Реферат: Кабеля для компьютерной сети
Помимо ANSI/TIA/EIA-T568-А, который содержит спецификации кабельной разводки, применяемой в Соединенных Штатах, Международная организация по стандартизации (ISO, International Organization for Standardization) опубликовала стандарт ISO 11801Е 1995, более часто использующийся в Европе стандарт кабельной системы. Основанный на Т568-А, этот стандарт расширяет множество типов кабеля, добавляя кабель STP с волновым сопротивлением 100 и 120 Ом, который очень популярен во Франции и. других европейских странах.
Стандарты протоколов Канального уровня
Протоколы, традиционно связываемые с Канальным уровнем модели OSI, такие как Ethernet, Token Ring и FDDI, также перекрывают Физический уровень, который содержит спецификации для кабельной разводки. Исходя из чего стандарты Ethernet и Token Ring, тождественные стандартам, разработанным рабочей группой IEEE 802, а также стандарт ANSI XЗT9.5, относящийся к FBI, могут быть названы стандартами кабельной сети. Однако эти документы не углубляются в. детали разработки кабельной сети предприятия и свойства кабеля, как это делается в Т568-А.
Коаксиальный кабель
Первая коммерчески успешная технология для ЛВС, появившаяся в 1971 году, использовала в качестве среды передачи данных коаксиальный кабель. Коаксиальный кабель состоит из центрального проводника, одножильного или многожильного, и внешней экранирующей оплетки, являющейся вторым проводником. Многие виды медного кабеля имеют два отдельных проводника, таких как стандартный электрический кабель, но в большинстве из них провода расположены рядом друг с другом, но внутри изоляционной оболочки, которая разделяет и защищает их. Коаксиальный кабель, наоборот, имеет круглое сечение с медным сердечником в центре, который представляет собой первый проводник. Он и переносит настоящий сигнал. Слой диэлектрика вокруг сердечника отделяет его от второго проводника из металлической сетки, который играет роль "земли". Как и в любом электрическом кабеле, проводник, переносящий сигнал, должен быть изолирован от заземления, иначе возникнет короткое замыкание, в данном случае приводящее к шумам в кабеле. Наличие изолирующего слоя между проводниками уточняет определение коаксиального кабеля.
1- центральный провод (жила)
2- изолятор центрального провода
3- экранирующий проводник (экран)
4- внешний изолятор и защитная оболочка
Примечание
Коаксиальный кабель может иметь сплошную и плетеную жилу. Упомянутое различие отражается в его маркировке. Маркировочный постфикс / U обозначает сплошную жилу, а А/ U - плетеную. Таким образом, сеть Thin Ethernet (" тонкий" Ethernet) может быть смонтирована как кабелем RG-58/U, так и кабелем RG-58А/U.
В сетевых технологиях применяются несколько типов коаксиального кабеля, которые, несмотря на почти одинаковый внешний вид, отличаются друг от друга своими свойствами. В табл. 1 перечислены различные типы коаксиального кабеля. Протокол Канального уровня отвечает за выбор определенного типа кабеля, свойства которого обуславливаются спецификациями и ограничениями кабельной прокладки. Параметр затухания сигнала в кабеле, например, определяет возможную максимальную длину сегмента кабеля. Погонное затухание (attenuation) - это уменьшение мощности сигнала при распространении его по кабелю. Столбец "Затухание" в таблице отражает, насколько сильно уменьшается уровень (в децибелах) сигнала частотой 100 МГц на каждую сотню футов (около 30,5 м) кабеля. Меньшая величина означает и меньшее ослабление сигнала, свидетельствующее о том, что сигнал может быть передан на большее расстояние, прежде чем станет неразличим.
Таблица - характеристики коаксиальных кабелей:
| Тип | Z,Ом | Коэфф укоро- чения | Емкость в пФ/м | Внешний диаметр в мм | Материал | Макс Uэфф кВ | Коэф.затух. дБ/м,MHz: 27/300/900 |
| RG-8A/U | 52,0 | 0,66 | 88,5 | 10,3 | ПЭ | 5,0 | ,32 1,6 3,0 |
| RG-8/U | 50,0 | 0,80 | 76,2 | 10,3 | ППЭ | 1,5 | ,26 1,0 1,7 |
| RG-11A/U | 75,0 | 0,66 | 61,8 | 10,3 | ПЭ | 5,0 | ,35 1,6 3,0 |
| RG-11/U | 75,0 | 0,80 | 50,7 | 10,3 | ППЭ | 1,6 | ,25 1,0 1,7 |
| RG-58A/U | 53,5 | 0,66 | 85,5 | 5,0 | ПЭ | 1,9 | ,65 3,5 6,0 |
| RG-58B/U | 53,5 | 0,66 | 85,5 | 5,0 | ПЭ | 1,9 | ,65 3,5 7,0 |
| RG-58C/U | 50,0 | 0,66 | 92,4 | 5,0 | ПЭ | 1,9 | ,65 3,5 7,0 |
| RG-58/U | 53,5 | 0,79 | 85,5 | 5,0 | ППЭ | 1,9 | ,60 2,2 3,0 |
| RG-59B/U | 73,0 | 0,66 | 69,0 | 6,2 | ПЭ | 1,9 | ,60 2,2 3,0 |
| RG-59/U | 75,0 | 0,79 | 50,7 | 6,2 | ППЭ | 0,8 | ,50 1,6 2,8 |
| RG-71A/U | 93,0 | 0,66 | 46,0 | 6,2 | ПЭ | 1,8 | ,50 1,6 2,8 |
| RG-71B/U | 93,0 | 0,66 | 46,0 | 6,2 | ПЭ | 1,8 | ,50 1,6 2,8 |
| RG-71/U | 93,0 | 0,84 | 92,4 | 6,2 | ППЭ | 0,8 | ,26 1,0 1,7 |
| RG-174A/U | 50,0 | 0,66 | 92,0 | 2,5 | ПЭ | 1,5 | 2,0 5,5 >10 |
| RG-178B/U | 50,0 | 0,70 | 95,0 | 1,5 | ПЭ | 1,2 | 2,2 8,0 >10 |
| RG-179B/U | 75,0 | 0,70 | 63,0 | 2,5 | ПЭ | 1,2 | 1,9 5,0 8,5 |
| RG-213/U | 50,0 | 0,66 | 92,0 | 10,3 | ПЭ | 5,0 | ,32 1,6 3,0 |
| RG-216/U | 75,0 | 0,66 | 71,8 | 10,8 | ПЭ | 5,0 | ,32 1,6 3,0 |
| РК-50-2-12 | 50,0 | 0,76 | 3,2 | МС/ПЭ/МС | 2,0 | ||
| РК-50-2-16 | 50,0 | 0,76 | 3,2 | МЛ/ПЭ/МЛ | 1,0 | ||
| РК-50-3-13 | 50,0 | 0,76 | 4,4 | М/ПЭ/МЛ | ,70 | ||
| РК-50-4-11 | 50,0 | 0,76 | 9,6 | М/ПЭ/М | ,50 | ||
| РК-50-7-11 | 50,0 | 0,76 | 10,0 | М/ПЭ/М | ,40 | ||
| РК-50-7-12 | 50,0 | 0,76 | 11,2 | М/ПЭ/М | ,40 | ||
| РК-50-9-11 | 50,0 | 0,76 | 12,2 | М/ПЭ/М | ,34 | ||
| РК-50-1111 | 50,0 | 0,76 | 14,5 | М/ПЭ/М | ,28 |
Толщина кабеля также оказывает большое влияние на процесс прокладки. Слои меди и изоляции внутри кабеля представляют собой сплошную массу, в отличие от витой пары, состоящей из отдельных проводов и воздушной прослойки между ними. Поэтому коаксиальный кабель сравнительно тяжелый и жесткий, и, естественно, чем толще кабель, тем он тяжелее и жестче. Эти свойства затрудняют укладку кабеля.
Сети на основе коаксиального кабеля используют шинную топологию, образуемую компьютерами, которые присоединяются к сегменту кабеля по всей его длине. Каждый сигнал, переданный рабочей станцией по кабелю, распространяется в обоих направлениях до концов кабеля и достигает всех рабочих станций. На концах шины должны быть размещены резисторы (называемые терминаторами), которые поглощают принимаемый ими сигнал, снижая напряжение до нуля. Без терминаторов сигнал отражался бы от концов кабеля и возвращался обратно, вызывая повреждение данных.
По сравнению с другими типами кабеля коаксиальный кабель сравнительно мало эффективен для передачи данных по сети. Сеть Ethernet, построенная на основе коаксиального кабеля, ограничена пропускной способностью 10 Мбит/с. Последующий переход на более высокую скорость передачи, как в случае с кабелем из витой пары и Fast Ethernet, для нее невозможен. Со случаями применения коаксиального кабеля можно столкнуться в сетях, развернутых несколько лет назад. В новых сетях Ethernet он фактически не применяется. В следующих ниже разделах рассматривается использование различных типов кабеля, и обсуждаются ограничения и преимущества, связанные с применением того или иного типа.
Толстый Ethernet
Кабель RG-8/U обычно называется магистральным кабелем для толстого Ethernet (thick Ethernet trunk cable), что связано с его непосредственным использованием. RG-8/U, применяемый в сети "толстый Ethernet", обеспечивает наименьшее затухание среди всех видов коаксиального кабеля. Это свойство в большой мере связано с тем, что он толще всех остальных видов. Поэтому сеть "толстый Ethernet" может иметь сегменты длиной до 500 м, в то время как в тонком Ethernet они ограничены дистанцией 185 м.
Диаметр кабеля RG-8/U равен 0,405 дюйма (около 1 см). Кабель напоминает по внешнему виду садовый шланг, но только при этом он тяжелее и более жесткий, что затрудняет его укладку вокруг углов. Поэтому обычно такой кабель прокладывается по полу помещения. В спецификации Ethernet указано, что для подключения каждого компьютера к кабелю RG-8/U следует использовать кабель интерфейса подключаемых устройств (AUI, Attachment Unit Interface). Кабель RG-58А/U, применяемый в сети "тонкий Ethernet", напротив, тоньше, легче и гибче, что позволяет подключать его непосредственно к сетевому адаптеру. RG-8/U также намного дороже, чем другие виды коаксиального кабеля, и это может быть одной из причин его редкого использования сегодня. Для сравнения: бухта непленумного кабеля RG-8/U длиной 500 футов (около 152 м) у одного из поставщиков стоит 399 $, тогда как стоимость RG-58А/U такой же длины составляет 129 $. Пленумный кабель еще дороже: 1049 $ за 500 футов RG-8/U и 259 $ за RG-58А/U.
Кабель "толстый Ethernet" обычно желтого цвета (поливинилхлоридная оболочка) или оранжево-коричневого (тефлона), и через каждые 2,5 м на нем стоят черные метки в местах, куда предположительно должны подключаться рабочие станции. Для подключения рабочей станции к кабелю преимущественно применяется специальное приспособление, известное как "зуб вампира" (vampire tap). "Зуб вампира" — это зажим, который присоединяется к кабелю, после того как прокалывает отверстие в его оболочке. Он имеет металлические зубцы, которые вонзаются в проводящую жилу (рис. 4.3). "Зуб вампира" также включает трансивер (внешний по отношению к компьютеру), который размещается непосредственно на кабеле и подключается к сетевому адаптеру AUI-кабелем с 15-контактными коннекторами DB-15 на обоих концах.
Примечание:
Длина AUI-кабеля может достигать 50 метров, что является важным фактором при планировании конфигурации сети. В большинстве случаев магистраль "толстый Ethernet" проходит через комнату вдоль стены, и все компьютеры подключаются к ней.
При таком способе соединения нет необходимости в разрезании кабеля "толстый Ethernet" в точке подключения каждой рабочей станции. Спецификация Ethernet рекомендует применять один непрерывный сегмент, когда это только возможно, и даже указывает места, где должны располагаться разрывы, если в последних есть необходимость. Для соединения концов кабеля "толстый Ethernet" в точках разрыва применяются N-коннекторы. Также на обоих концах шины используются специальные N-коннекторы с резисторами, играющие роль терминаторов.
Характеристики:
IEEE 10Base5 или "толстый" Ethernet - самый старый стандарт среди остальных. В настоящее время затруднительно найти в продаже новое оборудование для построения сети на этом стандарте. Основные его параметры:
| Используемая топология | Общая шина |
| Используемый провод | Коаксиальный кабель толстый (так называемый "желтый") с волновым сопротивлением 50 Ом. |
| Максимальная длина сегмента (отрезок сети без повторителя, ограниченный терминаторами) | 500метров (1640 футов) |
| Минимальное расстояние между точками подключения | 2,5 метра (8,2 фута) |
| Максимальное количество точек подключения к сегменту | 100 |
| Максимальное количество сегментов сети | 5 |
| Устройства подключаются к сети посредством устанавливаемого на кабель трансивера (transceiver - MAU, Media Access Unit). | |
| Максимальная длина трансиверного кабеля (длина кабеля между трансивером и устройством) | 25 метров |
При подключении используется разъем (AUI) 15 pin:
| 1 | Control In Circuit Shield |
| 2 | Control In Circuit A |
| 3 | Data Out Circuit A |
| 4 | Data In Circuit Shield |
| 5 | Data In Circuit A |
| 6 | Viltage Common |
| 9 | Control In Circuit B |
| 10(A) | Data Out Circuit B |
| 11(B) | Data Out Circuit Shield |
| 12(C) | Data In Circuit B |
| 13(D) | Viltage Plus |
| 14(E) | Viltage Shield Shell Protective Ground |
| 3 Data Out Circuit A 10 Data Out Circuit B 11 Data Out Circuit Shield | 5 Data In Circuit A 12 Data In Circuit B 4 Data In Circuit Shield | 2 Control In Circuit A 9 Control In Circuit B 1 Control In Circuit Shield |
Разъем, расположенный на трансивере (папа):
Название "Transceiver" происходит от английских слов transmiter (передатчик) и receiver (приемник).