Network Media Types

Afronding van dit hoofdstuk, zult u in staat zijn om:

• De hoofdtypen en toepassingen van twisted-pair-kabels kunnen beschrijven

• De hoofdtypen en toepassingen van coax-kabels kunnen beschrijven

• De hoofdtypen en toepassingen van glasvezelkabels kunnen beschrijven

• De hoofdtypen en toepassingen van glasvezel-optische kabels

• Beschrijf de primaire typen en het gebruik van draadloze media

• Vergelijk en contrasteer de primaire typen en het gebruik van verschillende media

Netwerkmedia is het feitelijke pad waarover een elektrisch signaal reist als het van de ene component naar de andere gaat. In dit hoofdstuk worden de gangbare typen netwerkmedia beschreven, waaronder twisted-pair-kabel, coaxkabel, glasvezelkabel en draadloos.

Twisted-pair-kabel

Twisted-pair-kabel is een type bekabeling dat wordt gebruikt voor telefooncommunicatie en de meeste moderne Ethernet-netwerken. Een paar draden vormt een circuit dat gegevens kan overbrengen. De paren zijn getwist om bescherming te bieden tegen overspraak, de ruis die door aangrenzende paren wordt gegenereerd. Wanneer elektrische stroom door een draad vloeit, creëert dit een klein, cirkelvormig magnetisch veld rond de draad. Wanneer twee draden in een elektrisch circuit dicht bij elkaar zijn geplaatst, zijn hun magnetische velden precies tegengesteld aan elkaar. De twee magnetische velden heffen elkaar dus op. Ze heffen ook alle externe magnetische velden op. Draaien van de draden kan dit opheffingseffect versterken. Met behulp van opheffing samen met het verdraaien van de draden, kunnen kabelontwerpers effectief zelf-afscherming bieden voor draadparen binnen de netwerkmedia.

Twee basistypen twisted-pair kabel bestaan: unshielded twisted pair (UTP) en shielded twisted pair (STP). In de volgende paragrafen worden UTP- en STP-kabel in meer detail besproken.

UTP-kabel

UTP-kabel is een medium dat is samengesteld uit paren van draden (zie afbeelding 8-1). UTP-kabel wordt gebruikt in een verscheidenheid van netwerken. Elk van de acht afzonderlijke koperdraden in UTP-kabel is bedekt met een isolatiemateriaal. Bovendien zijn de draden in elk paar om elkaar heen gedraaid.

Figuur 8-1 Niet-afgeschermde twisted-pair-kabel

UTP-kabel vertrouwt uitsluitend op het annuleringseffect dat wordt geproduceerd door de getwiste aderparen om signaaldegradatie te beperken die wordt veroorzaakt door elektromagnetische interferentie (EMI) en radiofrequentie-interferentie (RFI). Om kruissporen tussen de paren in UTP-kabel verder te beperken, varieert het aantal draaiingen in de aderparen. UTP-kabel moet voldoen aan nauwkeurige specificaties die bepalen hoeveel draaiingen of vlechten zijn toegestaan per meter kabel.

UTP-kabel wordt vaak geïnstalleerd met behulp van een Registered Jack 45 (RJ-45) connector (zie afbeelding 8-2). De RJ-45 is een acht-aderige connector die gewoonlijk wordt gebruikt om computers aan te sluiten op een local-area network (LAN), met name Ethernets.

Afbeelding 8-2 RJ-45-connectoren

Wanneer UTP-kabel als netwerkmedium wordt gebruikt, heeft deze vier paren koperdraad van 22 of 24 gauge. UTP dat als netwerkmedium wordt gebruikt, heeft een impedantie van 100 ohm; dit onderscheidt het van andere soorten paarsgewijs getwiste bedrading, zoals die voor telefoonbedrading, die een impedantie van 600 ohm heeft.

UTP kabel biedt vele voordelen. Omdat UTP een buitendiameter van ongeveer 0,43 cm (0,17 inch) heeft, kan de kleine afmeting voordelig zijn bij de installatie. Omdat UTP zo’n kleine buitendiameter heeft, lopen kabelgoten niet zo snel vol als bij andere soorten kabel. Dit kan een uiterst belangrijke factor zijn, vooral bij de installatie van een netwerk in een ouder gebouw. UTP-kabel is gemakkelijk te installeren en is minder duur dan andere soorten netwerkmedia. In feite kost UTP minder per meter dan elk ander type LAN-bekabeling. En omdat UTP kan worden gebruikt met de meeste van de belangrijkste netwerkarchitecturen, blijft het groeien in populariteit.

Nadelen zijn ook betrokken bij het gebruik van twisted-pair bekabeling, echter. UTP-kabel is gevoeliger voor elektrische ruis en interferentie dan andere soorten netwerkmedia, en de afstand tussen signaal boosts is korter voor UTP dan het is voor coaxiale en glasvezel kabels.

Hoewel UTP ooit werd beschouwd als trager bij het verzenden van gegevens dan andere soorten kabel, is dit niet langer waar. In feite wordt UTP tegenwoordig beschouwd als het snelste op koper gebaseerde medium. Hieronder volgt een samenvatting van de kenmerken van UTP-kabel:

• Snelheid en doorvoer10 tot 1000 Mbps

• Gemiddelde kosten per knooppuntLaagste kosten

• Media en connectorgrootteKlein

• Maximale kabellengte100 m (kort)

Gewoonlijk gebruikte typen UTP-bekabeling zijn als volgt:

• Categorie 1Gebruikt voor telefooncommunicatie. Niet geschikt voor de overdracht van gegevens.

• Categorie 2Kan gegevens verzenden met snelheden tot 4 megabits per seconde (Mbps).

• Categorie 3Gebruikt in 10BASE-T-netwerken. Kan gegevens verzenden met snelheden tot 10 Mbps.

• Categorie 4Gebruikt in Token Ring-netwerken. Kan gegevens overbrengen met snelheden tot 16 Mbps.

• Categorie 5Kan gegevens overbrengen met snelheden tot 100 Mbps.

• Categorie 5eGebruikt in netwerken met snelheden tot 1000 Mbps (1 gigabit per seconde).

• Categorie 6Typisch bestaat een categorie 6-kabel uit vier paar koperdraden van 24 American Wire Gauge (AWG). Categorie 6-kabel is momenteel de snelste standaard voor UTP.

Shielded Twisted-Pair Cable

Shielded twisted-pair (STP) kabel combineert de technieken van afscherming, annulering en aderverdraaiing. Elk aderpaar wordt in een metalen folie gewikkeld (zie figuur 8-3). De vier aderparen worden vervolgens in een totale metalen vlecht of folie gewikkeld, gewoonlijk 150-ohm-kabel. Zoals gespecificeerd voor gebruik in Ethernet-netwerkinstallaties, vermindert STP de elektrische ruis zowel binnen de kabel (paarsgewijze koppeling, of overspraak) als van buiten de kabel (EMI en RFI). STP wordt meestal geïnstalleerd met een STP-dataconnector, die speciaal voor de STP-kabel is gemaakt. Voor STP-bekabeling kunnen echter ook dezelfde RJ-connectoren worden gebruikt als voor UTP.

Figuur 8-3 Afgeschermde twisted-pair-kabel

Hoewel STP interferentie beter voorkomt dan UTP, is het duurder en moeilijker te installeren. Bovendien moet de metalen afscherming aan beide uiteinden geaard zijn. Als de afscherming niet goed is geaard, werkt deze als een antenne en pikt ongewenste signalen op. Vanwege de kosten en de problemen met de aansluiting wordt STP zelden in Ethernet-netwerken gebruikt. STP wordt vooral in Europa gebruikt.

Hieronder volgt een samenvatting van de kenmerken van STP-kabel:

• Snelheid en doorvoer10 tot 100 Mbps

• Gemiddelde kosten per nodeMatig duur

• Media en connectorgrootteMedium tot groot

• Maximale kabellengte100 m (kort)

Wanneer u UTP en STP vergelijkt, moet u de volgende punten in gedachten houden:

• De snelheid van beide kabeltypen is meestal bevredigend voor lokale leesafstanden.

• Dit zijn de minst dure media voor datacommunicatie. UTP is goedkoper dan STP.

• Omdat de meeste gebouwen al met UTP zijn bekabeld, zijn veel transmissienormen aangepast om deze te gebruiken, om kostbare herbedrading met een alternatief kabeltype te voorkomen.