Настройка сетей Microsoft дома и в офисе. Учебный курс

 

Рис. 3.8. Структура кабеля витой пары

Коаксиальные кабели применяются для распространения телевизионных сигналов, а также в устаревших разновидностях сетей Ethernet (10BASE-2, 10BASE-5). Недостатки подобных сетей связаны, прежде всего, с достаточно большим весом кабелей и совершенно недостаточной по современным меркам пропускной способностью.

В следующем списке приводятся основные типы применяемых на сегодняшний день коаксиальных кабелей.

– «Толстый» коаксиальный кабель (10BASE-5). Альтернативное обозначение – RG-8, RG-11. Импеданс кабелей этого типа равен 50 Ом, диаметр составляет около 0,5 дюйма. Благодаря достаточно большому диаметру токопроводящих жил этот кабель обладает очень небольшим затуханием (не более 18 дБ/км на частоте 100 МГц). Основной недостаток этого кабеля заключается в трудности монтажа из-за его повышенной жесткости.

– «Тонкий» коаксиальный кабель (10BASE-2). Альтернативное обозначение – RG-58/U, RG-58 A/U и RG-58 C/U. Несомненным преимуществом кабелей этого типа является простота монтажа, а также повышенная гибкость, облегчающая его прокладку в труднодоступных местах. По сравнению с «толстым» кабелем он обладает большим импедансом, из-за чего максимальная длина сегментов составляет всего 185 метров. А у предыдущей разновидности кабеля длина сегмента может достигать 500 метров. Именно этот тип кабеля получил наибольшее распространение в сетях Ethernet, применяющих коаксиальный кабель.

– Кабель для сетей ARCNet с импедансом 93 Ом (альтернативное обозначение – RG-62). Этот кабель практически не применяется, поскольку область распространения сетей ARCNet в настоящее время очень мала.

Следующим шагом вперед явилось появление кабелей витой пары, которые представляют собой скрученную специальным образом пару проводов (с внешним экраном или без него). Благодаря скрутке практически устраняется эффект влияния внешних электромагнитных помех. Все кабели неэкранированных витых пар делятся на категории в зависимости от пропускной способности.

– Первая категория. Применяется в телефонных сетях общего применения (ТСОП) исключительно для передачи речи. В настоящее время даже для этих целей используются кабели с лучшими частотными характеристиками. Его можно применять для передачи данных, но предельная пропускная способность в этом случае не превысит 20 Кбит/с.

– Вторая категория. Эти кабели обеспечивают скорость передачи данных, не превышающую 4 Мбит/с. Они были разработаны фирмой IBM и применялись в ее собственных сетях.

– Третья категория. Кабели этого типа появились в 1991 году и обеспечивают передачу данных с максимальной скоростью до 16 Мбит/с. Основная область их применения – передача данных и голоса.

– Четвертая категория. Кабели этого типа представляют собой усовершенствованный вариант кабелей третьей категории и позволяют передавать данные со скоростью до 20 Мбит/с. Они обеспечивают лучшую помехозащищенность и меньшее затухание сигнала. Так, предельная длина сегмента кабеля витой пары может составлять до 135 метров вместо 100 метров, которые обеспечивают кабели третьей категории. Кабели четвертой категории применяются в сетях Token Ring.

– Пятая категория в настоящее время является наиболее популярной. Пропускная способность кабелей пятой категории варьируется от 100 Мбит/с до 1 Гбит/с. Этот параметр зависит от производителя. Область применения подобных кабелей – сети Fast Ethernet (100 Мбит/с), FDDI, lOOVG-AnyLAN, ATM (155 Мбит/с), Gigabit Ethernet.

– Шестая и седьмая категории. Кабели, относящиеся к этим категориям, обеспечивают скорость передачи данных от 1 Гбит/с. Область их применения – сети Gigabit Ethernet. Следует обратить внимание на то, что кабели седьмой категории выполняются в экранированном исполнении.

Кабели экранированной витой пары (STP) отличаются от кабелей неэкраниро-ванной витой пары наличием экрана, благодаря которому в значительной степени уменьшается электромагнитное излучение во внешнюю среду. Следует обратить внимание на то обстоятельство, что экран требует качественного заземления, иначе его эффективность резко уменьшается.

ВНИМАНИЕ

Волновое сопротивление кабеля экранированной витой пары примерно в полтора раза превышает этот показатель для кабеля неэкранированной витой пары. Причина этого явления связана с влиянием дополнительной емкости, образуемой экраном. Именно по этой причине кабели STP и UTP не являются взаимозаменяемыми, что и следует учитывать при выполнении модернизации ЛВС.

В настоящее время все большее количество высокоскоростных сетей реализуется на основе волоконно-оптического волокна. Во второй главе уже упоминались стандарты сетей, реализованных на основе оптического волокна (рис. 3.9). Как правило, волоконно-оптические сети обеспечивают большую скорость передачи, чем сети, созданные на основе металлических кабелей, даже если в качестве проводника применяется медь. Причина этого явления заключается в том, что световой луч, применяемый в качестве носителя данных, обладает огромной информационной емкостью.

Рис. 3.9. Волоконно-оптический кабель в разрезе

Благодаря использованию оптоволокна достигается следующие преимущества.

– Возрастает степень защиты передаваемых данных, поскольку излучение света не сопровождается электромагнитными наводками, которые легко перехватить при помощи специального оборудования. Нелегальная врезка к такому кабелю тоже весьма затруднена.

– Поскольку оптическое волокно обладает большой степенью прозрачности, то затухание сигнала происходит очень медленно. Поэтому возможна передача сигнала без дополнительного его усиления на расстояние более двух километров.

Все волоконно-оптические кабели делятся на две большие группы. Различают одномодовые и многомодовые кабели. Кабели первого типа обычно состоят из единственного световода (оптоволокна), по которому параллельно оси этого волокна распространяется световой луч. При этом применяется волокно, диаметр которого соизмерим с длиной световой волны (5-10 мкм). Это обеспечивает большую скорость передачи данных (до 10 Гбит/с), а также позволяет использовать более короткие световые импульсы.

В качестве источников световых импульсов, передаваемых одномодовым оптоволокном, используются полупроводниковые лазеры. Это связано с тем, что при использовании иных источников светового излучения очень трудно сфокусировать световой луч и направить его по оптоволокну столь малого диаметра. Основной недостаток одномодовых кабелей заключается в достаточно большой их стоимости, связанной с трудностями изготовления оптоволокна с малым поперечным сечением.

Если волоконно-оптический кабель состоит из нескольких волокон, он обычно работает в многомодовом режиме. Это позволяет передавать несколько световых импульсов одновременно по каждому волокну или даже несколько импульсов по одному волокну. Волокна, образующие многомодовый кабель, обычно имеют диаметр 62,5 (125 мкм), где первый показатель характеризует центральное волокно, а второй показатель – внешнее волокно. В качестве источника света в этом случае применяется полупроводниковый лазер. Основной недостаток многомодового волоконно-оптического кабеля обусловлен меньшей полосой пропускания из-за дополнительных потерь энергии светового излучения, связанных с интерференцией, а также с отражениями.