Сетевой кабель. Кабель локальной сети

09.09.2019

В настоящее время это наиболее распространённый сетевой проводник. По структуре он имеет 8 медных проводников, перевитых друг с другом, и хорошую плотную изоляцию из поливинилхлорида (ПВХ). Обеспечивает высокую скорость соединения - до 100 мегабит/с (Около 10-12 Мб/Сек) или до 200Мбит в режиме full-duplex. При использовании гигабитного оборудования достижимы скорости до 1000 Мбит.

Существует неэкранированная (UTP) и экранированная (STP) витая пара, помимо обычной изоляции у второго типа витой пары существует защитный экран, по структуре и свойствам напоминающий фольгу. При соответствующем заземлении экранированная витая пара обеспечивает отличную защиту от электромагнитных помех, даже при проводке STP вблизи электрораспределительного щитка и линий высокого напряжения отмечалась стабильная работа сети на скоростях свыше 90 Мбит. В случае если STP кабель не заземлен то экран наоборот выступает, усиливает воздействие наводок выступая в качестве антенны.

Кабель легко ремонтируется и наращивается. Несмотря на то, что по стандартам восстановлению поврежденный участок не подлежит, даже имея многочисленные участки восстановленных разрывов, сеть на витой паре работает стабильно, хотя скорость связи несколько падает. Кроме этого, в основанных на витой паре сетях можно использовать различные нестандартные проводники, позволяющие получить новые характеристики и свойства сети.

Обычная витая пара не предназначена для проводки на улице. Перепады температур, воздействие влаги и других природных факторов могут привести к постепенному разрушению изоляции и снижению ее функциональных качеств, что, в конечном счете, приведет к выходу сегмента сети из строя. В среднем сетевой кабель выдерживает на открытом воздухе от 3 до 8 лет, причем скорость сети начнет падать задолго до полного выхода кабеля из строя. Для использования на открытом воздухе нужно использовать специальную витую пару для открытой проводки.

Достаточно хорошо подходит для проводки на открытом воздухе кабель полевой П-296. Помимо того, что его изоляция не боится воды, высоких и низких температур, кабель сам по себе очень прочный (выдерживает нагрузку до 200 килограмм) и его можно протягивать без поддерживающего троса на длину до 100 метров. Неоспоримым достоинством является то, что используя П-296, можно обеспечивать устойчивую связь на сегменте сети до 500 метров.

По своему происхождению, П-296 - кабель армейской связи. Имеет 4 изолированные жилы, экран, защитную стальную оплетку (сетка из каленой проволоки) и внешнюю пластиковую оболочку. Кабель по-военному неприхотлив: Максимальная длина соединения до 500 метров. Скорость передачи данных 10-100 Мбит/с.

Выдерживает максимум 200 кг на разрыв, поэтому его можно подвешивать без троса на расстояния 50-100 метров. Кабель допускает прокладку на длительное время в грунт, по земле, подвеску на опорах или местных предметах, а также прокладку через водные преграды глубиной не более 10 м.

Сравнительные характеристики сетевых проводников

Тип кабеля (10 Мбит/с = около 1 Мб в сек)	Скорость передачи данных (мегабит в секунду)	Макс официальная длина сегмента, м	Макс неофициальная длина сегмента, м*	Возможность восстановления при повреждении наращивание длины	Подверженность помехам	Стоимость
Витая пара
Неэкранированная Витая пара	100/10/1000 Мбит/с	100/100/100 м	150/300/100 м	Хорошая	Средняя	Низкая
Экранированная витая пара	100/10/1000 Мбит/с	100/100/100 м	150/300/100 м	Хорошая	Низкая	Средняя
Кабель полевой П-296	100/10 Мбит/с	——	300(500)/>500 м	Хорошая	Низкая	Высокая
Четырехжильный телефонный кабель	50/10 Мбит/с	——	Не более 30 м	Хорошая	Высокая	Очень низкая
Коаксиальный кабель
Тонкий коаксиальный кабель	10 Мбит/с	185 м	250(300) м	Плохая Требуется пайка	Высокая	Низкая
Толстый коаксиальный кабель	10 Мбит/с	500 м	600(700)	Плохая Требуется пайка	Высокая	Средняя
Оптоволокно
Одномодовое оптоволокно	100-1000 Мбит	До 100 км	—-	Требуется спец оборудование	Отсутствует
Многомодовое оптоволокно	1-2 Гбит	До 550 м	—-	Требуется спец оборудование	Отсутствует

*- Передача данных на расстояния, превышающие стандарты, возможна при использовании качественных комплектующих.

Прокладываем сеть на большие расстояния

Устойчивая связь при использовании витой пары на скорости 100 Мбит сохраняется на расстоянии до 100 метров, 10 мегабит до 500.

Качественное сетевое оборудование позволят увеличить длину отрезка ещё на 30-50 метров.

Если в качестве сетевого проводника применять кабель полевой П-296 или аналогичный, дальность устойчивого может достигать 500 метров на скорости около 80 Мбит, и около 700 метров - 10 Мб.

Перед монтажом кабеля можно провести тестирование отрезка нестандартной длины, для этого просто соедините два стоящих рядом компьютера тем самым кабелем, что будете протягивать, и прогоните набор стандартных тестов. Таким образом, можно заранее определить характеристики будущей ветки сети до непосредственной проводки, это сэкономит много сил и средств. Конечно, нужно помнить, что кабель, мирно покоящийся у вас дома, не совсем то же самое, что тот же кабель, натянутый на тросе. Данный тест не учитывает электромагнитные помехи, и другие внешние факторы. Поэтому его результаты можно рассматривать только как ориентировочные.

Если же требуется проложить отрезок сети большей длины, например, для объединения 2 сетей в одну или подключения к удалённому, но чем-либо ценному компьютеру (например с выделенным каналом в Интернет), тогда можно установить коммутатор, чтобы он выступал в роли усилителя сигнала. Таким образом, длина отрезка увеличивается вдвое, при установке двух коммутаторов - втрое. Более наглядно топологию такой сети вы сможете увидеть на следующей схеме.

Оплетку кабеля необходимо заземлять, иначе она будет плохо выполнять свои функции. Из-за большей толщины проводников П-296 плохо поддается обжиму, поэтому к концам П-296 в любом случае необходимо будет присоединять участки витой пары для обжима. Поэтому П-296 лучше всего использовать именно на открытых участках, в офисах, квартирах или подъездах переходя на витую пару.

Компьютеры в локальной сети имеют свои локальные IP адреса, однако извне виден только один IP адрес сервера. Это может вызывать сбои в некоторых программах, например в MSN Messenger могут быть недоступны расширенные видео/аудио функции. Также, если один из пользователей вашей сети повел себя на сервере некорректно, то его IP будет заблокирован, а поскольку IP адрес у сервера один на всех, доступ будет закрыт всем пользователям. Особенно часто подобные ситуации возникают в крупных сетях. Решение этой проблемы лежит в контроле человеческого фактора и четкой проработке правил вашей ЛВС. При использовании NAT-маршрутизаторов некоторые Интернет провайдеры позволяют выделять индивидуальные IP адреса каждому пользователю сети, при подключении стоит обговорить данный вопрос.

Обжимаем витую пару

Многие считают, что это наиболее сложный этап прокладки сети. На самом деле все просто. Для обжима витой пары вам потребуются специальные клещи и пара коннекторов RJ-45

Обжимной инструмент RJ-45

Коннектор RJ-45

Последовательность действий при обжиме:

1. Аккуратно обрежьте конец кабеля, при этом лучше всего пользоваться резаком, встроенным в обжимной инструмент.

2. Снимите с кабеля изоляцию. Можно использовать специальный нож для зачистки изоляции витой пары, его лезвие выступает ровно на толщину изоляции, так вы не повредите проводники. Впрочем, если нет специального ножа, можно воспользоваться обычным или взять ножницы.

Нож для зачистки изоляции витой пары.

3. Разведите и расплетите проводки, выровняйте их в один ряд, при этом соблюдая цветовую последовательность.

4. Обкусите проводки так, чтобы их осталось чуть больше сантиметра.

5. Вставляйте проводники в разъем RJ-45

6. Проверьте, правильно ли вы расположили проводки

7. Убедитесь все ли провода полностью вошли в разъем и уперлись в его переднюю стенку.

8. Поместите коннектор с установленной парой в клещи, затем плавно, но сильно произведите обжим.

Совет: С помощью некоторых обжимных инструментов RJ-45 можно обжимать и телефонные RJ-12 разъемы.

Цветовая последовательность проводников

Существует два распространенных стандарта по разводке цветов по парам: T568A компании Siemon и T568B компании AT&T. Оба этих стандарта абсолютно равнозначны.

Схема обжима витой пары (и двух компьютеров напрямую*)

Просим Вас обратить Ваше внимание на коннектор, на рисунке указано, правильность расположения и начало первого провода.

Если Ваш кабель содержит только две пары:

Для восьмижильного кабеля (четыре пары). Выбор варианта заделки 568A или 568B зависит исключительно от принятого в вашей сети. Оба этих варианта эквивалентны. Рекомендуется использовать первый.

Два сетевых соединения на одном кабеле

С помощью одного кабеля можно подключить сразу 2 компьютера, это избавит вас от проводки ещё одной ветки покупки ещё одного коммутатора или дополнительной сетевой карты. Просто расплетите проводники и обожмите по ниже указанной схеме.

Важно понимать, что это просто два кабеля, ужатых в один.

Контакты бело-синий и синий можно использовать в ряде случаев для передачи электропитания.

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 (thick coaxial cable) и волоконно-оптический кабель (fiber optic cable single mode-одномодовый multimode-многомодовый). При этом каждый вид кабельной подсистемы накладывает те или иные ограничения на проект сети:

МАКСИМАЛЬНАЯ ДЛИНА СЕГМЕНТА

КОЛИЧЕСТВО УЗЛОВ НА СЕГМЕНТЕ

ВОЗМОЖНОСТЬ РАБОТЫ НА СКОРОСТЯХ ВЫШЕ 10Мbit/sec

ТРЕБОВАНИЯ ПОЖАРНОЙ 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. По-этому PVC-кабели запрещены для прокладки в вентиляционных шахтах. В пленумных пространствах обычно применяются кабели с изоляцией на основе тефлона.

ОСНОВНЫЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КАБЕЛЕЙ НА ВИТОЙ ПАРЕ.

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 (и только на одном!) конце. На практике это удобнее производить на конце, подключенном к концентратору.

минимальный радиус изгиба - 5 см
температура при работе и хранении:
-35...+60С - для кабеля в поливинилхлоридной оболочке
-55...+200С - для кабеля в тефлоновой оболочке
температура при монтаже:
-20...+60С - для кабеля в поливинилхлоридной оболочке
-35...+200С - для кабеля в тефлоновой оболочке
относительная влажность:
- 0...+100% - для кабеля в поливинилхлоридной оболочке, допускается случайная конденсация
- не реагирует на влажность, конденсацию и водяные брызги - для кабеля в тефлоновой оболочке
возможность применения на открытом воздухе:
- запрещено - для кабеля в поливинилхлоридной оболочке
- 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 низкоскоростых магистралей внутри монтажных шкафов (смотрите материал “Сложившаяся практика проектирования локальных сетей”). 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.

Чтобы не иметь проблем с кабельной подсистемой, при ее проектировании можно воспользоваться следующими правилами (рекомендации даны для применения UTP-кабелей):

если это сеть здания офисного типа (например, банк или собственно офисное здание), закладывайте один UTP кабель на каждые 3-4 кв.м. помещения. Рабочие места в зданиях такого типа подвержены наиболее частым переездам и очень плотному оснащению средствами вычислительной и оргтехники;
если это сеть обычной фирмы или предприятия, удвойте потребность в средствах вычислительной техники, которую заявил Вам Заказчик;
выполнив монтаж кабельной подсистемы, обязательно проведите ее сертификацию на соответствие требованиям 5-й категории (каждый линк и патч-корд). Даже если Вы применяли качественные компоненты, факторы монтажа и окружающих условий могли вызвать ухудшение рабочих характеристик. Распечатайте и сохраните результаты испытаний.

Соблюдение этих правил позволит избежать проблем с расширением кабельной сети при переходах на новые технологии как в рамках собственно ЛВС, так и в телефонных коммуникациях.

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.

По определению кабель «витая пара» строится из пар регулярно скрученных изолированных проводников, образующих симметричную (сбалансированную) линию передачи и заключенных в общую оболочку. На сегодняшний день стандартами TIA/EIA признаются категории 3, 5e, 6, 6A для офисных кабельных систем. Продукция категорий 7 и 7A существует, но официально американские стандарты эти категории не признавали, в таблице далее они отмечены знаком «*». В разработке находится категория 8 для кабельных систем в центрах обработки данных. Все категории подразумевают, что кабели содержат 4 пары, а кабели категории 3, кроме того, могут быть многопарными: как правило, 25 пар, либо количество, кратное 25.

Поддерживаемые приложения и гарантированные расстояния в среде медной витой пары

	Класс ISO/IEC	Потолок частот	Строение кабеля	Пропускная способность	Гарантиро-ванное расстояние в канале	Примечание
						На низких частотах, характерных для категории 3, в экране обычно нет необходимости. На сегодняшний день категория 3 используется для передачи аналоговой речи


			UTP, F/UTP, F/FTP, S/FTP			Экранированные решения 6A/E A предпочтительнее, поскольку устраняют межкабельные наводки
						Только экранированные системы. Вместо коннекторов RJ-45 применяются разъемы TERA, GG-45

В разработке
			UTP, F/UTP, F/FTP, S/FTP	25 Гбит/с, 40 Гбит/с			Только для центров обработки данных.

Примечание 1: категория 8 не является логическим продолжением предшествующих категорий. Она рассчитана на центры обработки данных с их короткими расстояниями; за счет них и более высоких частот позволяет довести пропускную способность до 40 Гбит/с.

Примечание 2: все расстояния в таблице даны для канала - всего сегмента между данными передатчиком и приемником, включая фиксированный кабель, пассивное коммутационное оборудование на его концах и коммутационные шнуры.

Медная витая пара - де-факто стандартное решение в горизонтальной подсистеме в офисных зданиях. В мире категория 5e вытесняется старшими категориями, однако в России 5e - по сей день самая распространенная система. В обычной локальной сети 1 гигабита более чем достаточно для поддержки типовых пользовательских задач. Категория 6, продвигаемая фирменными производителями как замена 5e, принципиального преимущества по сравнению с ней не дает, поскольку 10 Гбит/с на полной длине канала 100 м не поддерживает - для этого нужна более дорогостоящая категория 6A. Потребность же в категории 6A в офисной среде сомнительна, по крайней мере, на ближайшие 5-7 лет, поскольку обычные пользовательские приложения в такой пропускной способности не нуждаются. Продвижение старших категорий фирменными разработчиками больше объясняется попыткой удержать рыночную нишу в борьбе с Noname-производителями, которые предлагают продукцию категории 5e по гораздо более низким ценам и вытесняют бренды с их позиций.

Телекоммуникационные стандарты говорят о витой паре, изготовленной из электротехнической меди. В последнее время на рынке появился омедненный кабель - его центральная часть сделана из алюминия, медь лишь покрывает поверхность проводников тонким слоем.

Такие кабели дешевле чисто медных, однако в сочетании с коммутационным оборудованием, основанным на врезных контактах (IDC, Insulation Displacement Contacts ), не способны дать характеристики даже категории 5e. При тестировании приборы выдают массовые результаты FAIL по всему семейству параметров NEXT и возвратным потерям Return Loss, и устранить эти сбои можно только путем замены кабеля на обычный медный. Возможно, в будущем под омедненные кабели удастся адаптировать коммутационное оборудование, чтобы в результате получить системы категории 5e или выше, однако на сегодня применение омедненного кабеля себя не оправдывает. Для поддержки передачи данных необходимо ставить медную витую пару категории 5e или выше.

Построим современные ЛВС (LAN, WLAN) на основе сетевой технологии локальных сетей Gigabit Ethernet, – обеспечивающей скорость передачи 1Гб/с.

Монтаж сетей, основной принцип.

Прокладка кабеля.

Эти меры позволяют уменьшить затухание сигнала в кабеле:
	как можно меньше изгибов с малым радиусом закругления; меньше соединений;
Основные правила прокладки кабеля определяются требованиями стандартов ISO/IEC 11801 и ANSI/TIA/EIA-568A. Прокладка витой пары имеет ряд особенностей. Например: кабель витая пара UTP, имеет максимально допустимый радиус изгиба восемь внешних диаметров кабеля. Более сильный изгиб приводит к нарушению изоляции кабеля и увеличению интенсивности внешних наводок. При прокладке витой пары типа «экранированный кабель», необходимо тщательно следить за состоянием экрана. При допущении перегибов и растяжений в процессе прокладки данной витой пары, сопротивляемость наводкам уменьшится и экран может испортиться. Экранирование обеспечивает лучшую защиту от электромагнитных наводок как внешних, так и внутренних, и т. д. Экран по всей длине соединен с неизолированным дренажным проводом, который объединяет экран в случае разделения на секции при излишнем изгибе или растяжении кабеля.

* Как правильно проложить кабель витая пара к интернет розеткам »

Прокладываем сеть свыше 300 метров.

Покупая кабель (витая пара), важно знать!

Почему важна медь? Примеры.

* Категории UTP, FTP, STP кабеля витых пар применяемых в сетях »
* Топологии локальных сетей »
* Разновидности пассивного оптоволоконного оборудования »

Технологии Ethernet в сетях.

Уровни	Ethernet 10BASE-T	Fast Ethernet	Gigabit Ethernet

Уровни

Ethernet 10BASE-T

Fast Ethernet

Gigabit Ethernet

1. Конечного пользователя (между устройством конечного пользователя и устройством рабочей группы)	Обеспечивают соединение: ▪ между устройствами конечного пользователя и коммутаторами уровня пользователя	Предоставляют высокопроизводительным (PC) доступ к серверам со скоростью 100 Мбит/с
2. Уровень рабочей группы (соединение устройства рабочей группы с магистралью)	На этом уровне, как правило, не используются	Обеспечивают соединение: ▪ между конечным пользователем и рабочей группой; ▪ блоком серверов и магистралью	Обеспечивают высокоскоростные каналы между: ▪ рабочей группой и магистралью; ▪ высокоскоростные каналы к блоку серверов
3. Уровень магистрали	На этом уровне, как правило, не используются	Cоединения с приложениями, которым требуется небольшая или средняя ширина полосы пропускания (low to medium volume)	Обеспечивают соединения между высокоскоростными магистралями и сетевыми устройствами

В современных сетях, несмотря на возможность обеспечить соединения по технологии Gigabit Ethernet от магистрали вплоть до конечного пользователя, стоимость кабелей и портов коммутаторов могут сделать такое решение практически неосуществимым. Перед принятием решения в такой ситуации необходимо правильно определить потребности сети. Например, в сети, работающей с традиционными Ethernet скоростями, легко может возникнуть переполнение, если в ней будут работать программные продукты нового поколения: мультимедиа, графические приложения и системы управления базами данных.
В целом Ethernet технологии могут быть использованы в территориальных LAN сетях несколькими приведенными ниже способами.

На уровне пользователя достаточно высокая производительность может быть получена с использованием соединений Fast Ethernet. Технологии Fast Ethernet и Gigabit Ethernet могут быть использованы для клиентов или серверов, которым требуется широкая полоса пропускания.
Технология Fast Ethernet часто используется в качестве канала между сетевыми и устройствами уровня пользователя; при этом поддерживается агрегирование потоков данных от всех Ethernet сегментов в канал доступа.
Во многих сетях типа ‘‘клиент-сервер’’ возникают проблемы от того, что многие клиенты пытаются получить доступ к одному и тому же серверу, создавая переполнение в точке подсоединения сервера к LAN сети. Для того чтобы повысить производительность модели ‘‘клиент-сервер’’ в территориальной LAN сети и избежать заторов на сервере, следует использовать каналы Fast Ethernet или Gigabit Ethernet для соединения между собой серверов предприятия. Технологии Fast Ethernet и Gigabit Ethernet предоставляют эффективное решение проблемы слишком медленно работающей сети.
Каналы Fast Ethernet могут также быть использованы для обеспечения соединений между уровнем рабочих групп и магистралью. Поскольку модель территориальной сети LAN поддерживает двойные (dual) каналы между каждым маршрутизатором рабочей группы и коммутатором магистрали, становится возможным перераспределение нагрузки (load balance) для агрегированных потоков данных от коммутаторов множественного доступа к каналам.
Технологии Fast Ethernet (и Gigabit Ethernet) могут быть использованы в соединениях между коммутаторами и магистралью. В соединениях между магистральными коммутаторами следует использовать среду с максимальной скоростью, которую может позволить себе предприятие.

Используйте репитер в качестве усилителя сигнала!

Усиливаясь коммутатором, пакеты с данными постепенно затухают и искажаются. Поэтому, сигнал может пройти не более четырёх коммутаторов. Максимальное расстояние, на которое можно проложить витую пару, используя сетевые коммутаторы, составляет 900 метров.

если расстояние, на которое необходимо протянуть сеть превышает возможности четырёх коммутаторов, необходимо использовать репитер. Репитер пересчитывает пакеты данных заново, что позволяет подключить ещё четыре коммутатора.
применяя репитеры и сетевые коммутаторы, можно проложить витую пару практически на неограниченное расстояние;
в ниже приведённой схеме использованы switch/hab, так как их так же возможно применять в роли репитера.

Схема, - прокладываем ЛВС свыше 300 метров.

В данном примере три Hub/Switch, которые соединены меду собой через LAN-порт на расстояние до 300м. Расстояние между коммутаторами зависит от количества изгибов по трассе, категории прокладываемого кабеля, и самое не мало важное. - это используемое сетевое оборудование (на расстояние ближе к 300м. могут быть огромные потери). Проверяем с помощью утилиты ping.

Схема локальной вычислительной сети для офиса.

Проверка (прозвонка) сетевого кабеля.
Если есть возможность, проложите сетевой кабель в металлической или пластмассовой трубе. Это защитит его от случайных повреждений, грызунов.

Как найти тот самый кабель, провод или жилу в куче проводов?

Аналоговый генератор тона для отправки тоновых сигналов и отслеживания провода на неактивных сетях, и, в частности, для идентификации пар при помощи технологии SmartTone®.

Зажимы с расположенными под углом иголками для прокола изоляции облегчают доступ к проводам, а соединитель RJ-11 идеально подходит для использования в телефонных гнездах. Мощный динамик на сетевом датчике позволяет слышать звук через гипсокартон, дерево и другие преграды, что ускоряет и упрощает поиск проводов.

Вы можете послать мощный тоновый сигнал на расстояние до 16 километров, - практический любой кабель!

Генератор тона удобен в случае, когда прокладывается огромная сеть, где куча всяких кабелей и проводов, которые ко всему прочему еще и необходимо маркировать. Вот тут и приходит к нам в помощь этот "волшебный" приборчик!

Обжим витой пары.


rj-45 cat.5	crimper	stripper	twisted couple

rj-45 cat.6 (23AWG)		rj-45 cat.6, 6a, 7 (22/23AWG)

Обжатый прямой патч-корд (интернет по двум витым парам)

Прямой патч-корд обжатый по стандарту: EIA/TIA-568A -EIA/TIA-568A.

Прямой патч-корд обжатый по стандарту: EIA/TIA-568B -EIA/TIA-568B.
Кроссовер в компьютерных сетях (crossover) - обжатый коммутационный шнур по схеме EIA/TIA-568A - EIA/TIA-568B для прямого соединения сетевых плат (сетевая карта, сетевой адаптер или Ethernet-адаптер) двух компьютеров, т.е. - это коммутационный кабель или патч-корд соединяющий два компьютера в локальную сеть непосредственно между собой без использования сетевых концентраторов (хабов).

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.

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.