Виды современных кабелей для монтажа локальной компьютерной сети. Объединение персональных компьютеров в виде локальной вычислительной сети дает ряд преимуществ

Современный мир всеми силами пытается избавиться от проводов, и лишь малым свидетельством этого становится появление беспроводных наушников и зарядных устройств. Что же касается функционирования компьютерных сетей, то здесь на смену проводам пытаются прийти технологии передачи данных по Wi-Fi и Bluetooth. Не спорим, в будущем, наверное, мы сможем полностью обходиться без всевозможных кабелей, но пока беспроводная передача данных во многом уступает проводной: она больше подвержена помехам, имеет меньший радиус и скорость действия. Сегодня для соединения компьютеров в локальную сеть и для подключения периферийных устройств используют старые добрые провода, в видах которых и постараемся разобраться.

Чтобы соединить компьютеры между собой в локальную сеть или подключить их к глобальным сетям , используют сетевые кабели.

Основные виды сетевых кабелей для локальных сетей:

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

Коаксиальный кабель – наиболее древний, если так можно сказать, представитель сетевых кабелей, сегодня его используют нечасто, но все же совсем без него не обойтись. Конструкция его достаточно проста: металлический проводник заключен в слой изоляции, сверху которой идет оплетка из алюминия или меди. Для соединения применяются специальные коннекторы типа BNC и BNC-T.

Основной минус коаксиального кабеля – он подвержен воздействию электромагнитного поля, поэтому компьютерные сети с его помощью уже давно не строят, зато сегодня такие провода используют для подключения спутников тарелок. Также неплохо коаксиальный кабель показывает себя как проводник высокоскоростных сетей для передачи одновременно цифровых и аналоговых сигналов, поэтому часто его используют для обустройства сетей кабельного телевидения.

На смену коаксиальным вариантам пришла витая пара . Почему новые модификации получили такое название? Такой кабель сетевой для компьютера состоит из попарных проводников, изготовленных из медного материала. Стандартный вариант содержит 4 пары жил, то есть 8 элементов, но в продаже можно найти кабель с 4 проводниками (2 парами). Цвет внутренней изоляции определяется стандартом.

В зависимости от наличия защиты в виде медной оплетки или алюминиевой фольги витая пара делится на такие виды:

• UTP, или незащищенная витая пара, – это проводники в обычной пластиковой защите, никакие дополнительные элементы защиты не используются;
• F/UTP, или фольгированная витая пара, ­– все пары проводников оплетены фольгой;
• STP – каждая пара кабелей имеет собственную защиту из фольги;
• S/FTP – здесь каждая пара защищена оплеткой из фольги, а все они вместе дополнительно защищены медным экраном;
• SF/UTP – все кабели вместе помещены в фольгу и медный экран.

Незащищенная витая пара стоит дешевле. Использование кабелей с экранирующим слоем оправдано, если требуется высокое качество передачи информации на значительные расстояния.

Витая пара также маркируется от CAT 1 до CAT 7 : чем числовой показатель выше, тем лучше. Для построения локальных компьютерных сетей подойдет витая пара CAT5, но лучше все же использовать CAT5e – она лучше пропускает высокочастотные сигналы. Витой парой соединяют устройства, расположенные на расстоянии не более 100 м друг от друга.

Оптоволокно – наиболее быстрый и современный вариант , использующийся при построении компьютерных сетей. Главное преимущество заключается в высокой степени защиты от помех и неограниченной скорости передаче данных. Такой кабель обеспечивает передачу данных на значительные расстояния – до 100 км. Само оптоволокно стоит не сильно дорого, а вот адаптеры для него и прочее оборудование – удовольствие не из дешевых, поэтому пока применение такого рода кабелей ограничено только лишь соединением сегментов больших сетей, передачей данных на солидные расстояния и высокоскоростным доступом в интернет. Для работы с оптоволокном необходимо иметь специальные навыки и дорогостоящее оборудование.

Для тех, кто только начинает осваивать теорию и практику построения компьютерных сетей, отметим, что для соединения компьютера с периферийными устройствами используют кабели другого типа. USB-кабели нужны для подключения принтера, сканера, МФУ и т.д. С помощью такого шнура также обеспечивается питание смартфона или плеера в случае утери оригинальной зарядки. HDMI/VGA/DVI-кабеля соединяют компьютер с телевизором или монитором. Такой подход позволяет получить более детализированную картинку и объемный звук. Преимущество в том, что для запуска не требуются драйвера. Важным параметром является пропускная способность такой продукции. Чтобы отображать фото и видео, будет достаточно и стандартной вариации. Игры и фильмы требуют наличия высокоскоростного провода.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Российский государственный аграрный университет -

Московская сельскохозяйственная академия имени К.А. Тимирязева

Реферат по информатике

На тему: Кабели ЛВС: виды, характеристика

Москва 2013

Введение

Локальная вычислительная сеть (ЛВС, локальная сеть) -- компьютерная сеть, покрывающая обычно относительно небольшую территорию или небольшую группу зданий (дом, офис, фирму, институт). Также существуют локальные сети, узлы которых разнесены географически на расстояния более 12 500 км (космические станции и орбитальные центры). Несмотря на это, подобные сети всё равно относят к локальным.

На сегодняшний день в мире существует более 130 миллионов компьютеров и более 80% из них объединены в различные информационно-вычислительные сети, начиная от малых локальных сетей в офисах до глобальных сетей

Выбор кабельной подсистемы диктуется типом сети и выбранной топологией. Требуемые же по стандарту физические характеристики кабеля закладываются при его изготовлении, о чем и свидетельствуют нанесенные на кабель маркировки. В результате, сегодня практически все сети проектируются на базе UTP и волоконно-оптических кабелей, коаксиальный кабель применяют лишь в исключительных случаях и то, как правило, при организации низкоскоростных стеков в монтажных шкафах.

1. Общие сведение об ЛВС

1.1 История создания

Работы по созданию ЛВС начались еще в 60-х годах с попытки внести новую технологию в телефонную связь. Эти работы не имели серьезных результатов вследствие дороговизны и низкой надежности электроники. В начале 70-х годов в исследовательском центре компании "Xerox", лабораториях при Кембриджском университете и ряде других организаций было предложено использовать единую цифровую сеть для связи мини-ЭВМ. Использовалась шинная и кольцевая магистрали, данные передавались пакетами со скоростью более 2 Мбит/с.

В конце 70-х годов появились первые коммерческие реализации ЛВС: компания "Prime" представила ЛВС "RingNet", компания "Datapoint" - ЛВС ARC Attached Resourse Computer с высокоскоростным коаксиальным кабелем. В 1980 году в институте инженеров по электротехнике и электронике IEEE Institute of Eleсtrical and Eleсtronic Engeneers организован комитет "802" по стандартизации ЛВС. В дальнейшем темпы развития ускорились, и на сегодняшний день имеется большое количество коммерческих реализаций ЛВС.

2. Локальные вычислительные сети

2.1 Виды кабелей ЛВС

В проекты локальных вычислительных сетей закладываются на сегодня всего три вида кабелей:

Коаксиальный:

§ тонкий коаксиальный кабель;

§ толстый коаксиальный кабель.

Витая пара:

§ неэкранированная витая пара;

§ экранированная витая пара.

Волоконно-оптический кабель:

§ многомодовый кабель;

§ одномодовый кабель.

И хотя общая номенклатура всех этих кабелей у многих производителей составляет даже не сотни, а тысячи наименований, выбирать кабель (повторюсь), как правило, приходится исходя не из характеристик конкретной марки, а из правил применения, что существенно облегчает жизнь проектировщику кабельной подсистемы ЛВС.

2.2 Характеристики различных кабелей

При проектировании и монтаже ЛВС, как указывалось выше, в качестве стандартных систем передачи данных можно использовать довольно ограниченную номенклатуру кабелей: кабель с витыми парами (UTP-кабель) категорий 3, 4 или 5 с различными типами экранов или без них (STP - экранирование медной оплеткой, FTP - экранирование фольгой, SFTP - экранирование медной оплеткой и фольгой), тонкий коаксиальный кабель (RG-58) с разным исполнением центральной жилы (RG-58/U - сплошная медная жила, RG-58A/U - многожильный, RG-58C/U - специальное /военное/ исполнение кабеля RG-58A/U), толстый коаксиальный кабель и волоконно-оптический кабель (многомодовый). При этом каждый вид кабельной подсистемы накладывает те или иные ограничения на проект сети:

Таблица 1 Максимальная длина сегмента

Таблица 2 Кол-во узлов на сегменте

Таблица 3 Возможность работы на скоростях выше 10 Mbit/sec

2.3 Требования пожарное безопасности и применение кабелей

Правила противопожарной безопасности делят кабели на две категории: общего применения и пленумные (разрешенные для прокладки в вентиляционных шахтах). Это деление осуществляется исходя из материалов, применяемых при изготовлении кабелей. Наиболее распространенные при изготовлении кабелей пластики на базе поливинилхлорида (PVC). При горении они выделяют ядовитые газы. Поэтому PVC-кабели запрещены для прокладки в вентиляционных шахтах. В пленумных пространствах обычно применяются кабели с изоляцией на основе тефлона.

2.4 О сновные эксплуатационные характеристики кабелей

Все кабели должны иметь витые пары проводов, применение кабелей с несвитыми попарно проводами не допускается. Это относится даже к коротким отрезкам плоского кабеля. При использовании экранированных кабелей на витой паре, сегменты последних рекомендуется заземлять на одном конце. На практике это удобнее производить на конце, подключенном к концентратору.

Минимальный радиус изгиба - 5 см

Температура при работе и хранении:

Ш 35...+60С - для кабеля в поливинилхлоридной оболочке

Ш 55...+200С - для кабеля в тефлоновой оболочке

Температура при монтаже:

Ш 20...+60С - для кабеля в поливинилхлоридной оболочке

Ш 35...+200С - для кабеля в тефлоновой оболочке

Относительная влажность:

Ш 0...+100% - для кабеля в поливинилхлоридной оболочке, допускается случайная конденсация

Ш не реагирует на влажность, конденсацию и водяные брызги - для кабеля в тефлоновой оболочке

Возможность применения на открытом воздухе:

Ш запрещено - для кабеля в поливинилхлоридной оболочке

Ш разрешено - для кабеля в тефлоновой оболочке

Запрещено применение тонкого коаксиального кабеля для прокладки на открытом воздухе между двумя не связанными друг с другом зданиями (между зданиями, не имеющими общего контура заземления).

При установке новой сети целесообразно применять кабель с витыми парами в рабочей группе. Оптоволоконные кабели - на длинных магистралях и для связи между зданиями. Тонкие коаксиальные кабели наиболее оправдано применять для организации низкоскоростных магистралей внутри монтажных шкафов. Кабели на витой паре и оптоволоконные кабели позволяют модернизировать сеть, переводя ее с 10 на 100 Mbit-ные технологии.

Наиболее “подвижной” частью любой ЛВС являются подсистемы рабочей группы. Добавление новых пользователей, перемещение рабочих мест и их аннулирование, повреждения кабеля в рамках рабочей группы происходят гораздо чаше, чем изменения в магистральных каналах. Именно поэтому UTP-кабели наиболее удобны для организации подсистем рабочих групп.

На длинных магистралях, безусловно, наиболее предпочтительно оптоволокно, ибо он обеспечивает наибольшую допустимую длину сегмента, высокую безопасность и помехозащищенность.

Для подсистем на базе тонких коаксиальных кабелей такие рекомендации выработать нельзя, т.к. в таких подсистемах необходимо стараться решить другую задачу - минимизировать количество рабочих мест. Вообще говоря, тонкий коаксиальный кабель не рекомендуется для сетей рабочей группы. Хотя проблема при его использовании заключается не собственно в кабеле. Дело в том, что проводка тонкого коаксиального кабеля выполняется открытой и пользователи имеют к ней доступ. Нередко пользователь некорректно отключает кабель, разрушая целостность кабельного сегмента. При этом выходит из строя вся сеть, может нарушиться работа сетевого программного обеспечения. К этим же последствиям приводит снятие терминатора с конца кабельного сегмента, применение отрезков кабеля с другим волновым сопротивлением. По этим причинам целесообразно применять тонкий коаксиальный кабель только в защищенных от несанкционированного доступа местах, например в монтажном шкафу. Кроме того, шинная топология сетей на тонком коаксиальном кабеле затрудняет диагностирование т.к. кабель является общим для множества узлов. Неисправность может быть вызвана любым узлом, любым отрезком кабеля или любым терминатором. Отыскать неисправность в таких сетях обычно довольно сложно.

вычислительный кабель радиоканал оптический

3 . Классификация ЛВС

В качестве классифицирующих признаков ЛВС используются такие категории, как сфера применения, функциональное назначение, размеры, вид трафика, топология, физическая среда, метод доступа к среде, используемое программное обеспечение.

Физическая среда

Физическая среда представляет собой физический материал, на котором размещается и по которому передается информация:

o витая пара;

o многожильный кабель;

o коаксиальный кабель;

o волоконно-оптический кабель;

o радиоканал;

o инфракрасный канал;

o микроволновый канал.

При выборе типа физической среды учитывают следующие показатели:

1. стоимость монтажа и обслуживания;

2. скорость передачи информации;

3. ограничения на величину расстояния передачи информации без дополнительных усилителей;

4. безопасность передачи данных.

Главная проблема заключается в одновременном обеспечении этих показателей. Например, наивысшая скорость передачи данных ограничена максимально возможным расстоянием передачи данных, при котором еще обеспечивается требуемый уровень защиты данных. Легкая наращиваемость и простота расширения кабельной системы влияют на ее стоимость.

3.1 Коаксиальный кабель

В настоящее время практически не используется из-за своей низкой пропускной способности, ненадежности и капризности.

Позволяет добиться скорости 10Мбит/с.

Существуют частные случаи, когда на тонком длина сегмента достигала 500 и более метров (без использования технологии IOLA).

3.2 Витая пара

Активно используется в настоящее время для соединений внутри помещений и некоторых наружных работах.

Делится на основные 5 категорий, бывает экранированной и нет, с многожильными (мягкими) и одножильными (жесткими) проводниками. Различается и по фирме-производителю.

Как правило, max длина соединения=100-180м. (Зависит от категории, качества, места прокладки и многогих других факторов.)

Скорость передачи данных = 10-100 Мбит/с.

3.3 Многожильные кабели

Отдельные жилы такого кабеля могут использоваться для различных целей. Передача данных по параллельным линиям увеличивает пропускную способность среды, что позволяет увеличить скорость передачи по всему кабелю. При этом скорость передачи по одному проводу сохраняется небольшой, что снимает проблемы отражения сигналов, упрощает и удешевляет схемы интерфейсов.

Недостатки:

v необходимость экранирования;

v высокая стоимость.

3.4 Волоконно-оптический кабель

Используется при необходимости передачи данных на большие расстояния, с большой скоростью и надежностью.

Как правило, применяется для соединений между серверами (узловыми точками) на удаленных друг от друга участках сети.

Различаются типом и количеством волокон, по производителю, по наличию самонесущей жилы и т.д. и т.п.

Скорость передачи данных = 10-100Мбит/c., 1Гбит/с.

По сей день встречаются различные "отклонения от нормы" в виде модемных соединений между двумя сегментами сети по т.н. "полевке", коаксиальному кабелю больше нормы длины, и т.п. Но это не есть правильно. Поэтому "отклонения" мы здесь рассматривать не будем.

3.5 Радиоканал, инфракрасный канал, микроволновый канал

Физическая среда может быть организована в виде радио-, инфракрасных и микроволновых каналов.

Радиоканалы. Мало используются в ЛВС из-за экранированности зданий, узкой полосы частот, низких скоростей. Достоинством является отсутствие кабелей, и, следовательно, возможность обслуживать мобильные станции.

Инфракрасный канал. Основное достоинство - нечувствительны к электромагнитным помехам. Недостаток такого канала работа только на расстоянии прямой видимости.

Микроволновый канал. По сравнению с инфракрасными каналами микроволновые обеспечивают более высокую скорость на расстоянии 15-20 км (при прямой видимости).

Заключение

Локальные сети получили быстрое развитие за короткое время. Однако следует иметь в виду, что методы и средства, используемые при их создании, по всей видимости, долго не будут меняться, так как они в течение многих лет исследовались в научных лабораториях. В дальнейшем область применения локальных сетей будет расширяться. Кроме того, получит распространение сервис, который локальные сети предоставляют пользователю.

Преимущества использования ЛВС

Объединение персональных компьютеров в виде локальной вычислительной сети дает ряд преимуществ:

ь разделение ресурсов, которое позволяет экономно использовать дорогостоящее оборудование, например, лазерные принтеры, со всех присоединенных рабочих станций;

ь разделение данных, которое предоставляет возможность доступа и управления базами данных и элементами файловой системы с периферийных рабочих мест, нуждающихся в информации. При этом обеспечивается возможность администрирования доступа пользователей соответственно уровню их компетенции;

ь разделение программного обеспечения, которое предоставляет возможность одновременного использования централизованных, ранее установленных программных средств;

ь разделение ресурсов процессора, при котором возможно использование вычислительных мощностей для обработки данных другими системами, входящими в сеть.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

Коаксиальные радиочастотные кабели, предъявляемые к ним требования. Основные параметры коаксиальных кабелей; конструктивное выполнение. Зависимость связи кабелей с внешними проводниками от частоты сопротивления. Входной контроль кабельной продукции.

реферат , добавлен 20.03.2011


Оптические кабели и разъемы, их конструкции и параметры. Основные разновидности волоконно-оптических кабелей. Классификация приемников оптического излучения. Основные параметры и характеристики полупроводниковых источников оптического излучения.

курс лекций , добавлен 13.12.2009


Понятие структурированной кабельной системы. Типовые механические и эксплуатационные характеристики современных кабелей внешней и внутренней прокладки. Расчёт общих потерь энергии в волоконном световоде. Расчет масс элементов волоконно-оптического кабеля.

дипломная работа , добавлен 22.11.2015


Основные типы кабелей сельских телефонных сетей, область их применения, допустимые температуры эксплуатации и прокладки. Технические требования к конструктивным размерам одночетверочных высокочастотных кабелей сельской связи, электрические характеристики.

реферат , добавлен 30.08.2009


Изучение назначения волоконно-оптических кабелей как направляющих систем проводной электросвязи, использующих в качестве носителя информационного сигнала электромагнитное излучение оптического диапазона. Характеристика и классификация оптических кабелей.

реферат , добавлен 11.01.2011


Состав локальной вычислительной сети, ее основные элементы и их назначение. Роль кабелей в построении локальных связей вычислительных сетей, преимущества их использования. Разновидности и конфигурации кабелей, их конструктивные особенности и применение.

дипломная работа , добавлен 08.06.2009


Классификация оптических кабелей связи и технические требования, предъявляемые к ним. Основные параметры и характеристики некоторых видов оптических кабелей и их назначение: для прокладки в грунт, для пневмозадувки в защитные пластмассовые трубы и другие.

курсовая работа , добавлен 12.08.2013


Организация сети оптического доступа. Методы построения и схема организации связи для технологии FTTХ. Витая пара CAT6a. Оборудование оптического линейного терминала. Расчет параметров оптического тракта. Система безопасности для технологии FTTХ.

дипломная работа , добавлен 11.04.2013


Анализ стандарта беспроводной передачи данных. Обеспечение безопасности связи, основные характеристики уязвимости в стандарте IEEE 802.16. Варианты построения локальных вычислительных сетей. Виды реализаций и взаимодействия технологий WiMAX и Wi-Fi.

курсовая работа , добавлен 13.12.2011


Методы измерения затухания одномодовых волоконных световодов. Основные характеристики оптических кабелей: затухание, дисперсия. Выбор структурной схемы фотоприемного измерительного блока для тестирования волоконно-оптических сетей доступа; расчет затрат.

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.

Беспроводные технологии безусловно начинают лидировать при организации домашних и офисных сетей, но они никогда не заменят проводные, а если это и случится, то не в скором будущем. Основная масса провайдеров монтируют свои провода непосредственно к клиенту, а уж только потом начинается работа WiFi маршрутизаторов. Существует несколько типов кабелей для локальной сети, они отличаются пропускной способностью канала, способом подключения к компьютеру, методом укладки и другими. Рассмотрим по порядку как менялись стандарты, какими они были, и что используется на сегодняшний момент.

Какой бывает кабель для локальной сети

Выбор проводника изначально всегда обусловлен топологией ЛВС, и самыми распространенными являются коаксиальные провода и витая пара. Сейчас широкое распространение находят оптоволоконные технологии, но это пока еще развивающийся стандарт, используемый в основном для прокладывания магистралей на дальние расстояния. Для подключения конечного пользователя применяется не очень широко. Итак, провод для локальной сети Ethernet бывает двух видов:

• Коаксиальный - представляющий собой одножильный провод с экраном, отделенные друг от друга изоляционным материалом или воздушной прослойкой. Очень сильно напоминает телевизионный провод сопротивлением 70 Ом.
• «Витая пара» — состоит из восьми жил, переплетенных между собой попарно. Каждая жила маркируется отдельным цветом для упрощения монтажа. Цвета закреплены и описаны спецификацией и все производители продукции придерживаются этих правил.
• Оптоволоконный или волоконно-оптический - имеет очень сложную конструкцию и довольно дорогой для монтажа. Сигнал в нем передается в виде световых импульсов через специальные световоды.

В 90-х годах прошлого века для построения локальных сетей применялся исключительно коаксиальный провод, и на его основе были разработаны такие известные топологии, как «шина» и «кольцо». Немногим позже появилась топология «звезда» на основе витой пары, которая до настоящего времени является наиболее востребованной и популярной архитектурой для локальной и глобальной сетей. Теперь время остановиться и описать каждый используемый кабель для локальной сети отдельно.

Коаксиальный кабель и используемые разъемы

Этот тип провода является наиболее старым из проводников. Этот шнур имеет одну несущую медную или алюминиевую жилу, которая покрыта толстым слоем изоляционного материала. Далее идет экран, выполненный в виде ленты, опоясывающей центральную жилу ил алюминия или меди. Верхним внешним слоем идет оболочка, защищающая жилы от повреждений, изготавливаемая из полиэтилена или поливинилхлорида. Существует несколько разновидностей такого кабеля, применяемого для ЛВС:

• 10Base 5 - толстая разновидность проводника, с сечением 12 мм и общим сопротивлением 50 Ом для 8-й категории и 75 Ом для 11-й. Скорость передачи данных не превышает 10 Мбит/с на расстояния между конечными узлами до 500 метров.
• 10Base 2 - тонкий, около 6 мм в диаметре, наиболее распространен для организации домашних или небольших офисных сетей. Его сопротивление 50 Ом, но максимальная длина составляет 185 метров при скорости 10 Мбит/с.

Благодаря хорошей изоляции сигнал в проводнике практически не гасится, т.е. пакеты не теряются, и не нужны дополнительные алгоритмы проверки, переданной или принятой информации. Единственным недостатком является довольно высокая стоимость производства и низкая скорость, поэтому впоследствии он был вытеснен «витой парой».

«Витая пара» - разновидности и способы обжима

Кабель для локальной сети «витая пара» получил свое название из-за того, что он состоит из восьми жил, попарно переплетенных между собой. Каждая жила имеет изоляцию строго закрепленного в спецификации цвета. В качестве внешнего изолирующего материала, защищающего сигнал от электромагнитных помех, используется поливинилхлорид или полиэтилен. Существует несколько разновидностей такого кабеля:

• UTP (Unshelded Twisted Pair) - не экранированная модификация, наиболее часто используемая для прокладки домашних или офисных сетей, когда не оказываются сильные помехи на передаваемый сигнал.
• FTP (Foiled Twisted Pair) - кабель с дополнительным экраном из алюминиевой фольги под внешней изоляцией.
• STP (Shelded Twisted Pair) - помимо общего экрана имеет дополнительный, для каждой пары по отдельности.

Витая пара имеет 7 категорий, и, чем больше номер категории, тем провод более защищен от электромагнитного излучения. Для сетей Ethernet применяется кабель 5-й категории (CAT5), который имеет полосу пропускания 100 МГц. Рекомендуется при монтаже новых объектов использовать более совершенную модификацию CAT5e для более высокочастотных сигналов с полосой в 125 МГц.

Витая пара используется для создания соединения на скоростях от 100 Мбит/с до 40 Гбит/с в зависимости от категории и качества самого кабеля и от его длины между конечными устройствами. Обычно длина сегмента не должна превышать 100 м.

Провод должен иметь разъем для подключения в сетевые устройства. Для витой пары используется разъем RJ-45 (8P8C - 8 position and 8 contacts). Внутри коннектора есть специальные канавки с контактами для каждой жилы. Есть несколько вариантов обжима сетевых кабелей: прямой и обратный (кроссовер). Прямой патч-корд применяется для соединения компьютера с маршрутизатором или коммутатором или для соединения активного сетевого оборудования между собой. Кросовый используется довольно редко и служит для соединения двух компьютеров между собой. В настоящее время практически все производители устанавливают «умные» сетевые карты, которым не важно расположение проводков в разъеме, но желательно придерживаться стандартов, и располагать жилы так, как написано в спецификации. Это поможет избежать коллизий в работе всей сети. Чтобы изготовить прямой провод для локальной сети жилы располагаются в следующем порядке на обоих концах:

• бело-оранжевый;
• оранжевый;
• бело-зеленый;
• синий;
• бело-синий;
• зеленый;
• бело-коричневый;
• коричневый.

Чтобы изготовить патч-корд для простоты работы используются специальные клещи - кримпер (или «обжимка» в простонародье). Кримпер позволяет не только равномерно зажать провод в коннекторе, но и правильно обрезать и зачистить изоляцию. В исключительных случаях можно использовать плоскую отвертку или нож, но тогда качество не будет удовлетворительным. Существуют разъемы, которые зажимаются без кримпера, но они предназначены для многожильных мягких проводов и для стандартной витой пары могут не подойти.

Оптоволоконный кабель

Оптоволокно - наиболее прогрессивная технология для передачи сигнала на большие расстояния на огромной скорости. Отличием в передаче сигнала является то, что в качестве импульса используется не электричество, а свет. Свет передается по жилам из стекольного волокна отражаясь от внутренних стенок проводника. Можно одновременно передавать несколько сигналов: они не будут пересекаться или гасить друг друга. Скорость передачи информации по такому кабелю ограничена возможностями только самих сетевых карт или адаптеров. Кабель не подвержен помехам, и выполняется из негорючих материалов.

Стоимость такого кабеля относительно низкая, по сравнению с другими проводниками, но его монтаж может проводиться только квалифицированными сотрудниками с применением высокоточного и дорогого оборудования, поэтому в домашних условиях его использовать практически невозможно. Зато такой проводник нашел широкое применение для прокладки магистралей, ведь расстояния между усилителями сигнала могут достигать сотен километров. Некоторые провайдеры уже предоставляют услугу по подключению оптики в дом, но конечные устройства все равно подключаются по витой паре, поэтому именно она и является основополагающим стандартом для организации сети.

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