Виды кабелей, применяемых в сетях. Лвс на базе сбалансированной витой пары

За время развития локальных сетей появилось достаточно много видов кабелей, и все они - результат все более усложняющихся требований стандартов. Некоторые из них уже ушли в прошлое, а некоторые только начинают применяться, и благодаря им появилась возможность осуществить так необходимую нам высокую скорость передачи данных.

В сегодняшней статье я расскажу об основных видах кабелей и разъемов, которые получили распространение при построении проводных локальных сетей.

1)Коаксиальный кабель - один из первых проводников, использовавшихся для создания сетей. Коаксиальный кабель состоит из центрального проводника, заключенного в толстую изоляцию, медной или алюминиевой оплетки и внешней изолирующей оболочки.

Для работы с коаксиальным кабелем используется несколько разъемов разного типа:

• -BNC-коннектор. Устанавливается на концах кабеля и служит для подключения к T-коннектору и баррел-коннектору.
• -BNC T-коннектор. Представляет собой своего рода тройник, который используется для подключения компьютера к основной магистрали. Его конструкция содержит сразу три разъема, один из которых подключается к разъему на сетевой карте, а два других используются для соединения двух концов магистрали.
• -BNC баррел-коннектор. С его помощью можно соединить разорванные концы магистрали или доточить часть кабеля для увеличения радиуса сети и подключения дополнительных компьютеров и других сетевых устройств.
• -BNC-терминатор. Представляет собой своего рода заглушку, которая блокирует дальнейшее распространение сигнала. Без него функционирование сети на основе коаксиального кабеля невозможно. Всего требуется два терминатора, один из которых должен быть обязательно заземлен.

Коаксиальный кабель достаточно подвержен электромагнитным наводкам. От его использования в локальных компьютерных сетях уже давно отказались.

Коаксиальный кабель стал в основном применяться для передачи сигнала от спутниковых тарелок и прочих антенн. Вторую жизнь коаксиальный кабель получил в качестве магистрального проводника высокоскоростных сетей, в которых совмещается передача цифровых и аналоговых сигналов, например, сетей кабельного телевидения.

2)Витая пара в настоящее время является наиболее распространенным кабелем для построения локальных сетей. Кабель состоит из попарно перевитых медных изолированных проводников. Типичный кабель несет в себе 8 проводников (4 пары), хотя выпускается и кабель с 4 проводниками (2 пары). Цвета внутренней изоляции проводников строго стандартны. Расстояние между устройствами, соединенными витой парой, не должно превышать 100 метров.

В зависимости от наличия защиты - электрически заземленной медной оплетки или алюминиевой фольги вокруг скрученных пар, существуют разновидности витой пары:

• -Unshielded twisted pair (UTP, незащищенная витая пара). Кроме проводников с собственной пластиковой защитой никаких дополнительных оплеток или проводов заземления не используется:
• -Foiled twisted pair (F/UTP, фольгированная витая пара). Все пары проводников этого кабеля имеют общий экран из фольги:
• -Shielded twisted pair (STP, защищенная витая пара). В кабеле этого типа каждая пара имеет свою собственную экранирующую оплетку, а также присутствует общий для всех сеточный экран:
• -Screened Foiled twisted pair (S/FTP, фольгированная экранированная витая пара). Каждая пара этого кабеля находится в собственной оплетке из фольги, и все пары помещены в медный экран:
• -Screened Foiled Unshielded twisted pair (SF/UTP, незащищенная экранированная витая пара). Характеризуется двойным экраном из медной оплетки и оплетки из фольги:

Существует несколько категорий кабелей типа витая пара, которые маркируются от CAT1 доCAT7. Чем категория выше, тем более качественный кабель и тем лучшие показатели он имеет. В локальных компьютерных сетях стандарта Ethernet используется витая пара пятой категории (CAT5) с полосой частот 100 МГц. При прокладке новых сетей желательно использовать усовершенствованный кабель CAT5e с полосой частот 125 МГц, который лучше пропускает высокочастотные сигналы.

Для работы с кабелем витая пара используется разъем типа 8P8C (8 Position 8 Contact), называемый RJ-45.

3)Оптоволоконный кабель - самая современная среда передачи данных. Он содержит несколько гибких стеклянных световодов, защищенных мощной пластиковой изоляцией. Скорость передачи данных по оптоволокну крайне высока, а кабель абсолютно не подвержен помехам. Расстояние между системами, соединенными оптоволокном, может достигать 100 километров.

Различают два основных типа оптоволоконного кабеля - одномодовый и многомодовый. Основные различия между этими типами связаны с разным режимам прохождения световых лучей в кабеле. Для обжима оптоволоконного кабеля используется множество разъемов и коннекторов разной конструкции и надежности, среди которых наибольшую популярность получили SC, ST, FC, LC, MU, F-3000, E-2000, FJ и др: Применение оптоволокна в локальных сетях ограничено двумя факторами. Хотя сам оптический кабель стоит относительно недорого, цены на адаптеры и другое оборудование для оптоволоконных сетей достаточно высоки. Монтаж и ремонт оптоволоконных сетей требует высокой квалификации, а для оконцовки кабеля нужно дорогостоящее оборудование. Поэтому оптоволоконный кабель применяется в основном для объединения сегментов больших сетей, высокоскоростного доступа в интернет (для провайдеров и крупных компаний) и передачи данных на большие расстояния.

В проводных локальных сетях для передачи сигнала используется специальный кабель под названием «витая пара». Называется он так, потому что состоит из четырех пар свитых между собой медных жил, что позволяет снизить помехи от различных источников.

Рисунок 2 - Витая пара

Помимо этого витая пара, имеет общую внешнюю плотную изоляцию из поливинилхлорида, которая так же очень мало подвержена электромагнитным помехам. Более того, в продаже можно встретить как неэкранированный вариант кабеля UTP (Unshielded Twisted Pair), так и экранированные разновидности, имеющие дополнительный экран из фольги - или общий для всех пар (FTP - Foiled Twisted Pair), или для каждой пары по отдельности (STP - Shielded Twisted Pair).

Применять дома модификацию витой пары с экраном (FTP или STP) имеет смысл только при больших наводках или для достижения максимальных скоростей при очень большой длине кабеля, которая желательно не должна превышать 100 м. В остальных случаях сгодится более дешевый неэкранированный кабель UTP, который можно найти в любом компьютерном магазине.

Кабель витая пара разделяется на несколько категорий, которые маркируются от CAT1 до CAT7. Но не стоит сразу пугаться такого разнообразия, так как для построения домашних и офисных компьютерных сетей используется в основном кабель без экрана категории CAT5 или его несколько усовершенствованная версия CAT5e. В некоторых случаях, например, когда сеть прокладывается в помещениях с большими электромагнитными наводками, можно воспользоваться кабелем шестой категории (CAT6), имеющий общий экран в виде фольги. Все вышеописанные категории способны обеспечить передачу данных на скоростях 100 Мбит/c при использовании двух пар жил, и 1000 Мбит/с при использовании всех четырех пар.

Схемы обжима и типы сетевого кабеля (витой пары)

Обжимом витой пары называют процедуру закрепления специальных разъемов на концах кабеля, в качестве которых используются 8-контактные коннекторы 8P8C, которые обычно называют RJ-45 (хотя это несколько неверно). При этом разъемы могут быть как неэкранированными для кабеля UTP, так и экранированными для кабелей FTP или STP.

Рисунок 3 - Коннекторы

Избегайте покупки, так называемых коннекторов со вставкой. Они предназначены для использования с мягкими многожильными кабелями и для их установки требуется определенная сноровка.

Для укладки проводов, внутри коннектора нарезаны 8 маленьких канавок (по одной для каждой жилы), над которыми в конце располагаются металлические контакты. Если держать разъем контактами вверх и защелкой к себе, то слева будет располагаться первый контакт, а справа - восьмой. Нумерация контактов важна в процедуре обжима, так что запомните это.

Существует две основные схемы распределения проводов внутри разъемов: EIA/TIA-568А и EIA/TIA-568B.

Рисунок 4- Сетевой кабель

При использовании схемы EIA/TIA-568A провода с первого по восьмой контакт укладываются в следующем порядке: Бело-зеленый, Зеленый, Бело-оранжевый, Синий, Бело-синий, Оранжевый, Бело-коричневый и Коричневый. В схеме EIA/TIA-568В провода идут так: Бело-оранжевый, Оранжевый, Бело-зеленый, Синий, Бело-синий, Зеленый, Бело-коричневый и Коричневый.

Для изготовления сетевых кабелей, используемых при коммутации между собой компьютерных устройств и сетевого оборудования в различных сочетаниях, применяется два основных варианта обжима кабеля: прямой и перекрестный (кроссовый). С помощью первого, самого распространённого варианта, изготавливаются кабели, которые используются для подключения сетевого интерфейса компьютера и прочих клиентских устройств к коммутаторам или маршрутизаторам, а так же соединения между собой современного сетевого оборудования. Второй, менее распространенный вариант, используется для изготовления кроссового кабеля, позволяющего через сетевые карты соединить напрямую между собой два компьютера, без использования коммутационного оборудования. Так же перекрестный кабель вам может понадобиться для объединения старых коммутаторов в сеть через порты up-link. компьютер программный сеть

Что бы изготовить прямой сетевой кабель, необходимо оба его конца обжать по одинаковойсхеме. При этом можно использовать как вариант 568А, так и 568В (применяется гораздо чаще).

Рисунок 5 - Порядок обжима прямого кабеля (1 Гбит/с)

Стоит отметить, что для изготовления прямого сетевого кабеля совсем не обязательно использовать все четыре пары - будет достаточно и двух. В этом случае, с помощью одного кабеля «витая пара» можно подключить к сети сразу два компьютера. Таким образом, если не планируется высокий локальный трафик, расход проводов для построения сети можно уменьшить в два раза. Правда, учтите, что при этом, максимальная скорость обмена данными у такого кабеля упадет в 10 раз - c1 Гбит/с до 100 Мбит/c.

Рисунок 6 - Порядок обжима прямого кабеля (100 Мбит/с).

Как видно из рисунка, в данном примере используются Оранжевая и Зеленая пары. Для обжима второго разъема, место Оранжевой пары занимает Коричневая, а место Зеленой - Синяя. При этом схема подключения к контактам сохраняется.

Для изготовления кроссового (перекрестного) кабеля необходимо один его конец обжать по схеме 568А, а второй - по схеме 568В.

Рисунок 7 - Порядок обжима кроссового кабеля (100 Мбит/с)

В отличие от прямого кабеля, для изготовления кроссовера всегда требуется использовать все 8 жил. При этом перекрестный кабель для обмена данными между компьютерами на скоростях до 1000 Мбит/c изготавливается особенным способом.

Рисунок 8 - Порядок обжима кроссового кабеля (1 Гбит/с)

Один его конец обжимается по схеме EIA/TIA-568В, а другой имеет следующую последовательность: Бело-зелёный, Зелёный, Бело-оранжевый, Бело-коричневый, Коричневый, Оранжевый, Синий, Бело-синий. Таким образом, видим, что в схеме 568А местами поменялись Синяя и Коричневая пары с сохранением последовательности.

Заканчивая разговор о схемах, резюмируем: обжав оба конца кабеля по схеме 568В (2 или 4 пары), получаем прямой кабель для соединения компьютера с коммутатором или роутером. Обжав один конец по схеме 568А, а другой по схеме 568В, получаем кроссовый кабель для соединения двух компьютеров без коммутационного оборудования. Особняком стоит изготовление гигабитного перекрестного кабеля, где требуется специальная схема.

Обжим сетевого кабеля (витой пары)

Для самой процедуры обжимки кабеля нам понадобится специальный обжимной инструмент, называемый кримпером. Кримпер представляет из себя клещи с несколькими рабочими областями.

Рисунок 9 - Ножницы для обжима

В большинстве случаев, ближе к рукояткам инструмента, размещаются ножи для обрезания проводов витой пары. Здесь же в некоторых модификациях можно найти специальную выемку для зачистки внешней изоляции кабеля. Далее, в центре рабочей области, располагается одно или два гнезда для обжимки сетевого (маркировка 8Р) и телефонного (маркировка 6Р) кабелей.

Перед обжимкой разъемов, отрежьте под прямым углом кусок кабеля нужной длины. Затем с каждой его стороны снимите общую внешнюю изоляционную оболочку на 25-30 мм. При этом не повредите собственную изоляцию проводников, находящихся внутри витой пары.

Далее начинаем процесс сортировки жил по цветам, согласно выбранной схеме обжима. Для этого, расплетите и выровняйте провода, после чего разложите их в ряд в нужном порядке, прижав, плотно друг к другу, а затем обрежьте концы ножом кримпера, оставив приблизительно 12-13 мм от края изоляции.

Рисунок 10 - Кабель

Теперь аккуратно одеваем коннектор на кабель, следя за тем, чтобы жилы не перепутались, и каждая из них вошла в свой канал. Проталкивайте жилы до конца, пока они не упрутся в переднюю стенку разъема. При правильной длине концов проводников, все они должны зайти в разъем до упора, а изоляционная оболочка должна обязательно оказаться внутри корпуса. Если это не так, то вытащите жилы и несколько укоротите их.

Рисунок 11 - Правильный и неправильный обжим.

После того, как вы одели разъем на кабель, остается его только там зафиксировать. Для этого вставьте коннектор в соответствующее гнездо, расположенное на обжимном инструменте и до упора плавно сожмите рукоятки.

Конечно, хорошо, когда дома имеется кримпер, ну а что делать, если его нет, а обжать кабель очень нужно? Понятно, что снять внешнюю изоляцию можно с помощью ножа, а для обрезки жил использовать обычные кусачки, но как быть с самой обжимкой? В исключительных случаях для этого можно использовать узкую отвертку или тот же нож.

Установите сверху на контакт отвертку и нажмите на нее так, что бы зубцы контакта врезались в проводник. Понятно, что проделать эту процедуру необходимо со всеми восемью контактами. В заключении продавите центральную поперечную часть для закрепления в разъеме изоляции кабеля.

И напоследок дам небольшой совет: Перед первой обжимкой кабеля и коннекторов купите с запасом, так как хорошо выполнить эту процедуру с первого раза получается далеко не у каждого.

Для создания единой сетевой системы, вне зависимости от ее размера, можно использовать различные способы. Наиболее простым является применение современных технологий Wi-Fi, инфракрасного порта или Bluetooth. Удобства применения данных методов объясняется наличием беспроводной связи, не требующей прямого соединения между компьютерами при помощи кабеля. Но эти технологии обладают ограниченной площадью действия, а также слабой защищенностью, так как подвержены взломам, в некоторых случаях слабым сигналом передачи данных. Именно поэтому большинство при создании единой компьютерной сети отдают предпочтение традиционному кабельному соединению – «перехватить» передачу данных в этом случае практически невозможно. Для создания подобной системы используется специализированный сетевой кабель.

Jpg?.jpg 600w, https://elquanta.ru/wp-content/uploads/2018/05/1-setevoi-kabel.jpg 700w" sizes="(max-width: 600px) 100vw, 600px">

Сетевой кабель

Для чего сетевой кабель

Сетевой провод представляет собой специализированный кабель, необходимый для соединения компьютеров в единую сеть с возможностью передачи данных и доступа к общему серверу или друг другу. Практически каждый имеет представление, как выглядит современный сетевой кабель, ведь именно он используется для создания интернет-соединения в офисах и домах.

Виды

В зависимости от требуемой скорости передачи данных, протяженности и особенности сети, применяются различные кабельные системы, отвечающие заданным потребностям потребителя. Так, для создания единой компьютерной сети и интернет-соединения используют несколько вариантов систем:

• коаксиальный кабель;
• витую пару;
• оптоволокно.

Причем любой провод имеет свою разновидность, которая напрямую зависит от поставленных задач и масштабности проекта.

Коаксиальный кабель

До 90-х годов прошлого века в качестве сетевого соединителя активно использовался коаксиальный кабель. Его можно отнести к наиболее ранней сетевой продукции, так как в развитых странах он пользовался спросом достаточно длительный период времени.

Конструкция коаксиального кабеля состоит из проводника на основе металла в пластиковой оплетке, поверх которой находится дополнительный медный или алюминиевый слой. В качестве защитного покрытия от механических повреждений выступает специализированная оболочка. Диаметр кабеля достаточно большой, порядка 7-10 мм, поэтому гибкость конструкции существенно снижена.

Для соединения коаксиального кабеля используются специальные разъемы BNC-коннекторы. Соединение в этом случае довольно простое, и обычно не возникает сложностей в его обеспечении, главное – надежно зафиксировать токопроводящие жилы. При этом требуется обязательное заземление компьютерного устройства.

Интересно. Первые интернет-соединения функционировали посредством коаксиального кабеля, но передача информации максимально могла производиться не более чем на 500 метров, со скоростью до 10 Мбит/сек.

Jpg?.jpg 600w, https://elquanta.ru/wp-content/uploads/2018/05/2-koaks.jpg 700w" sizes="(max-width: 600px) 100vw, 600px">

Коаксиальный сетевой кабель

К минусам данного типа соединения можно отнести высокую чувствительность к внешним электромагнитным факторам. На сегодняшний день в качестве прокладки компьютерных сетей метод себя изжил, но эта система весьма актуально используется при передаче телевизионных каналов связи.

Витая пара

Витая пара представляет собой одножильный или многожильный проводник (состоит из большого количества волосков), где жилы попарно переплетены друг с другом в определенной последовательности. За счет подобной сложной структуры качество связи значительно улучшается, при этом достигается большая устойчивость к воздействию внешних факторов. Причем каждый проводник может иметь свою изоляцию либо общую. В отдельных случаях она может отсутствовать вообще. Кабеля с экраном относятся к группе FTP и STP, у них устойчивость к воздействию электромагнитного поля намного выше, нежели у неэкранированной продукции типа UTP.

Диаметр в среднем составляет порядка 5 мм. Витая пара с одножильным проводником используется только для монтажа в специальные коробы, она менее устойчива на перегиб, нежели многожильная жила. Капроновая нить, входящая в конструкцию, повышает надежность и защищает от механического воздействия, позволяет прокладывать трассы на незначительные расстояния без применения подвесов, а также легко разделить витую пару на жилы.

Кроме этого кабель выпускается различной цветовой гаммы, в зависимости от способа и места прокладки трассы. Светлые оттенки провода предназначены для монтажа только внутри помещения, оттенки черного цвета предназначены для эксплуатации на улицах – они адаптированы под воздействие погодных условий. Провода оранжевого цвета можно выделить в отдельную группу, поскольку они выпускаются как для наружных, так и внутренних работ и обладают дополнительной устойчивостью к возгоранию и могут функционировать при температуре до 70 градусов. Если в качестве изоляционного покрытия применяются полиэтиленовые добавки, то эксплуатация разрешена при температурном режиме от плюс 60 до минус 40 градусов. В случае добавок поливинилхлорида разрешено применение только в помещении.

Сегодня насчитывается порядка 10 разновидностей кабелей витая пара, которые выделяются в отдельные категории: Cat1, Cat2, Cat3, Cat4, Cat5, Cat5e, Cat6, Cat6a, Cat7, Cat7а. В зависимости от типа соединения, скорость может составлять от 10 до 1000 Мбит/сек.

Jpg?.jpg 600w, https://elquanta.ru/wp-content/uploads/2018/05/3-vitaea-para.jpg 700w" sizes="(max-width: 600px) 100vw, 600px">

Сетевой кабель витая пара

Применение кабеля витая пара не только существенно повысило скорость и расстояние передачи данных, но и позволило одновременно работать одному устройству, как на прием, так и на передачу информации.

Оптоволоконные кабеля

Оптоволоконные провода позволяют передавать информацию на значительные расстояния до 100 км, что объясняется их устойчивостью к электромагнитным полям, без снижения качества передачи. Оптоволокно способно отправлять данные на высокой скорости и в больших объемах, в домашних условиях эксплуатируется редко. Чаще всего этот тип системы применяется в крупных организациях за счет существенной стоимости продукции. Известные провайдерские компании используют оптоволокно для создания интернет-соединений, где передача данных осуществляется со скоростью порядка 30-40 Гбит/сек. Благодаря такой скорости существует возможность посредством интернета производить связь не только с другими странами мира, но и другими континентами.

В конструкцию оптоволоконного кабеля входят специальные добавки из стекла и надежное изоляционное покрытие. Соединение проводов возможно несколькими видами контактов типа FC, SC и др.

Jpg?.jpg 600w, https://elquanta.ru/wp-content/uploads/2018/05/4-optovolokno-768x602..jpg 800w" sizes="(max-width: 600px) 100vw, 600px">

Оптоволоконный сетевой кабель

Помимо вышеперечисленных сетевых проводов, используется и ряд других, обладающих менее привлекательными свойствами, например, USB-кабеля. Они достаточно просты в монтаже, имеют доступный ценовой диапазон, но подходят для создания коммуникационных сетей не более 20 метров. Скорость передачи соединения также не отличается высокой производительностью. На сегодняшний день эта технология применяется крайне редко.

Jpg?.jpg 600w, https://elquanta.ru/wp-content/uploads/2018/05/5-usb-150x150..jpg 768w, https://elquanta.ru/wp-content/uploads/2018/05/5-usb.jpg 800w" sizes="(max-width: 600px) 100vw, 600px">

Сетевой USB-кабель

Для создания небольших коммуникационных домашних и офисных сетей чаще всего используют витую пару. Тип кабеля при этом выбирается, исходя из масштабов будущей сети и места прокладки трассы. Рынок информационных технологий в любом случае предлагает массу вариантов соответствующего оборудования. Но выполнение всех монтажных работ лучше доверить специалисту в данной области. Это будет гарантировать высокую скорость и хорошую степень соединения.

Видео

Белорусский Государственный Университет

Информатики и Радиоэлектроники

Кафедра проектирования информационно-компьютерных систем

Отчет по лабораторной работе №1

«Аппаратные средства и оборудование ЛВС»

Выполнили: Проверил:

Цель работы: ознакомиться с основными аппаратными средствами и оборудованием ЛВС.

Ход работы:

1. Какие виды кабелей используются при создании ЛВС?

Коаксиальный (толстый/тонкий Ethernet), кабель на основе витой пары, оптоволоконный кабель(одномодовое/многомодовое).

2. Что такое коаксиальный кабель?

Коаксиальный кабель – электрический кабель, состоящий из расположенных соосно центрального проводника и экрана.

3. Какие виды коаксиальных кабелей вы знаете?

Толстый и тонкий Ethernet.

4. Что такое «Тонкий Ethernet» и для чего он предназначен?

Тонкий Ethernet распространен значительно шире, чем его «толстый» собрат. Принцип использования у него тот же, но благодаря гибкости кабеля он может присоединяться непосредственно к сетевой плате. Для подключения кабеля используются разъемы BNC (bayonet nut connector), устанавливаемые собственно на кабель, и Т-коннекторы, служащие для отвода сигнала от кабеля в сетевую плату. Разъемы типа BNC бывают обжимные и разборные.

5. Что такое «Толстый Ethernet» и для чего он предназначен?

Толстый Ethernet прокладывается по периметру помещения или здания, и на его концах устанавливаются 50-омные терминаторы.

Из-за своей толщины и жесткости кабель не может подключаться непосредственно к сетевой плате. Поэтому на кабель устанавливаются переходники – «вампиры» – специальные устройства, прокалывающие оболочку кабеля и подсоединяющиеся к его оплетке и центральной жиле. «Вампир» настолько прочно сидит на кабеле, что после установки его невозможно снять без специального инструмента. К «вампиру», подключается трансивер – устройство, согласовывающее сетевую плату и кабель. И наконец, к трансиверу подключается гибкий кабель с 15-контактными разъемами на обоих концах – вторым концом он подсоединяется к разъему AUI (attachment unit interface) на сетевой плате.

Все эти сложности были оправданы только одним – допустимая максимальная длина «толстого» коаксиального кабеля составляет 500 метров. Соответственно одним таким кабелем можно обслужить гораздо большую площадь, чем «тонким» кабелем, максимально допустимая длина которого составляет 185 метров. При наличии некоторого воображения можно представить себе, что «толстый» коаксиальный кабель - это распределенный в пространстве Ethernet-концентратор, только полностью пассивный и не требующий питания.

Других преимуществ у него нет. Из недостатков можно выделить: высокая стоимость самого кабеля, необходимость использования специальных устройств для монтажа, неудобство прокладки и т.п. Это постепенно привело к тому, что «толстый Ethernet» медленно, но верно сошел со сцены, и в настоящее время мало где применяется.

6. В чем различие UTP- и STP-кабелей?

7. Что такое «Т-коннектор»?

Т-коннектор – коннектор, служащий для отвода сигнала кабеля в сетевую плату.

8. Что такое патч-панель?

Патч-панель представляет собой группу розеток RJ-45,смонтированных на пластине шириной 19 дюймов. Это стандартный размер для универсальных коммуникационных шкафов – рэков.

9. Какие виды разъемов для витой пары вы знаете?

S110 – общее название разъемов для подключения кабеля к универсальному кроссу «110» или коммутации между вводами на кроссе;

RJ-11 и RJ-12 – разъемы с шестью контактами. RJ-11 применяются в телефонии общего назначения. RJ-12 используется в телефонных аппаратах, предназначен для работы с офисными мини-АТС.

10. Назовите последовательность цветовой расстановки для типа подключения «компьютер–хаб»?

Прямой обжим(соединение компьютер-хаб):

6-зеленый; бело-зеленый-3

5-бело-синий; синий-4

4-синий; бело-синий-5

3-бело-зеленый; зеленый-6

11. Назовите последовательность цветовой расстановки для типа подключения «компьютер – компьютер»?

Косой обжим(соединение компьютер-компьютер или хаб-хаб):

8-коричневый; бело-оранжевый-1 7-бело- коричневый; оранжевый-2

6-зеленый; бело-зеленый-3

5-бело-синий; синий-4

4-синий; бело-синий-5

3-бело-зеленый; зеленый-6

2-оранжевый; бело-коричневый-7

1-бело-оранжевый; коричневый-8

12. В чём разница подключения «компьютер–хаб» и «компьютер–ком-пьютер»?

«компьютер–хаб» используется прямой обжим

«компьютер–компьютер» используется косой обжим

13. Как скажется на работе устройств некорректная расстановка цветовой последовательность контактов?

При неправильной разводке помимо отсутствия соответствия номерам контактов на концах кабеля, легко выявляемого с помощью простейшего тестера, возможна более неприятная вещь – появление «разбитых пар» (spirited pairs). Для выявления такого брака обычного тестера недостаточно, так как электрический контакт между соответствующими контактами на концах кабеля обеспечивается и с виду все как будто бы нормально. Но такой кабель не сможет обеспечить нормальное качество соединения даже в 10-мегабитовой сети

на расстояние более 40 – 50 метров.

14. Как называется устройство для снятия изоляции и обжимки разъемов?

Используют специальный инструмент, лезвие резака которого выступает ровно на толщину внешней изоляции. Называется он «Обжимник».

15. Оптоволоконные кабели – это…?

Оптоволоконные кабели – наиболее перспективная и обеспечивающая наибольшее быстродействие среда распространения сигналов для локальных сетей и телефонии. В локальных сетях оптоволоконные кабели используются для работы по протоколам ATM и FDDI.

16. Принцип работы оптоволоконных кабелей?

Оптоволокно , как понятно из его названия, передает сигналы с помощью импульсов светового излучения. В качестве источников света используются полупроводниковые лазеры, а также светодиоды. Оптоволокно подразделяется на одномодовое и многомодовое.

17. Какие типы оптоволоконных кабелей вы знаете?

Оптоволокно подразделяется на одномодовое и многомодовое .

18. Достоинства, недостатки и область применения одномодового опто-волокна.

Одномодовое волокно очень тонкое, его диаметр составляет порядка 10 микрон. Благодаря этому световой импульс, проходя по волокну, реже отражается от его внутренней поверхности, это обеспечивает меньшее затухание. Соответственно одномодовое волокно обеспечивает большую дальность без применения повторителей. Теоретическая пропускная способность одномодового волокна составляет 10 Гбит/с. Его основные недостатки – высокая стоимость и высокая сложность монтажа. Одномодовое волокно применяется в основном в телефонии.

19. Достоинства, недостатки и область применения многомодовго оптоволокна.

Многомодовое волокно имеет больший диаметр – 50 или 62,5 микрона. Этот тип оптоволокна чаше всего применяется в компьютерных сетях. Большее затухание в многомодовом волокне объясняется более высокой дисперсией света в нем, из-за которой его пропускная способность существенно ниже – теоретически она составляет 2,5 Гбит/с. Для соединения оптического кабеля с активным оборудованием применяются специальные разъемы. Наиболее распространены разъемы типа SC и ST.

20. Кабель какого типа лучше использовать для «домашней сети», где количество компьютеров не превышает 30 шт?

Витая пара 5-й категории. Т.к. у нас сеть домашняя, то в соотношении цена качество приоритетно будет использование витой пары, так как оптоволокно будет дороже и не столь оптимальным вариантом, а Ethernet , будет являться не столь быстрым и удобным в использовании.

21. В чем заключается основное преимущество структурированной кабельной системы?

Структурированная кабельная система, построенная на основе витой пары 5-й категории, имеет очень большую гибкость в использовании. Ее идея заключается в следующем: на каждое рабочее место устанавливается не менее двух (рекомендуется три) четырехпарных розеток RJ-45 . Каждая из них отдельным кабелем 5-й категории соединяется с кроссом или патч-панелью, установленной в специальном помещении – серверной. В это помещение заводятся кабели со всех рабочих мест, а также городские телефонные вводы, выделенные линии для подключения к глобальным сетям и т.п. В помещении, естественно, монтируются серверы, а также офисная АТС, системы сигнализации и прочее коммуникационное оборудование.

Благодаря тому что кабели со всех рабочих мест выведены на общую па-

нель, любую розетку можно использовать как для подключения рабочего места к ЛВС, так и для телефонии, или вообще чего угодно.

22. Для чего используется цветовая маркировка проводов в кабелях UTP?

Для удобства. Чтобы при расключении в патч-корды с различных сторон кабеля, было легче правильно расключить провода витой пары.

Вывод: в ходе лабораторной работы изучен теоретический материал, а также даны ответы на контрольные вопросы.

Любая инженерная коммуникация, в том числе и компьютерная сеть, состоит из различных компонентов и кабель локальной сети – один из основных, от которого напрямую зависит скорость прохождения сигнала и его сохранность от помех, затуханий, потерь пакетов данных.

Сейчас появились новые бескабельные технологии передачи данных, как Wi-Fi и Bluetooth, передающие пакеты данных через радиоволновые сигналы, однако эти технологии далеко не совершенны и имеют ограниченный радиус действия. Кроме того, скорость передачи данных меньше, часто-густо возникают помехи при передаче данных, посему большой популярностью пользуется локальная сеть через кабель как более надежная и скоростная.

Однако, кабель кабелю рознь: бывает кабель двухжильный и многожильный, витой и прямой, с цельной жилой или многожильный, с защитой от помех и без нее и т. д., и т. п. И от всех этих нюансов зависит скорость, надежность, длина пролегания кабеля без усилителя сигнала. На сегодняшний день можно выделить такие виды кабелей для локальных компьютерных сетей:

• коаксиальный сетевой кабель;
• сетевой кабель витая пара;
• оптоволоконный сетевой кабель.

Все эти виды кабелей для локальных сетей имеют совершенно разную структуру и технологические параметры, но объединяет их то, что происходит с их применением, и это уже отдельная статья. Отдельным мастер-классом также является то, как присоединить кабель к штекеру в локальной компьютерной сети своими руками. Ну а далее мы рассмотрим все эти виды кабелей, их параметры, а также преимущества и недостатки.

Коаксиальный сетевой кабель

Наиболее старый вид кабеля, который практически не используется в современных компьютерных сетях — Коаксиальный сетевой кабель. Его вымирание обусловлено дороговизной и малой скоростью передачи данных, все же если Вы решили проложить сеть из коаксиального кабеля, то наиболее удачной будет реализация ее топологией «шина». Также удачным выбором будет топология «звезда» и «пассивная звезда».

Состоит коаксиальный сетевой кабель из двух жил: центральная жила – цельная медная (в очень редком стандарте многожильная и/или выполненная из сплавов, медная с серебряным напылением), которая представлена сердцевиной кабеля, окутана в толстую изоляцию – диэлектрик, он представляет собой вспененный полиэтилен.

По этой изоляции идет плетение так называемого «внешнего» проводника, который состоит из меди, ее сплава или же алюминия. Он же именуется как экран. При этом могут быть разновидности кабеля с двойным экраном, когда одно плетение разделяется от другого дополнительным тонким слоем изоляции.

Защитная оболочка внешнего проводника выполнена в основном из полиэтилена или поливинилхлорида, устойчивых к ультрафиолету, но бывают дорогостоящие кабеля с тефлоновой оболочкой.

Виды коаксиальный кабель имеет разнообразные и их очень много, но конкретно коаксиальный кабель для локальной сети различается по двум стандартам передачи пакетных данных:

• 10BASE-5 (категорий RG-11 и RG-8);
• 10BASE-2 (категорий RG-58/U, 58A/U).

Стандарт 10BASE-5 реализуется с применением кабеля «толстый Ethernet», имеющий общее сечение равное 12мм и толстую цельную проводниковую жилу, 11-я категория имеет сопротивление 75 Ом, 8-я – 50. Кабеля данного стандарта могли передавать данные со скоростью 10 Мбит/сек на расстоянии впредь до 500 м.

Стандарт 10BASE-2 реализуется с применением кабеля «тонкий Ethernet», диаметром до 6 мм, с сопротивлением в 50 Ом. Его категория RG-58/U имеет монолитный (цельный) медный центральный проводник, 58A/U представлен с многожильным центральным проводником. Длина передачи данных кабелей этих категорий составляет в пределах 185 м при максимальной скорости передачи данных впредь до 10 Мбит/сек.

Преимущества коаксиального кабеля заключаются в его эффективном экранировании, что позволяет проводить его на дальние расстояния и исключает помехи, а также высокой прочности, которая уменьшает риск механического повреждения кабеля. Кроме того, коаксиальный кабель легко монтировать, присоединять штекеры, двойники и другие детали можно обыкновенными ручными инструментами своими руками.

Недостатки коаксиального кабеля заключаются в низкой пропускной способности при использовании в локальных компьютерных сетях, на фоне этого весомым недостатком является высокая стоимость самого кабеля и штекеров/двойников/переходников и других составных. Плюс сетевые платы для этого вида кабелей уже практически не выпускаются, коммутаторы и концентраторы для них считаются устаревшими.

Сетевой кабель витая пара

Современный и наиболее часто используемый при проведении локальных компьютерных сетей — кабель с витыми парами. Применяется как в домашних, так и в административных локальных сетях с топологией «звезда» и имеет отличное соотношение цена/качество. То есть, сетевой кабель для локальной сети этого вида имеет сравнительно высокую скорость передачи данных по отношению к коаксиальному кабелю, при этом стоимость их не велика.

Состоит сетевой кабель витая пара для локальных сетей из четырех пар проводниковых монолитных медных жил сечением каждой в 0,4-0,6 мм. Толщина жилы такого кабеля составляет 0,51 мм с учетом толщины изоляции проводника – 0,2 мм. Материалом для изоляции служит в бюджетных вариантах кабеля поливинилхлорид (обозначение – PVX), в более дорогих кабелях применяется полипропилен и полиэтилен (обозначения – PP и PE) и самые высококачественные кабеля витой пары выполняются с изоляцией из вспененного полиэтилена или тефлона.

По степени защиты от помех бывает неэкранированный кабель и кабель с витой парой экранированный. Экранирование может быть выполнено из проволочных плетений, из алюминиевой фольги/алюминизированной пленки как отдельных пар, так и всего пучка вместе.

Существуют кабеля с такими типами экранирования:

• незащищенный вообще никаким экраном кабель витой пары (UTP);
• незащищенный общим экраном с экранированием пар фольгой (U/STP);
• с фольгированным общим экраном без экранирования отдельных пар (FTP);
• с проволочным экраном каждой пары и общим проволочным экраном (STP);
• с фольгированным экраном каждой пары и общим плетеным экраном (S/FTP);
• с двойным общим экраном из проволочного оплетения и фольги (SF/UTP).

При этом во всех обозначениях присутствует «TP» — это указывает на вид кабеля – twisted pair (с англ. — витая пара). Те буквы, которые идут впереди, собственно и указывают на наличие/отсутствие экранирования, тип экранирования, а также и материал, из которого выполнено экранирование. Так, буква U (Unshielded) указывает на отсутствие экранной защиты, F (Foiled) – обозначает наличие общей фольгированной общей экранной изоляции всего пучка пар, S (Shielded) – экран в виде проволочного оплетения каждой отдельной пары и (Screening) — экран в виде оплеток всего пучка витых пар.

В зависимости от длины и скорости передачи сигнала существуют различные категории витой пары (всего их 7), при этом предназначенный кабель для локальных компьютерных сетей начинается со второй категории, но на сегодняшний день применяют кабель с 5E категории начиная.

Основным отличием категорий кабелей витых пар ранее являлось количеством жил, но начиная с третей категории и до седьмой включительно, все кабеля имеют по четыре пары (8 жил). Так, основным отличием стало количество витков на единицу длины сечение жилы и сопротивление, что является решающим фактором на длину и скорость передачи данных.

Современные кабеля витой пары применяются в следующих стандартах технологий передачи пакетных данных:

• 100BASE-TX Ethernet ;
• 1000BASE-T Ethernet ;
• 10GBASE-T Ethernet;
• 40GbE, 100GbE.

Стандарт 100BASE-TX реализовывался с применением кабеля CAT. 5 (витая пара 5 категории), который был способен передать 100 Мбит/сек по двум парам и 1 Гбит – по четырем.

Стандарт 1000BASE-T на сегодняшний день самый распространенный, применяется во многих локальных компьютерных сетях. Для таких сетей применяется самой ходовой категории кабель — CAT. 5e, отличием которой от предыдущей является чуть большая пропускная способность высокочастотных сигналов и наличие модификаций с двумя (100 Мбит/сек) и четырьмя (1 Гбит) парами.

Стандарт 10GBASE-T , на котором построены сети Fast Ethernet и Gigabit Ethernet, реализован с применением кабеля CAT. 6, который способен передать данные на скорости 10Гбит/сек с расстоянием 55 м. Gigabit Ethernet также могут быть реализованы на кабеле CAT. 6a и CAT. 7, что увеличивает длину передачи данных до 100м. При этом седьмая категория всегда имеет полное экранирование.

Стандарт 40GbE и 100GbE – самые современные и высокоскоростные технологии пакетной передачи данных, которые предназначены для сети Gigabit Ethernet с кабелем CAT. 7a. При скорости передачи данных 40 Гбит/сек длина передачи – 50 м, при 100 Гбит/сек – 15 м.

Оптоволоконный сетевой кабель

Все существующие на сегодня виды кабелей для локальных сетей уступают по всем характеристикам оптоволоконному сетевому кабелю. Однако, его стоимость и сложность в монтаже не дают ему широкого распространения, он в основном служит для соединения локальных сетей на дальних расстояниях.

Представляет собой оптоволоконный сетевой кабель проводник света. Свет передается в таком кабеле по стекольным или пластиковым жилам, отражаясь от внутренних стенок. Существует оптоволоконные виды кабелей компьютерных сетей, которые различают по диаметру сердцевины стекольного волокна, соответственно и по способу передачи световых сигналов:

• одномодовые;
• многомодовые.

Одномодовые оптоволоконные кабеля имеют диаметр сердцевины стекольного волокна, равный 7-10 микрон. В связи с таким тонким диаметром, волокно предназначено для прохождения одномодового излучения.

Многомодовые оптоволоконные кабеля имеют стекольные волокна с сердцевиной, диаметр которой по европейскому стандарту равен 50 микрон, 62,5 микрон – по японскому и североамериканскому стандартам. Соответственно, по таким сердцевинам проходят несколько мод под разным углом преломления.

Преимущества оптоволоконного кабеля состоят в том, что скорость передачи даны просто феноменальная – теоретически, не существует на сегодняшний день такого сетевого оборудования, которое могло бы поддержать такую скорость передачи данных, на которую способен оптоволоконный кабель. Кроме того, помехи для такого кабеля вовсе не страшны.

Недостатки оптоволоконного кабеля весьма весомы: высокая стоимость кабеля и вспомогательных, монтажных и сетевых элементов для него. Кроме того, монтаж такого кабеля требует специальных инструментов и квалификации мастера-кабельщика. Таким образом, выбор кабеля для локальной сети не целесообразно делать в пользу оптоволокна, соответственно, не будем рассматривать все его характеристики.

1) четырехпарных розеток RJ-45

2) кросс или патч-панель

12. Какие характеристики имеет лвс на основе кабеля «витая пара»?

13. Укажите особенности лвс на основе оптоволоконного кабеля.

Оптоволоконные кабели - быстродействующая среда распространения сигналов для локальных сетей и телефонии на значительные расстояния. Оптоволокно передает сигналы при помощи импульсов светового излучения.

14. Как определить характеристики интегрированной сетевой карты?

Самый простой способ посмотреть название сетевой карты можно проделав следующий путь: Пуск -> Панель управления -> Диспетчер устройств (находится в разделе Система и безопасность -> Система ).

Альтернативный путь: открыть Мой компьютер , щелкнуть правой кнопкой мыши на пустом месте и выбрать Свойства , затем в левом столбце меню выбрать Диспетчер устройств .

В диспетчере устройств в конце списка необходимо развернуть вкладку Сетевые адаптеры , где и нужно искать название своей карты.

Выводы:

В лабораторной работе "Сети и системы передачи информации" мы изучили основные принципы работы и монтажа локальных вычислительных сетей, ознакомились с сетевым оборудованием компьютера для подключения к вычислительной сети передачи данных. И определили тип кабеля, которым подключен компьютер к вычислительной сети,ознакомились с устройствами соединения BNC.