Typy síťových médií

Po dokončení této kapitoly budete umět:

• Popsat základní typy a použití kroucených dvojlinek

• Popsat základní typy a použití koaxiálních kabelů

• Popsat základní typy a použití optických kabelů

• Popsat základní typy a použití optických vlákenoptických kabelů

• Popsat základní typy a použití bezdrátových médií

• Porovnat a porovnat základní typy a použití různých médií

Síťové médium je skutečná cesta, po které se elektrický signál pohybuje od jedné komponenty k druhé. Tato kapitola popisujeobvyklé typy síťových médií, včetně kroucené dvojlinky, koaxiálního kabelu,optického kabelu a bezdrátového připojení.

Kroucená dvojlinka

Kroucená dvojlinka je typ kabeláže, který se používá pro telefonní komunikaci a většinu moderních sítí Ethernet. Pár vodičů tvoří obvod, který může přenášet data. Páry jsou zkroucené, aby byla zajištěna ochrana proti přeslechům, šumu generovanému sousedními páry. Když vodičem protéká elektrický proud, vytváří kolem něj malé kruhové magnetické pole. Když jsou dva vodiče v elektrickém obvodu umístěny blízko sebe, jejich magnetická pole jsou navzájem přesně opačná. Dvě magnetická pole se tedy navzájem ruší. Rovněž ruší všechna vnější magnetická pole. Zkroucení vodičů může tento rušivý efekt zesílit. Použitím rušení společně se zkroucením vodičů mohou konstruktéři kabelů účinnězajistit samostínění párů vodičů v síťovém médiu.

Existují dva základní typy kroucených párů: nestíněný kroucený pár (UTP) a stíněný kroucený pár (STP). Následující části se podrobněji zabývají kabely UTP a STP.

Kabel UTP

Kabel UTP je médium, které se skládá z párů vodičů (viz obrázek 8-1). Kabel UTP se používá v různých sítích. Každý z osmi jednotlivých měděných vodičů v kabelu UTP \je pokryt izolačním materiálem. Kromě toho jsou vodiče v každém páru navzájem stočeny.

Obrázek 8-1 Nestíněná kroucená dvojlinka

Kabel UTP se při omezování degradace signálu způsobené elektromagnetickým rušením(EMI) a vysokofrekvenčním rušením (RFI) spoléhá výhradně na rušivý efekt vytvářený kroucenými páry vodičů. Pro další omezení křížení mezi páry v kabelu UTP se počet zákrutů v párech vodičů liší.Kabel UTP se musí řídit přesnými specifikacemi, které určují, kolik zákrutů nebo opletů je povoleno na metr (3,28 stopy) kabelu.

Kabel UTP se často instaluje pomocí konektoru Registered Jack 45 (RJ-45) (viz obrázek 8-2). RJ-45 je osmivodičový konektor, který se běžně používá k připojení počítačů do místní sítě (LAN), zejména Ethernetu.

Obrázek 8-2 Konektory RJ-45

Když se kabel UTP používá jako síťové médium, má čtyři páry měděných vodičů o průřezu 22 nebo 24 žil. Kabel UTP používaný jako síťové médium má impedanci 100 ohmů; tím se liší od jiných typů kroucených dvojlinek, například od kabelů používaných pro telefonní rozvody, které mají impedanci 600 ohmů.

UTP kabel nabízí mnoho výhod. Protože UTP má vnější průměr přibližně 0,43 cm (0,17 palce), jeho malé rozměry mohou být výhodné při instalaci. Protože má tak malý vnější průměr, nezaplňuje UTP elektroinstalační kanály tak rychle jako jiné typy kabelů. To může být mimořádně důležitý faktor, který je třeba vzít v úvahu, zejména při instalaci sítě ve starší budově. Kabel UTP se snadno instaluje a je levnější než jiné typy síťových médií. Ve skutečnosti stojí UTP na metr méně než jakýkoli jiný typ kabeláže LAN. A protože UTP lze použít s většinou hlavních síťovýcharchitektur, jeho obliba stále roste.

Používání kroucených kabelů má však i nevýhody. UTPkabel je náchylnější k elektrickému šumu a rušení než jiné typy síťových médií a vzdálenost mezi zesílením signálu je u UTP kratší než u koaxiálních a optických kabelů.

Ačkoli byl UTP kdysi považován za pomalejší při přenosu dat než jiné typy kabelů, dnes už to neplatí. Ve skutečnosti je dnes UTP považován za nejrychlejší médium na bázi mědi. V následujícím textu jsou shrnuty vlastnosti UTPkabelů:

• Rychlost a propustnost10 až 1000 Mb/s

• Průměrné náklady na uzelNejlevnější

• Médium a velikost konektoruMalé

• Maximální délka kabelu100 m (krátký)

Běžně používané typy kabeláže UTP jsou následující:

• Kategorie 1Používá se pro telefonní komunikaci. Není vhodnýpro přenos dat.

• Kategorie 2Schopný přenášet data rychlostí do 4 megabitů za sekundu (Mbps).

• Kategorie 3Používá se v sítích 10BASE-T.

• Kategorie 4Používá se v sítích 10BASE-T. Dokáže přenášet data rychlostí až 10 Mb/s.

• Kategorie 4Používá se v sítích Token Ring. Může přenášet data rychlostí až 16 Mb/s.

• Kategorie 5Může přenášet data rychlostí až 100 Mb/s.

• Kategorie 5e Používá se v sítích pracujících rychlostí až 1000 Mb/s (1 gigabit za sekundu).

• Kategorie 6Kabel kategorie 6 se obvykle skládá ze čtyř párů 24 měděných vodičů American Wire Gauge (AWG). Kabel kategorie 6 je v současné době nejrychlejším standardem pro UTP.

Stíněná kroucená dvojlinka

Stíněná kroucená dvojlinka (STP) kombinuje techniky stínění, rušení a kroucení vodičů. Každý pár vodičů je zabalen do kovové fólie (viz obrázek 8-3). Čtyři páry vodičů jsou pak zabaleny do celkového kovového opletení nebo fólie, obvykle 150ohmového kabelu. Jak je specifikováno pro použití v síťových instalacích Ethernetu, STP snižuje elektrický šum jak uvnitř kabelu (vazba mezi páry nebo přeslechy), tak z vnějšku kabelu (EMI a RFI). STP se obvykle instaluje s datovým konektorem STP, který je vytvořen speciálně pro kabel STP. Kabeláž STP však může používat i stejné konektory RJ, které používá UTP.

Obrázek 8-3 Stíněná kroucená dvojlinka

Ačkoli STP zabraňuje rušení lépe než UTP, je dražší aobtížněji se instaluje. Kromě toho musí být kovové stínění uzemněno na obou koncích. Pokud je nesprávně uzemněno, stínění se chová jako anténa a zachycuje nežádoucí signály. Vzhledem k nákladům a obtížím s ukončením se STP v sítích Ethernet používá jen zřídka. STP se používá především v Evropě.

Následující text shrnuje vlastnosti kabelu STP:

• Rychlost a propustnost10 až 100 Mb/s

• Průměrné náklady na uzelStředně drahé

• Velikost média a konektoruStřední až velká

• Maximální délka kabelu100 m (krátký)

Při porovnání UTP a STP, mějte na paměti následující body:

• Rychlost obou typů kabelů je pro místní vzdálenosti obvykle vyhovující.

• Jsou to nejméně nákladná média pro datovou komunikaci. UTP je levnější než STP.

• Protože většina budov je již zapojena pomocí UTP, je mnoho přenosových norem přizpůsobeno jeho použití, aby se zabránilo nákladnému přepojování pomocí alternativního typu kabelu.

.