Verkon mediatyypit

Kun olet lukenut tämän luvun, osaat:

• Kuvailla kierrettyjen parikaapeleiden ensisijaiset tyypit ja käyttötarkoitukset

• Kuvailla koaksiaalikaapeleiden ensisijaiset tyypit ja käyttötarkoitukset

• Kuvailla kuitukaapeleiden ensisijaiset tyypit ja käyttötarkoitukset

• .valokaapelit

• Kuvaile langattomien viestimien ensisijaisia tyyppejä ja käyttötarkoituksia

• Vertaile ja aseta vastakkain eri viestimien ensisijaisia tyyppejä ja käyttötarkoituksia

Verkkoverkon viestimillä tarkoitetaan varsinaista reittiä, jota pitkin sähköinen signaali kulkee siirryttäessä komponentilta toiselle. Tässä luvussa kuvataan yleisimmät verkkovälinetyypit, kuten kierretty parikaapeli, koaksiaalikaapeli, valokaapeli ja langaton verkko.

Kierretty parikaapeli

Kierretty parikaapeli on kaapelityyppi, jota käytetään puhelinliikenteessä ja useimmissa nykyaikaisissa Ethernet-verkoissa. Johtopari muodostaa piirin, joka voi siirtää dataa. Parit on kierretty, jotta ne suojautuvat vierekkäisten parien aiheuttamalta häiriöltä eli ristikkäisääneltä. Kun sähkövirta kulkee johtimen läpi, se luo johtimen ympärille pienen, pyöreän magneettikentän. Kun kaksi sähköpiirin johtoa sijoitetaan lähelle toisiaan, niiden magneettikentät ovat täysin vastakkaiset. Näin ollen nämä kaksi magneettikenttää kumoavat toisensa. Ne kumoavat myös mahdolliset ulkopuoliset magneettikentät. Johdinten kiertäminen voi tehostaa tätä kumoavaa vaikutusta. Käyttämällä kumoamista yhdessä johtojen kiertämisen kanssa kaapelisuunnittelijat voivat tehokkaasti tarjota itsesuojauksen johtopareille verkkovälineessä.

Kierrettyjä parikaapeleita on kahta perustyyppiä: suojaamaton kierretty parikaapeli (UTP) ja suojattu kierretty parikaapeli (STP). Seuraavissa kappaleissa käsitellään tarkemmin UTP- ja STP-kaapeleita.

UTP-kaapeli

UTP-kaapeli on johdinpareista koostuva väliaine (ks. kuva 8-1). UTP-kaapelia käytetään erilaisissa verkoissa. Jokainen UTP-kaapelin kahdeksasta yksittäisestä kuparijohdosta \ on eristysmateriaalin peitossa. Lisäksi kunkin parin johdot on kierretty toistensa ympärille.

Kuva 8-1 Suojaamaton kierretty parikaapeli

UTP-kaapeli luottaa yksinomaan kierrettyjen johdinparien tuottamaan mitätöintivaikutukseen rajoittaakseen sähkömagneettisten häiriöiden (EMI) ja radiotaajuisten häiriöiden (RFI) aiheuttamaa signaalin heikkenemistä. UTP-kaapelin parien välisten ristikkäisliitosten vähentämiseksi UTP-kaapelin johdinparien kierrettyjen lankojen määrä vaihtelee.UTP-kaapelin on noudatettava tarkkoja eritelmiä, jotka määrittelevät, kuinka monta kierrettyä lankaparia tai punottua lankaparia sallitaan kaapelin metrillä.

UTP-kaapeli asennetaan usein RJ-45-liittimellä (RJ-45-liitin) (ks. kuva 8-2). RJ-45 on kahdeksanjohtiminen liitin, jota käytetään yleisesti tietokoneiden liittämiseen lähiverkkoon (LAN), erityisesti Ethernetiin.

Kuva 8-2 RJ-45-liittimet

Verkkovälineenä käytettäessä UTP-kaapelissa on neljä paria joko 22- tai 24-vaihemetristä kuparilankaa. Verkkovälineenä käytettävän UTP:n impedanssi on 100 ohmia; tämä erottaa sen muuntyyppisistä kierretyistä parikaapeleista, kuten puhelinkaapeloinnissa käytettävistä, joiden impedanssi on 600 ohmia.

UTP-kaapelilla on monia etuja. Koska UTP-kaapelin ulkohalkaisija on noin 0,43 cm (0,17 tuumaa), sen pieni koko voi olla edullinen asennuksen aikana. Koska UTP:n ulkohalkaisija on niin pieni, se ei täytä johtokanavia yhtä nopeasti kuin muuntyyppiset kaapelit. Tämä voi olla erittäin tärkeä tekijä erityisesti silloin, kun verkko asennetaan vanhaan rakennukseen. UTP-kaapeli on helppo asentaa ja edullisempi kuin muuntyyppiset verkkovälineet. Itse asiassa UTP maksaa metriä kohden vähemmän kuin mikään muu lähiverkkokaapelityyppi. Ja koska UTP:tä voidaan käyttää useimpien tärkeimpien verkkoarkkitehtuurien kanssa, sen suosio kasvaa jatkuvasti.

Kierrettyjen parikaapeleiden käyttöön liittyy kuitenkin myös haittoja. UTP-kaapeli on alttiimpi sähköiselle kohinalle ja häiriöille kuin muuntyyppiset verkkovälineet, ja signaalinvahvistusten välinen etäisyys on UTP:ssä lyhyempi kuin koaksiaali- ja valokaapeleissa.

Vaikka UTP:tä pidettiin aikoinaan hitaampana tiedonsiirrossa kuin muuntyyppisiä kaapeleita, tämä ei enää pidä paikkaansa. Itse asiassa UTP:tä pidetään nykyään nopeimpana kuparipohjaisena välineenä. Seuraavassa esitetään yhteenveto UTP-kaapelin ominaisuuksista:

• Nopeus ja läpäisykyky10-1000 Mbit/s

• Keskimääräinen kustannus solmua kohdenHinnaltaan edullisin

• Väliaineiston ja liittimen kokoPieni

• Kaapelin enimmäispituus100 m (lyhyt)

Yleisimmin käytetyt UTP-verkkokaapelointityypit:

• Kategoria 1Käytetään puhelinliikenteessä. Ei sovellu tiedonsiirtoon.

• Kategoria 2Kykenee siirtämään dataa jopa 4 megabitin sekuntinopeudella (Mbps).

• Kategoria 3Käytetään 10BASE-T-verkoissa. Pystyy lähettämään dataa jopa 10 Mbit/s nopeudella.

• Kategoria 4Käytetään Token Ring -verkoissa. Voi siirtää dataa jopa 16 Mbps:n nopeudella.

• Luokka 5Voi siirtää dataa jopa 100 Mbps:n nopeudella.

• Luokka 5e Käytetään verkoissa, jotka toimivat jopa 1000 Mbps:n (1 gigabitin sekuntinopeudella).

• Luokka 6Luokka 6:n kaapelit koostuvat tyypillisesti neljästä kuparilankaparista, jotka ovat pareittain 24 amerikkalaista johtoa. Kategorian 6 kaapeli on tällä hetkellä nopein UTP-standardi.

Suojattu kierretty parikaapeli

Suojatussa kierretyissä parikaapeleissa (STP) yhdistyvät suojauksen, katkaisun ja johtojen kiertämisen tekniikat. Jokainen johtopari on kääritty metallifolioon (ks. kuva 8-3). Tämän jälkeen neljä johdinparia kääritään yleiseen metalliseen punokseen tai folioon, yleensä 150 ohmin kaapeliin. Ethernet-verkkoasennuksissa käytettäväksi määriteltynä STP vähentää sähköistä kohinaa sekä kaapelin sisällä (parien välinen kytkentä) että kaapelin ulkopuolelta (EMI ja RFI). STP asennetaan yleensä STP-dataliittimellä, joka on suunniteltu erityisesti STP-kaapelia varten. STP-kaapeloinnissa voidaan kuitenkin käyttää myös samoja RJ-liittimiä kuin UTP:ssä.

Kuva 8-3 Suojattu kierretty parikaapeli

Vaikka STP estää häiriöitä paremmin kuin UTP, se on kalliimpi ja vaikeampi asentaa. Lisäksi metallinen suojaus on maadoitettava molemmista päistä. Jos se on väärin maadoitettu, suoja toimii antennin tavoin ja vastaanottaa ei-toivottuja signaaleja. Kustannustensa ja päättämisvaikeuksiensa vuoksi STP:tä käytetään harvoin Ethernet-verkoissa. STP:tä käytetään pääasiassa Euroopassa.

Seuraavassa on yhteenveto STP-kaapelin ominaisuuksista:

• Nopeus ja läpäisykyky10-100 Mbit/s

• Keskimääräinen kustannus solmua kohtiKeskinkertaisen kallis

• Väliaineen ja liittimen kokoKeskikoko suuresta suureen

• Kaapelin enimmäispituus100 m (lyhyet)

Vertaillessasi UTP:tä ja STP:tä, pitää seuraavat seikat mielessä:

• Kummankin kaapelityypin nopeus on yleensä tyydyttävä paikallisissa lukuetäisyyksissä.

• Nämä ovat edullisimpia tiedonsiirtovälineitä. UTP on halvempi kuin STP.

• Koska suurin osa rakennuksista on jo kaapeloitu UTP:llä, monet siirtostandardit on mukautettu käyttämään sitä, jotta vältyttäisiin kalliilta uudelleenkaapeloinnilta vaihtoehtoisella kaapelityypillä.