Кабельная среда передачи данных.

Кабельная среда передачи данных: экранированная витая пара (STP)

Единственным отличием между экранированной и не экранированной витой пары состоит в том что кабель STP экранирован (обычно покрыт алюминиевой/полиестровой оболочкой). Этот экран защищает внутреннюю оболочку кабеля.

Экран делает кабель менее подверженным помехам EMI т.к. он задержан. При корректном заземлении экрана он предотвращает испускания кабелем сигнала и влияние на него EMI.

STP был первым кабелем вит. пара использована в лок. сети. В настоящее время широко используются оба типа кабеля витая пара.

STP имеет следующие характеристики:

1. Стоимость. Высокая, кабели STP дороже чем UTP и тонкий кооксиал но дешевле чем толстый кооксиал и оптоволокно.

2. Установка. Значительно труднее чем у UTP из за необходимости применения специальных разъемов. Разъемы должны заземлятся для упрощения должны использовать стандартизированные кабели STP жесткий толстый кабель до 1,5 дюйма поэтому установка крайне сложна.

3. Пропускная способность. Поскольку экранирование уменьшает влияние внешних помех. Теоретически STP позволяет передать 500МБит/с на расстоянии 100м. Практически лишь не во многих инсталляция скорость передача Д. превышает 155Мбит/с. В настоящее время в большинстве сетей STP Д. передают со скоростью 16Мбит/с.

4. Число узлов. Так как STP кабель может соединить только 2 ПК число узлов в сети ограничивается не кабелем. Она определяется концентратором или концентраторами соединяющие эти кабели.

В сети Token Ring (наиболее распространенным типе сети STP), полезный верхний предел составляет 200 узлов на одно кольцо но он зависит от трафика в сети.

5. Затухание. Параметры STP на плане затухания не лучше чем и UTP (100м).

6. Электромагнитные помехи. Уменьшение влияния EMI экран в значит. Степени блокирует помехи, однако, как любой медный кабель, STP все равно подвержен EMI и перехвату информации.

Кабельная среда передачи данных: неэкранированная витая пара (UTP)

Кабель имеет- центральный проводник (металлический провод или оптоволоконная жила заключенная в пластмассовую оболочку).

В кабелях типа витая пара для передачи сигналов используется одна или более пар скрученных медных проводников.

Такой кабель широко применяется в телекоммуникациях, поскольку медные проводники проводящие электрические сигналы близко прилегают друг к другу и каждый из них может создавать помехи другому. Такое взаимное влияние проводников называют перекрестными наводками (Cross talk). Для уменьшения перекрестных и внешних помех проводники перекручиваются. Перекручивание позволяет сигналам и спускаемыми проводниками гасить друг друга и предохранять кабель от внешних шумов.

Проводники витой пары покрываются цветным изолирующим слоем.

Кабель витая пара состоит из 2-х или более пар проводников заключенных в одну оболочку.

Неэкранированная витая пара состоит из нескольких витых пар заключенных в пластмассовую оболочку.

Кабель UTP широко распространен в телефонных системах.

Ассоциация электронной промышленности EIA- Electrical Industries Association. Разделила UTP по качеству на категории.

Рейтинг каждой категории обозначает диаметр проводника электрические характеристики и число витков на фут (31см).

Определены следующие категории:

- Кабели категории 1и2 обычно служат для речевых коммуникаций и могут поддерживать лишь невысокие скорости ПД. менее 4-х Мбит/с. Для высокоскоростных коммуникаций их использовать нельзя, в старых тел. системах применяется кабель категории 1-н. На сегодняшний день кабель 1и2-ой категории считаются устаревшими и не производятся.

- Кабели категории 3 подходят для большинства комп. сетей. Некоторые новаторские решения позволяют передавать Д. значительно быстрее но обычно категория 3-и обеспечивает передачу в 16Мбит/с. Имена эта категория используется в большинстве тел. сист. Шаг скрутки составляет 3 ветка на фут.

- Кабель 4-ой категории. Позволяет передавать Д. со скоростью 20Мбит/с, 16Mhz, обеспечивает хорошие характеристики до 130м.

- Категория 5-ть была создана, для замены кабеля 3-ей категории включая поддержку Fast Ethernet, усиливает изоляцию большее число оборотов на фут. Однако этот кабель требует дополнительного оборудования и предъявляет более высокие требования к прокладки. Если используется кабель категории 5-ть, то вся среда передачи Д. разъемы и все соединительное оборудование должно поддерживать категорию 5-ть. В противном случае снижается производительность поддерживают чистоту работы 100Мгерц (MHz). И используются как правело в сетях крупных зданий 100Мбит

- Категории 6и7. Это совершенно новые кабели такого типа чистота работы 200-600Мгерц (MHz) и скорость ПД.

Кабель UTP с 4-мя жилами называется двух парным. Сетевые топологии, использующие UTP требуют применение как минимум 2-х парного кабеля или 4-ре жилы.

Кабель UTP имеет следующие характеристики:

1. Стоимость. За исключением профессионально инсталлируемой 5-ой категории. Стоимость кабеля UTP очень низка по сравнению с другой передачей Д. Он по прежнему массово используется в телекоммуникациях включая компьютерные телефонные сети.

2. Инсталляция. Кабеля UTP проста и не требует особой квалификации.

Поскольку для UTP необходимо оборудование аналогично телефонной связи, обслуживание и конфигурации сети будет относительно несложной.

3. Пропускная способность. При применении большинства существующих технологий. Кабель UTP поддерживает передачу Д. со скоростью 1-155Мбит/с на расстоянии до 100м.

Наиболее распространенная скорость передачи Д. 10Мбит/с.

4. Число узлов. Поскольку кабель UTP можно соединить только 2-а ПК.

Число ПК в сети UTP ограничивается не кабелем оно определяется концентратором соединяющий эти кабели в сети Ethernet. Наиболее распространенная в типе сети UTP.

Полезный верхний придел составляет 75 узлов на один домен. Но фактически зависит от типа трафиков в сети.

5. Затухание. Сигнал, передаваемый по медному кабелю обычно быстро затухает. Поэтому из за использования UTP расстояния ограничивается 100м.

6. Электромагнитные помехи. По этому кабель UTP сильно подвержен EMI скручивание уменьшает перекрестные наводки, но некоторые шумы остаются. Кроме того, эл. волны могут испускать таким и внешними устр-ми как электр. Моторы и люминесцентные лампы.

Поскольку медный кабель так же генерирует сигналы, UTP подвержен перехвату инф.

Кабельная среда передачи данных: коаксиальный кабель

он имеет 2-а проводника с общей коаксиальной осью. В центре такого кабеля проходит медный проводник и многожильный провод он заключен в пластиковый вспененный изолированный слой. Внешний проводник экран., цилиндрическая оплетка или металлическая фольга. Который тоже покрывает изолируемый слой. Внешний проводник (кран) предохраняет провод от электромагнитных помех и называется иногда оплетка. Внешний слой коаксиального кабеля образуется внешний слой коакс. кабеля образует жесткое полосм. оболочку обеспеч. защиту и изоляцию.

Коакс. кабель квалифицируется по размеру RG, и по сопротивлению переменному току который измеряется в омах и измеряется в Омах.

Некоторые виды кабелей:

1. 50ОМ RG8 и RG11- используется для толстой сети Ethernet.

2. 50ОМ RG58- используется для тонкой Ethernet

3. 50ОМ RG59- применяется в кабельном телевиденье.

4. 93ОМ RG52- для сети Arc Net

Коаксиальный кабель имеет следующие характеристики:

1. Относительно недорогой кабель стоимость такого коаксиала меньше чем STP и UTP категории 5, а толстый выше стоимости STP и UTP но дешевле волоконно-оптического кабеля.

2. Установка. Относительно проста, кабель устойчив к различным повреждениям после большой практики подключение разъемов становится несложно. Коаксиал чаще всего используется для соединения цепочкой Ethernet или óArc Net. Для интерфейсов применяются T - разъемы или врезаемые в кабель съемники (вампиры). Коаксиал требует оконечной нагрузки и заземление. А конеч. нагруз. предотвращает отражение и интерференцию сигнала пре достижение конца кабеля. Заземление завершает эл. цепь.

3. Пропускная способность. Скорость 10Мбит/с, хотя ее потенциал выше и увеличивается с ростом диаметра кабеля и внутреннего проводника.

4. Число узлов. Тонкой Ethernet- max кол-во 30 узлов, а для сегмента толстой Ethernet 100 узлов.

5. Затухание. Из за использования медного кабеля сигнал кабеля затухает но в меньшей степени чем в витой паре, длина кабельного сегмента ограничивается 2км.

6. Эл. магнитные помехи. Коаксиальный кабель также подвержен EMI и перехвату инфор. Хотя экранирования обеспечивает полного более высокую устойчивость к помехам.

Кабельная среда передачи данных: волоконно-оптический кабель. (ВОК)

ВОК передает не электр., а световые сигналы. Он намного более эффективен чем другая среда передачи Д.

ВОК имеет внутренний сердечник из стекла или пластика проводящий свет внутренний сердечник кабеля покрыт оболочкой слоем стекла отражающий свет.

Оптическое волокно заключено в защитную пластиковую оболочку которая может иметь различную жесткость.

В жестких усиленных конфигурациях волокно полностью упакованы в пластиковую оболочку, а для укрепления кабеля он иногда содержит усиливаемые жилы.

В облегченных конфигурациях между внутренним и внешним покрытием есть пространство заполненная гелием. Внутренняя защитная оболочка обеспечивает необходимую жесткость, делая при этом кабель устойчивым к разрыву, а также для перегрева и охлаждения.

Дополнительную защиту дает гель, усиливающие жилы и внешняя оболочка.

Кабель может содержать одно светопроводящее волокно, но обычно их несколько.

ВОК компактнее и легче чем медный. Диаметр 1-го волокна примерно соответствует человеческому волосу.

ВОК бывает одномодовым (Single Mode) и многомодовый (Multe Mode)

Одномодовое опт. волокно обеспечивает один путь прохождения света и обычно применяется для передачи сигнала с помощью лазера.

Одномодовый вол. опт. кабель имеет большую пропускную способность соответственно он дороже.

В многомодовом кабеле свет распространяется несколькими путями физической характеристики многомодового опт. вол. кабеля учитываются все части сигнала поступающие по различным маршрутам.

Для получателя они выглядят как один импульс. Многомодовый кабель можно применять как за светодиоды (ELD)- более дешевого источника света чем лазеры.

ВОК дифференцируются по размеру несущего волокна/оболочки и режиму одномодовому и многомодового.

Диаметр и чистота стекловолокна определяет кол-во передаваемого им света.

Наиболее распространены следующие типы ВОК кабеля:

1. с 8,3 микронным сердечником /185 микронной оболочкой- одномодовый.

2. с 62,5 микронным сердечником /125 микронной оболочкой- многомодовый

3. с 50 микронным сердечником /125 микронной оболочкой- многомодовый

4. со 100 микронным сердечником /145 микронной оболочкой- многомодовый

Типичная волок. опт. лок. сеть содержит ПК или сетевое устройство с вол. оптич. платой сетевого интерфейса (N IC). Это плата имеет входной и выходной интерфейсы. Данные интерфейсы с помощью специальных волоконно-оптических разъемов соединяют непосредственно ВОК. Противоположный конец кабеля подключается к связанному устройству или стыковочному центру.

Характеристики ВОК:

1. Стоимость. ВОК несколько дороже чем медный но это стоимость снижается. Но сопутствующие затраты на оборудования здесь немного выше чем для медного кабеля что делает МК, что делает технологию ВО связи значительно более дорогой. Устр-во одномодовой волоконной оптики дороже и сложнее в инсталляции, чем многомодовые устр-ва.

2. Установка. ВОК сложнее прокладывать чем медный кабель каждое соединения требует тщательной работы, поскольку свет не должен встречаться в таких местах с какими либо препятствиями. Кроме того, ВОК имеет максимальный радиус изгиба что существенно осложняет его прокладку.

3. Пропускная способность. Благодаря использования света которая имеет большую частоту чем эл. сигнал оптич. кабель может обеспечивать чрезвычайно высокую пропускную способность.

Существующие технологии позволяют передавать по нему Д. со скоростью от 100Мбит до 2Гбайт. Скорость передачи данных зависит от режима (много и одном) и длены световой волны (частоты).

Типичные многомодовые инсталляции поддерживают передачу 100Мбит/с на расстоянии до нескольких км.

4. Число узлов. Поскольку ВОК можно соединить только 2 ПК число узлов в ВО сети ограничивается не кабель. Оно определяется концентратором или концентратами соединяющие эти кабели.

В сети Ethernet полезный верхний придел составляет 75 узлов на один домен.

ВО сети где применяются другие протоколы как FDDI обычно используют оптический кабель как базовую магистраль соединяющие медные лок. сети и потому ПК и другие устройства непосредственно на этом кабеле не размешаются.

5. Затухание. ВОК дает намного меньшее затухание чем медный поскольку свет не излучается вне кабеля как эл. сигнал в медных проводах.

ВОК способны переносить сигнал на расстояния измеряемые в км. Не смотря на малое затухание в волоконной оптике свойственна другая проблема хроматическая дисперсия. Волны света различных длин стекло пропускают по разному по этому импульс света проходя через кабель размазываются, получается эффект радуги. Световой сигнал разделяется на световые компоненты. На расстоянии в нескольких км., он может (залезть) в следующий бит что будет приводить к потерям Д.

В одномодовых кабелях передается свет одной частоты, поэтому здесь нет эффекта хроматической дисперсии.

Одномодовый ВОК можно использовать для прокладки сетевых магистралей длиной сотни км.

6. Эл. магнитные помехи. Соответственно ВОК не подвержен EMI, он не дает утечки сигнала что значительно усложняет перехват информации. Поскольку такой кабель не требует заземления здесь нет сдвига эл. потенциала земли и искрения.

Подобный тип кабеля идеально подходит для высоковольтных зон и там где нужно высокая степень зашиты информации.