類非遮閉雙絞線可以輕鬆提供155Mbps的通信帶寬,並擁有昇級至千兆的帶寬潛力,因此,成為當今水準布線的首選線纜。


RJ-45接頭沒有被壓線之前金屬觸點凸出在外

  RJ-45插頭之所把它稱之為「水晶頭」,主要是因為它的外表晶瑩透亮的原因而得名的。RJ-45接頭是連接非遮閉雙絞線的連接器,為模組式插孔結構。如上圖所顯示,RJ-45接頭前端有8個凹槽,簡稱8P(Position),凹槽內的金屬接點共有8個,簡稱8C(Contact),因而也有8P8C的別稱。


在市場上十分一般的二叉式RJ-45接頭

  從側面觀察RJ-45接頭,可以看到平行排列的金屬片,一共有8片,每片金屬片前端都有一個突出透明框的部分,從外表來看就是一個金屬接點,按金屬片的形狀來劃分,又有「二叉式RJ-45」以及「三叉式RJ-45」接頭之分。二叉式的金屬片只有兩個側刀,三叉式的金屬片則有三個側刀。金屬片的前端有一小部分穿出RJ-45的塑膠外殼,形成與RJ-45插槽接觸的金屬腳。在壓接網線的程序中,金屬片的側刀必須刺入雙絞線的線芯,並與線芯總的銅質導線內芯接觸,以聯通整個網路。一般地,叉數目越多,接觸的面積也越大,導通的效果也越明顯,因此三叉式的接頭比二叉式接頭更適合高速網路。



  水晶頭也有幾種等級之分,有帶遮閉的也有不帶遮閉的等等,一般地說品質比較好的價錢也就是5角左右,當然買一個兩個的話價錢肯定不能便宜下來。在選購時應該盡量避免貪圖便宜,否則水晶頭的品質得不到保證。主要體現在它的接觸探針是鍍銅的,容易生銹,造成接觸不良,網路不通。品質差的還有一點明顯表現為塑膠扣位不緊(通常是變形所致),也很容易造成接觸不良,網路中斷。水晶頭雖小,但在網路的重要性一點都不能小看,在許多網路故障中就有相當一部分是因為水晶頭品質不好而造成的。


雙絞線製作全程序圖解:



  第一步 :我們首先利用壓線鉗的剪線刀口剪裁出計劃需要使用到的雙絞線長度。



  第二步 :我們需要把雙絞線的灰色保護層剝掉,可以利用到壓線鉗的剪線刀口將線頭剪齊,再將線頭放入剝線專用的刀口,稍微用力握緊壓線鉗慢慢旋轉,讓刀口劃開雙絞線的保護膠皮。



  把一部分的保護膠皮去掉。在這個步驟中需要注意的是,壓線鉗擋位離剝線刀口長度通常恰好為水晶頭長度,這樣可以有效避免剝線過長或過短。若剝線過長看上去肯定不美觀,另一方面因網線不能被水晶頭卡住,容易鬆動;若剝線過短,則因有保護層塑膠的存在,不能完全插到水晶頭底部,造成水晶頭插針不能與網線芯線完好接觸,當然也會影響到了線路的品質。




  剝除灰色的塑膠保護層之後即可見到雙絞線網線的4對8條芯線,並且可以看到每對的顏色都不同。每對纏繞的兩根芯線是由一種染有相應顏色的芯線加上一條只染有少許相應顏色的白色相間芯線組成。四條全色芯線的顏色為:棕色、橙色、綠色、藍色。 每對線都是相互纏繞在一起的,製作網線時必須將4個線對的8條細導線逐一解開、理順、扯直,然後按照規定的線序排列整齊。

  說到這裡,筆者要說明一下的接線標準,其中雙絞線的製作方式有兩種國際標準,分別為EIA/TIA568A以及EIA/TIA568B。而雙絞線的連接方法也主要有兩種,分別為直通線纜以及跳線纜。簡單地說,直通線纜就是水晶頭兩端都同時採用T568A標準或者T568B的接法,而跳線纜則是水晶頭一端採用T586A的標準製作,而另一端則採用T568B標準製作,即A水晶頭的1、2對應B水晶頭的3、6,而A水晶頭的3、6對應B水晶頭的1、2。

T568A標準描述的線序從左到右依次為:





T568B標準描述的線序從左到右依次為:



  而在什麼情況該做成直通線纜,而跳線纜又該用在什麼場合呢?接下來,筆者為大家簡單列舉一下。



第三步 :我們需要把每對都是相互纏繞在一起的線纜逐一解開。解開後則根據需要接線的規則把幾組線纜依次地排列好並理順,排列的時候應該注意盡量避免線路的纏繞和重疊。



  把線纜依次排列並理順之後,由於線纜之前是相互纏繞著的,因此線纜會有一定的彎曲,因此我們應該把線纜盡量扯直並盡量保持線纜平扁。



  把線纜扯直的方法也十分簡單,利用雙手抓著線纜然後向兩個相反方向用力,並上下扯一下即可。



  第四步 :我們把線纜依次排列好並理順壓直之後,應該細心檢查一遍,之後利壓線鉗的剪線刀口把線纜上面裁剪整齊,需要注意的是裁剪的時候應該是水準方向插入,否則線纜長度不一會影響到線纜與水晶頭的正常接觸。若之前把保護層剝下過多的話,可以在這裡將過長的細線剪短,保留的去掉外層保護層的部分約為15mm左右,這個長度正好能將各細導線插入到各自的線槽。如果該段留得過長,一來會由於線對不再互絞而增加串擾,二來會由於水晶頭不能壓住護套而可能導致電纜從水晶頭中脫出,造成線路的接觸不良甚至中斷。

裁剪之後,大家應該盡量把線纜按緊,並且應該避免大幅度的移動或者彎曲網線,否則也可能會導致幾組已經排列且裁剪好的線纜出現不平整的情況。



  第五步 :我們需要做的就是把整理好的線纜插入水晶頭內。需要注意的是要將水晶頭有塑造料彈彈簧片的一面向下,有針腳的一方向上,使有針腳的一端指向遠離自己的方向,有方型孔的一端對著自己。此時,最左邊的是第1腳,最右邊的是第8腳,其餘依次順序排列。插入的時候需要注意緩緩地用力把8條線纜同時沿RJ-45頭內的8個線槽插入,一直插到線槽的頂端。



  在最後一部的壓線之前,我們可以從水晶頭的上面檢查,看看是否每一組線纜都緊緊地頂在水晶頭的末端。



  第六步 :當然就是壓線了,驗證無誤之後就可以把水晶頭插入壓線鉗的8P槽內壓線了,把水晶頭插入後,用力握緊線鉗,若力氣不夠的話,可以使用雙手一起壓,這樣一壓的程序使得水晶頭凸出在外面的針腳全部壓入水晶並頭內,受力之後聽到輕微的「啪」一聲即可。



  如上圖所顯示,壓線之後水晶頭凸出在外面的針腳全部壓入水晶並頭內,而且水晶頭下部的塑膠扣位也壓緊在網線的灰色保護層之上。

網線測試儀的套用 :



  先來簡單地介紹一下測試儀上的幾個接頭,這個測試儀可以提供對同軸電纜的BNC接頭網線以及RJ-45接頭的網線進行測試。我們把在RJ-45兩端的接頭插入測試儀的兩個接頭之後,開啟測試儀我們可以看到測試儀上的兩組指示燈都在閃動。若測試的線纜為直通線纜的話,在測試儀上的8個指示燈應該依次為綠色閃過,證明了網線製作成功,可以順利的完成資料的傳送與接收。若測試的線纜為跳線纜的話,其中一側同樣是依次由1~8閃動綠燈,而另外一側則會根據3、6、1、4、5、2、7、8這樣的順序閃動綠燈。 若出現任何一個燈為紅燈或黃燈,都證明存在斷路或者接觸不良現象,此時最好先對兩端水晶頭再用網線鉗壓一次,再測,如果故障依舊,再檢查一下兩端芯線的排列順序是否一樣,如果不一樣,隨剪掉一端重新按另一端芯線排列順序制做水晶頭。如果芯線順序一樣,但測試儀在重奪後仍顯示紅色燈或黃色燈,則表明其中肯定存在對應芯線接觸不好。此時沒辦法了,只好先剪掉一端按另一端芯線順序重做一個水晶頭了,再測,如果故障消失,則不必重做另一端水晶頭,否則還得把原來的另一端水晶頭也剪掉重做。直到測試全為綠色指示燈閃過為止。

  網線的製作教學到此為止,希望能夠為大家組建自己的網路帶來一點的說明
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