И методические указания по выполнению лабораторных работ (стр. 9 из 19)
Кабель типа «витая пара» (twisted pair)
Витой парой называется кабель, в котором изолированная пара проводников скручена с небольшим числом витков на единицу длины. Скручивание проводов уменьшает электрические помехи извне при распространении сигналов по кабелю, а экранированные витые пары еще более увеличивают степень помехозащищенности сигналов.
Кабель типа «витая пара» используется во многих сетевых технологиях, включая Ethernet, ARCNet и IBM Token Ring.
Кабели на витой паре подразделяются на: неэкранированные (UTP – Unshielded Twisted Pair) и экранированные медные кабели. Последние подразделяются на две разновидности: с экранированием каждой пары и общим экраном (STP – Shielded Twisted Pair) и с одним только общим экраном (FTP – Foiled Twisted Pair). Наличие или отсутствие экрана у кабеля вовсе не означает наличия или отсутствия защиты передаваемых данных, а говорит лишь о различных подходах к подавлению помех. Отсутствие экрана делает неэкранированные кабели более гибкими и устойчивыми к изломам. Кроме того, они не требуют дорогостоящего контура заземления для эксплуатации в нормальном режиме, как экранированные. Неэкранированные кабели идеально подходят для прокладки в помещениях внутри офисов, а экранированные лучше использовать для установки в местах с особыми условиями эксплуатации, например, рядом с очень сильными источниками электромагнитных излучений, которых в офисах обычно нет.
Кабели классифицируются по категории, указанным в таблице 6.1. Основанием для отнесения кабеля к одной из категорий служит максимальная частота передаваемого по нему сигнала.
Таблица 0.2
| Категория | Частота передаваемого сигнала, (МГц) |
| 3 | 16 |
| 4 | 20 |
| 5 | 100 |
| 5+ | 300 |
| 6 | 200 |
| 7 | 600 |
Коаксиальные кабели используются в радио и телевизионной аппаратуре. Коаксиальные кабели могут передавать данные со скоростью 10 Мбит/с на максимальное расстояние от 185 до 500 метров. Они разделяются на толстые и тонкие в зависимости от толщины. Типы коаксиальных кабелей приведены в таблице 6.2.
Таблица 0.2
| Тип | Название, значение сопротивления |
| RG-8 и RG-11 | Thicknet, 50 Ом |
| RG-58/U | Thinnet, 50 Ом, сплошной центральный медный проводник |
| RG-58 А/U | Thinnet, 50 Ом, центральный многожильный проводник |
| RG-59 | Broadband/Cable television (широковещательное и кабельное телевидение), 75 Ом |
| RG-59 /U | Broadband/Cable television (широковещательное и кабельное телевидение), 50 Ом |
| RG-62 | ARCNet, 93 Ом |
Кабель Thinnet, известный как кабель RG-58, является наиболее широко используемым физическим носителем данных. Сети при этом не требуют дополнительного оборудования и являются простыми и недорогими. Хотя тонкий коаксиальный кабель (Thin Ethernet) позволяет передачу на меньшее расстояние, чем толстый, но для соединений с тонким кабелем применяются стандартные байонетные разъемы BNC типа СР-50 и ввиду его небольшой стоимости он становится фактически стандартным для офисных ЛВС. Используется в технологии Ethernet 10Base2, описанной ниже.
Толстый коаксиальный кабель (Thick Ethernet) имеет большую степень помехозащищенности, большую механическую прочность, но требует специального приспособления для прокалывания кабеля, чтобы создать ответвления для подключения к ЛВС. Он более дорогой и менее гибкий, чем тонкий. Используется в технологии Ethernet 10Base5, описанной ниже. Сети ARCNet с посылкой маркера обычно используют кабель RG-62 А/U.
Оптоволоконный кабель (Fiber Optic Cable) обеспечивает высокую скорость передачи данных на большом расстоянии. Они также невосприимчивы к интерференции и подслушиванию. В оптоволоконном кабеле для передачи сигналов используется свет. Волокно, применяемое в качестве световода, позволяет передачу сигналов на большие расстояния с огромной скоростью, но оно дорого, и с ним трудно работать.
Для установки разъемов, создания ответвлений, поиска неисправностей в оптоволоконном кабеле необходимы специальные приспособления и высокая квалификация. Оптоволоконный кабель состоит из центральной стеклянной нити толщиной в несколько микрон, покрытой сплошной стеклянной оболочкой. Все это, в свою очередь, спрятано во внешнюю защитную оболочку.
Оптоволоконные линии очень чувствительны к плохим соединениям в разъемах. В качестве источника света в таких кабелях применяются светодиоды (LED - Light Emitting Diode), а информация кодируется путем изменения интенсивности света. На приемном конце кабеля детектор преобразует световые импульсы в электрические сигналы.
Существуют два типа оптоволоконных кабелей – одномодовые и многомодовые. Одномодовые кабели имеют меньший диаметр, большую стоимость и позволяют передачу информации на большие расстояния. Поскольку световые импульсы могут двигаться в одном направлении, системы на базе оптоволоконных кабелей должны иметь входящий кабель и исходящий кабель для каждого сегмента. Оптоволоконный кабель требует специальных коннекторов и высококвалифицированной установки.
Кабельные системы Ethernet
10Base-T, 100Base-TX
Неэкранированная витая пара (Unshielded Twisted Pair – UTP) – это кабель из скрученных пар проводов.
Характеристики кабеля:
- диаметр проводников 0.4 – 0.6 мм (22~26 AWG), 4 скрученных пары (8 проводников, из которых для 10Base-T и 100Base-TX используются только 4). Кабель должен иметь категорию 3 или 5 и качество data grade или выше;
- максимальная длина сегмента 100 м;
- разъемы восьми контактные RJ-45.
Рис. 0.6 восьми контактные RJ-45
В таблице 6.3 приведены сигналы, соответствующие номерам контактов разъема RJ-45.
Таблица 0.3
| Тип | Каскадирование | Нормальный режим | |||
| 1 | RD+ (прием) | TD+ (передача) | |||
| 2 | RD- (прием) | TD- (передача) | |||
| 3 | TD+ (передача) | RD+ (прием) | |||
| 4 | Не используется | Не используется | |||
| 5 | Не используется | Не используется | |||
| 6 | TD- (передача) | RD- (прием) | |||
| 7 | Не используется | Не используется | |||
| 8 | Не используется | Не используется |
10Base2
- Тонкий коаксиальный кабель;
- Характеристики кабеля: диаметр 0.2 дюйма, RG-58A/U 50 Ом;
- Приемлемые разъемы – BNC;
- Максимальная длина сегмента – 185 м;
- Минимальное расстояние между узлами – 0.5 м;
- Максимальное число узлов в сегменте – 30.
10Base5
- Толстый коаксиальный кабель;
- Волновое сопротивление – 50 Ом;
- Максимальная длина сегмента – 500 метров;
- Минимальное расстояние между узлами –: 2.5 м;
- Максимальное число узлов в сегменте – 100.
Методы беспроводной технологии передачи данных (Radio Waves) являются удобным, а иногда незаменимым средством связи. Беспроводные технологии различаются по типам сигнала, частоте (большая частота означает большую скорость передачи) и расстоянию передачи. Большое значение имеют помехи и стоимость. Можно выделить три основных типа беспроводной технологии:
- радиосвязь;
- связь в микроволновом диапазоне;
- инфракрасная связь.
Технологии радиосвязи пересылают данные на радиочастотах и практически не имеют ограничений по дальности. Она используется для соединения локальных сетей на больших географических расстояниях. Радиопередача в целом имеет высокую стоимость и чувствительна к электронному и атмосферному наложению, а также подвержена перехватам, поэтому требует шифрования для обеспечения уровня безопасности.
Связь в микроволновом диапазоне
Передача данных в микроволновом диапазоне (Microwaves) использует высокие частоты и применяется как на коротких, так и на больших расстояниях. Главное ограничение заключается в том, чтобы передатчик и приемник были в зоне прямой видимости. Используется в местах, где использование физического носителя затруднено. Передача данных в микроволновом диапазоне при использовании спутников может быть очень дорогой.
Инфракрасные технологии (Infrared transmission), функционируют на очень высоких частотах, приближающихся к частотам видимого света. Они могут быть использованы для установления двусторонней или широковещательной передачи на близких расстояниях. При инфракрасной связи обычно используют светодиоды (LED – Light Emitting Diode) для передачи инфракрасных волн приемнику. Инфракрасная передача ограничена малым расстоянием в прямой зоне видимости и может быть использована в офисных зданиях.
ОБЗОРНАЯ ЛЕКЦИЯ №7
Сетевое оборудование.
Сетевые адаптеры, или NIC (Network Interface Card).
Сетевые адаптеры – это сетевое оборудование, обеспечивающее функционирование сети на физическом и канальном уровнях.