Typy mediów sieciowych

Ukończywszy ten rozdział, będziesz w stanie:

• Opisać podstawowe rodzaje i zastosowania kabli skrętkowych

• Opisać podstawowe rodzaje i zastosowania kabli koncentrycznych

• Opisać podstawowe rodzaje i zastosowania kabli światłowodowych

• Opisać podstawowe rodzaje i zastosowania kabliświatłowodowych

• Opisanie podstawowych typów i zastosowań mediów bezprzewodowych

• Porównanie i zestawienie podstawowych typów i zastosowań różnych mediów

Media sieciowe to rzeczywista ścieżka, po której porusza się sygnał elektryczny, przechodząc z jednego komponentu do drugiego. W tym rozdziale opisano typowe rodzaje mediów sieciowych, w tym skrętkę, kabel koncentryczny, kabel światłowodowy i sieci bezprzewodowe.

Skrętka

Skrętka jest rodzajem okablowania używanym w telekomunikacji telefonicznej i większości nowoczesnych sieci Ethernet. Para przewodów tworzy obwód, który może przesyłać dane. Pary są skręcone, aby zapewnić ochronę przed przesłuchami, czyli szumami generowanymi przez sąsiednie pary. Kiedy prąd elektryczny przepływa przez przewód, wytwarza małe, kołowe pole magnetyczne wokół przewodu. Gdy dwa przewody w obwodzie elektrycznym są umieszczone blisko siebie, ich pola magnetyczne są dokładnie przeciwne do siebie. W ten sposób dwa pola magnetyczne znoszą się wzajemnie. Znoszą one również wszelkie zewnętrzne pola magnetyczne. Skręcanie przewodów może wzmocnić ten efekt anulowania. Wykorzystując efekt eliminacji wraz ze skręcaniem przewodów, projektanci kabli mogą skutecznie zapewnić samoekranowanie par przewodów w sieci.

Istnieją dwa podstawowe typy skrętki: skrętka nieekranowana (UTP) i skrętka ekranowana (STP). W kolejnych rozdziałach omówiono bardziej szczegółowo skrętkę UTP i STP.

Kabel UTP

Kabel UTP to medium składające się z par przewodów (patrz Rysunek 8-1). Kabel UTP jest używany w różnych sieciach. Każdy z ośmiu pojedynczych drutów miedzianych w kablu UTP jest pokryty materiałem izolacyjnym. Ponadto przewody w każdej parze są skręcone wokół siebie. Rysunek 8-1 Skrętka nieekranowana

Skrętka nieekranowana

Skrętka UTP polega wyłącznie na efekcie tłumienia wytwarzanym przez skręcone pary przewodów, aby ograniczyć degradację sygnału spowodowaną zakłóceniami elektromagnetycznymi (EMI) i zakłóceniami częstotliwości radiowej (RFI). Aby jeszcze bardziej ograniczyć przesłuch między parami w skrętce UTP, liczba skrętów w parach drutów jest różna. Skrętka UTP musi być zgodna z dokładnymi specyfikacjami określającymi liczbę skrętów lub oplotów dozwolonych na metr kabla.

Kabel UTP jest często instalowany przy użyciu złącza Registered Jack 45 (RJ-45) (patrz Rysunek 8-2). RJ-45 to ośmioprzewodowe złącze używane powszechnie do łączenia komputerów w sieci lokalne (LAN), zwłaszcza Ethernet.

Rysunek 8-2 Złącza RJ-45

Kabel UTP używany jako medium sieciowe ma cztery pary drutu miedzianego o przekroju 22- lub 24-żyłowym. Skrętka UTP stosowana jako medium sieciowe ma impedancję 100 omów; odróżnia ją to od innych typów skrętki, takich jak stosowane w okablowaniu telefonicznym, które mają impedancję 600 omów.

Kabel UTP oferuje wiele zalet. Ponieważ skrętka UTP ma średnicę zewnętrzną około 0,43 cm (0,17 cala), jej mały rozmiar może być korzystny podczas instalacji. Ze względu na tak małą średnicę zewnętrzną skrętka UTP nie wypełnia kanałów kablowych tak szybko jak inne typy kabli. Może to być bardzo ważny czynnik, szczególnie w przypadku instalacji sieci w starszym budynku. Skrętka UTP jest łatwa w instalacji i tańsza niż inne rodzaje mediów sieciowych. W rzeczywistości, skrętka UTP kosztuje mniej za metr niż jakikolwiek inny rodzaj okablowania LAN. A ponieważ skrętka UTP może być używana z większością głównych architektur sieciowych, jej popularność stale rośnie.

Wady są również związane z używaniem okablowania typu skrętka, jednak. Skrętka UTP jest bardziej podatna na zakłócenia i szumy elektryczne niż inne rodzaje mediów sieciowych, a odległość między wzmocnieniami sygnału jest krótsza w przypadku skrętki UTP niż w przypadku kabli koncentrycznych i światłowodowych.

Although UTP była kiedyś uważana za wolniejszą w przesyłaniu danych niż inne rodzaje kabli, nie jest to już prawdą. W rzeczywistości, UTP jest uważany za najszybsze medium oparte na miedzi dzisiaj. Poniżej podsumowano cechy skrętki UTP:

• Szybkość i przepustowość10 do 1000 Mbps

• Średni koszt na węzełNajtańszy

• Rozmiar medium i złączaMały

• Maksymalna długość kabla100 m (krótki)

Powszechnie stosowane typy okablowania UTP są następujące:

• Kategoria 1Używane do komunikacji telefonicznej. Nie nadaje się do przesyłania danych.

• Kategoria 2Możliwość przesyłania danych z prędkością do 4 megabitów na sekundę (Mb/s).

• Kategoria 3Używane w sieciach 10BASE-T. Może przesyłać dane z szybkością do 10 Mb/s.

• Kategoria 4Używane w sieciach Token Ring. Może przesyłać dane z szybkością do 16 Mb/s.

• Kategoria 5Może przesyłać dane z szybkością do 100 Mb/s.

• Kategoria 5eUżywana w sieciach działających z szybkością do 1000 Mb/s (1 gigabit na sekundę).

• Kategoria 6Typowo kabel kategorii 6 składa się z czterech par drutów miedzianych o przekroju 24 AWG (American Wire Gauge). Kabel kategorii 6 jest obecnie najszybszym standardem dla skrętki UTP.

Skrętka ekranowana

Skrętka ekranowana (STP) łączy w sobie techniki ekranowania, unieważniania i skręcania przewodów. Każda para przewodów jest owinięta folią metaliczną (patrz Rysunek 8-3). Cztery pary przewodów są następnie owinięte metalicznym oplotem lub folią, zwykle 150-omową. Zgodnie ze specyfikacją do stosowania w instalacjach sieci Ethernet, STP redukuje szumy elektryczne zarówno wewnątrz kabla (sprzężenia między parami lub przesłuchy), jak i z zewnątrz kabla (EMI i RFI). STP zazwyczaj instaluje się z wykorzystaniem złącza danych STP, które zostało stworzone specjalnie dla kabla STP. Jednak w okablowaniu STP można również stosować te same złącza RJ, które są używane w skrętce UTP.

Rysunek 8-3 Skrętka ekranowana

Chociaż STP lepiej zapobiega zakłóceniom niż skrętka UTP, jest droższa i trudniejsza w instalacji. Dodatkowo, metaliczna osłona musi być uziemiona na obu końcach. Jeśli jest niewłaściwie uziemiony, ekran działa jak antena ipicks up niechcianych sygnałów. Ze względu na koszty i trudności z zakończeniem, STP jest rzadko używany w sieciach Ethernet. STP jest używany głównie w Europie.

Poniżej podsumowano cechy kabla STP:

• Prędkość i przepustowość10 do 100 Mb/s

• Średni koszt na węzełUmiarkowanie drogi

• Rozmiar mediów i złączyŚredni do dużego

• Maksymalna długość kabla100 m (krótki)

Przy porównywaniu UTP i STP, należy pamiętać o następujących kwestiach:

• Prędkość obu typów kabli jest zazwyczaj zadowalająca dla odległości lokalnych.

• Są to najmniej kosztowne media do przesyłania danych. Skrętka UTP jest tańsza niż STP.

• Ponieważ większość budynków jest już okablowana skrętką UTP, wiele norm transmisyjnych jest przystosowanych do jej użycia, aby uniknąć kosztownego przekładania okablowania przy użyciu alternatywnego typu kabla.

.