Центр новейшихКабели
Неэкранированная витая пара (UTP, unshielded twisted pair) - это кабель, в котором изолированная пара проводников скручена с небольшим числом витков на единицу длины. Скручивание проводников уменьшает электрические помехи извне при распространении сигналов по кабелю.
Существует семь категорий витойпары:
| Категория | Характеристика |
|---|---|
| Устаревшие стандарты кабелей. Передача голоса и низкоскоростных данных (до 20 Кбит/с). | |
| Наиболее широко распространенный на западе кабель телефонной проводки. Передача голоса и данных. | |
| Улучшенный вариант категории 3. Повышенная помехоустойчивость и низкие потери сигнала. На практике используются редко. | |
| Основной тип кабеля, используемый в современных компьютерных системах. Большинство новых высокоскоростных протоколов ориентируются именно на витую пару пятой категории. | |
| Выпускаются сравнительно недавно. Основное назначение — поддержка высокоскоростных протоколов на отрезках кабеля большей длины, чем кабель категории 5. Кабель категории 7 по стоимости соизмерим с волоконно-оптическим кабелем, хотя характеристики волоконно-оптического кабеля выше. Поэтому ставится под сомнение целесообразность его применения. |
Неэкранированная витая пара имеет волновое сопротивление 100 Ом (стандарт ISO 11801 допускает также 120 Ом).
Кабель позволяет соединять напрямую только два компьютера, поэтому в сетях построенных на витой паре преобладает топология типа "звезда" , когда каждый из компьютеров, при помощи своего кабеля подключен напрямую к дополнительному сетевому устройству - концентратору (hub), который и обеспечивает взаимодействие между компьютерами в сети. Таким образом, при повреждении кабеля, сеть продолжит функционировать, а исчезнет связь только с одним компьютером, что легко диагностируется и устраняется. С другой стороны, при повреждении концентратора сеть станет недоступной для всех компьютеров, подключенных к нему.
В экранированной витой паре (STP, shielded twisted pair) изолированная пара проводников дополнительно помещена в экранирующую оплетку, что еще в большей степени увеличивает степень помехозащищенности сигналов. Экранированные витые пары внешне напоминают силовые электрокабели, используемые в быту.
По экранированным витым парам, передают только данные, голос не передают. Экранирование защищает передаваемые сигналы от внешних помех, а также уменьшает вредное для здоровья электромагнитное излучение. Однако наличие заземляемого экрана удорожает кабель и усложняет его прокладку. Кроме того, экранированная витая пара имеет волновое сопротивление 150 Ом, поэтому невозможно просто "улучшить" отдельные участки сети, путем замены неэкранированной витой пары (100 Ом) на экранированную - для этого потребуется также заменить сетевые адаптеры.
Тонкий коаксиальный кабель RG-58 (иногда называется CheapcrNet или ThinNet) представляет собой медный провод, экранированный при помощи оплетки. Толщина кабеля 6 мм. Волновое сопротивление 50 Ом. Следует отличать тонкий коаксиальный от телевизионного кабеля, применяемого в кабельном телевидении. Несмотря на схожесть, телевизионный кабель (RG-59) имеет волновое сопротивление 75 Ом и не предназначен для использования в компьютерной сети.
Сети, построенные на тонком кабеле Ethernet, имеют топологию "общая шина" , т.е. все компьютеры в сегменте сети подключены к одному кабелю. Из-за технических особенностей, при повреждении участка кабеля (или плохом контакте в Т-коннекторе или терминаторе) сеть не распадется на два изолированных, но работающих фрагмента, а полностью выходит из строя. Это снижает ее надежность, а также значительно затрудняет диагностику места возникновения неполадки. В связи с этим, перспективнее строить сети на основе кабеля "витая пара". Использование коаксиального кабеля считается устаревшей технологией, которая, например, даже не поддерживается протоколом Fast Ethernet. Тем не менее, большинство небольших офисных сетей продолжают использовать коаксиальный кабель, как исторически, так и просто экономя средства, т.к. использование "витой пары" предполагает покупку концентратора (hub).
Толстый коаксиальный кабель (RG-8 и RG-11) имеет толщину 12 мм и бывает двух разновидностей: гибкий и жесткий. Он имеет большую степень помехозащищенности, большую механическую прочность, а также позволяет подключать новый компьютер к кабелю, не останавливая работу сети. Однако он сложен при прокладке, а для подключения к нему требуется специальное устройство (трансивер). Трансивер устанавливается непосредственно на кабеле контактно (прокалыванием) или бесконтактно, и питается от сетевого адаптера компьютера. Трансивер соединяется с сетевым адаптером при помощи кабеля AU1 (Attachment Unit Interface) длиной до 50 метров. Сетевой адаптер должен иметь разъем AU1 (разъем DB-15), который обычно имеется в концентраторах (hub-ax). Основная область применения толстого коаксиального кабеля - магистральные линии, соединяющие этажи здания (если использовать оптоволоконный кабель не позволяют средства).
В оптоволоконном кабеле для передачи сигналов используется свет. Он обычно состоит из центральной стеклянной нити толщиной в несколько микрон (световода), покрытой сплошной стеклянной оболочкой, обладающей меньшим показателем преломления, чем световод. Распространяясь по световоду, лучи света не выходят за его пределы, отражаясь от покрывающею слоя оболочки. Все это в свою очередь спрятано во внешнюю защитную оболочку. В первых оптоволоконных кабелях в качестве материала для световода использовалось стекло. В современных разработках используется также пластик. В качестве источников света в таких кабелях применяются светодиоды (длина волны 850 нм и 1300 нм) или полупроводниковые лазеры (длина волны 1300 нм и 1500 нм), а информация кодируется путем изменения интенсивности света.
На приемном конце кабеля детектор преобразует световые импульсы в электрические cигналы. Волоконно-оптические кабели присоединяют к оборудованию разъемами MIC, ST и SC. Различают следующие виды оптоволоконных кабелей:
- одномодовый кабель;
- многомодовый кабель со ступенчатым изменением показателя преломления;
- многомодовый кабель с плавным изменением показателя преломления.
В одномодовом кабеле (Single Mode Fiber, SMF) используется центральный проводник очень малого диаметра, соизмеримого с длиной волны света— от 5 до 10 мкм. При этом практически все лучи света распространяются вдоль оптической оси световода, не отражаясь от внешнего проводника. В качестве источника света используется полупроводниковый лазер. Это самый дорогой тип кабеля, с самыми высокими показателями.
В многомодовых кабелях (Multi Mode Fiber, MMF) используются более широкие внутренние сердечники, которые легче изготовить технологически. В многомодовых кабелях во внутреннем проводнике одновременно существует несколько световых лучей, отражающихся от внешнего проводника под разными углами. Угол отражения луча называется модой луча. В качестве источников излучения в многомодовых кабелях применяются светодиоды, т.к. они дешевле. В целом, многомодовое волокно дешевле одномодового, хотя его характеристики хуже (больше затухание сигнала, уже полоса пропускания).
