Лвс на базе сбалансированной витой пары. «Витая пара» - разновидности и способы обжима. Прокладываем сеть на большие расстояния

Витая пара (англ. twisted pair) - вид кабеля связи, представляет собой одну или несколько пар изолированных проводников, скрученных между собой (с небольшим числом витков на единицу длины), для уменьшения взаимных наводок при передаче сигнала, и покрытых пластиковой оболочкой. Один из компонентов современных структурированных кабельных систем. Используется в телекоммуникациях и в компьютерных сетях в качестве сетевого носителя во многих технологиях, таких как Ethernet, ARCNet и Token ring.

В настоящее время, благодаря своей дешевизне и лёгкости в установке, является самым распространённым для построения локальных сетей.

(между парами виден разделительный корд)

В зависимости от наличия защиты - электрически заземлённой медной оплетки или алюминиевой фольги вокруг скрученных пар, определяют разновидности данной технологии:

Неэкранированная витая пара (UTP - Unshielded twisted pair)

Экранированная витая пара (STP - Shielded twisted pair)

Фольгированная витая пара (FTP - Foiled twisted pair)

Фольгированная экранированная витая пара (SFTP - Shielded Foiled twisted pair)

В некоторых типах экранированного кабеля защита может использоваться ещё и вокруг каждой пары, индивидуальное экранирование. Экранирование обеспечивает лучшую защиту от электромагнитных наводок как внешних, так и внутренних, и т. д. Экран по всей длине соединен с неизолированным дренажным проводом, который объединяет экран в случае разделения на секции при излишнем изгибе или растяжении кабеля.

В дополнение к этому кабель применяется одно- и многожильный. В первом случае каждый провод состоит из одной медной жилы, а во втором - из нескольких.

Одножильный кабель не предполагает прямых контактов с подключаемой периферией. То есть, как правило, его применяют для прокладки в коробах, стенах и т.д. с последующим оконечиванием розетками. Связано это с тем, что медные жилы довольно толсты и при частых изгибах быстро ломаются. Однако для "врезания" в разъемы панелей розеток такие жилы подходят как нельзя лучше.

В свою очередь многожильный кабель плохо переносит "врезание" в разъемы панелей розеток (тонкие жилы разрезаются), но замечательно ведет себя при изгибах и скручиваниях. Поэтому многожильный кабель используют в основном для изготовления патчкордов (PatchCord), соединяющих периферию с розетками. Кроме того, многожильный провод оказывает меньшее сопротивление высокочастотному сигналу (Скин-эффект).

Кабели на основе витой пары медные неэкранированные делятся по своим электромеханическим свойствам на 5 категорий.

Кабель категории 1 применяется в случаях, где требования к скорости передачи данных минимальны. Обычно он применяется для аналоговой и цифровой передачи голоса и низкоскоростной передачи данных.

Кабель категории 3 стандартизирован в 1991 году. Тогда был разработан Стандарт телекоммуникационных кабельных систем для коммерческих зданий (EIA-568), впоследствии на его основе создан стандарт EIA-568A. Этот стандарт определил электрические характеристики кабелей категории 3 для частоты 16 МГц, что обеспечивает работу данного кабеля с высокоскоростными сетевыми приложениями. Кабель категории 3 предназначен как для передачи данных, так и для передачи голоса. Шаг скрутки проводов равен три витка на 30,5 см. На основе этого кабеля построено большинство кабельных систем офисных зданий, по которым осуществляется передача голоса и данных.

Кабель категории 4 - это улучшенный вариант предыдущей категории. Этот кабель должен выдерживать тесты на частоте передачи сигнала 20 МГц, при этом обеспечивать хорошую помехоустойчивость и низкие потери сигнала. Эта категория хорошо подходит для систем с увеличенным до 135 метров расстоянием, а также в сетях Token Ring с пропускной способностью 16 Мбит/с. Однако на практике почти не используется.

Кабель категории 5 специально разработан для поддержки высокоскоростных протоколов. Их характеристики определяются в диапазоне до 100 МГц. На кабель категории 5 ориентированно большинство высокоскоростных стандартов. С ним работают протоколы со скоростью передачи данных 100 Мбит/с FDDI с физическим стандартом TP-PMD, Fast Ethernet, 100VG- AnyLAN и более скоростные протоколы АТМ со скоростью 155 Мбит/с, а также вариант Gigabit Ethernet со скоростью 1000 Мбит/с. Вариант Gigabit Ethernet на основе витой пары с использованием 4-жильного кабеля UTP стал стандартом в 1999 году. Кабель категории 5 пришел на смену третьей категории, и в настоящее время кабельные системы крупных зданий строятся на этом типе кабеля в сочетании с волоконно-оптическим.

Кабели UTP выпускаются в 2- и 4-парном исполнении. Каждая пара такого кабеля имеет свой шаг скрутки и определенный цвет. В 4-парном исполнении две пары предназначены для передачи данных и еще две для передачи голоса.

Для соединения кабелей используются розетки и вилки RJ-45, которые представляют собой восьмиконтактные разъемы и внешне похожи на телефонные разъемы.

Основное назначение этого кабеля - поддержка высокоскоростных протоколов на отрезках кабеля большей длины, чем UTP-кабель категории 5, максимальная длина сегмента которого не должна превышать 100 метров. Кабель категории 7 вряд ли целесообразен к применению: стоимость сети на его основе близка к стоимости сети на оптоволокне, а характеристики оптоволоконных кабелей выше. Поэтому, вероятно, в ближайшем будущем он постепенно уйдет, оставшись только в истории развития кабелей.

Кабели на основе экранированной витой пары STP хорошо защищают от внешних помех передаваемые сигналы. Заземляемый экран, использующийся в этом типе кабеля, усложняет прокладку, так как требует качественного заземления и удорожает сам кабель. Экранированный кабель применяется только для передачи данных.

Основной стандарт, определяющий параметры экранированной витой пары, это фирменный стандарт IBM. В этом стандарте кабели делятся не на категории, а на типы (Type 1-type 9). Из них основной - это кабель Type 1. Он состоит из двух пар проводов и экранирующей проводящей оплетки, которая заземляется. Кабель STP Type 1 включен в международные стандарты.

Экранированные пары используются также в кабеле Type 2 . Этот кабель аналогичен Type1, c добавленными в него двумя парами неэкранированных проводов для передачи голоса. К оборудованию эти кабели подключаются с помощью разъемов конструкции IBM.

Не все кабели стандарта IBM экранированные. Например, Type 3 определяет характеристики неэкранированного телефонного кабеля, а Type 5 - оптоволоконного.

Для создания единой сетевой системы, вне зависимости от ее размера, можно использовать различные способы. Наиболее простым является применение современных технологий Wi-Fi, инфракрасного порта или Bluetooth. Удобства применения данных методов объясняется наличием беспроводной связи, не требующей прямого соединения между компьютерами при помощи кабеля. Но эти технологии обладают ограниченной площадью действия, а также слабой защищенностью, так как подвержены взломам, в некоторых случаях слабым сигналом передачи данных. Именно поэтому большинство при создании единой компьютерной сети отдают предпочтение традиционному кабельному соединению – «перехватить» передачу данных в этом случае практически невозможно. Для создания подобной системы используется специализированный сетевой кабель.

Jpg?.jpg 600w, https://elquanta.ru/wp-content/uploads/2018/05/1-setevoi-kabel.jpg 700w" sizes="(max-width: 600px) 100vw, 600px">

Сетевой кабель

Для чего сетевой кабель

Сетевой провод представляет собой специализированный кабель, необходимый для соединения компьютеров в единую сеть с возможностью передачи данных и доступа к общему серверу или друг другу. Практически каждый имеет представление, как выглядит современный сетевой кабель, ведь именно он используется для создания интернет-соединения в офисах и домах.

Виды

В зависимости от требуемой скорости передачи данных, протяженности и особенности сети, применяются различные кабельные системы, отвечающие заданным потребностям потребителя. Так, для создания единой компьютерной сети и интернет-соединения используют несколько вариантов систем:

• коаксиальный кабель;
• витую пару;
• оптоволокно.

Причем любой провод имеет свою разновидность, которая напрямую зависит от поставленных задач и масштабности проекта.

Коаксиальный кабель

До 90-х годов прошлого века в качестве сетевого соединителя активно использовался коаксиальный кабель. Его можно отнести к наиболее ранней сетевой продукции, так как в развитых странах он пользовался спросом достаточно длительный период времени.

Конструкция коаксиального кабеля состоит из проводника на основе металла в пластиковой оплетке, поверх которой находится дополнительный медный или алюминиевый слой. В качестве защитного покрытия от механических повреждений выступает специализированная оболочка. Диаметр кабеля достаточно большой, порядка 7-10 мм, поэтому гибкость конструкции существенно снижена.

Для соединения коаксиального кабеля используются специальные разъемы BNC-коннекторы. Соединение в этом случае довольно простое, и обычно не возникает сложностей в его обеспечении, главное – надежно зафиксировать токопроводящие жилы. При этом требуется обязательное заземление компьютерного устройства.

Интересно. Первые интернет-соединения функционировали посредством коаксиального кабеля, но передача информации максимально могла производиться не более чем на 500 метров, со скоростью до 10 Мбит/сек.

Jpg?.jpg 600w, https://elquanta.ru/wp-content/uploads/2018/05/2-koaks.jpg 700w" sizes="(max-width: 600px) 100vw, 600px">

Коаксиальный сетевой кабель

К минусам данного типа соединения можно отнести высокую чувствительность к внешним электромагнитным факторам. На сегодняшний день в качестве прокладки компьютерных сетей метод себя изжил, но эта система весьма актуально используется при передаче телевизионных каналов связи.

Витая пара

Витая пара представляет собой одножильный или многожильный проводник (состоит из большого количества волосков), где жилы попарно переплетены друг с другом в определенной последовательности. За счет подобной сложной структуры качество связи значительно улучшается, при этом достигается большая устойчивость к воздействию внешних факторов. Причем каждый проводник может иметь свою изоляцию либо общую. В отдельных случаях она может отсутствовать вообще. Кабеля с экраном относятся к группе FTP и STP, у них устойчивость к воздействию электромагнитного поля намного выше, нежели у неэкранированной продукции типа UTP.

Диаметр в среднем составляет порядка 5 мм. Витая пара с одножильным проводником используется только для монтажа в специальные коробы, она менее устойчива на перегиб, нежели многожильная жила. Капроновая нить, входящая в конструкцию, повышает надежность и защищает от механического воздействия, позволяет прокладывать трассы на незначительные расстояния без применения подвесов, а также легко разделить витую пару на жилы.

Кроме этого кабель выпускается различной цветовой гаммы, в зависимости от способа и места прокладки трассы. Светлые оттенки провода предназначены для монтажа только внутри помещения, оттенки черного цвета предназначены для эксплуатации на улицах – они адаптированы под воздействие погодных условий. Провода оранжевого цвета можно выделить в отдельную группу, поскольку они выпускаются как для наружных, так и внутренних работ и обладают дополнительной устойчивостью к возгоранию и могут функционировать при температуре до 70 градусов. Если в качестве изоляционного покрытия применяются полиэтиленовые добавки, то эксплуатация разрешена при температурном режиме от плюс 60 до минус 40 градусов. В случае добавок поливинилхлорида разрешено применение только в помещении.

Сегодня насчитывается порядка 10 разновидностей кабелей витая пара, которые выделяются в отдельные категории: Cat1, Cat2, Cat3, Cat4, Cat5, Cat5e, Cat6, Cat6a, Cat7, Cat7а. В зависимости от типа соединения, скорость может составлять от 10 до 1000 Мбит/сек.

Jpg?.jpg 600w, https://elquanta.ru/wp-content/uploads/2018/05/3-vitaea-para.jpg 700w" sizes="(max-width: 600px) 100vw, 600px">

Сетевой кабель витая пара

Применение кабеля витая пара не только существенно повысило скорость и расстояние передачи данных, но и позволило одновременно работать одному устройству, как на прием, так и на передачу информации.

Оптоволоконные кабеля

Оптоволоконные провода позволяют передавать информацию на значительные расстояния до 100 км, что объясняется их устойчивостью к электромагнитным полям, без снижения качества передачи. Оптоволокно способно отправлять данные на высокой скорости и в больших объемах, в домашних условиях эксплуатируется редко. Чаще всего этот тип системы применяется в крупных организациях за счет существенной стоимости продукции. Известные провайдерские компании используют оптоволокно для создания интернет-соединений, где передача данных осуществляется со скоростью порядка 30-40 Гбит/сек. Благодаря такой скорости существует возможность посредством интернета производить связь не только с другими странами мира, но и другими континентами.

В конструкцию оптоволоконного кабеля входят специальные добавки из стекла и надежное изоляционное покрытие. Соединение проводов возможно несколькими видами контактов типа FC, SC и др.

Jpg?.jpg 600w, https://elquanta.ru/wp-content/uploads/2018/05/4-optovolokno-768x602..jpg 800w" sizes="(max-width: 600px) 100vw, 600px">

Оптоволоконный сетевой кабель

Помимо вышеперечисленных сетевых проводов, используется и ряд других, обладающих менее привлекательными свойствами, например, USB-кабеля. Они достаточно просты в монтаже, имеют доступный ценовой диапазон, но подходят для создания коммуникационных сетей не более 20 метров. Скорость передачи соединения также не отличается высокой производительностью. На сегодняшний день эта технология применяется крайне редко.

Jpg?.jpg 600w, https://elquanta.ru/wp-content/uploads/2018/05/5-usb-150x150..jpg 768w, https://elquanta.ru/wp-content/uploads/2018/05/5-usb.jpg 800w" sizes="(max-width: 600px) 100vw, 600px">

Сетевой USB-кабель

Для создания небольших коммуникационных домашних и офисных сетей чаще всего используют витую пару. Тип кабеля при этом выбирается, исходя из масштабов будущей сети и места прокладки трассы. Рынок информационных технологий в любом случае предлагает массу вариантов соответствующего оборудования. Но выполнение всех монтажных работ лучше доверить специалисту в данной области. Это будет гарантировать высокую скорость и хорошую степень соединения.

Видео

За время развития локальных сетей появилось достаточно много видов кабелей, и все они – результат все более усложняющихся требований стандартов. Некоторые из них уже ушли в прошлое, а некоторые только начинают применяться, и благодаря им появилась возможность осуществить так необходимую нам высокую скорость передачи данных.
В сегодняшней статье я расскажу об основных видах кабелей и разъемов , которые получили распространение при построении проводных локальных сетей.

Коаксиальный кабель

Коаксиальный кабель – один из первых проводников, использовавшихся для создания сетей. Коаксиальный кабель состоит из центрального проводника, заключенного в толстую изоляцию, медной или алюминиевой оплетки и внешней изолирующей оболочки:Для работы с коаксиальным кабелем используется несколько разъемов разного типа :

Устанавливается на концах кабеля и служит для подключения к T-коннектору и баррел-коннектору.. Представляет собой своего рода тройник, который используется для подключения компьютера к основной магистрали. Его конструкция содержит сразу три разъема, один из которых подключается к разъему на сетевой карте, а два других используются для соединения двух концов магистрали.. С его помощью можно соединить разорванные концы магистрали или доточить часть кабеля для увеличения радиуса сети и подключения дополнительных компьютеров и других сетевых устройств.. Представляет собой своего рода заглушку, которая блокирует дальнейшее распространение сигнала. Без него функционирование сети на основе коаксиального кабеля невозможно. Всего требуется два терминатора, один из которых должен быть обязательно заземлен.

Коаксиальный кабель достаточно подвержен электромагнитным наводкам. От его использования в локальных компьютерных сетях уже давно отказались.
Коаксиальный кабель стал в основном применяться для передачи сигнала от спутниковых тарелок и прочих антенн. Вторую жизнь коаксиальный кабель получил в качестве магистрального проводника высокоскоростных сетей, в которых совмещается передача цифровых и аналоговых сигналов, например, сетей кабельного телевидения.

Витая пара

Витая пара в настоящее время является наиболее распространенным кабелем для построения локальных сетей. Кабель состоит из попарно перевитых медных изолированных проводников. Типичный кабель несет в себе 8 проводников (4 пары), хотя выпускается и кабель с 4 проводниками (2 пары). Цвета внутренней изоляции проводников строго стандартны. Расстояние между устройствами, соединенными витой парой, не должно превышать 100 метров.

В зависимости от наличия защиты – электрически заземленной медной оплетки или алюминиевой фольги вокруг скрученных пар, существуют разновидности витой пары :

Unshielded twisted pair (UTP , незащищенная витая пара). Кроме проводников с собственной пластиковой защитой никаких дополнительных оплеток или проводов заземления не используется:Foiled twisted pair (F/UTP , фольгированная витая пара). Все пары проводников этого кабеля имеют общий экран из фольги:Shielded twisted pair (STP , защищенная витая пара). В кабеле этого типа каждая пара имеет свою собственную экранирующую оплетку, а также присутствует общий для всех сеточный экран:Screened Foiled twisted pair (S/FTP , фольгированная экранированная витая пара). Каждая пара этого кабеля находится в собственной оплетке из фольги, и все пары помещены в медный экран:Screened Foiled Unshielded twisted pair , незащищенная экранированная витая пара). Характеризуется двойным экраном из медной оплетки и оплетки из фольги:

Существует несколько категорий кабелей типа витая пара, которые маркируются от CAT1 до CAT7 . Чем категория выше, тем более качественный кабель и тем лучшие показатели он имеет. В локальных компьютерных сетях стандарта Ethernet используется витая пара пятой категории (CAT5) с полосой частот 100 МГц. При прокладке новых сетей желательно использовать усовершенствованный кабель CAT5e с полосой частот 125 МГц, который лучше пропускает высокочастотные сигналы.

Для работы с кабелем витая пара используется разъем типа 8P8C (8 Position 8 Contact), называемый RJ-45 :

Оптоволоконный кабель

Оптоволоконный кабель – самая современная среда передачи данных. Он содержит несколько гибких стеклянных световодов, защищенных мощной пластиковой изоляцией. Скорость передачи данных по оптоволокну крайне высока, а кабель абсолютно не подвержен помехам. Расстояние между системами, соединенными оптоволокном, может достигать 100 километров.

Различают два основных типа оптоволоконного кабеля – одномодовый и многомодовый . Основные различия между этими типами связаны с разным режимам прохождения световых лучей в кабеле.Для обжима оптоволоконного кабеля используется множество разъемов и коннекторов разной конструкции и надежности, среди которых наибольшую популярность получили SC, ST, FC, LC, MU, F-3000, E-2000, FJ и др:
Применение оптоволокна в локальных сетях ограничено двумя факторами. Хотя сам оптический кабель стоит относительно недорого, цены на адаптеры и другое оборудование для оптоволоконных сетей достаточно высоки. Монтаж и ремонт оптоволоконных сетей требует высокой квалификации, а для оконцовки кабеля нужно дорогостоящее оборудование. Поэтому оптоволоконный кабель применяется в основном для объединения сегментов больших сетей, высокоскоростного доступа в интернет (для провайдеров и крупных компаний) и передачи данных на большие расстояния.

Белорусский Государственный Университет

Информатики и Радиоэлектроники

Кафедра проектирования информационно-компьютерных систем

Отчет по лабораторной работе №1

«Аппаратные средства и оборудование ЛВС»

Выполнили: Проверил:

Цель работы: ознакомиться с основными аппаратными средствами и оборудованием ЛВС.

Ход работы:

1. Какие виды кабелей используются при создании ЛВС?

Коаксиальный (толстый/тонкий Ethernet), кабель на основе витой пары, оптоволоконный кабель(одномодовое/многомодовое).

2. Что такое коаксиальный кабель?

Коаксиальный кабель – электрический кабель, состоящий из расположенных соосно центрального проводника и экрана.

3. Какие виды коаксиальных кабелей вы знаете?

Толстый и тонкий Ethernet.

4. Что такое «Тонкий Ethernet» и для чего он предназначен?

Тонкий Ethernet распространен значительно шире, чем его «толстый» собрат. Принцип использования у него тот же, но благодаря гибкости кабеля он может присоединяться непосредственно к сетевой плате. Для подключения кабеля используются разъемы BNC (bayonet nut connector), устанавливаемые собственно на кабель, и Т-коннекторы, служащие для отвода сигнала от кабеля в сетевую плату. Разъемы типа BNC бывают обжимные и разборные.

5. Что такое «Толстый Ethernet» и для чего он предназначен?

Толстый Ethernet прокладывается по периметру помещения или здания, и на его концах устанавливаются 50-омные терминаторы.

Из-за своей толщины и жесткости кабель не может подключаться непосредственно к сетевой плате. Поэтому на кабель устанавливаются переходники – «вампиры» – специальные устройства, прокалывающие оболочку кабеля и подсоединяющиеся к его оплетке и центральной жиле. «Вампир» настолько прочно сидит на кабеле, что после установки его невозможно снять без специального инструмента. К «вампиру», подключается трансивер – устройство, согласовывающее сетевую плату и кабель. И наконец, к трансиверу подключается гибкий кабель с 15-контактными разъемами на обоих концах – вторым концом он подсоединяется к разъему AUI (attachment unit interface) на сетевой плате.

Все эти сложности были оправданы только одним – допустимая максимальная длина «толстого» коаксиального кабеля составляет 500 метров. Соответственно одним таким кабелем можно обслужить гораздо большую площадь, чем «тонким» кабелем, максимально допустимая длина которого составляет 185 метров. При наличии некоторого воображения можно представить себе, что «толстый» коаксиальный кабель - это распределенный в пространстве Ethernet-концентратор, только полностью пассивный и не требующий питания.

Других преимуществ у него нет. Из недостатков можно выделить: высокая стоимость самого кабеля, необходимость использования специальных устройств для монтажа, неудобство прокладки и т.п. Это постепенно привело к тому, что «толстый Ethernet» медленно, но верно сошел со сцены, и в настоящее время мало где применяется.

6. В чем различие UTP- и STP-кабелей?

7. Что такое «Т-коннектор»?

Т-коннектор – коннектор, служащий для отвода сигнала кабеля в сетевую плату.

8. Что такое патч-панель?

Патч-панель представляет собой группу розеток RJ-45,смонтированных на пластине шириной 19 дюймов. Это стандартный размер для универсальных коммуникационных шкафов – рэков.

9. Какие виды разъемов для витой пары вы знаете?

S110 – общее название разъемов для подключения кабеля к универсальному кроссу «110» или коммутации между вводами на кроссе;

RJ-11 и RJ-12 – разъемы с шестью контактами. RJ-11 применяются в телефонии общего назначения. RJ-12 используется в телефонных аппаратах, предназначен для работы с офисными мини-АТС.

10. Назовите последовательность цветовой расстановки для типа подключения «компьютер–хаб»?

Прямой обжим(соединение компьютер-хаб):

6-зеленый; бело-зеленый-3

5-бело-синий; синий-4

4-синий; бело-синий-5

3-бело-зеленый; зеленый-6

11. Назовите последовательность цветовой расстановки для типа подключения «компьютер – компьютер»?

Косой обжим(соединение компьютер-компьютер или хаб-хаб):

8-коричневый; бело-оранжевый-1 7-бело- коричневый; оранжевый-2

6-зеленый; бело-зеленый-3

5-бело-синий; синий-4

4-синий; бело-синий-5

3-бело-зеленый; зеленый-6

2-оранжевый; бело-коричневый-7

1-бело-оранжевый; коричневый-8

12. В чём разница подключения «компьютер–хаб» и «компьютер–ком-пьютер»?

«компьютер–хаб» используется прямой обжим

«компьютер–компьютер» используется косой обжим

13. Как скажется на работе устройств некорректная расстановка цветовой последовательность контактов?

При неправильной разводке помимо отсутствия соответствия номерам контактов на концах кабеля, легко выявляемого с помощью простейшего тестера, возможна более неприятная вещь – появление «разбитых пар» (spirited pairs). Для выявления такого брака обычного тестера недостаточно, так как электрический контакт между соответствующими контактами на концах кабеля обеспечивается и с виду все как будто бы нормально. Но такой кабель не сможет обеспечить нормальное качество соединения даже в 10-мегабитовой сети

на расстояние более 40 – 50 метров.

14. Как называется устройство для снятия изоляции и обжимки разъемов?

Используют специальный инструмент, лезвие резака которого выступает ровно на толщину внешней изоляции. Называется он «Обжимник».

15. Оптоволоконные кабели – это…?

Оптоволоконные кабели – наиболее перспективная и обеспечивающая наибольшее быстродействие среда распространения сигналов для локальных сетей и телефонии. В локальных сетях оптоволоконные кабели используются для работы по протоколам ATM и FDDI.

16. Принцип работы оптоволоконных кабелей?

Оптоволокно , как понятно из его названия, передает сигналы с помощью импульсов светового излучения. В качестве источников света используются полупроводниковые лазеры, а также светодиоды. Оптоволокно подразделяется на одномодовое и многомодовое.

17. Какие типы оптоволоконных кабелей вы знаете?

Оптоволокно подразделяется на одномодовое и многомодовое .

18. Достоинства, недостатки и область применения одномодового опто-волокна.

Одномодовое волокно очень тонкое, его диаметр составляет порядка 10 микрон. Благодаря этому световой импульс, проходя по волокну, реже отражается от его внутренней поверхности, это обеспечивает меньшее затухание. Соответственно одномодовое волокно обеспечивает большую дальность без применения повторителей. Теоретическая пропускная способность одномодового волокна составляет 10 Гбит/с. Его основные недостатки – высокая стоимость и высокая сложность монтажа. Одномодовое волокно применяется в основном в телефонии.

19. Достоинства, недостатки и область применения многомодовго оптоволокна.

Многомодовое волокно имеет больший диаметр – 50 или 62,5 микрона. Этот тип оптоволокна чаше всего применяется в компьютерных сетях. Большее затухание в многомодовом волокне объясняется более высокой дисперсией света в нем, из-за которой его пропускная способность существенно ниже – теоретически она составляет 2,5 Гбит/с. Для соединения оптического кабеля с активным оборудованием применяются специальные разъемы. Наиболее распространены разъемы типа SC и ST.

20. Кабель какого типа лучше использовать для «домашней сети», где количество компьютеров не превышает 30 шт?

Витая пара 5-й категории. Т.к. у нас сеть домашняя, то в соотношении цена качество приоритетно будет использование витой пары, так как оптоволокно будет дороже и не столь оптимальным вариантом, а Ethernet , будет являться не столь быстрым и удобным в использовании.

21. В чем заключается основное преимущество структурированной кабельной системы?

Структурированная кабельная система, построенная на основе витой пары 5-й категории, имеет очень большую гибкость в использовании. Ее идея заключается в следующем: на каждое рабочее место устанавливается не менее двух (рекомендуется три) четырехпарных розеток RJ-45 . Каждая из них отдельным кабелем 5-й категории соединяется с кроссом или патч-панелью, установленной в специальном помещении – серверной. В это помещение заводятся кабели со всех рабочих мест, а также городские телефонные вводы, выделенные линии для подключения к глобальным сетям и т.п. В помещении, естественно, монтируются серверы, а также офисная АТС, системы сигнализации и прочее коммуникационное оборудование.

Благодаря тому что кабели со всех рабочих мест выведены на общую па-

нель, любую розетку можно использовать как для подключения рабочего места к ЛВС, так и для телефонии, или вообще чего угодно.

22. Для чего используется цветовая маркировка проводов в кабелях UTP?

Для удобства. Чтобы при расключении в патч-корды с различных сторон кабеля, было легче правильно расключить провода витой пары.

Вывод: в ходе лабораторной работы изучен теоретический материал, а также даны ответы на контрольные вопросы.

Любая инженерная коммуникация, в том числе и компьютерная сеть, состоит из различных компонентов и кабель локальной сети – один из основных, от которого напрямую зависит скорость прохождения сигнала и его сохранность от помех, затуханий, потерь пакетов данных.

Сейчас появились новые бескабельные технологии передачи данных, как Wi-Fi и Bluetooth, передающие пакеты данных через радиоволновые сигналы, однако эти технологии далеко не совершенны и имеют ограниченный радиус действия. Кроме того, скорость передачи данных меньше, часто-густо возникают помехи при передаче данных, посему большой популярностью пользуется локальная сеть через кабель как более надежная и скоростная.

Однако, кабель кабелю рознь: бывает кабель двухжильный и многожильный, витой и прямой, с цельной жилой или многожильный, с защитой от помех и без нее и т. д., и т. п. И от всех этих нюансов зависит скорость, надежность, длина пролегания кабеля без усилителя сигнала. На сегодняшний день можно выделить такие виды кабелей для локальных компьютерных сетей:

• коаксиальный сетевой кабель;
• сетевой кабель витая пара;
• оптоволоконный сетевой кабель.

Все эти виды кабелей для локальных сетей имеют совершенно разную структуру и технологические параметры, но объединяет их то, что происходит с их применением, и это уже отдельная статья. Отдельным мастер-классом также является то, как присоединить кабель к штекеру в локальной компьютерной сети своими руками. Ну а далее мы рассмотрим все эти виды кабелей, их параметры, а также преимущества и недостатки.

Коаксиальный сетевой кабель

Наиболее старый вид кабеля, который практически не используется в современных компьютерных сетях — Коаксиальный сетевой кабель. Его вымирание обусловлено дороговизной и малой скоростью передачи данных, все же если Вы решили проложить сеть из коаксиального кабеля, то наиболее удачной будет реализация ее топологией «шина». Также удачным выбором будет топология «звезда» и «пассивная звезда».

Состоит коаксиальный сетевой кабель из двух жил: центральная жила – цельная медная (в очень редком стандарте многожильная и/или выполненная из сплавов, медная с серебряным напылением), которая представлена сердцевиной кабеля, окутана в толстую изоляцию – диэлектрик, он представляет собой вспененный полиэтилен.

По этой изоляции идет плетение так называемого «внешнего» проводника, который состоит из меди, ее сплава или же алюминия. Он же именуется как экран. При этом могут быть разновидности кабеля с двойным экраном, когда одно плетение разделяется от другого дополнительным тонким слоем изоляции.

Защитная оболочка внешнего проводника выполнена в основном из полиэтилена или поливинилхлорида, устойчивых к ультрафиолету, но бывают дорогостоящие кабеля с тефлоновой оболочкой.

Виды коаксиальный кабель имеет разнообразные и их очень много, но конкретно коаксиальный кабель для локальной сети различается по двум стандартам передачи пакетных данных:

• 10BASE-5 (категорий RG-11 и RG-8);
• 10BASE-2 (категорий RG-58/U, 58A/U).

Стандарт 10BASE-5 реализуется с применением кабеля «толстый Ethernet», имеющий общее сечение равное 12мм и толстую цельную проводниковую жилу, 11-я категория имеет сопротивление 75 Ом, 8-я – 50. Кабеля данного стандарта могли передавать данные со скоростью 10 Мбит/сек на расстоянии впредь до 500 м.

Стандарт 10BASE-2 реализуется с применением кабеля «тонкий Ethernet», диаметром до 6 мм, с сопротивлением в 50 Ом. Его категория RG-58/U имеет монолитный (цельный) медный центральный проводник, 58A/U представлен с многожильным центральным проводником. Длина передачи данных кабелей этих категорий составляет в пределах 185 м при максимальной скорости передачи данных впредь до 10 Мбит/сек.

Преимущества коаксиального кабеля заключаются в его эффективном экранировании, что позволяет проводить его на дальние расстояния и исключает помехи, а также высокой прочности, которая уменьшает риск механического повреждения кабеля. Кроме того, коаксиальный кабель легко монтировать, присоединять штекеры, двойники и другие детали можно обыкновенными ручными инструментами своими руками.

Недостатки коаксиального кабеля заключаются в низкой пропускной способности при использовании в локальных компьютерных сетях, на фоне этого весомым недостатком является высокая стоимость самого кабеля и штекеров/двойников/переходников и других составных. Плюс сетевые платы для этого вида кабелей уже практически не выпускаются, коммутаторы и концентраторы для них считаются устаревшими.

Сетевой кабель витая пара

Современный и наиболее часто используемый при проведении локальных компьютерных сетей — кабель с витыми парами. Применяется как в домашних, так и в административных локальных сетях с топологией «звезда» и имеет отличное соотношение цена/качество. То есть, сетевой кабель для локальной сети этого вида имеет сравнительно высокую скорость передачи данных по отношению к коаксиальному кабелю, при этом стоимость их не велика.

Состоит сетевой кабель витая пара для локальных сетей из четырех пар проводниковых монолитных медных жил сечением каждой в 0,4-0,6 мм. Толщина жилы такого кабеля составляет 0,51 мм с учетом толщины изоляции проводника – 0,2 мм. Материалом для изоляции служит в бюджетных вариантах кабеля поливинилхлорид (обозначение – PVX), в более дорогих кабелях применяется полипропилен и полиэтилен (обозначения – PP и PE) и самые высококачественные кабеля витой пары выполняются с изоляцией из вспененного полиэтилена или тефлона.

По степени защиты от помех бывает неэкранированный кабель и кабель с витой парой экранированный. Экранирование может быть выполнено из проволочных плетений, из алюминиевой фольги/алюминизированной пленки как отдельных пар, так и всего пучка вместе.

Существуют кабеля с такими типами экранирования:

• незащищенный вообще никаким экраном кабель витой пары (UTP);
• незащищенный общим экраном с экранированием пар фольгой (U/STP);
• с фольгированным общим экраном без экранирования отдельных пар (FTP);
• с проволочным экраном каждой пары и общим проволочным экраном (STP);
• с фольгированным экраном каждой пары и общим плетеным экраном (S/FTP);
• с двойным общим экраном из проволочного оплетения и фольги (SF/UTP).

При этом во всех обозначениях присутствует «TP» — это указывает на вид кабеля – twisted pair (с англ. — витая пара). Те буквы, которые идут впереди, собственно и указывают на наличие/отсутствие экранирования, тип экранирования, а также и материал, из которого выполнено экранирование. Так, буква U (Unshielded) указывает на отсутствие экранной защиты, F (Foiled) – обозначает наличие общей фольгированной общей экранной изоляции всего пучка пар, S (Shielded) – экран в виде проволочного оплетения каждой отдельной пары и (Screening) — экран в виде оплеток всего пучка витых пар.

В зависимости от длины и скорости передачи сигнала существуют различные категории витой пары (всего их 7), при этом предназначенный кабель для локальных компьютерных сетей начинается со второй категории, но на сегодняшний день применяют кабель с 5E категории начиная.

Основным отличием категорий кабелей витых пар ранее являлось количеством жил, но начиная с третей категории и до седьмой включительно, все кабеля имеют по четыре пары (8 жил). Так, основным отличием стало количество витков на единицу длины сечение жилы и сопротивление, что является решающим фактором на длину и скорость передачи данных.

Современные кабеля витой пары применяются в следующих стандартах технологий передачи пакетных данных:

• 100BASE-TX Ethernet ;
• 1000BASE-T Ethernet ;
• 10GBASE-T Ethernet;
• 40GbE, 100GbE.

Стандарт 100BASE-TX реализовывался с применением кабеля CAT. 5 (витая пара 5 категории), который был способен передать 100 Мбит/сек по двум парам и 1 Гбит – по четырем.

Стандарт 1000BASE-T на сегодняшний день самый распространенный, применяется во многих локальных компьютерных сетях. Для таких сетей применяется самой ходовой категории кабель — CAT. 5e, отличием которой от предыдущей является чуть большая пропускная способность высокочастотных сигналов и наличие модификаций с двумя (100 Мбит/сек) и четырьмя (1 Гбит) парами.

Стандарт 10GBASE-T , на котором построены сети Fast Ethernet и Gigabit Ethernet, реализован с применением кабеля CAT. 6, который способен передать данные на скорости 10Гбит/сек с расстоянием 55 м. Gigabit Ethernet также могут быть реализованы на кабеле CAT. 6a и CAT. 7, что увеличивает длину передачи данных до 100м. При этом седьмая категория всегда имеет полное экранирование.

Стандарт 40GbE и 100GbE – самые современные и высокоскоростные технологии пакетной передачи данных, которые предназначены для сети Gigabit Ethernet с кабелем CAT. 7a. При скорости передачи данных 40 Гбит/сек длина передачи – 50 м, при 100 Гбит/сек – 15 м.

Оптоволоконный сетевой кабель

Все существующие на сегодня виды кабелей для локальных сетей уступают по всем характеристикам оптоволоконному сетевому кабелю. Однако, его стоимость и сложность в монтаже не дают ему широкого распространения, он в основном служит для соединения локальных сетей на дальних расстояниях.

Представляет собой оптоволоконный сетевой кабель проводник света. Свет передается в таком кабеле по стекольным или пластиковым жилам, отражаясь от внутренних стенок. Существует оптоволоконные виды кабелей компьютерных сетей, которые различают по диаметру сердцевины стекольного волокна, соответственно и по способу передачи световых сигналов:

• одномодовые;
• многомодовые.

Одномодовые оптоволоконные кабеля имеют диаметр сердцевины стекольного волокна, равный 7-10 микрон. В связи с таким тонким диаметром, волокно предназначено для прохождения одномодового излучения.

Многомодовые оптоволоконные кабеля имеют стекольные волокна с сердцевиной, диаметр которой по европейскому стандарту равен 50 микрон, 62,5 микрон – по японскому и североамериканскому стандартам. Соответственно, по таким сердцевинам проходят несколько мод под разным углом преломления.

Преимущества оптоволоконного кабеля состоят в том, что скорость передачи даны просто феноменальная – теоретически, не существует на сегодняшний день такого сетевого оборудования, которое могло бы поддержать такую скорость передачи данных, на которую способен оптоволоконный кабель. Кроме того, помехи для такого кабеля вовсе не страшны.

Недостатки оптоволоконного кабеля весьма весомы: высокая стоимость кабеля и вспомогательных, монтажных и сетевых элементов для него. Кроме того, монтаж такого кабеля требует специальных инструментов и квалификации мастера-кабельщика. Таким образом, выбор кабеля для локальной сети не целесообразно делать в пользу оптоволокна, соответственно, не будем рассматривать все его характеристики.