Кабель типу вита пара (UTP)

Розняття ISA - 16bit

Розняття PCI

У комп'ютері

Швидке настроювання TCP/IP

2. Різновиди кабелів та периферії для побудови локальних мереж

2.1. Коаксіальний кабель

1- центральний провід (жила) 2- ізолятор центрального проводу 3- провідник, що екранує, (екран) 4- зовнішній ізолятор і захисна оболонка

Для побудови локальних мереж за допомогою коаксіальних кабелів використовують роз’єми Thin Ethernet

Розетка (мама)
Розйом, розташований на мережевій карті

Вилка пряма (папа) на коаксіальний кабель
Розйом під спайку. (типу СР-50-74-ПВ)

Розйоми на кабель обтискний. Потрібен спеціальний інструмент (crimping tool).
Розйоми на кабель нагвинчувальні (twist-on). Інструмент для встановлення не потрібно

Термінатор

Це розйом (папа) із запаяним у ньому, між центральним і зовнішнім контактами, резистором. Опір резистора повинен дорівнювати хвильовому опорові кабелю. Для мереж типу 10Base-2 або тонкий Ethernet ця величина складає 50 Ом. Тільки один термінатор у сегменті 10Base2 може бути заземлений (а може і взагалі не заземлюватися). Для заземлення використовується термінатор з ланцюжком і контактом на її кінці. Для 10Base5 заземлення одного і тільки одного з термінаторів (точніше, однієї з точок сегмента) обов'язково.

T-Connector (Tee Adapter)

Призначений для підключення пристроїв до сегмента мережі на основі 10 Base-2 (тонкий Ethernet).

При відключенні пристрою, Т-коннектор необхідно залишати в мережі, щоб не порушувати її працездатність. Або заміняти Т-коннектор на прямий з'єднувач (I-connector).

Переходи прямі

barrel-connector/I-connector, bulk-head connector

Призначені для з'єднання частин, що зчленовуються, двох з'єднувачів з однаковими або різними приєднувальними розмірами, коли безпосереднє механічне їхнє з'єднання нездійсненне або безпосереднє електричне з'єднання небажане.

Застосовується для з'єднання двох частин коаксіального кабеля з розташованими на кінцях розйомами. А також для організації підведення коаксіального кабелю до робочого місця, що б уникнути випадкового обриву або небажаного перегину основного проводу.

Для з'єднання двох частин коаксіального кабелю можна також використовувати Т-коннектор.

Кабель типу вита пара (UTP)

Кабель "Twisted Pair" - "Вита пара", складається з "пар" проводів, закручених навколо один одного й одночасно закручених навколо інших пар, у межах однієї оболонки. Кожна пара складається з проводу, іменованого "Ring" і проводу "Tip". (Hазва взята з телефонії). Кожна пара в оболонці має свій номер, таким чином, кожен провід можна ідентифікувати як Ring1, Tip1, Ring2, Tip2,.... Додатково до нумерації проводів кожна пара має свою унікальну колірну схему. Синій/Білий для 1-ої паpи, оpанжевий/білий - для 2-ої, зелений/білий - для 3-ої коpичневий/білий - для 4-ої і так далі 25 паp.

Для кожної пари проводів Ring-пpовод окрашений в основний колір зі смужками додаткового, а Tip-пpовод - навпаки. Hапpиклад, для пари 1 Ring1 –пpовод буде синій з білими смужками, а Tip1 – провід білий із синіми смужками.
На практиці, коли кількість пар невелика (4 пари), часто не застосовується фарбування основного проводу смужками кольору додаткового.
У цьому випадку проводи мають колір у парах:

синій і білий із синіми смужками;

жовтогарячими і білий з жовтогарячими смужками;

зеленими і білий із зеленими смужками;

коричневими і білий з коричневими смужками.

Для позначення діаметра проводу часто застосовується американська міра - AWG (American Wire Gauge)(gauge-калібр, діаметр). Нормальний провід для використання в 10 Base-T відповідає 22 або 24 AWG. Причому чим менше діаметр проводу, тим більша ця величина.

Відповідно до стандартів, провід поділяється на кілька категорій по своїй "пропускній здатності".

ANSI/EIA/TIA-568, ISO/IEC 11801
Тип проводу	Область застосування
Category 1 (Cat.1)	Використовується для телефонних комунікацій і не підходить для передачі даних
Cat.2	Використовується для передачі даних зі швидкість до 4 Мбіт у секунду (Mbps) включно.
Cat.3	Використовується для передачі даних зі швидкість до 10 Мбіт у секунду (Mbps) включно. Застосовується в мережах 10Base-T
Cat.4	Використовується для передачі даних зі швидкість до 16 Мбіт у секунду (Mbps) включно. Застосовується в мережах Token Ring
Cat.5	Використовується для передачі даних зі швидкість до 100 Мбіт у секунду (Mbps) включно. Застосовується в мережах 100Base-TX і інша, потребуюча така швидкість.

Попередні (draft) стандарти
Тип проводу	Область застосування
Cat.5+	Сертифікований для частоти до 300 МГц включно. (IEC 46 Commity draft)
Cat.6	Сертифікований для частоти до 600 МГц включно. (DIN 44312-5 Draft)

Звичайно на проводі написано, до якої категорії він відноситься. Наприклад: "...CATEGORY 5 UTP..."

Міжнародний стандарт ISO/IEC 11801 - еквівалентний EIA/TIA-568.

Розйоми для витої пари

До мереж на витій парі відносяться мережі 10Base, 100BaseTX, 100Base4, а також дуже ймовірне твердження стандарту 1000Base.

У мережевих картах комп'ютерів, у хабах і на стінах розташовуються розетки (jack), у них устромляються вилки (plug).

Восьмиконтактний модульний з'єднувач (Вилка, Plug) "RJ-45"

Вилка "RJ-45" схожа на вилку від імпортних телефонів, тільки небагато більшого розміру і має вісім контактів.
1 - контакти 8 шт. 2 - фіксатор розйому 3 - фіксатор проводу
Вид з боку контактів Контакт 1 Контакт 8
Вид з боку кабелю
Вид попереду На новій, невикористаній вилці, контакти виходять за межі корпуса.
У процесі обтиску, вони будуть утоплені усередину корпуса, проріжуть ізоляцію (2) проводу і встромляться в жилу(1).

Вилки поділяються на екрановані і неекрановані, із вставкою і без, для круглого і для плоского кабелю, для одножильного і для багатожильного кабелю, с двома і з трьома зубцями. Корисно разом з вилкою на кабель установлювати захисний ковпачок.

Роз’єм для 10Base-T

Восьмиконтактний модульний з'єднувач

Гніздо (jack) і розетка (outlet)

Гнізда встановлюються вмережеві картки, хаби, трансівери і інші пристрої. Саме рознімання являє собою ряд (8 шт.) пружних контактів і виїмку для фіксатора вилки. Якщо дивитися на гніздо з боку контактів, причому вони розташовуються знизу, то відлік йде зправа на ліво.

Розетка представля собою гніздо (розйом) з'єднувача з яким-небудь пристосуванням для кріплення кабелю і корпусом для зручності монтажу. У неї теж включається вилка.

Звичайна розетка являє собою невелику пластмасову коробочку, до якої додається шуруп і двостороння наклейка для монтажу на стіну. Якщо покриття стіни дозволяє, простіше користуватися наклейкою, якщо немає - прийдеться свердлити стінку і прикручувати розетку шурупом. З однієї сторони корпуса розташовується розйом для включення вилки RJ-45, бувають розетки які мають в корпусі два розйоми і більш.
Розетка для монтажу на стіну зовнішня, вид з боку розйому.
Вид без кришки. Розетка Cat. 5 Тип KRONE Тут використовується пластина з щілиною. Заштовхуючи провід у щілину, ви прорізаєте ізоляцію і жила кабелю входить у контакт із пластиною. Пластина повернена на 45 градусів. Для монтажу проводів продається спеціальний інструмент, що крім заштовхування проводів у щілину, обрізає зайве.

З формулюваннями спостерігається невелика плутанина. Отут фігурують такі слова: гніздо, рознімання, розетка, відповідна частина качани RJ-45. Але перефразуючи - "називайте хоч горщиком, тільки дозвольте вилку застромити".

Обжимний інструмент для витої пари

Дозволяє обрізати кабель, видалити зовнішню оболочку і обжати вилку RJ-45.

Варіанти розводки проводів

Якщо кабель має тільки дві пари:

10Base-T/100Base-TX
одна сторона	колір провода	Друга сторона
	біло / оранжевий
	оранжевий
	біло / синій
	синій

Для восьмиканального кабеля (чотири пари). Вибір розположення 568А або 568В залежить виключно від застосованого в мережі. Ці два варіанти – еквівалентні.

EIA/TIA-568A
одна сторона	колір провода	Друга сторона
	біло / зелений
	зелений
	біло / оранжевий
	синій
	біло / синій
	оранжевий
	біло / коричневий
	коричневий

EIA/TIA-568B, AT&T 258A
одна сторона	колір провода	Друга сторона
	біло / оранжевий
	оранжевий
	біло / зелений
	синій
	біло / синій
	зелений
	біло / коричневий
	коричневий

Волоконно-оптичний кабель

У цих кабелях як фізичне середовище використовують прозоре скловолокно. Будову кабелю показано на рис. 3.2. У центрі розташоване скловолокно, виготовлене з прозорого матеріалу. Це волокно має оболонку з меншим коефіцієнтом заломлення, завдяки чому промінь світла відбивається від нього. Оболонку волоконно-оптичного кабелю (ВОК) виготовляють з плавною або ступінчастою зміною коефіцієнта заломлення. Ступінчасті кабелі дешевші та простіші. У них більше послаблюється сигнал. У градієнтних кабелях значно менші послаблення сигналу, що дає змогу на порядок збільшити швидкість передавання. Оболонка мас зовнішнє захисне покриття, іноді з елементами жорсткості, що виготовлені зі сталі, для надання кабелю більшої механічної стійкості. Матеріали кабелю у порядку зниження якості:

- одномодове кварцове скло,

- градієнтне скло,

- силікатне скло з пластиковим покриттям,

- пластик.

Нерідко ВОК позначають як сукупність діаметрів серцевини та оболонки (у мікрометрах), наприклад, 9/125, 50/125, 62.5/125.

Розрізняють два типи ВОК: одно- та багатомодові. Модою називають світлову електромагнітну хвилю певної форми (див. Д. 3.1). У промені світла (навіть однієї довжини хвилі), як звичайно, є декілька мод. Водночас можна підібрати геометричні та оптичні параметри волокна так, що буде тільки одна мода.

В одномодових волокнах серцевина має діаметр 5-10 мкм. У такому кабелі діаметр волокна співмірний з довжиною хвилі сигналу, тому в кожний момент часу може поширюватись сигнал тільки однієї моди. Такий кабель забезпечує найменше загасання сигналу (до 2 дБ/км, 0,7 дБ/км), у ньому нема міжмодової дисперсії. Для генерування світла використовують напівпровідникові лазери. Передавання інформації відбувається на довжинах хвиль 1.300, 1.550 мкнм. Смуга перепускання - 2 ГГц. Власне в одномодовому кабелі ще 1990 р. вдалося передати сигнал за швидкості 1 Гбіт/с на відстань 8000 км без проміжного підсилення. Одномодові кабелі потребують прецизійного обладнання, вони дешевші від багатомодових, високою є вартість лазерів та фотоприймачів.

діаметр серцевини 5-10 мкм

загасання сигналу до 2 дБ/км

генератор сигналу напівпровідниковий лазер

Смуга перепускання 2 ГГц

Швидкість передавання 10 - 50 Гбіт/с

Переваги: найменше згасання сигналу, відсутня міжмодова дисперсія, дешевші від багатомодових, нечутливі до електромагнітних завад

Недоліки: потребують прецизійного обладнання, високою є вартість лазерів та фотоприймачів, складність монтажу, мала механічна стійкість.

Рис.3.2. Будова ВОК

У багатомодових волокнах діаметр серцевини близько 50, 62.5 мкм. Одночасно відбувається передавання декількох мод. Поширення кількох променів може призвести до спотворення сигналу внаслідок інтерференції.

Для генерування світла використовують світлодіоди. Передавання інформації відбувається на хвилях 1.3 та 0.85 мкм. Смуга перепускання - 800-900 МГц, вона залежить від довжини лінії. Загасання сигналу 0.5-7.0 дБ/км. Багатомодові кабелі дорожчі, однак простіші в експлуатації, ніж одномодові. Однак вони мають більше загасання та меншу відстань передавання.

діаметр серцевини 50, 62.5 мкм

загасання сигналу до 7 дБ/км

генератор сигналу світлодіоди та прості лазери

Смуга перепускання 800-900 МГц

Швидкість передавання від 300 Мбіт/с до 1 Гбіт/с

Переваги: простіші в експлуатації від одномодових, менша вартість мережевого обладнання, нечутливі до електромагнітних завад.

Недоліки: більше згасання сигналу ніж у одномодових (менша відстань передавання), потребують прецизійного обладнання, складність монтажу.

Останнім часом, завдяки поширенню технології Gigabit Ethernet, а також унаслідок непридатності світлодіодів з метою передавання в таких мережах, для багатомодових кабелів використовують лазери VCSEL (Vertical Cavity Surface Emitting Laser), які працюють у діапазоні 850 нм (SX) і значно дешевші (за даними фірми IT - у п'ять разів), ніж лазери діапазону 1300 нм (LX), що їх використовують в одномодових мережах.

У волоконно-оптичних кабелях значно менше (порівняно з коаксіальними) загасання сигналів, вища швидкість передавання, широка частотна смуга передавання, вони нечутливі до електромагнітних завад. Водночас вони мають малу механічну стійкість, їх не можна гнути, терти, пересувати, вони не витримують вібрації. Якщо ж волоконно-оптичний кабель розірвано, то його можна заварити (що потребує складного та дорогого обладнання) або з'єднати механічно. Зварне з'єднання дає менші втрати сигналу (до 0.1 дБ) порівняно з механічним (близько 0.25 дБ). Уважають, що ВОК ліпше захищені від прослуховування. Набагато ліпші у волоконно-оптичних кабелів і параметри ЕМ1; випромінювання в навколишнє середовище практично нема, такі кабелі відповідають найсуворішим екологічним вимогам.

Сигнал у ВОК поширюється завдяки збільшенню та зменшенню інтенсивності світла. Передавання напівдуплексне і більшість ВОК КМ містить два волокна -для передавання інформації в обох напрямах. Для ВОК використовують такі роз'єднувачі: ST - однонапрямлений, SC - подвійний, FC, E2000. Роз'єднувачі для ВОК допускають невелику кількість вмикань/вимикань (до 1000).

Сучасні волоконно-оптичні системи працюють зі швидкостями, що перевищують 1 Тбіт/с на відстані понад 3000 км без підсилення.

Максимальна швидкість передавання з використанням світлодіодів декілька сотень Мбіт/с, тоді як лазери працюють зі швидкостями 10 Гбіт/с та більше. Старі лазери генерували чистий сигнал однієї частоти. Справжнім проривом стала поява лазерів, що переналаштовуються на різні довжини хвиль. Інше досягнення - розробка волоконно-оптичного кабелю з малими втратами. В 1970-х роках втрати були близько 20 дБ на 1 км. Сучасні кабелі дають втрати близько 0.3 дБ на 1 км. Такі кабелі потребують дуже чистих матеріалів. Наприклад, частка таких домішок, як залізо, мідь, нікель, хром, не може бути більшою, ніж одна на мільярд. Водночас теоретична перепускна здатність ВОК становить 25000 ГГц, і сучасні системи використовують її на 0.1 %.

Сучасні волоконно-оптичні мережі використовують ВОК тільки для передавання. По суті, вони є оптоелектронними, і в кожному проміжному вузлі відбувається перетворення оптичного сигналу в електричний та навпаки. Нові технології мультиплексування за довжиною хвилі (WDM) слугують фундаментом для створення повністю оптичних мереж (AON), зі значно ліпшими параметрами передавання.

Сьогодні волоконно-оптичні кабелі застосовують для побудови магістралей глобальних та локальних інформаційних мереж, міжповерхових з'єднань, в умовах сильних електромагнітних завад, у разі потреби забезпечити гальванічну розв'язку декількох мереж.