Оптикалық өткізгіштер қымбатырақ, олар шыныталшықты кабель деп те аталады. Олар арқылы мәліметтердің таратылу жылдамдығы секундына бірнеше гигабитке жетеді.Жою мүмкіндігі 50 км. астам. Бөгеуілдердің сыртқы әсері жоқ деуге болады. Қазіргі уақытта бұл ЛВС үшін ең қымбат тұратын қосылу. Электромагнитті бөгеуілдер полелері болатын және қайталауларды пайдаланбай ақпаратты өте үлкен ара қашықтыққа беруді талап етілген кезде қолданылады. Олар төмендетуге қарсы қасиеттері бар, өйткені оптикалық талшықты кабельдердегі бөлшектеу техникасы өте қиын.
Оптикалық талшықты кабельде сандық мәліметтер модульденген жарық импульстері түрінде оптикалық талшықтар бойыншатаратылады. Бұл берудің сенімді (қорғалған) әдісі, өйткені бұл кезде электрлік сигналдар берілмейді. Осыдан шығатын қорытынды, оптикалық кабельді ашып мәліметтерді тартып ала алмайды, бұдан электрлі сигнал өткізетін кез келген кабель сақтандырылмаған.
Оптикалық талшықты сызықтар үлкен көлемді мәліметтердің өте жоғары жылдамдықта жылжуына арналған, өйткені олардағы сигналдар өшпейді және бүлінбейді.
Сурет 13. Компоненты кабельді жүйенің компоненттері
Оптикалық талшық - жіп (жила) (core) деп аталатын өте жіңішке шыны цилиндр, қабық деп аталатын жіптен өзгеше сыну коэффициенті бар шыны қабатымен жабылған (сурет 14) Кейде оптикалық талшықты пластикадан жасайды. Пластикті пайдалану оңай, бірақ ол шыны оптикалық талшықпен салыстырғанда жарық импульстарын аз қашықтыққа береді.
Әрбір шыны оптикалық талшық сигналдарды тек бір бағытта береді, сондықтан кабель жеке коннекторлары бар екі талшықтан тұрады. Олардың біреуі беру үшін, ал басқасы – қабылдау үшін қызмет етеді. Талшықтардың қаттылығы пластикамен жабылуымен, ал беріктілігі кевлардан жасалған талшықпен ұлғайтылған. 14 суретте кевларлы жабудың үлгісі ұсынылған. Кевларлы талшықтар пластикке бекітілген екі кабель арасына орналасады.
Оптикалық талшықты кабельмен беру электрлік бөгеуілдерге ұшырамайды және өте жоғары жылдамдықта жүргізіледі (осы уақытта 100 Мбит/с дейін, теориалылық мүмкін жылдамдық – 200 Мбит/с). Онымен жарық импульстерін көптеген километрлерге беруге болады.
Егер мәліметтерді өте жоғары жылдамдықпен үлкен ара қашықтарға және сенімді орта бойынша жөнелту жоспарланып отырса, оптикалық талшықты кабельді пайдалану керек.
Оптикалық талшықты кабельді, егер:
- минимальды тұратын желі қажет болса;
- оптикалық талшықты желілік құрылғыларды дұрыс орнату мен түзу қосу үшін қажетті дағды болмаса пайдаланбаған жөн.
Сурет 14. Оптикалық талшықты кабель
Сигналдарды беру
Кабель бойынша кодталған сикналдарды беру үшін екі технологияны қолданылады – тар жолақты беру және кең жолақты беру.
Тар жолақты беру
Тар жолақты (baseband) жүйелер мәліметтерді бір жиіліктегі сандық сигнал түрінде береді. Дискретті электрлік және жарықтық импульстар сигналдары болады. Осындай коммуникациондық каналдың барлық сыйымдылығы бір импульсты беру үшін пайдаланылады, немесе, басқа сөзбен айтқанда, сандық сингал кабельдің өткізуінің барлық жолағын пайдаланады. Кабельдің өткізу жолағы – бұл кабель бойынша беріле алатын максимальды және минимальы жиілік арасындағы айырмашылық.
Желідегі тар жолақты хабары бар әрбір құрылғы мәліметтерді екі бағытта жібереді, ал кейбіреулері бір мезгілде оларды жібере де алады, және қабылдай да алады (сурет 15)
Сурет 15.Тар жолақты жөнелту. Екі бағытты сандық толқын.
Кабель бойынша жылжи отырып сигнал біртіндеп өшеді, және нәтижесінде бүлінуі мүмкін. Егер кабель тым ұзын болса, оның алыс шетінде берілетін сигнал тани алмайтындай болып өзгеруі немесе жоғалып кетуі мүмкін.
Бұны болдырмау үшін тар жолақты жүйелерде сигналдарды күшейтіп және қосымша сегменттерге ретрансляциалайтын репитерлерді пайдаланады, бұл кабельдің жалпы ұзындығын үлкейтуге мүмкіндік береді.
Кең жолақты беру
Кең жолақты берулер (broadband) жүйесі мәліметтерді жиіліктің кейбір интервалдарын пайдаланатын аналогты сигналдар түрінде береді. Сигналдар үздіксіз (дикретті емес) электромагнитті немесе оптикалық толқындар түрінде болады. Мұндай тәсіл арқылы сигналдар физикалық орта бойынша бір бағытта беріледі. (сурет 16)
Сурет 16.Кең жолақты беру.Бір бағытты аналогты толқын.
Егер өткізуге қажетті жолақты қамтамасыз етсе, онда бір кабельде бір мезгілде, кабельді телевидение және мәліметтерді беру сияқты, бірнеше жүйелердің хабары беріле алады.
Әрбір беретін жүйеге өткізу жолағының бөлігі бөлінеді. Бір жүйемен байланысты барлық құрылғы, (мысалы, компьютер), өткізу жолағының бөлінген бөлігімен жұмыс істеу үшін бапталған болу керек.
Егер тар жолақты жүйелерде сигналды орнына келтіру үшін репитерлерді пайдаланса, кең жолақтыларда – күшейткіштерді (amplifiers)
Пайдаланады
Кең жолақты жүйелерде сигналдар тек бір бағытта беріледі, сондықтан, барлық құрылғылар мәліметтерді қабылдап және бере алуы үшін сигналдың өтуін екі жолмен қамтамасыз ету қажет.Екі негізгі шешім жасалған:
- әртүрлі жиіліктерде жұмыс істейтін өткізу жолағын екі каналға бөлу; бір канал сигналдарды беруге, екіншісі – қабылдауға арналған;
- екі кабельді пайдалану; бір кабель сигналдарды беруге, екіншісі – қабылдауға арналған.
Кабельдердің салыстырмалы анализі
| Мінездемесі | Жіңішке коаксиальды кабель (10Base2) | Жуан коаксиальды кабель (10Base5) | Бұралған жұп (10BaseТ) | Оптикальдық талшықты кабель |
| Құны | Бұралған жұптан қымбатырақ | Жіңішке коаксиальды кабельден қымбатырақ | Ең арзан | Ең қымбат |
| Кабельдің тиімді ұзындығы | 185 м | 500 м | 100 м | 2 км |
| Беру жылдамдығы | 10 Мбит/с | 10 Мбит/с | 4-100 Мбит/с | 100 Мбит/с и выше |
| Иілгіштігі | Жеткілікті иілгіш | Жіңішке коаксиальный кабельден иілгіш | Өте иілгіш | Иілгіш емес |
| Орнату қарапайымдылығы | Орнату оңай | Орнату оңай | Орнату өте оңай | Орнату қиын |
| Бөгеуілдерге ұшырағыштығы | Бөгеуілдерден жақсы қорғалған | Бөгеуілдерден жақсы қорғалған | Бөгеуілдеге ұшырайды | Бөгеуілдерге ұшырамайды |
| Ұсыналлатын қолдану | Мәліметтерді қорғауға жоғары талапты орташа немесе үлкен желілер | Мәліметтерді қорғауға жоғары талапты орташа немесе үлкен желілер | UTP – ең арзан нұсқа | Берудің жылдамдығына, мәліметтерді қорғау мен тұтастығының жоғары деңгейлі талап қоятын кез келген өлшемді желілер |
Тапсырма
1. Зертханалық жұмыста берілген теориялық материалдарды мұқият оқып шығыңдар.
2. Жоғарыда суреттелген кабель типтерінің салыстырмалы анализін құру.
3. Қорытынды жасаңдар: қай кабель жақсы, қайсы нашар, неліктен.
4. Бақылау сұрақтарына жауап беріңдер.
Бақылау сұрақтары
1. Оптикалық талшықты кабель, ақпаратты берудің тәсілі мен жылдамдығы.Оптикалық талшық. Оптикалық талшықты қай кезде қолданып, қай кезде қолданбау керек?
2. Сигналдарды беру технологиялары. Тар жолақты беру. Өткізу жолағы.
3. Сигналды беру технологиялары. Кең жолақты беру.
4. Кабельдердің салыстырмалы анализі.
№5 практикалық жұмыс
Тақырыбы: Физикалық интерфейс. Желілік адаптерлер.
Жұмыстың мақсаты: желілік адаптердің желі платасының рөлін түсіну; желілік адаптердің плата конфигурациясының өлшемдерін меңгеру, желілік плата драйверлерінің қызметі мен міндеті туралы түсінік алу; драйверлерді орнатып және жоюды меңгеру.
Теориялық мәліметтер
1. Желілік адаптер платасының тағайындалуы
Желілік адаптер платасы компьютерлер мен желілік кабельдер арасындағы қосылу немесе физикалық интерфейс ретінде рөл атқарады.
Компьютерлер мен желі арасында тиісті айыру немесе портқа физикалық қосылуды қамтамасыз ету үшін платалар желілік кабельге қосылады.
Желілік адаптер платасының тағайындалуы:
- компьютерден түсетін мәліметтерді желілік кабель бойынша беруге дайындау;
- мәліметтерді басқа компьютерге беру;
- компьютермен кабелдік жүйе арасындағы мәліметтер ағымын басқару.
Сонымен қатар, желілк адаптер платасы кабельден мәліметтерді қабылдайды және оларды компьютердің орталық процессорына түсіінкті түріне ауыстырады.
Желілік адаптер платасы ПЗУ жазылған, кіріктірілген бағдарламалар мен аппатарттық бөліктен тұрады.
ліметтерді дайындау.
Мәліметтерді желіге жіберудің алдында желілік адаптердің платасы оларды компьютерге түсінікті түрден желілік кабель бойынша бере алатын түрге ауыстыруы қажет.
Компьютер ішінде мәліметтер шина бойынша – параллельді беріледі. Желілік кабельде мәліметтер биттер ағымы түрінде жылжып отыруы тиіс.
Желілік адаптер платасы параллельді мәліметтерді қабылдайды және оларды ары қарай жөнелтуді ұйымдастырады. Бұл үрдіс компьютердің сандық мәліметтерін желілік кабельдер бойынша берілетін электрлік және оптикалық сигналдарға ауысуымен аяқталады.
Бұған трансивердің өзгеруі жауап береді.
елілік адрес.
Мәліметтерді өзгертуден басқа, желілік адаптер платасы оны қалған платалардан айырып тани алуы үшін өзінің орналасу орнын немесе адресін көрсетуі тиіс.
Желілік адрестер (network address) IEEE комитетімен анықталады. Бұл комитет әрбір желілік адаптер платаларын өндірушілерге кейбір адрестер интервалдарын бекітеді. Өндірушілер осы адрестерді микросұлбаларға «тігеді». Осының арқасында әрбір платада, яғни әрбір компьютердің желіде өзіндік адресі болады.
Мәліметтерді компьютерден қабылдап және оларды желілік кабель бойынша беруге дайындық кезінде желілік адаптер платасы басқа да операцияларға қатысады.
1. Компьютер және желілік адаптер платасы мәліметтерді беруді іске асыру үшін бір-бірімен байланысты болуы тиіс (компьютерден платаға). Егер плата жадыға тікелей қатынай алса, компьютер оған өзінің жадының кейбір аумағын бөліп береді.
2. Желілік адаптер платасы компьютерден мәліметтерді сұрайды.
3. Компьютердің шинасы мәліметтерді оның жадынан желілік адаптер платасына береді.
Егер мәліметтер желілік адаптер платасының беруінен жылдамырақ түссе, мәліметтер буферге орналастырылады.
