Кабели на основе витой пары

Лабораторная работа N 1

АППАРАТНЫЕ СРЕДСТВА И ОБОРУДОВАНИЕ ЛВС

1. Цель работы

Ознакомиться с основными аппаратными средствами и оборудованием ЛВС.

2. Темы для предварительного изучения

1. Общие принципы построения вычислительных систем

3. Постановка задачи

Ознакомиться с презентацией "Аппаратные средства и оборудование ЛВС".

Рассмотреть следующие аппаратные средства и оборудование ЛВС:

1. Виды кабелей для сетей ( коаксиальный , неэкранированная витая пара, оптоволокно).

2. Устройства соединения BNC, RJ -45, настенные и модульные розетки, терминаторы.

3. Элементы ЛВС: монтажные короба, патч-панели ,патч-корды , абонентские шнуры. Разделение кабеля UTP по стандартам TIA / EIA -568 A / B .

4. Варианты исполнения активных концентраторов ( хабы ,комутаторы , MAU).

Краткие теоретические сведения

Коаксиальные кабели

В начале развития локальных сетей коаксиальный кабель как среда передачи был наиболее распространен. Он использовался и используется преимущественно в сетях Ethernet и отчасти ARCnet . Различают "толстый" и "тонкий" кабели.

" ТолстыйEthernet ", как правило, используется следующим образом. Он прокладывается по периметру помещения или здания, и на его концах устанавливаются 50-омные терминаторы. Из-за своей толщины и жесткости кабель не может подключаться непосредственно к сетевой плате.

"Тонкий Ethernet " распространен значительно шире, чем его "толстый" собрат. Принцип использования у него тот же, но благодаря гибкости кабеля он может присоединяться непосредственно к сетевой плате. Для подключения кабеля используются разъемы BNC ( bayonetnutconnector ), устанавливаемые собственно на кабель, и T-коннекторы , служащие для отвода сигнала от кабеля в сетевую плату.

Т-коннектор

Для монтажа разъема на кабель вам потребуется либо специальный инструмент для обжимки, либо паяльник и плоскогубцы.

Кабель необходимо подготовить следующим образом:

1. Аккуратно отрежьте так, чтобы его торец был ровным. Наденьте на кабель металлическую муфту (отрезок трубки), который поставляется в комплекте с BNC-разъемом.

2. Снимите с кабеля внешнюю пластиковую оболочку на длину примерно 20 мм . Будьте аккуратны, чтобы не повредить по возможности ни один проводник оплетки.

3. Оплетку аккуратно расплетите и разведите в стороны. Снимите изоляцию с центрального проводника на длину примерно 5 мм .

4. Установите центральный проводник в штырек, который также поставляется в комплекте с разъемом BNC.

5. Вставьте центральный проводник с установленным на него штырьком в тело разъема до щелчка

6. Равномерно распределите проводники оплетки по поверхности разъема, если необходимо, обрежьте их до нужной длины

7. Специальным инструментом (или плоскогубцами) аккуратно обожмите муфту до обеспечения надежного контакта оплетки с разъемом

Кабели на основе витой пары

Витая пара (UTP/STP, unshielded / shieldedtwistedpair ) в настоящее время является наиболее распространенной средой передачи сигналов в локальных сетях. Кабели UTP/STP используются в сетях Ethernet , TokenRing и ARCnet .

Кабель UTP

Структурированная кабельная система, построенная на основе витой пары 5-й категории, имеет очень большую гибкость в использовании. Ее идея заключается в следующем.

На каждое рабочее место устанавливается не менее двух (рекомендуется три) четырехпарных розеток RJ-45. Каждая из них отдельным кабелем 5-й категории соединяется с кроссом или патч-панелью , установленной в специальном помещении, - серверной

Благодаря тому что кабели со всех рабочих мест сведены на общую панель, любую розетку можно использовать как для подключения рабочего места к ЛВС, так и для телефонии или вообще чего угодно.

Розетка на 2 порта

Патч-панель , или панель соединений, представляет собой группу розеток RJ-45, смонтированных на пластине шириной 19 дюймов . Это стандартный размер для универсальных коммуникационных шкафов - рэков ( rack ), в которых устанавливается оборудование (концентраторы, серверы, источники бесперебойного питания и т.п.). На обратной стороне панели смонтированы соединители, в которые монтируются кабели.

Кросс в отличие от патч-панели розеток не имеет. Вместо них он несет на себе специальные соединительные модули. Кабели с многожильными гибкими проводниками используются в качестве патч-кордов , то есть соединительных кабелей между розеткой и сетевой платой, либо между розетками на панели соединений или кроссе. Кабели с одножильными проводниками - для прокладки собственно кабельной системы.

Патч-панель

Как правило, применяются следующие виды разъемов:

S110 - общее название разъемов для подключения кабеля к универсальному кроссу " 110" или коммутации между вводами на кроссе;

RJ-11 и RJ-12 - разъемы с шестью контактами. Первые обычно применяются в телефонии общего назначения. Второй обычно используется в телефонных аппаратах, предназначенных для работы с офисными мини-АТС, а также для подключения кабеля к сетевым платам ARCnet ;

RJ-45 - восьмиконтактный разъем, использующийся обычно для подключения кабеля к сетевым платам Ethernet либо для коммутации на панели соединений.

Разъем RJ-45

В зависимости от того, что с чем нужно коммутировать, применяются различные патч-корды : "45- 45" (с каждой стороны по разъему RJ-45), "110- 45" (с одной стороны S110, с другой - RJ-45) или "110- 110" .

На разъеме RJ-45 цвета проводников располагаются так:

Проводники должны располагаться строго в один ряд, без нахлестов друг на друга. Удерживая их одной рукой, другой ровно обрежьте проводники так, чтобы они выступали над внешней обмоткой на 8- 10 мм .

Для монтажа разъема S110 специального обжимочного инструмента не требуется. Сам разъем поставляется в разобранном виде.

Последовательность действий при монтаже следующая:

1. Снимите внешнюю изоляцию кабеля на длину примерно 40 мм , разведите в стороны пары проводников, не расплетая их.

2. Закрепите кабель (в той половинке разъема, на которой нет контактной группы) с помощью пластмассовой стяжки и отрежьте получившийся "хвост".

3. Аккуратно уложите каждый проводник в органайзер на разъеме.

4. Острым инструментом ( бокорезами или ножом) обрежьте каждый проводник по краю разъема.

5. Установите на место вторую половинку разъема и руками обожмите ее до защелкивания всех фиксаторов.

Оптоволоконный кабель

Оптоволоконные кабели - наиболее перспективная и обеспечивающая наибольшее быстродействие среда распространения сигналов для локальных сетей и телефонии.

Приспособление для снятия изоляции и обжимки разъема

Оптоволокно, как понятно из его названия, передает сигналы при помощи импульсов светового излучения. В качестве источников света используются полупроводниковые лазеры, а также светодиоды. Оптоволокно подразделяется на одно- и многомодовое .

Одномодовое волокно очень тонкое, его диаметр составляет порядка 10 микрон. Благодаря этому световой импульс, проходя по волокну, реже отражается от его внутренней поверхности, что обеспечивает меньшее затухание. Соответственно одномодовое волокно обеспечивает большую дальность без применения повторителей. Теоретическая пропускная способность одномодового волокна составляет 10 Гбит/с. Его основные недостатки - высокая стоимость и высокая сложность монтажа. Одномодовое волокно применяется в основном в телефонии.

Многомодовое волокно имеет больший диаметр - 50 или 62,5 микрона. Этот тип оптоволокна чаще всего применяется в компьютерных сетях. Большее затухание во многомодовом волокне объясняется более высокой дисперсией света в нем, из-за которой его пропускная способность существенно ниже - теоретически она составляет 2,5 Гбит/с.

Для соединения оптического кабеля с активным оборудованием применяются специальные разъемы. Наиболее распространены разъемы типа SC и ST.

Лабораторная работа №2