Ethernet: коаксиальный кабель, витая пара, оптоволокно. Краткие характеристики, топология - shikardos.ru o_O
Главная
Поиск по ключевым словам:
страница 1
Похожие работы
Ethernet: коаксиальный кабель, витая пара, оптоволокно. Краткие характеристики, топология - страница №1/1


  1. Типы физических проводников Ethernet: коаксиальный кабель, витая пара, оптоволокно. Краткие характеристики, топология.

В классической локальной сети Ethernet применяется стандартный коаксиальный кабель двух видов (толстый и тонкий). Однако все большее распространение получила версия Ethernet, использующая в качестве среды передачи витые пары, так как монтаж и обслуживание их гораздо проще.

Стандарт IEEE802.3 в зависимости от типа среды передачи данных имеет модификации:

 10BASE5 (толстый коаксиальный кабель) - обеспечивает скорость передачи данных 10 Мбит/с и длину сегмента до 500м;

 10BASE2 (тонкий коаксиальный кабель) - обеспечивает скорость передачи данных 10 Мбит/с и длину сегмента до 200м;

 10BASE-T (неэкранированная витая пара) - позволяет создавать сеть по звездной топологии. Расстояние от концентратора до конечного узла до 100м. Общее количество узлов не должно превышать 1024;

 10BASE-F (оптоволоконный кабель) - позволяет создавать сеть по звездной топологии. Расстояние от концентратора до конечного узла до 2000м.


В развитие сетевой технологии Ethernet созданы высокоскоростные варианты: IEEE802.3u/Fast Ethernet и IEEE802.3z/Gigabit Ethernet. Основная топология, которая используется в локальных сетях Fast Ethernet и Gigabit Ethernet, пассивная звезда.
Сетевая технология Fast Ethernet обеспечивает скорость передачи 100 Мбит/с и имеет три модификации:

 100BASE-T4 - используется неэкранированная витая пара (счетверенная витая пара). Расстояние от концентратора до конечного узла до 100м;

 100BASE-TX - используются две витые пары (неэкранированная и экранированная). Расстояние от концентратора до конечного узла до 100м;  

 100BASE-FX - используется оптоволоконный кабель (два волокна в кабеле). Расстояние от концентратора до конечного узла до 2000м.


Сетевая технология локальных сетей Gigabit Ethernet – обеспечивает скорость передачи 1000 Мбит/с. Существуют следующие модификации стандарта:

 1000BASE-SX – применяется оптоволоконный кабель с длиной волны светового сигнала 850 нм.

 1000BASE-LX – используется оптоволоконный кабель с длиной волны светового сигнала 1300 нм.

 1000BASE-CX – используется экранированная витая пара.

 1000BASE-T – применяется счетверенная неэкранированная витая пара.


Локальные сети Fast Ethernet и Gigabit Ethernet совместимы с локальными сетями, выполненными по технологии (стандарту) Ethernet, поэтому легко и просто соединять сегменты Ethernet, Fast Ethernet и Gigabit Ethernet в единую вычислительную сеть.


  1. Коаксиальный кабель:

Состоит из двух проводников, окружённых изолирующими слоями:

1) центральный провод;

2) изолятор центрального провода;

3) экранирующий проводник;

4) внешний изолятор и защитная оболочка.

http://kom-seti.narod.ru/index.files/image6761.jpg

Различают два вида коаксиальных проводов:

а) толстый коаксиальный кабель (~10мм в диаметре), который обеспечивает хорошие механические и электрические характеристики. Однако с ним связана трудность монтажа, так как он плохо гнётся; 

б) тонкий коаксиальный кабель (~5мм в диаметре) обладает худшими, чем толстый характеристиками, но удобен в монтаже, хотя часто ломается в местах разъёма.



  1. Витая пара:

Витая пара (Twisted pair) имеет до 4-х изолированных проводников в одной металлической оплётке или без неё. Каждая пара проводов для защиты от помех от соседних пар проводов и внешних источников скручивается с различным шагом – количеством витков на дюйм. Каждая пара состоит из провода (Ring) и провода (Tip). Каждая пара в оболочке имеет свой номер. Таким образом каждый провод можно идентифицировать как Ring1, Tip1, Ring2, Tip2.

Скорость передачи до 100мб/с. Кабель легко наращивается, однако отличается слабой устойчивостью к помехам, например, электронные шумы, создаваемые люминесцентными светильниками и движущимися лифтами.

Различают два типа данного кабеля:

1) Экранированная (защищенная) витая пара — STP. Защита может осуществляться экранами двух типов:

-  фольга;

-  металлическая сетка.

Кабель, экранированный фольгой, тоньше, легче и дешевле, но менее эффективный, его легче повредить. Металлическая сетка — более эффективный экран, но она увеличивает вес, диаметр и стоимость кабеля.

2) Неэкранированная витая пара - UTP. Кабель UTP разделён на 5 категорий: чем выше категория кабеля, тем более эффективно он может передавать данные. Основное отличие категорий – кол-во витков каждой пары проводов.



  1. Оптоволоконный кабель:

Оптоволоконный кабель – тонкие (от 5 до 15 микрон) волокна (стеклянные провода), по которым распространяются сигналы в виде световых импульсов.

Волоконно-оптические кабели обеспечивает наивысшую скорость передачи; они более надёжны, так как не подвержены потерям информации из-за электромагнитных помех. Являются наиболее перспективным типом кабельного соединения, так как имеют высокую скорость передачи (до 10 гигабит/с).

Недостатки оптоволокна в основном связаны со стоимостью его прокладки и эксплуатации, которые намного выше, чем для медной среды передачи данных.

Оптоволоконный кабель состоит из сердечника, сделанного из стекла (кварца), оболочки, окружающей сердечник, затем следует слой пластиковой прокладки и волокна из кевлара для придания прочности. Вся эта структура помещена внутрь тифлоновой или поливинилхлоридной «рубашки».



http://kom-seti.narod.ru/index.files/image1126.gif

Существует два типа оптоволоконных кабелей:

1) одномодовое;

2) многомодовое.

Основное отличие между ними заключается в толщине сердечника и оболочки. Одномодовый световод обычно имеет толщину порядка 8,3/125 мкр (сердечник/оболочка), многомодовый – 62,5/125 мкр.

Световой луч, распространяющийся по тонкому сердечнику одномодового кабеля, отражается от оболочки не так часто, как это происходит во многомодовом кабеле. Сигнал, передаваемый одномодовым кабелем, генерируется лазером, и представляет собой волну только одной длины, в то время как многомодовые сигналы, генерируемые световодом, переносят волны различной длины. Эти качества позволяют одномодовому кабелю функционировать с большей пропускной способностью и преодолевать расстояния в 50 раз длиннее по сравнению со многомодовым.



http://kom-seti.narod.ru/index.files/image1129.gif

100-мегагерцную сеть Ethernet дешевле создать на базе скрученных пар. Существует несколько версий 100-мегагерцного Ethernet (100base-T4, 100base-TX, 100base-FX, стандарт 100VG-anylan - IEEE 802.12). Формат кадра FE и GE предполагает обязательное использование ESD (EFD) - разграничителей конца кадра (потока). ESD (End Stream Delimeter) не увеличивает длины кадра, так как попадает в область IPG (96 бит-тактов, разделяющих кадры с длиной 1522 байта).



http://citforum.ru/nets/semenov/4/41/f_ether_c.gif

Рис. 4.1.1.2.2. Возможная схема 100-мегагерцной сети Ethernet.



Стандарт IEEE предусматривает возможность полнодуплексной связи при использовании скрученных пар или оптоволокна. Реализуется это путем выделения для каждого из направлений передачи независимого канала. Такая схема позволяет удвоить пропускную способность сети. Здесь нет нужды в стандартном механизме доступа к сетевой среде, невозможны здесь и столкновения.