Основні групи кабелів, які використовуються в локальних мережах, комп’ютерна документація від а до я
Основні групи кабелів, які використовуються в локальних мережах
На сьогоднішній день переважна частина комп'ютерних мереж використовує для з'єднання проводи або кабелі. Вони виступають в якості середовища передачі сигналів між комп'ютерами. Існують різні типи кабелів, які задовольняють потреби всіляких мереж, від малих до великих.
У широкому асортименті кабелів неважко заплутатися. Так, фірма Belden, провідний виробник кабелів, публікує каталог, де пропонує більше 2200 їх типів. На щастя, в більшості мереж застосовуються тільки три основні групи кабелів:
- коаксіальний кабель (coaxial cable);
- кручена пара (twisted pair):
- неекранована (unshielded);
- екранована (shielded);
- оптоволоконний кабель (fiber optic).
Коаксіальний кабель
Не так давно коаксіальний кабель був найпоширенішим типом кабелю. Це пояснювалося двома причинами. По-перше, він був відносно недорогим, легким, гнучким і зручним у застосуванні. А по-друге, широка популярність коаксіального кабелю привела до того, що він став безпечним і простим в установці.
Найпростіший коаксіальний кабель складається з мідної жили (core), ізоляції, її навколишнього, екрану у вигляді металевої сітки і зовнішньої оболонки. Якщо кабель, крім металевого обплетення, має і шар фольги, він називається кабелем з подвійною екранізацією. При наявності сильних перешкод можна скористатися кабелем з учетверенной екранізацією. Він складається з подвійного шару фольги та подвійного шару металевого обплетення.
Деякі типи кабелів покриває металева сітка - екран (shield). Він захищає передаються по кабелю дані, поглинаючи зовнішні електромагнітні сигнали, звані перешкодами або шумом. Таким чином, екран не дозволяє перешкод спотворити дані.
Електричні сигнали, що кодують дані, передаються по жилі. Жила - це один провід (суцільна) або пучок проводів. Хмарно жила виготовляється, як правило, з міді.
Жила оточена ізоляційним шаром, який відокремлює її від металевої сітки. Обшивка грає роль заземлення і захищає жилу від електричних шумів (noise) і перехресних перешкод (crosstalk). Перехресні перешкоди - це електричні наведення, викликані сигналами в сусідніх проводах.
Провідна жила і металева оплетка не повинні стикатися, інакше відбудеться коротке замикання, перешкоди проникнуть в жилу, і дані зруйнуються. Зовні кабель покритий непровідним шаром - з гуми, тефлону або пластику.
Коаксіальний кабель більш стійка до перешкод, загасання сигналу в ньому менше, ніж в кручений парі. Загасання (attenuation) - це зменшення величини сигналу при його переміщенні по кабелю.
Як вже говорилося, плетені захисна оболонка поглинає зовнішні електромагнітні сигнали, не дозволяючи їм впливати на передані по жилі дані, тому коаксіальний кабель можна використовувати при передачі на великі відстані і в тих випадках, коли високошвидкісна передача даних здійснюється на нескладному обладнанні.
Типи коаксіальних кабелів
Існує два типи коаксіальних кабелів:- тонкий коаксіальний кабель;
- товстий коаксіальний кабель.
Тонкий коаксіальний кабель
Тонкий коаксіальний кабель - гнучкий кабель діаметром близько 0,5 см (близько 0,25 дюймів). Він простий в застосуванні і годиться практично для будь-якого типу мережі. Підключається безпосередньо до платам мережевого адаптера комп'ютерів.
Тонкий (thin) коаксіальний кабель здатний передавати сигнал на відстань до 185 м (близько 607 футів) без його помітного спотворення, викликаного загасанням.
Виробники обладнання виробили спеціальне маркування для різних типів кабелів. Тонкий коаксіальний кабель відноситься до групи, яка називається сімейством RG-58, його хвильовий опір дорівнює 50 Ом. Хвильовий опір (impedance) - це опір змінному струмі, виражене в Омасі. Основна відмінна риса цього сімейства - мідна жила. Вона може бути суцільною або складатися з декількох переплетених проводів.
Використовується в мережах ArcNet®
Товстий коаксіальний кабель
Товстий (thick) коаксіальний кабель - щодо жорсткий кабель з діаметром близько 1 см (близько 0,5 дюймів). Іноді його називають «стандартний Ethernet», оскільки він був першим типом кабелю, що застосовуються в Ethernet - популярної мережевої архітектури. Мідна жила цього кабелю товщі, ніж у тонкого коаксіального кабелю.
Чим товщі жила у кабелю, тим більшу відстань здатний подолати сигнал. Отже, товстий коаксіальний кабель передає сигнали далі, ніж тонкий, - до 500 м (близько 1 640 футів). Тому товстий коаксіальний кабель іноді використовують в якості основного кабелю [магістралі (backbone)], який з'єднує кілька невеликих мереж, побудованих на тонкому коаксіальному кабелі.
Порівняння двох типів коаксіальних кабелів
Як правило, чим толше кабель, тим складніше з ним працювати. Тонкий коаксіальний кабель гнучкий, простий в установці і відносно недорогий. Товстий кабель важко гнути, і, отже, його складніше встановлювати. Це дуже суттєвий недолік, особливо якщо необхідно прокласти кабель по трубах або жолобах. Товстий коаксіальний кабель дорожче тонкого, але при цьому він передає сигнали на великі відстані.
Кручена пара
Найпростіша кручена пара (twisted pair) - це два перевитих навколо один одного ізольованих мідних дроти. Існує два типи тонкого кабелю: неекранована (unshielded) кручена пара (UTP) і екранована (shielded) кручена пара (STP).
Кілька кручених пар часто поміщають в одну захисну оболонку. Їх кількість в такому кабелі може бути різним. Завивка проводів дозволяє позбутися від електричних перешкод, що наводяться сусідніми парами та іншими джерелами, наприклад двигунами, реле і трансформаторами.
Неекранована кручена пара
Неекранована кручена пара (специфікація lOBaseT) широко використовується в ЛВС, максимальна довжина сегмента складає 100 м (328 футів).
Однією з потенційних проблем для всіх типів кабелів є перехресні перешкоди. Ви, мабуть, пам'ятаєте, що перехресні перешкоди - це електричні наведення, викликані сигналами в суміжних проводах. Неекранована кручена пара особливо страждає від перехресних перешкод. Для зменшення їх впливу використовують екран.
Екранована кручена пара
Кабель екранованої кручений пари (STP) має мідну оплетку, яка забезпечує більший захист, ніж неекранована кручена пара. Крім того, пари проводів STP обмотані фольгою. В результаті екранована кручена пара має прекрасну ізоляцією, що захищає дані, що передаються від зовнішніх перешкод. Все це означає, що STP, в порівнянні з UTP, менш схильна до впливу електричних перешкод і може передавати сигнали з більш високою швидкістю і на великі відстані.
Компоненти кабельної системи
Побудувати розвинену кабельну систему і в той же час спростити роботу з нею Вам допоможе ряд дуже корисних компонентів.
- Розподільні стійки і полиці (distribution racks, shelves).
Розподільні стійки і полиці призначені для монтажу кабелю. Вони дозволяють централізовано організувати безліч з'єднань і при цьому займають досить мало місця. - Комутаційні панелі (patch panels).
Існують різні типи панелей розширення. Вони підтримують до 96 портів і швидкість передачі до 100 Мбіт / с. - Коннектори (connectors)
Одинарні або подвійні вилки RJ-45 підключаються до панелей розширення або настінним розеток. Вони забезпечують швидкість передачі до 100 Мбіт / с. - розетки
Оптоволоконний кабель
У оптоволоконному кабелі цифрові дані поширюються по оптичних волокнах у вигляді модульованих світлових імпульсів. Це щодо надійний (захищений) спосіб передачі, оскільки електричні сигнали при цьому не передаються. Отже, оптоволоконний кабель не можна розкрити і перехопити дані, від чого не застрахований будь-який кабель, який проводить електричні сигнали.
Оптоволоконні лінії призначені для переміщення великих обсягів даних на дуже високих швидкостях, так як сигнал в них практично не затухає і не спотворюється.
Оптичне волокно - надзвичайно тонкий стекляшчьш циліндр, званий житловий (core), покритий шаром скла, званого оболонкою, з іншим, ніж у жили, коефіцієнтом заломлення. Іноді оптоволокно виробляють із пластику. Пластик простіше у використанні, але він передає світлові імпульси на менші відстані в порівнянні зі скляним оптоволокном.
Кожне скляне оптоволокно передає сигнали тільки в одному напрямку, тому кабель складається з двох волокон з окремими конекторами. Одне з них служить для передачі, а інше - для прийому. Жорсткість волокон збільшена покриттям з пластика, а міцність - волокнами з кевлара. На малюнку представлений приклад кевларового покриття. Кевларові волокна розташовуються між двома кабелями, укладеними в пластик.
Передача по оптоволоконному кабелю не схильна до електричних перешкод і ведеться на надзвичайно високій швидкості (в даний час до 100 Мбіс / с, теоретично можлива швидкість - 200 000 Мбіт / с). По оптоволоконному кабелю можна передавати світловий імпульс на багато кілометрів.