Утвердились стандартные технологии объединения компьютеров в сеть ethernet arcnet token ring в

Технологии Token Ring и FDDI

Технологии Token Ring и FDDI имеют значительно более сложную реализацию, чем та же самая технология Ethernet на разделяемой среде передачи данных. Во многом эта сложность была вызвана тем, что разработчики старались повысить эффективность технологии: увеличить отказоустойчивость, сделать среду предсказуемой, спроектировать приоритетное обслуживание определенных пакетов данных, например голосовой трафик, который чувствителен к задержкам. При этом это им удалось, например более развитый вариант Token Ring , а именно FDDI длительное время использовалась в качестве магистральных сетей кампусов предприятий.

1. 1. Скорость передачи данных в сетях Token Ring
2. 2. Метод доступа к сети
3. 3. Технология FDDI

Системы пакетной обработки

Обратимся сначала к компьютерному корню вычислительных сетей. Первые компьютеры 50-х годов — большие, громоздкие и дорогие — предназначались для очень небольшого числа избранных пользователей. Часто эти монстры занимали целые здания. Такие компьютеры не были предназначены для интерактивной работы пользователя, а применялись в режиме пакетной обработки.

Системы пакетной обработки, как правило, строились на базе мэйнфрейма — мощного и надежного компьютера универсального назначения. Пользователи подготавливали перфокарты, содержащие данные и команды программ, и передавали их в вычислительный центр (см. рис. ниже). Операторы вводили эти карты в компьютер, а распечатанные результаты пользователи получали обычно только на следующий день. Таким образом, одна неверно набитая карта означала как минимум суточную задержку. Конечно, для пользователей интерактивный режим работы, при котором можно с терминала оперативно руководить процессом обработки своих данных, был бы удобней. Но интересами пользователей на первых этапах развития вычислительных систем в значительной степени пренебрегали. Во главу угла ставилась эффективность работы самого дорогого устройства вычислительной машины — процессора, даже в ущерб эффективности работы использующих его специалистов.

Основные программные и аппаратные компоненты сети.

Компьютерные сети относятся к распределенным (или децентрализованным) вычислительным системам. Основным признаком, которых является наличие нескольких центров обработки данных.

• Очень слабые программные и аппаратные связи между отдельными компьютерами в сети , а автономность обрабатывающих блоков проявляется здесь в наибольшей сте­пени, т.к. основными элементами сети являются стандартные компьютеры, не имею­щие ни общих блоков памяти, ни общих «внутренних» устройств. Связь между компьютерами осуществляется с помощью специальных периферийных устройств — сетевых адаптеров, соединенных относительно протяженными каналами связи.
• Отсутствует «общая» операционная система, распределяющая работу между компьютерами сети. Каждый компьютер работает под управлением собственной операционной систе­мы. Взаимодействие между компьютерами сети про­исходит за счет передачи сообщений через сетевые адаптеры и каналы связи. С помощью этих сообщений один компьютер обычно запрашивает доступ к ло­кальным ресурсам другого компьютера. Такими ресурсами могут быть как данные, хранящиеся на диске, так и разнообразные периферийные устройства — принтеры, модемы, факс-аппараты и т. д.

Основная цель создания вычислительной сети – разделение локальных ресурсов каждого компьюте­ра между всеми пользователями сети.

• Сервер (server) – любой компьютер, подключенный к локальной сети, на котором находятся ресурсы, используемые другими устройствами локальной сети .
• Клиент (client ) – любой компьютер, который через локальную сеть обращается к ресурсам, хранящимся на сервере .

Практически на основе этих двух понятий строится ЛВС. Пара модулей «клиент — сервер» обеспечивает совместный доступ пользовате­лей к определенному типу ресурсов, например к файлам. В этом случае говорят, что пользователь имеет дело с файловой службой (service).

1. файловую службу,
2. службу печати,
3. службу электронной почты,
4. службу удаленного доступа
5. и т. п.



Рис.1. 5 Взаимодействие частей распределенного приложения

• В основе любой сети лежит аппаратный слой стандартизован­ных компьютерных платформ . В настоящее время в сетях широко и успешно применяются компьютеры различных классов — от персональных компьютеров до мэйнфреймов и суперЭВМ.
• Класс компьютера в сети должен соответствовать набору выполняемых на нём задач .

2.Коммуникационное оборудование.

• основное влияние на характеристики сети (скорость, время доступа, и т.п.),
• существенное влияние на стоимость сети.

Сегодня коммуникационное устройство – сложный специализированный мультипроцессор, который нуж­но конфигурировать, оптимизировать и администрировать. Изучение принципов работы коммуникационного оборудования требует знакомства с большим количе­ством протоколов, используемых как в локальных, так и глобальных сетях.

3. Операционные системы (ОС).

Эффективность работы всей сети зависит от того, какие концепции управления локальными и распре­деленными ресурсами положены в основу сетевой ОС.

• насколько просто данная операционная система может взаимодействовать с другими ОС сети;
• на­сколько она обеспечивает безопасность и защищенность данных;
• до какой степени она позволяет наращивать число пользователей;
• можно ли перенести ее на компь­ютер другого типа;
• и т.д.
• сетевые базы данных,
• почтовые системы,
• средства архивирования данных,
• системы автоматизации коллективной работы
• и др.

Пара клиент—сервер

Начнем с определений.

Клиент — это модуль, предназначенный для формирования и передачи сообщений-запросов к ресурсам удаленного компьютера от разных приложений с последующим приемом результатов из сети и передачей их соответствующим приложениям.

Сервер — это модуль, который постоянно, ожидает прихода из сети запросов от клиентов и, приняв запрос, пытается его обслужить, как правило, с участием
локальной ОС; один сервер может обслуживать запросы сразу нескольких клиентов (поочередно или одновременно)/

Проще говоря Сервер — это компьютер на котором установлена программа, или принтер. Клиент — это компьютер который подключается к программе, работает с ней и распечатывает какие-либо результаты, например.

При этом программа может быть установлена на Клиенте, а база данных программы на Сервере.

История появления и развития компьютерных сетей

Говоря о компьютерных сетях, сейчас есть две основных их разновидности. Под подключением WAN (Wide Area Network) подразумевают объединение удаленных физически друг от друга компьютеров, а также простой выход в Интернет, в то время как LAN – это закрытая сеть, объединяющая физически близкие компьютеры и способная быть полностью изолированной от каких-либо других соединений.

Однако, на ранних этапах развития компьютеров, нужды в LAN-сетях не было – их заменяли стандартные комплексы из мейнфреймов и терминалов, хотя удаленная передача данных была крайне важным и приоритетным направлением исследований.

Важную роль в развитии сетей сыграло появление персональных компьютеров, унификация их комплектующих и программного обеспечения. Так начали появляться первые сетевые протоколы – это произошло в 80-х годах. К концу века однозначным лидером среди них стал протокол Ethernet, способный обеспечивать скорость передачи данных в первом поколении своего развития со скоростью 10 Мбит/с, а на данный момент поддерживающий скорость передачи, превышающую 1 Гбит/с.

Мини-компьютеры – предвестники локальных сетей

В начале 70-х годов произошло важное событие, непосредственно повлиявшее на эволюцию компьютерных сетей.

В результате технологического прорыва в области производства компьютерных компонентов появились большие интегральные схемы (БИС). Их сравнительно невысокая стоимость и богатые функциональные возможности привели к созданию мини-компьютеров, которые стали реальными конкурентами мэйнфреймов.

Эмпирический закон Гроша утратил свою силу, так как десяток мини-компьютеров, имея ту же стоимость, что и мэйнфрейм, выполнял некоторые задачи (как правило, хорошо распараллеливаемые) быстрее.

Даже небольшие подразделения предприятий получили возможность иметь собственные компьютеры. К середине 70-х годов стали широко использоваться мини-компьютеры PDP-11, Nova, HP.

С помощью мини-компьютеров осуществлялось управление технологическим оборудованием и выполнялись другие задачи уровня отдела предприятия. Таким образом, появилась концепция распределения компьютерных ресурсов по всему предприятию. Однако при этом все компьютеры одной организации по-прежнему продолжали работать автономно (рис. 2.1).



Рис. 2.1. Автономное использование нескольких мини-компьютеров на одном предприятии.

Архитектура мини-компьютеров была значительно упрощена по сравнению с мэйнфреймами, что нашло отражение и в их операционных системах. Многие функции мультипрограммных многопользовательских ОС мэйнфреймов были усечены, с учетом ограниченности ресурсов мини-компьютеров. Операционные системы мини-компьютеров часто стали делать специализированными, например только для управления в реальном времени (ОС RT-11 для мини-компьютеров PDP-11) или только для поддержания режима разделения времени (RSX-11M для тех же компьютеров). Эти операционные системы не всегда были многопользовательскими, что во многих случаях оправдывалось невысокой стоимостью машин. Важной вехой в истории мини-компьютеров и вообще в истории операционных систем стало создание ОС Unix.

Рис. 1.3 Корпоративная сеть





Рис . 1.7 Сетевой адаптер.

Сетевые адаптеры ISA, PCI и USB Другой критерий, согласно которому принято классифицировать сетевые карты, подразумевает различие всех имеющихся на современном рынке адаптеров по простому признаку — а именно, порту, посредством которого сетевая карта соединяется с компьютером. Всего существует три наиболее широко распространенных варианта, и первый из них — это сетевые адаптеры, подключаемые к материнской плате ПК через шину ISA (рисунок 1.8).



Рис. 1.8 Сетевой адаптер ISA:
1 — разъем BNC для сетей 10Base; 2 — разъем PJ-45 для сетей 10BaseT;
3 — шина ISA; 4— микропроцессор сетевого адаптера (чипсет);
5— панель для подключения микросхемы BootROM

Основной отличительной особенностью сетевых карт этого типа, позволяющей определить возможность ее подключения к слоту ISA, что называется, «на глаз», является удлиненная нижняя часть платы, на которой расположены контакты для соединения с портом — контактная площадка на сетевых адаптерах PCI заметно короче. Карты ISA бывают как моноинтерфейсными, так и комбинированными.
Сетевые адаптеры данного класса в настоящее время встречаются все реже и реже, поскольку большинство материнских плат современной конфигурации более не поддерживает шину ISA, считающуюся к настоящему времени «устаревшей». Связано это с некоторыми техническими характеристиками данного стандарта. Например, устройства ISA не позволяют автоматически перераспределять аппаратные прерывания, вследствие чего нередко становятся виновниками конфликтов оборудования. Именно поэтому такие сетевые платы стоят сейчас в магазинах очень дешево — всего лишь от пяти до пятнадцати долларов. По этой же причине прежде, чем приобретать подобный сетевой адаптер, следует убедиться, что на материнской плате вашего компьютера присутствует слот ISA. Как правило, практически все современные сетевые адаптеры имеют на своей плате специальный разъем, позволяющий подключать микросхему BootROM.

BootROM — это специальная микросхема постоянной памяти, при использовании которой становится возможна загрузка операционной системы на компьютер с удаленного узла локальной сети. Подобный подход позволяет подключать к сети компьютеры, не оснащенные дисковыми накопителями, такими как дисководы, приводы CD-ROM и жесткие диски, что, во-первых, означает экономию средств, а во-вторых не позволяет пользователям работать с машиной напрямую, то есть вставлять диски, копировать на них информацию или запускать принесенные с собой программы. Нередко компьютеры, оборудованные сетевым адаптером с такой микросхемой, используются в качестве повторителей или аппаратно-программных маршрутизаторов в небольших локальных сетях. При покупке микросхемы BootROM следует учитывать, что она должна подходить к используемой вами модели сетевого адаптера.

Сетевые карты другой категории подключаются к шине PCI. На сегодняшний день они наиболее распространены, поскольку слот PCI имеется на материнских платах всех современных компьютеров (рисунок 1.9). Как и сетевые карты ISA, адаптеры PCI могут быть либо оборудованы разъемом RJ-45, либо иметь комбинированный интерфейс. К отдельному классу можно отнести сетевые адаптеры, подключаемые к шине USB (Universal Serial Bus, рисунок 1.10). Такие сетевые адаптеры реализованы в виде внешнего устройства, присоединяющегося к USB-порту компьютера посредством специального кабеля и не требующие отдельного питания.

Практически все они ориентированы на использование в локальных сетях стандарта 10BaseT/100BaseT и оборудованы разъемом RJ-45 для витой пары.



Рис. 1.9 Сетевой адаптер PCI:
1— разъем RJ-45 для сетей 10BaseT; 2— разъем BNC для сетей 10Base2;
3— шина PCI; 4— микропроцессор сетевого адаптера (чипсет);
5— панель для подключения микросхемы BootROM



Рис. 1.10 Сетевой адаптер USB

Поскольку сетевые адаптеры USB появились в продаже относительно недавно, по крайней мере, по сравнению с их предшественниками, поддерживающими стандарты ISA и PCI, их технические характеристики выглядят гораздо более привлекательно. Данные устройства практически не требуют настройки (за исключением необходимости установки соответствующих драйверов), работают достаточно быстро, автоматически выбирают свободное аппаратное прерывание, что позволяет избежать конфликтов с другим оборудованием, используют 32-битный доступ к шине данных и, как правило, не требуют I/O адресации. Рассматривая различные типы сетевых карт, следует сказать несколько слов и о так называемых интегрированных сетевых адаптерах. Некоторые современные модели материнских плат, в основном, предназначенных для установки процессоров класса Intel Pentium IV и Intel Celeron 1400-2400 MHz, имеют встроенный сетевой адаптер стандарта 10BaseT/lOOBaseT. Отличительной особенностью таких плат является смонтированный на них разъем RJ-45. Драйверы интегрированного сетевого адаптера обычно входят в комплект поставки драйверов материнской платы. В принципе, ничто не мешает пользователю отключить встроенный сетевой адаптер в настройках CMOS персонального компьютера и использовать любую другую сетевую карту, например устройство PCI или USB.

Сетевые кабели — обеспечивают канал связи компьютера с остальными машинами сети. При установке кабелей нужно точно следовать спецификациям. Пренебрежение этим правилом может принести очень много неприятностей. Отметим разницу между кабелем и кабельным сегментом, говоря о кабеле, будем всегда иметь в виду отрезок провода, соединяющего два узла сети; сегментом же будем называть весь комплект кабелей от одного конца сети до другого (между терминаторами). Терминаторы представляют собой резисторы, устанавливаемые на обоих концах сегмента для согласования волнового сопротивления кабеля. Сигнал, дошедший до конца сегмента, поглощается терминатором — это позволяет избавиться от паразитных отраженных сигналов в сети. Если терминаторы не устанавливать, отраженный от конца кабеля сигнал снова попадает в кабель — этот отраженный сигнал будет являться в данном случае помехой и может породить множество проблем вплоть до полной неработоспособности сети.

Коаксиальный кабель — представляет собой электрический кабель, состоящий из центрального провода и металлической оплетки, разделенных между собой слоем диэлектрика (внутренней изоляции) и помещенных в общую внешнюю оболочку представлен на рисунке 1.11.

Коаксиальный кабель до недавнего времени был распространен наиболее широко, что связано с его высокой помехозащищенностью (благодаря металлической оплетке), а также более высокими, чем в случае витой пары, допустимыми скоростями передачи данных (до 500 Мбит/с) и большими допустимыми расстояниями передачи (до километра и выше). К нему труднее механически подключиться для несанкционированного прослушивания сети, он также дает заметно меньше электромагнитных . излучений вовне. Однако монтаж и ремонт коаксиального кабеля существенно сложнее, чем витой пары, а стоимость его выше (он дороже примерно в 1,5-3 раза по сравнению с кабелем на основе витых пар). Сложнее и установка разъемов на концах кабеля. Поэтому его сейчас применяют реже, чем витую пару.





Рис. 1.11 Кабель коаксиальный.

Основное применение коаксиальный кабель находит в сетях с топологией типа «шина». При этом на концах кабеля обязательно должны устанавливаться терминаторы для предотвращения внутренних отражений сигнала, причем один (и только один!) из терминаторов должен быть заземлен. Без заземления металлическая оплетка не защищает сеть от внешних электромагнитных помех и не снижает излучение передаваемой по сети информации во внешнюю среду. Но при заземлении оплетки в двух или более точках из строя может выйти не только сетевое оборудование, но и компьютеры, подключенные к сети (подробнее об этом — в специальном разделе этой главы). Терминаторы должны быть обязательно согласованы с кабелем, то есть их сопротивление должно быть равно волново му сопротивлению кабеля. Например, если используется 50-омный кабель, для него подходят только 50-омные терминаторы.

Реже коаксиальные кабели применяются в сетях с топологией «звезда» и «пассивная звезда» (например, в сети Arcnet). В этом случае проблема согласования существенно упрощается, так как внешних терминаторов на свободных концах не требуется.

Волновое сопротивление кабеля указывается в сопроводительной документации. Чаще всего в локальных сетях применяются 50-омные (например, RG-58, RG-11) и 93-омные кабели (например, RG-62). 75-омные кабели, распространенные в телевизионной технике, в локальных сетях не используются. Вообще, марок коаксиального кабеля значительно меньше, чем кабелей на основе витых пар. Он не считается особо перспективным. Не случайно в сети Fast Ethernet не предусмотрено применение коаксиальных кабелей. Однако во многих случаях классическая шинная топология (а не пассивная звезда) очень удобна. Как уже отмечалось, она не требует применения дополнительных устройств — концентраторов.

• тонкий (thin) кабель, имеющий диаметр около 0,5 см, более гибкий;
• толстый (thick) кабель, имеющий диаметр около 1 см, значительно более жесткий. Он представляет собой классический вариант коаксиального кабеля, который уже почти полностью вытеснен более современным тонким кабелем.

Как и в случае витых пар, важным параметром коаксиального кабеля является тип его внешней оболочки. Точно так же в данном случае применяются как non-plenum (PVC), так и plenum кабели. Естественно, теф-лоновый кабель дороже поливинилхлоридного. Обычно тип оболочки можно отличить по ее окраске (например, для кабеля PVC фирма Belden использует желтый цвет, а для тефлонового — оранжевый).

Типичные величины задержки распространения сигнала в коаксиальном кабеле составляют для тонкого кабеля около 5 нс/м, а для толстого — около 4,5 нс/м.

Существуют варианты коаксиального кабеля с двойным экраном (один экран расположен внутри другого и отделен от него дополнительным слоем изоляции). Такие кабели имеют лучшую помехозащищенность и защиту от прослушивания, но они немного дороже обычных.

В настоящее время считается, что коаксиальный кабель устарел, в большинстве случаев его вполне может заменить витая пара или оптоволоконный кабель. Новые стандарты на кабельные системы уже не включают его в перечень типов кабелей.

^ 1.2.2 Оптоволоконный кабель

Оптоволоконный (он же волоконно-оптический) кабель — это принципиально иной тип кабеля по сравнению с рассмотренными двумя типами электрического или медного кабеля. Информация по нему передается не электрическим сигналом, а световым. Главный его элемент — это прозрачное стекловолокно, по которому свет проходит на огромные расстояния (до десятков километров) с незначительным ослаблением.

Структура оптоволоконного кабеля очень проста и похожа на структуру коаксиального электрического кабеля представлен на рисунке 10, только вместо центрального медного провода здесь используется тонкое (диаметром порядка 1-10 мкм) стекловолокно, а вместо внутренней изоляции — стеклянная или пластиковая оболочка, не позволяющая свету выходить за пределы стекловолокна. В данном случае мы имеем дело с режимом так называемого полного внутреннего отражения света от границы двух веществ с разными коэффициентами преломления (у стеклянной оболочки коэффициент преломления значительно ниже, чем у центрального волокна). Металлическая оплетка кабеля обычно отсутствует, так как экранирование от внешних электромагнитных помех здесь не требуется, однако иногда ее все-таки применяют для механической защиты от окружающей среды (такой кабель иногда называют броневым, он может объединять под одной оболочкой несколько оптоволоконных кабелей) рисунок 1.12.



Рис 1.12. Оптоволоконный кабель

Оптоволоконный кабель обладает исключительными характеристиками по помехозащищенности и секретности передаваемой информации. Никакие внешние электромагнитные помехи в принципе не способны исказить световой сигнал, а сам этот сигнал принципиально не порождает внешних электромагнитных излучений. Подключиться к этому типу кабеля для несанкционированного прослушивания сети практически невозможно, так как это требует нарушения целостности кабеля. Теоретически возможная полоса пропускания такого кабеля достигает величины 1012 Гц, что несравнимо выше, чем у любых электрических кабелей. Стоимость оптоволоконного кабеля постоянно снижается и сейчас примерно равна стоимости тонкого коаксиального кабеля. Однако в данном случае необходимо применение специальных оптических приемников и передатчиков, преобразующих световые сигналы в электрические и обратно, что порой существенно увеличивает стоимость сети в целом.

Типичная величина затухания сигнала в оптоволоконных кабелях на частотах, используемых в локальных сетях, составляет около 5 дБ/км, что примерно соответствует показателям электрических кабелей на низких частотах. Но в случае оптоволоконного кабеля при росте частоты передаваемого сигнала затухание увеличивается очень незначительно, и на больших частотах (особенно свыше 200 МГц) его преимущества перед электрическим кабелем неоспоримы, он просто не имеет конкурентов.

Однако оптоволоконный кабель имеет и некоторые недостатки.

Самый главный из них — высокая сложность монтажа (при установке разъемов необходима микронная точность, от точности скола стекловолокна и степени его полировки сильно зависит затухание в разъеме). Для установки разъемов применяют сварку или склеивание с помощью специального геля, имеющего такой же коэффициент преломления света, что и стекловолокно. В любом случае для этого нужна высокая квалификация персонала и специальные инструменты. Поэтому чаще всего оптоволоконный кабель продается в виде заранее нарезанных кусков разной длины, на обоих концах которых уже установлены разъемы нужного типа.

Хотя оптоволоконные кабели и допускают разветвление сигналов (для этого выпускаются специальные разветвители на 2-8 каналов), как правило, их используют для передачи данных только в одном направлении, между одним передатчиком и одним приемником. Ведь любое разветвление неизбежно сильно ослабляет световой сигнал, и если разветвлений будет много, то свет может просто не дойти до конца сети.

Оптоволоконный кабель менее прочен, чем электрический, и менее гибкий (типичная величина допустимого радиуса изгиба составляет около 10—20 см). Чувствителен он и к ионизирующим излучениям, из-за которых снижается прозрачность стекловолокна, то есть увеличивается затухание сигнала. Чувствителен он также к резким перепадам температуры, в результате которых стекловолокно может треснуть. В настоящее времы выпускаются оптические кабели из радиационно стойкого стекла (стоят они, естественно, дороже).

Оптоволоконные кабели чувствительны также к механическим воздействиям (удары, ультразвук) — так называемый микрофонный эффект. Для его уменьшения используют мягкие звукопоглощающие оболочки.

Применяют оптоволоконный кабель только в сетях с топологией «звезда» и «кольцо». Никаких проблем согласования и заземления в данном случае не существует. Кабель обеспечивает идеальную гальваническую развязку компьютеров сети. В будущем этот тип кабеля, вероятно, вытеснит электрические кабели всех типов или, во всяком случае, сильно потеснит их. Запасы меди на планете истощаются, а сырья для производства стекла более чем достаточно.

• многомодовый, или мультимодовый, кабель, более дешевый, но менее качественный;
• одномодовый кабель, более дорогой, но имеющий лучшие характеристики.

В одномодовом кабеле практически все лучи проходят один и тот же путь, в результате чего все они достигают приемника одновременно, и форма сигнала практически не искажается. Одномодовый кабель имеет диаметр центрального волокна около 1,3 мкм и передает свет только с такой же длиной волны (1,3 мкм). Дисперсия и потери сигнала при этом очень незначительны, что позволяет передавать сигналы на значительно большее расстояние, чем в случае применения многомодового кабеля. Для одномо-дового кабеля применяются лазерные приемопередатчики, использующие свет исключительно с требуемой длиной волны. Такие приемопередатчики пока еще сравнительно дороги и не слишком долговечны. Однако в перспективе одномодовый кабель должен стать основным благодаря своим прекрасным характеристикам.

В многомодовом кабеле траектории световых лучей имеют заметный разброс, в результате чего форма сигнала на приемном конце кабеля искажается. Центральное волокно имеет диаметр 62,5 мкм, а диаметр внешней оболочки — 125 мкм (это иногда обозначается как 62,5/125). Для передачи используется обычный (не лазерный) светодиод, что снижает стоимость и увеличивает срок службы приемопередатчиков по сравнению с одномодовым кабелем. Длина волны света в многомодовом кабеле равна 0,85 мкм. Допустимая длина кабеля достигает 2-5 км. В настоящее время многомодовый кабель — основной тип оптоволоконного кабеля, так как он дешевле и доступнее.

Задержка распространения сигнала в оптоволоконном кабеле не сильно отличается от задержки в электрических кабелях. Типичная величина задержки для наиболее распространенных кабелей составляет около 4-5 нс/м.

^ 1.2.3 Витая пара

Витая пара — кабель на основе скрученных пар (TP)- Кабель содержит две или более пары проводов, скрученных один с другим по всей длине кабеля, представлен на рисунке 1.13. Скручивание позволяет повысить помехоустойчивость кабеля и снизить влияние каждой пары на все остальные.



Рис. 1.13 Кабель, витая пара.

После выбора кабеля для создания сети, например, витой пары, потребуется специальная разводка контактов разъема RJ-45 (конектор) – при помощи которого происходит обжим кабеля.

^ Монтаж разъемов RJ-45 на кабеле Path cord

Кабель Path cord — это небольшой отрезок кабеля «витая пара» длиной от 1 до 10 м, на обоих концах которого смонтирован разъем RJ-45. Этот кабель образует участок локальной сети от гнезда сетевого адаптера на компьютере до ближайшей сетевой розетки. Для изготовления одного провода Path cord вам потребуется, помимо отрезка кабеля, два защитных колпачка, два разъема RJ-45 и обжимной инструмент для этих разъемов.

Обжимной инструмент для разъемов RJ-45 несколько отличается от инструмента, используемого при прокладывании сетей 10Base2 (рисунок 1.14).



Рис 1.14 Обжимной инструмент для разъемов RJ-45

Обжимной инструмент данного типа отличает, прежде всего, наличие специального выреза в форме разъема RJ-45 (в некоторых случаях рабочая часть инструмента имеет дополнительный вырез под разъем RJ-11, используемый в телефонии), помимо этого многие модели оснащены режущей кромкой для ровной обрезки кабеля «витая пара».

Защитные колпачки внешне напоминают небольшие полые изнутри чехлы, повторяющие своей формой очертания разъема RJ-45, выполнены они из мягкого пластика или резины различных цветов. Многообразие расцветок защитных колпачков имеет свой «философский смысл»: при подключении к концентратору нескольких кабелей они позволяют без труда определить, к какому именно компьютеру ведет тот или иной шнур. В этом случае достаточно лишь запомнить цвет, который вы заранее назначили для каждой из работающих в сети машин. Защитные колпачки призваны предохранять место соединения кабеля «витая пара» с разъемом RJ-45 от изгибов и заломов. В принципе, ваша локальная сеть вполне сможет обойтись и без них: функциональные характеристики всей системы в целом от отсутствия защитных колпачков не изменятся. Существует два типа защитных колпачков: литые — они надеваются на кабель до монтажа разъема RJ-45 и позже сдвигаются по направлению к разъему до нужной позиции, и разборные — они состоят из двух половинок, оснащенных замком, и могут надеваться на. разъем уже после окончания его монтажа.

Разъемы RJ-45 представляют собой полый прозрачный пластиковый корпус с фиксирующим замком, внутри которого расположено восемь подвижных металлических контактов. В новом, необжатом разъеме контакты выходят за пределы корпуса, после обжима они вдавливаются внутрь, прорезая наружный изолирующий слой на проводниках, расположенных внутри кабеля «витая пара», и замыкаясь на проводящую жилу. Исходя из незначительных отличий в конструкции различают два типа разъемов RJ-45: с контактной вставкой и без таковой (разъем RJ-45 без контактной вставки показан на рисунок 1.15). В дальнейшем мы будем рассматривать разъемы RJ-45 без контактной вставки. Разъем с контактной вставкой несколько отличается по своему устройству от стандартного разъема RJ-45: он состоит из двух независимых элементов -вставки и собственно корпуса разъема (рис. 5.11, а). Последовательность монтажа таких разъемов иная по сравнению с обычными: сначала проводники кабеля «витая пара» до упора вставляются в контактную вставку, затем вставка заводится до щелчка в корпус разъема, после чего разъем обжимается.

Верхняя кромка подвижных контактов разъема RJ-45 — острая, она имеет, как правило, два или три зубца (рисунок 1.16). При обжиме разъёма контакты утапливаются внутрь его корпуса, при этом верхняя кромка прорезает изолирующий слой проводника и впивается в проводящую жилу. Практика показывает, что контакты с тремя зубцами обеспечивают более высокую надежность соединения, но при этом двузубые контакты лучше режут изоляцию проводника. Обобщая можно сказать, что глобальных различий в качестве соединения при использовании этих двух типов разъемов нет, то есть можно смело покупать любой тип разъема RJ-45.



Рис. 1.15 Разъем RJ-45: 1 — контакты; 2— держатель кабеля; 3— замок разъема



Рис. 1.16 Разъем PJ-45 с контактной вставкой:
1— контактная вставка; 2— держатель контактной вставки; 3— замок разъема; 4— контакты

1. Наденьте на кабель «витая пара» защитный колпачок.
2. Удалите верхний защитный слой кабеля на расстояние 0,5 дюйма (12,5 мм). Как правило, обжимной инструмент имеет специальную режущую’кромку и ограничитель на это расстояние, позволяющий точно проделать указанную процедуру, не выверяя требуемый размер по линейке.
3. Аккуратно расплетите свитые пары проводников. Зачищать их изоляцию до проводящей жилы не требуется.
4. Расположите проводники витой пары в порядке, соответствующем выбранной вами схеме заделки кабеля. Всего для восьмижильного кабеля существует три возможные схемы заделки: EIA/TIA-568A, EIA/TIA-568В (рисунок 1.17) и Cross-Over, которая предназначена для прямого соединения двух компьютеров без использования концентратора.



Рис. 1.17 Схемы заделки восьмижильного кабеля «витая пара»:
зб — зелено-белый проводник; з— зеленый проводник; об— оранжево-белый
проводник; о—оранжевый проводник; сб— сине-белый проводник;
с— синий проводник; кб— коричнево-белый проводник;
к— коричневый проводник

1. В случае если вы используете четырехжильный кабель «витая пара», схема его заделки и расположение в разъеме будут несколько отличаться от описанного выше (рисунок 1.18). Проводники располагаются в следующем порядке: оранжево-белый, оранжевый, сине-белый, синий, причем первые три подключаются к контактам разъема с 1 по 3, а последний — к контакту

Рис. 1.18 Схема заделки четырехжильного кабеля «витая пара»

6. Расположив проводники соответствующим образом, возьмите в руки разъем RJ-45, переверните его контактами к себе, разместив тыльной стороной к кабелю — так, чтобы крепление замка оказалось на противоположной от кабеля стороне разъема, и до предела надвиньте его на выступающие из кабеля проводники (рисунок 1.19).



Рис. 1.19 Расположение кабеля «витая пара» в разъеме перед обжимом

7. Вставьте разъем с кабелем в углубление, расположенное на рабочей поверхности обжимного инструмента, и сильным быстрым нажатием на
ручки обожмите кабель. При этом выступающие из корпуса разъема контакты и держатель кабеля должны полностью утопиться внутрь разъема.