Кабелю для комп`ютерної мережі

Роз'єм, розташований на трансивері (тато):

Назва "Transceiver" походить від англійських слів transmiter (передавач) і receiver (приймач).

Трансивер дозволяє станції передавати в і отримувати із загальної мережевого середовища передачі. Додатково, трансивери Ethernet визначають колізії в середовищі і забезпечують електричну ізоляцію між станціями.

10Base2 і 10Base5 трансивери підключаються безпосередньо до середовища передачі (кабель) загальна шина. Хоча перший стандарт зазвичай використовує внутрішній трансивер, вбудований в схему контролера і Т-конектор для підключення до кабелю, а другий (10Base5) використовує окремий зовнішній трансивер і AUI-кабель або трансиверний кабель для підключення до контроллеру.10BaseF, 10BaseT, FOIRL також зазвичай використовують внутрішні трансивери.

Треба сказати, що існують так само зовнішні трансивери для 10Base2, 10BaseF, 10baseT і FOIRL, які підключаються до порту AUI або безпосередньо або через AUI-кабель.

Приклад зовнішнього трансивера для 10Base2:

З-за властивих йому недоліків, таких як висока вартість і жорсткість і, незважаючи на кращу, ніж у тонкого Ethernet продуктивність, "товстий Ethernet" ніколи не вживається для прокладання нових мереж Ethernet і дуже рідко зустрічається у вже існуючих.

Головна перевага кабелю RG - 58, що застосовується для тонкого Ethernet, перед RG-8 - це його гнучкість. Завдяки зазначеному гідності спрощується процес прокладки мережі, і з'являється можливість підвести кабель безпосередньо до комп'ютера, не використовуючи для цього AUI-кабель. Проте, в порівнянні з кручений парою, кабель "тонкий Ethernet" все ще незручний і важко приховуємо через те, що кожна робоча станція повинна мати два кабелі, підключених Т-коннектором до мережного адаптера. Замість акуратних настінних розеток з роз'ємами для комутаційних кабелів, в кабельній системі тонкого Ethernet для кожного комп'ютера зі стіни стирчать два товстих, досить жорстких відводу.

У результаті, шина розділяється на відрізки кабелю довільної довжини, які з'єднують кожен комп'ютер з наступним, що є протилежністю шині товстого Ethernet, в ідеалі складається з одного довгого сегмента кабелю, проколотого "зубами" по всій його довжині. Це якість вносить велика відмінність у функціонування мережі, тому що якщо одне з двох сполук, підведених до кожного комп'ютера, буде порушено за будь-якої причини, то шина буде розірвано. Коли таке відбувається, порушується мережева взаємодія між системами, розташованими по різні сторони від розриву, а відсутність термінаторів на кінцях кабелю призводить до пошкодження всього мережевого трафіку.

Кабель RG-58 використовує BNC-конектори (Bayonet-Neil-Concelman), щоб об'єднати з Т-конекторами і Т-коннектори для підключення до мережного адаптера комп'ютера. Навіть на піку своєї популярності кабель "тонкий Ethernet" зазвичай поставлявся в бухтах, і коннектори до нього приєднував фахівець, монтували мережу, або адміністратор. Процес приєднання BNC-коннектора починається з видалення ізоляції на кінці кабелю з тією метою, щоб залишити оголеними "землю" і мідний сердечник. Після цього по частинах подстиковивается коннектор (кабель пропускається крізь гільзу, клема насаджується на сердечник) і обжимається гільза, так, щоб затиснути кабель і зафіксувати на потрібному місці клему. Для виконання описаної операції служить спеціальний інструмент, схожий на плоскогубці. Він називається обтискними кліщами (crimper).

Приєднання BNC-конекторів (або термінатор) вимагає відповідних навичок, які здобуваються на практиці. Нещільно обтиснуті коннектори легко зісковзують з кабелю або, гірше того, втрачаються, що призводить до порушення електричного контакту. У результаті мережа працює з непостійною продуктивністю і випадковими перебоями, причину яких важко виявити без відповідного обладнання для тестування кабелю. Через подібні порушень сполук "тонкий Ethernet" придбав репутацію примхливої ​​і часом ненадійною мережі.

Термінатор

Це роз'єм (тато) з запаяний у ньому, між центральним і зовнішнім контактами, резистором. Опір резистора повинна дорівнювати хвильовому опору 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 із ланцюжком і контактом на її кінці. Для 10Base5 заземлення одного і тільки одного з термінаторів (точніше, однієї з точок сегмента) обов'язково.

Кабель RG-58 дешевше, ніж RG-8, і має багато різновидів, але, незважаючи на всі ці фактори, "тонкий Ethernet" - "мертва" технологія. Відносна складність реалізації топології "шина" і обмежена швидкість передачі даних по коаксіальному кабелю роблять непрактичним застосування розглянутої технології в сучасних ЛВС.

Технологія ARCNET

ARCNET (Attached Resources Computing Network, обчислювальна мережа з приєднаними ресурсами) - єдина відмінна від Ethernet технологія, використовує коаксіальний кабель. Незважаючи на всі схожість з товстим Ethernet, в мережах ARCNET застосовується кабель RG - 62А / U з хвильовим опором 93 Ом, і кабелі для двох цих мереж не взаємозамінні. ARCNET представляє собою мережу з передачею маркера, яка працює тільки на швидкості 2,5 Мбіт / с і може утворювати суміш з топологій "шина" і "зірка". В даний час мережеве обладнання для ARCNET не проводиться, але свого часу вона була досить працездатним і недорогим мережевим рішенням.

Існуючий стан, при якому коаксіальний кабель досить рідко задіюється в ЛВС, ще не означає, що він повністю вичерпав свою корисність. Антени, радіо і, особливо, кабельне телебачення до цих пір активно його застосовують. Кабель, який доставляє телевізійний сигнал у будинок, - коаксіальний RG - 59 з хвильовим опором 75 Ом. Найчастіше він використовується для широкосмугової передачі (по одному кабелю передаються кілька частотно розділених сигналів одночасно). Цей кабель схожий на "товстий Ethernet", але має інші властивості і потребує інших конекторів. F-коннектори для кабельного телебачення виконані у вигляді штекерів, в той час як BNC - конектори застосовують байонетний механізм кріплення. Багато постачальників кабельного телебачення застосовують один і той же коаксіальний кабель для забезпечення доступу абонентів до Інтернету, а також для передачі телевізійних сигналів. При такому підході коаксіальний кабель під'єднується до кабельного модему, який підключається до комп'ютера Ethernet-кабелем 10BaseT. Однак, незважаючи на те, що коаксіальний кабель може бути частиною мережі Ethernet, не плутайте його з тонким Ethernet, що використовує інший тип коаксіального кабелю і узкополосную передачу.

Кабель з кручений (скрученої пари) пари є на сьогоднішній день стандартом для ЛОМ. У порівнянні з коаксіальним кабелем він простіше в прокладці, підходить для великої кількості різних предметних областей і забезпечує набагато кращу продуктивність. Проте, ймовірно, найбільшою перевагою кручений пари є те, що вона вже використовується незліченною кількістю телефонних систем по всьому світу. Це означає, що величезна кількість підрядників добре знайомі з процедурою монтажу такої проводки, і в нових будинках розводка кабелю для ЛВС може здійснюватися одночасно з прокладанням телефонного кабелю.

На відміну від коаксіального кабелю, який має тільки один провідник, який переносить сигнал, і "землю", кабелі на основі витої пари (ТР, twisted pair), застосовувані в структурованих кабельних мережах, мають до чотирьох пар ізольованих мідних проводів в одній металевої обплетенні або без неї (розрізняють неекранований [UTP] і екранований [STP] кабелі). Кожна пара проводів для захисту від перехідного загасання, викликаного електромагнітними перешкодами від сусідніх пар і зовнішніх джерел, скручується з різним кроком - кількістю витків на дюйм.

Кабель "Twisted Pair" - "Вита пара", складається з "пар" проводів, закручених навколо один одного і одночасно закручених навколо інших пар, в межах однієї оболонки. Кожна пара складається з дроту, іменованого "Ring" і дроту "Tip". (Назви походять із телефонії). Кожна пара в оболонці має свій номер, таким чином, кожен дріт можна ідентифікувати як Ring1, Tip1, Ring2, Tip2, і т.д. Додатково до нумерації дротів кожна пара має свою унікальну кольорову схему:

Синій / білий з синьою смугою для 1-ої пари;

Оранжевий / білий з помаранчевою смугою - для 2-ї;

Зелений / білий із зеленою смугою - для 3-ї;

Коричневий / білий з коричневою смугою - для 4-й.

І так далі до 25 пар. Для кожної пари проводів Ring-кабель пофарбований в основний колір зі смужками додаткового, а Tip-провід - навпаки. Наприклад, для пари 1 Ring1-кабель буде синій з білими смужками, а Tip1-провід - білий з синіми смужками. На практиці, коли кількість пар невелика (4 пари), часто не застосовується фарбування основного дроту смужками кольору додаткового. У цьому випадку дроти мають колір в парах: Синій і білий з синіми смужками Оранжевий і білий з помаранчевими смужками Зелений і білий з зеленими смужками Коричневий і білий з коричневими смужками.

Для позначення діаметра проводу часто застосовується американська міра - AWG (American Wire Gauge) (gauge-калібр, діаметр). Нормальний дріт для використання в 10Base-T відповідає 22 або 24 AWG. Причому чим менше діаметр проводу, тим більше ця величина. Згідно зі стандартами, провід ділиться на кілька категорій за своєю "пропускної спроможності".

Зазвичай на дроті написано, до якої категорії він відноситься. Наприклад: "... CATEGORY 5 UTP ..." Міжнародний стандарт ISO / IEC 11801 - еквівалентний EIA/TIA-568.

Неекранована вита пара (UTP)

Зовнішня оболонка кабелю "вита пара" може бути або порівняно тонкої, як у неекранованої кручений пари (UTP, unshielded twisted-pair), або товстою, як у екранованої кручений парі (STP, shielded twisted-pair). З цих двох типів кабелю більш часто використовується UTP. Більшість офісних мереж Ethernet побудовані на UTP. Кабель UTP використовує мідні провідники діаметром 22 або 24 за шкалою AWG з характеристичним імпедансом 100 Ом. Оболонка може бути пленумной і непленумной.

Крім основних специфікацій, стандарт TIA/EIA-Т568-А визначає рівні продуктивності для кабелю UTP, згідно з якими кабель поділяється на п'ять категорій. Чим вище категорія кабелю, тим ефективніше він може передавати дані. Основна відмінність між категоріями кабелю полягає в кількості витків кожної пари проводів. У табл. перераховані категорії, визначені в стандарті T568-А, їх швидкісні характеристики і області застосування.

Кабель категорії 3 традиційно використовується в телефонії, також він придатний для мереж Ethernet 10BaseT, які функціонують на швидкості 10 Мбіт / с. Категорія 3 не підходить для смуги пропускання 100 Мбіт / с мережі Fast Ethernet, виключаючи випадок 100BaseT4, який спеціально розроблений з розрахунку на кабель цієї категорії. Тільки 100BaseT4 (а також вкрай малоуспішних протокол 100VG-AnyLAN) можуть працювати з цим кабелем, так як вони задіють усі чотири пари проводів для передачі даних, в той час як стандартні технології застосовують тільки дві пари.

Кабель категорії 4 забезпечує незначне збільшення продуктивності в порівнянні з категорією 3, і у свій час підтримувався мережами Token Ring.

Більшість сучасних UTP - мереж побудовані на кабелі категорії 5, так як він забезпечує значний приріст швидкодії і підтримує передачу з частотою до 100 МГц. Навіть якщо на даний момент мережа використовує 10BaseT, більшість адміністраторів воліють кабель категорії 5, передбачаючи майбутній перехід на Fast Ethernet або іншу високошвидкісну технологію.

Примітка:

Хоча поділ на категорії TIA / EIA відноситься в основному тільки до кабелю, інші мережеві компоненти, пов'язані з мережевому середовищі передачі даних, також розбиваються на категорії. Для створення кабельної системи, повністю сумісної з категорією 5, потрібно, щоб усі коннектори, настінні розетки, комутаційні панелі і інші компоненти також відповідали категорії 5.

Стандарти, наступні за категорією 5

У той час як кабель категорії 5 успішно використовується в мережах з пропускною здатністю 100 Мбіт / с, таких як Fast Ethernet, технологія продовжує розвиватися. І сьогодні доступні пристрої для Gigabit Ethernet, що забезпечує пропускну здатність 1 Гбіт / с (1000 Мбіт / с). Щоб пристосуватися до цих ультрависокою швидкостям, класифікація кабелю UTP також продовжує розширюватися. Однак процес розробки і прийняття стандартів TIA / EIA повільніше (набагато), ніж темпи розвитку технології, в результаті чого на ринку присутні види кабелю, що виходять за межі самої високої з діючих на сьогодні категорій - категорії 5. Їх статус ще не визначений офіційними стандартами.

Компанія Anixter, Inc., Що грає видну роль у розвитку стандартів TIA / EIA, розробила свою власну класифікацію кабелю. У ній кабель, на противагу категоріям, розбивається на рівні (levels). У табл. перераховані рівні, пропоновані Anixter, які слідують за поточною 5 категорією.

Level 5 подвоює смугу частот, певну категорією 5, до 200 МГц, щоб відповідати міжнародному стандарту ISO 11801. Кабелі цього рівня забезпечують пропускну здатність до 1,2 Гбіт / с, що дозволяє використовувати їх для передачі інформації в мережах Gigabit Ethernet. Устаткування, що підтримує цей стандарт, нині називається удосконаленої категорією 5 (Category 5 Enhanced або Category 5Е). Крім зазначеного існують й інші назви. Level б збільшує ширину смуги частот до 350 МГц, а Level 7 - до 400 МГц. Зараз на ринку можна знайти кабель, для позначення рівня продуктивності якого прийнята дана класифікація.

TIA / EIA також працює над розширенням стандарту, яке, по всій видимості, не буде відповідати рівням Anixter. Удосконалена категорія 5 включає перевірку на перехресні наведення, для яких частіше використовується термін "перехідне загасання", а саме перехідне затухання на ближньому кінці (NEXT, near-end crosstalk), перехідне затухання на дальньому кінці (FEXT, far-end crosstalk) і втрати на відображення ("зворотне затухання) сигналу (RL, return loss). Категорія б введена, щоб подвоїти смугу частот категорії 5 до 200 МГц, а категорія 7 (стандарт якої знаходиться ще тільки на ранніх стадіях розробки) - до 750 МГц. На справжній момент устаткування, який відповідає цим специфікаціям, ще не виробляється.

Схема розташування контактів конекторів

Кабель "витаючи пара" завершується на обох кінцях коннекторами IU - 45 (R3 - акронім для Registered 3ack, стандартний штекер) - це 8-контактна версія 4-контактного коннектора І-11 для стандартного телефонного кабелю. Схема розташування контактів для конекторів, яка також визначається в стандарті TIA/Е1А-T568-А, наведена на рис. Вона відома під назвою призначення контактів 5б8А. Однак інші стандарти, що передують Т1А/EIA-Т568-А, передбачають альтернативну схему розташування висновків.

Вилка "RJ-45" ​​схожа на вилку від імпортних телефонів, лише трохи більшого розміру і має вісім контактів.

1 - контакти 8 шт.

2 - фіксатор роз'єму

3 - фіксатор дроти

Вид з боку контактів

Контакт 1

2

3

4

5

6

7

Контакт 8

Вид з боку кабелю

Вид спереду

На новій, невикористаною вилці, контакти

виходять за межі корпусу.

У процесі обтиску, вони будуть втоплені всередину

корпусу, проріжуться ізоляцію (2) проводи й

встромлятися в жилу (1).

Вилки діляться на екрановані і неекрановані, зі вставкою і без, для круглого й для плоского кабелю, для одножильного і для багатожильного кабелю, з двома і з трьома зубцями.

Корисно разом з вилкою на кабель встановлювати захисний ковпачок.

Для захисту кабелю від можливого переломлення в місці кріплення вилки RJ-45 застосовується захисний ковпачок. Випускається різних кольорів, що зручно для маркування кабелю і буває як розбірного, так і неразборного типу. Ковпачок неразборного типу необхідно надягати на кабель до установки вилки. Розбірний ковпачок складається з двох половинок з замком і його можна встановити після монтажу вилки на кабель.

Розплетені і розташовані у відповідності з обраним вами способом, проводи кабелю вставляються у вставку до упору, зайве обрізається, потім вставка разом з кабелем вставляється у вилку. Вилка обжимається. При даному способі монтажу довжина розплітання виходить мінімальної, монтаж простіше і швидше, ніж при використанні звичайної вилки без вставки. Така вилка дещо дорожче ніж звичайна.

Стандарт USOC визначає оригінальну схему, яка застосовується в США для передачі мови. Така конфігурація не підходить для передачі двійкових даних в ЛВС, тому що, незважаючи на те, що контакти 3 і 6 приєднуються до однієї парі проводів, контакти 1 і 2 з'єднуються з різними парами. Компанія AT & T виявила цей недолік, коли почала проводити дослідження придатності використання в локальних мережах існуючої телекомунікаційної інфраструктури. AT & T опублікувала в 1985 році свій стандарт, названий 258А. Він передбачає нову схему розташування контактів, в якій відповідні висновки з'єднуються з однаковими парами. TIA / EIA, яка була утворена в 1985 році після розвалу AT & T, опублікувала цей стандарт в 1995 в якості додатку до TIA/EIA-T568-А. Він отримав назву Т568-В. Таким чином, схема розташування контактів, сьогодні відома як Т568 - В, може здатися більш нової, ніж 568А, хоча насправді вона більш стара. Схема Т568-В стала широко застосовуватися в США ще до публікації стандарту TIA/EIA-T568-А.

Як можна бачити на рис., Стандарт USOC використовує інше розташування кручених пар, у той час як схеми розташування контактів 568А і 568В однакові, за винятком переставлених місцями зеленої та помаранчевої кручених пар. Таким чином, два стандарти функціонально ідентичні і не один з них не має переваги перед одним до тих пір, поки обидва кінці кабелю використовують однакову схему розташування контактів. Готовий кабель промислового виготовлення сумісний з будь-яким з цих двох стандартів. Кабель USOC також зараз випускається, але він не підходить для застосування в ЛВС або інших мережах передачі даних.

У більшості випадків кабель з кручений пари монтується прямо направлено, тобто так, щоб кожен контакт одного коннектора з'єднувався з відповідним йому контактом іншого коннектора. Тим не менш, в типовій мережі комп'ютери використовують різні пари проводів для передачі і прийому даних. При зв'язку двох машин передається сигнал, генерований кожним комп'ютером, повинен бути поданий на приймаючі контакти іншого комп'ютера. Це означає, що передає і приймає пари проводів повинні бути перехрещені. Кабелі монтуються прямо направлено з-за того, що схрещування може виконуватися концентратором. Однак, якщо необхідно з'єднати два комп'ютери безпосередньо, без допомоги концентратора, то для цього використовується крос-кабель (crossover cable), інакше званий перехресним або різноспрямованим, в якому відповідні пари проводів перехрещені.

Завдяки тому, що кожен контакт в прямому кабелі з'єднаний з відповідною йому контактом на іншому кінці, колір проводу не має значення. У силу цієї обставини, коли купується готовий кабель, схеми розташування контактів 568А і 568В будуть функціонувати однаково. Застосування кабелю з бухти є тим випадком, коли має значення, який з стандартів взятий за основу. Однакові кольори на різних кінцях кабелю треба з'єднувати з однаковими контактами, - так буде отримано прямонаправленное з'єднання. Вибір будь-якого одного стандарту і дотримання його дозволить уникнути плутанини, яка може призвести до непрацюючих з'єднанням.

Приєднання конекторів до кабелю вимагає наявності обтискних інструментів, подібних використовуваним для коаксіального кабелю. За винятком того, що вони більш складні, тому що мають справу з вісьмома провідниками замість двох. Тим не менш, готовий фабричний кабель з кручений пари зустрічається набагато частіше, ніж готовий кабель "тонкий Ethernet". Адміністратор мережі, що не має досвіду роботи з обтискними кліщами, може легко придбати кабель типу "вита пара" із заздалегідь приєднаними коннекторами з широкого діапазону марок, довжин і забарвлень.

Екранована вита пара (STP)

STP - це кабель з опором змінному електричному струму 150 Ом, що підтримує додаткове екранування, яке захищає сигнали від електромагнітних перешкод (EMI), що викликаються електричними двигунами, електропроводкою та іншими джерелами. Спочатку застосовується в мережах Token Ring, STP також призначений для прокладки в тих місцях, де кабель UTP не може забезпечити достатньої перешкодозахищеності.

Екранування в кабелі STP - не просто додатковий шар ізоляції, як вважають багато хто. Навпаки, проведення усередині кабелю укладені в металеву оплітку, яка має таку ж провідність, як і мідні дроти. Коли ця оплетка правильно заземлена, вона, як антена, перетворює навколишні шуми в електричний струм. Цей струм наводить рівні за значенням і зворотні у напрямку струми в кручених парах. Протилежно спрямовані струми нейтралізують один одного, в результаті перешкоди не впливають на сигнал, що передається по проводах.

Баланс між протилежно спрямованими струмами дуже важливий. Якщо струми не збігаються повністю, то сумарний струм може бути інтерпретований як шум і зможе вплинути на якість сигналу, що передається по кабелю. Щоб струми були збалансовані, з'єднання, взяте в цілому, має бути захищений і правильно заземлене. Ця умова означає, що всі компоненти, залучені у з'єднання, такі як коннектори і настінні розетки, повинні бути також екрановані. Також життєво важливо, щоб кабель був прокладений правильно, тобто, як слід заземлений, і екранування було без розривів і пошкоджень.

Захист від електромагнітних завад в кабелі STP може здійснюватися екранами двох типів: фольгою або металевою сіткою. Металева сітка - більш ефективний екран, але вона збільшує вагу, діаметр і вартість кабелю. Кабель, екранований фольгою, іноді називається загородженої кручений парою (ScTP, sctrrnrd twisted-pair) або фольгтрованной кручений парою (FTP, foil twisted-pair). Він тонше, легше і дешевше, але разом з тим менш ефективний, і його легше пошкодити. В обох випадках процес монтажу STP складніше порівняно з UTP, так як треба намагатися не перегнути кабель занадто сильно, щоб уникнути пошкодження екрана. Кабель також може бути схильний до підвищеного загасання і інших проблем через те, що ефективність екранування сильно залежить від безлічі факторів, включаючи матеріал і товщину екрану, тип і місце розташування джерела EMI, спосіб заземлення Класифікація кабелів STP була визначена IBM в ході розробки протоколу Token Ring . Відповідно до стандарту кабель STP ділиться на кілька типів:

Туре 1А. Дві пари проводів 22 AWG, кожна з яких загорнута у фольгу, з екрануючим шаром (фольги або металевої сітки) навколо обох пар і зовнішньої захисною оболонкою з полівінілхлориду (PVC) або тефлону.

Туре 2А. Дві пари проводів 22AWG, окремо загорнутих у фольгу, з екрануючим шаром (фольги або металевої сітки) навколо обох пар плюс чотири додаткові пари проводів 26 AWG для передачі мови. Все це усередині полівінілхлоридної або тефлоновою оболонки.

Туре 6А. Дві виті пари 22 AWG з екраном з фольги або сітки навколо обох пар і зовнішньою ізоляцією РЧС або в пленумном виконанні (тефлону).

Туре 9А. Дві виті пари 26 AWG з екраном з фольги або сітки навколо обох пар і зовнішньої PVC або тефлоновою оболонкою.

Примітка:

Стандарт TIA/EIA-Т568-А визнає тільки два типи кабелю STP з цього списку: Туре 1А, застосовуваний для магістралей і горизонтальної кабельної розводки, і Туре 6А для комутаційних кабелів.

Мережі Token Ring на базі STP використовують великі, запатентовані коннектори IDC (IBM Data Connector). Однак, у зв'язку з відсутністю кабелю в бухтах і складністю процесу прокладки більшість сучасних мереж Token Ring застосовують спільно з ними стандартний кабель UTP з чотирьох пар замість STP.

Оптоволоконний кабель

Оптоволоконний кабель разюче відрізняється від усіх видів кабелю, розглянутих раніше в цьому розділі, так як перенесення електричних сигналів по мідних провідників у ньому не використовується. Замість цього для передачі двійкових даних застосовуються світлові імпульси. У силу того, що оптоволоконний кабель використовує світло (фотони) замість електрики, майже всі проблеми, властиві мідному кабелю, такі як електромагнітні перешкоди, перехресні перешкоди (перехідне затухання) і необхідність заземлення, повністю усуваються. До того ж, надзвичайно зменшується погонное загасання, дозволяючи протягувати оптоволоконні зв'язку без регенерації сигналів на багато великі дистанції, що досягають 120 км.

Оптоволоконний кабель ідеально підходить для створення мережевих магістралей, і особливо для з'єднання між будівлями, так як він нечутливий до вологості та інших зовнішніх умов. Також він забезпечує підвищену в порівнянні з міддю таємність переданих даних, оскільки не випускає електромагнітного випромінювання, і до нього практично неможливо підключитися без руйнування цілісності.

Недоліки оптоволокна в основному пов'язані з вартістю його прокладання та експлуатації, які зазвичай набагато вище, ніж для мідної середовища передачі даних. Ця різниця стала звичною, тим не менш, в останні роки вона стала згладжуватися. Сама оптоволоконна середу тільки злегка дорожче UTP категорії 5. Але незалежно від зазначених переваг і недоліків застосування оптоволокна приносить із собою інші проблеми, такі як процес прокладки. Розводка оптоволоконного кабелю в основному нічим не відрізняється від укладання мідного, але приєднання конекторів вимагає принципово іншого інструмента і технічних навичок.

Оптоволоконний кабель відомий вже довгий час, його підтримували навіть ранні стандарти Ethernet для пропускної здатності 10 Мбіт / с. Перший з них отримав назву FOIRL (Fiber-Optic Inter-Repeater Link), а наступний - 10BaseF. Незважаючи на це, оптоволокно позиціонується як високошвидкісна мережева технологія, і сьогодні фактично всі застосовувані протоколи Канального рівня використовують його в тій чи іншій формі. Ось деякі з них:

Fast Ethernet (100BaseFX);

Gigabit Ethernet (1000BaseFX);

Token Ring;

Fiber Distributed Data Interface (FDDI);

100VG-AnyLAN;

Asynchronous Transfer Mode;

Fibre Channel.

Як і мідний, оптоволоконний кабель зазвичай застосовується в мережах топології "шина" або "зірка", хоча протокол FDDI популяризує "подвійне кільце" (double ring), яке з метою забезпечення відмовостійкості складається з двох резервних "кілець", за яким трафік передається в протилежних напрямках.

Оптоволоконний кабель складається з осердя, зробленого зі скла (кварцу) або полімеру, оболонки, що оточує сердечник, потім йде шар пластикової прокладки і волокна з кевлара для додання міцності. Вся ця структура поміщена всередину тефлоновою або полівінілхлоридної "сорочки", як показано на рис. 4.11. Геометрія і властивості серцевини і оболонки дають можливість передавати сигнал на відносно великі відстані. Показник заломлення сердечника трохи вище, ніж в оболонки, що робить внутрішню поверхню оболонки відбиває. Коли світловий імпульс передається по сердечникові, він відбивається від оболонки і розповсюджується далі. Відбиття світла дозволяє згинати кабель під різними кутами, при цьому сигнал може як і раніше передаватися без втрат.

1 - сердечник

2 - відбиває оболонка

3 - покриття первинного буфера

4 - покриття вторинного буфера 900μ

Існує два типи оптоволоконного кабелю: одномодовий (singlemode) і багатомодовий (miltitmode). Основна відмінність між ними полягає в товщині сердечника і оболонки. Одномодовий світловод зазвичай має товщину близько 8,3 / 125 мікрон, а багатомодове волокно - 62,5 / 125 мікрон. Ці значення відповідають діаметру осердя та діаметром разом узятих сердечника і оболонки. Світловий промінь, що поширюється по порівняно тонкому сердечникові одномодового кабелю, відбивається від оболонки не так часто, як це відбувається в більш товстому сердечнику багатомодового кабелю. Сигнал, який передається одномодовим кабелем, генерується лазером, і являє собою хвилю тільки однієї довжини, у той час як багатомодові сигнали, що генеруються світлодіодом (LED, 1ight-emitting diode), переносять хвилі різної довжини. Ці якості дозволяють одномодовому кабелю функціонувати з більшою пропускною здатністю в порівнянні з багатомодовим і долати відстані в 50 разів довше.

З іншого боку, одномодовий кабель набагато дорожче і має порівняно великий радіус вигину в порівнянні з багатомодовим, що робить роботу з ним незручною. Більшість оптоволоконних мереж використовують багатомодовий кабель, який хоча і поступається за продуктивністю одномодовому, але зате значно ефективніше, ніж мідний. Телефонні компанії та кабельне телебачення, тим не менше, прагнуть застосовувати одномодовий кабель, так як він може передавати більшу кількість даних і на більш довгі дистанції.

Зазвичай для оптоволоконного кабелю використовуються ST-конектори (straight tip, прямий штир). Це - бочкоподібні з'єднувачі з байонетний системою кріплення, як показано на рис. з права. Більш новий тип роз'ємів називається SC-конектори (subscritber connector). В даний час він здобуває все більшу популярність. SC-коннектори мають прямокутну форму і вставляються в гніздо, де просто фіксуються (метод "Push-Pull") засувкою. Рис. з ліва.

Коннектори можуть приєднуватися до оптоволоконного кабелю кількома способами: або з застосуванням опресовувальні монтажних засобів, або з використанням епоксидного клею. На відміну від інструменту для обтиску мідного кабелю, який можна придбати за суму близько 100 $, аналогічний набір інструментів для оптоволоконного кабелю буде коштувати 1000 $.

В даний час сфера застосування оптоволоконного кабелю в основному обмежена високошвидкісними мережевими магістралями. Для горизонтальної кабельної розводки він використовується не часто в силу високої вартості установки та обслуговування. Однак у цій галузі дана технологія має великий потенціал. Застосування оптоволоконного кабелю дає проектувальникам мережі свободу, яка ніколи не може бути досягнута за допомогою мідного кабелю. У силу того, що оптоволокно дозволяє сегментами мати довжину багато більшу, ніж 100 метрів у сегментів UTP, відпадає необхідність у використанні телекомунікаційних монтажних шаф з комутаторами чи концентраторами, розподілених по всій мережі.

Замість цього горизонтальна розводка може починатися від настінних розеток і зводитися безпосередньо в центральну апаратну кімнату, де будуть знаходитися всі мережеві комутаційні панелі, концентратори, комутатори, маршрутизатори і інші подібні пристрої. Така кабельна система називається локалізованої магістраллю (collapsed backbone). Це рішення явно краще, оскільки основна технічна підтримка мережевої інфраструктури проводиться тільки в одному місці, а не розподіляється по всіх віддаленим областям мережі.

Прокладка мережевого кабелю може бути простою, якщо треба просто купити в комп'ютерному магазині декількох готових кабелів і прикріпити їх до плінтуса, або складною у випадку, коли необхідно з'єднати з мережевою магістраллю тисячу робочих станцій в офісній будівлі з безліччю приміщень. Як згадувалося раніше в цій главі, прокладка кабелю - це частина процесу створення ЛОМ, яка зазвичай доручається сторонніх фахівців, але не через те, що це технічно дуже важке робота. Просто вона втомлює і вимагає багато часу. Однак, як і більшість професіоналів, укладальники кабелю з відповідним інструментом і навичками можуть зробити всю роботу так, що з боку здаватиметься, що це легко і швидко.

Незважаючи на те, що для невеликої мережі може використовуватися готовий кабель, прихована внутрішня проводка (коли кабель захований в стіни і стелі) використовує кабель в бухті. Створення такої проводки (передбачається, що буде застосований будь-якої загальнодоступний сьогодні тип кабелю, такий як UTP або оптоволокно) має включати в себе декілька основних етапів.

Продумати план, що описує місце розташування кабельних вузлів, куди будуть сходитися всі кабелі, і настінних розеток.

Прокласти кабель через стіни і стелі до кожної робочої станції.

3. Встановити настінну розетку поряд з кожною робочою станцією і приєднати кінець кабелю до контактів розетки.

У кабельному вузлі розмістити на стіні комутаційну панель і вставити кожен підведений кабель у роз'єм панелі.

Протестувати кожне з'єднання з застосуванням відповідного устаткування.

Використовуючи готові фабричні комутаційні кабелі, з'єднати порти комутаційної панелі з відповідним концентратором, а комп'ютери - з гніздами настінних розеток. Звичайно, даний опис значно спрощує процес, через що варто розглянути деякі етапи більш детально.

Планування

Планування - це окрема, найбільш важлива частина процесу створення всієї мережі. Необхідно знати точне розташування кожного абонентського відводу кабелю, при цьому краще, якщо воно буде зазначено на плані поверху, з тим, щоб його можна було відстежити під час прокладання мережі. Через стіни і стелі можуть бути пропущені сотні ідентичних кабелів, і якщо не буде відповідної організації справи, то результатом стане безлад. План повинен бути розроблений з урахуванням вимог протоколу Канального рівня, правил експлуатації будинку та пожежної безпеки для того, щоб надалі не довелося витягувати всі кабелі. Звичайно, можуть виникнути сюрпризи, викликані плануванням приміщень і конструкцією будівлі, які змусять змінити план у середині його здійснення. Але ж для цього в бюджеті і передбачений 10%-ний резерв, чи не так?

Безпосередньо сам процес протягання кабелю починається від місця розміщення сервера або інформаційного центру, де планується розмістити комутаційну панель. Комутаційна панель або матч-панель (patch panel) - це вмонтоване в стіну конструкція, яка містить гнізда для всіх планованих до укладання кабелів. Вона і буде кабельним вузлом - місцем початку всіх кабелів.

Кабель зазвичай поставляється у великих бухтах. Розташувавши цю бухту близько комутаційної панелі, можна почати змотувати кабель і протягувати його до місця розташування першого відводу. Як це буде робитися, залежить від планування будівлі. У сучасному офісі з порожніми стінами і підвісними стелями кабель зазвичай простягається над стелею до приблизно оціненого місця розташування відводу, а потім по стіні опускається вниз до отвору під настінну розетку.

Однак, перш ніж почати проштовхувати кінець першого кабелю над підвісною стелею, треба переконатися, що він позначений. Більшість укладальників кабелю застосовують різні липкі наклейки з яких-небудь кодом, за яким вони зможуть надалі здійснити його ідентифікацію. Разом з кабелем можна протягнути довгу стрічку або мотузку, яку згодом можна використовувати, якщо знадобиться прокласти додатковий кабель в той же саме місце. Тоді досить приєднати кабель до одного кінця стрічки і потягнути за інший кінець.

Один з інструментів, необхідний для протягання кабелю над підвісною стелею, являє собою тонкий телескопічний жердину довжиною 10 або 15 футів (близько 3 або 4,5 м) з затиском на кінці для фіксації кабелю. Передній кінець кабелю приєднується до жердини, що знаходиться в зібраному стані. Потім жердину розсовується над стелею у всю свою довжину. Цей інструмент зручний у тих ситуаціях, коли треба прокласти кабель, не розраховуючи на кого-небудь ще. Без нього довелося б приставити драбину, потім як можна далі прокинути над стелею петлю кабелю, а потім взяти ще одні сходи, щоб прийняти кабель на протилежній стороні кімнати.

Коли кабельна розводка проводиться над підвісною стелею, необхідно опустити кожен кабель по внутрішній стороні стіни до настінної розетки. Для цієї мети застосовується ще один інструмент, званий fish tape. Він схожий на шматок дроту, який використовують водопровідники для чищення труб, і теж має затиск для фіксації кабелю на кінці. Дріт досить гнучка (схожа на мірну лінійку) для того, щоб проштовхнути кабель усередині стіни від стелі до підлоги або навпаки. Як тільки відрізок кабелю досягне настінної розетки, протягуються ще кілька додаткових метрів, щоб послабити натяг, і кабель відрізається від бухти, причому треба не забути позначити кінець таким самим кодом, як і початок.

На кожному етапі цього процесу можуть зустрітися непередбачувані труднощі. Може виявитися, що стіни пронизані дерев'яними або металевими цвяхами, або мають горизонтальні бар'єри на півдорозі між стелею і підлогою. Усередині підвісних стель кабелю, можливо, доведеться огинати кріплення світильників або інші перешкоди.

Монтаж обладнання

Коли кабель протягнуть, необхідно його оконцевать і приєднати до відповідних пристроїв. З боку робочої станції кабель зазвичай закінчується в настінної розетки. Настінна розетка (wall plate) містить гнізда, в які вставляється кабель. Вона або закріплюється на стіні, або закладається прямо в поверхню стіни. Розетка зазвичай має модульну конструкцію і може містити до чотирьох гнізд. У неї можна встановлювати гнізда декількох видів для підтримки з'єднань різного типу. Залежно від мети це можуть бути з'єднання для передачі мови або двійкових даних. При застосуванні UTP кожен дріт у кабелі приєднується до контакту коннектора (згідно зі схемою розташування контактів, обраної заздалегідь), потім коннектор вставляється в розетку, а розетка вже монтується на стіні.

Іншим кінцем кабель сполучається з комунікаційної панеллю. Комутаційна панель виконує ті ж функції, що й настінна розетка, тільки в неї більше гнізд. Патч-панель не є концентратором,

між її портами немає ніяких зв'язків. Це просто зручний спосіб відслідковувати початок кабелю. При приєднанні кабелю до патч-панелі окремі дроти заправляються в певні гнізда (згідно зі схемою розташування контактів, ідентичною застосовуваної в настінної розетки) за допомогою спеціального інструменту. Цей інструмент одночасно міцно вставляє провід в гніздо, створює з'єднання і відрізає надлишки. Порти комутаційної панелі краще позначити, щоб знати, куди йде кабель.

Після забивання кінців кабелю потрібно протестувати правильність сполук. Це можна зробити, просто підключивши до неї комп'ютер, але професійні монтажники кабельної мережі застосовують спеціальне устаткування для тестування, яке оцінює якість з'єднання.

Аналізатор мережі може допомогти в діагностиці багатьох типів мережевих проблем, але він покладається на те, що фізична мережа функціонує правильно. Коли проблема полягає в кабелі, що формує мережу, потрібні різні види пристроїв, що мають назву "тестер кабелю". Тестери кабелю зазвичай представляють собою утримувані в руках пристрої, які приєднуються до мережі, щоб виконати різні діагностичні тести провідності мережевого кабелю. Існує широкий вибір пристроїв, що значно відрізняються за вартістю і функціональними можливостями. Прості пристрої доступні за ціною в кілька сотень доларів, у той час як моделі верхньої лінійки можуть коштувати кілька тисяч доларів. Деякі комбіновані тестери можна приєднувати до різних типів мережевого кабелю, таким як неекранована вита пара (UTP), екранована вита пара (STP) і коаксіальний кабель, в той час як інші здатні перевіряти тільки один тип кабелю. Для абсолютно різних технологій передачі сигналів, таких як оптоволоконний кабель, необхідно окремий пристрій.

Тестери кабелю розраховуються на застосування до певних стандартів кабелю, такими як категорія 5, тому вони можуть визначити, чи відповідає продуктивність кабелю стандарту. Це називається випробуванням продзвонювання. Під час установки кабелю відповідний спеціаліст тестує кожну зв'язок, щоб переконатися в її правильній роботі, і перевіряє відсутність проблем, які можуть бути викликані якістю самого кабелю або природи його встановлення. Наприклад, хороший тестер кабелю перевіряє електричний шум, що викликається близькорозташованих лампами денного світла або іншим електричним устаткуванням, перехресні перешкоди від сигналів у сусідніх жилах, загасання, викликане надмірно довгими сегментами кабелю або невідповідної категорією кабелю, короткі замикання і обриви кабелю, представлені певним рівнем ємнісного опору .

Крім перевірки життєздатності розводки кабельної мережі, тестери кабелю є хорошим засобом для виявлення проблем з кабелем. Наприклад, тестер, що функціонує як рефлектометр, може визначити обрив або коротке замикання в кабелі, передаючи високочастотний сигнал і вимірюючи кількість часу, що минув до того моменту, як відбитий сигнал повернеться назад. Використовуючи цю техніку, можна визначити, на якій відстані від тестера в кабелі стався обрив або виникла інша несправність. Знаючи, що проблема розташована на відстані, наприклад 20 м, можна уникнути перевірки кожного метра кабелю, що йде до цього місця. Деякі тестери також можуть допомогти визначити маршрут, по якому кабель проходить через стіни або стелі. Для цього використовується звуковий генератор, який посилає по кабелю сильний сигнал, який може вловити тестер, якщо буде розташований поблизу від кабелю.

З цього моменту все готово для приєднання кабелю до відповідних пристроїв. За допомогою комутаційних кабелів, які або купуються, або виготовляються самостійно з кабелю в бухтах, настінна розетка з'єднується з комп'ютером, а порт комутаційної панелі - з концентратором, комутатором або іншим пристроєм в інформаційному центрі.

Більш повна картина

Процес створення кабельної системи може бути набагато складніше описаного в цьому розділі. Розглянутий приклад демонструє розгортання горизонтальної кабельної розводки тільки в межах одного робочого майданчика. Велика корпоративна мережа може складатися з безлічі таких горизонтальних розводок, з'єднаних магістраллю, що проходить між поверхами будівлі або навіть між будинками.

Список літератури:

К. Закері - Комп'ютерні Мережі, Модернізація, Пошук Несправностей

В. Леонтьєв - Новітня Енциклопедія Персонального Комп'ютера

Сайти:

http://www.ixbt.com/

http://www.ecolan.ru/

http://www.techno.spb.ru/