Подключение узлов сети. Соединительная аппаратура

Кабели "витая пара" имеют внешний изоляционный чулок, защищающий витые пары проводов от механических воздействий и влаги. Наибольшее распространение получили кабели, содержащие две или четыре витые пары. Существуют кабели и на более чем 25 пар проводов. Витая пара может быть экранированной и неэкранированной.

Рис. 13. Кабель витая пара проводов: неэкранированная (UTP) во внешней оболочке (а); разделенная сепаратором (б); эк

ранированная (STP) (в)

Кабель неэкранированная витая пара (UTP - Unshielded Twisted Pair) содержит пары скрученных изолированных проводов во внешней оболочке (рис. 13, а), которые могут разделяться сепаратором (рис. 13, б). В кабеле экранированная витая пара (STP - Shielded Twisted Pair) каждая пара заключена в отдельный экран (рис. 13, в). Имеется множество разновидностей этого кабеля, которые различаются числом пар и типом экрана, отдельного для каждой пары, и общего для всего кабеля.Для кабеля, имеющего хотя бы один экран, используются разъемы, обеспечивающие соединение экранов. Кабель UTP чаще всего имеет импеданс 100 Ом, а современные кабели STP выпускаются с импедансом 100, 120 и 150 Ом.Подключение узла может быть выполнено с помощью модульных соединителей RJ-45. Соединительный разъем RJ-45 представляет собой защелкивающийся пластмассовый разъем. Модульная розетка, обычно 8-позиционная, (гнездо) устанавливается на панелях сетевых адаптеров, концентраторах, настенных розетках. На концах отрезков кабелей и на других сочленяемых элементах закрепляется модульная вилка.

Гнезда сетевых адаптеров (розетки) также называются MDI (Media Dependent Interface), такие же гнезда имеют концентраторы для каскадирования. Для подсоединения узлов сети (абонентов) концентраторы имеют «перевернутые» розетки MDIX (Media Dependent Interface Xover).

Рис. 14. Использование "перекрестного" кабеля (crossover) в сети Ethernet древовидной топологии (а); для двухточечного

соединения ЭВМ (б)

При соединении порта MDI с портом MDIX (т.е. при подключении узлов сети к концентратору и при каскадировании концентраторов через гнезда MDI) используется "прямой" кабель (рис. 14, а). При соединении двух портов MDI (например, при двухточечной связи пары компьютеров - рис. 14, б) или двух портов MDIX (при подключении двух концентраторов - рис. 14, а) используется "перекрестный" (crossover) кабель (здесь можно провести аналогию с нуль-модемным кабелем для соединения ЭВМ через последовательный порт RS-232C). На многопортовом концентраторе часто один из портов RJ-45 снабжают переключателем "MDI-MDIX" или дублирующим разъемом MDI, что позволяет подключать его к другим концентраторам "прямым" кабелем.

Все узлы сети (рабочие станции, файловые серверы, серверы печати, сетевые принтеры) подключаются к сети только через многопортовые повторители (концентраторы). Концентратор (HUB) служит для передачи и усиления сигналов в сети. Он имеет, как правило, четыре, восемь, двенадцать или шестнадцать портов (может быть и до 72 портов), к которым подключаются кабели. Соединительный кабель между узлом сети и концентратором не может быть меньше 2,5 метров. Основная часть портов концентратора предназначена для подключения кабелей на витой паре. На рис. 15 показан типичный концентратор Ethernet. Он имеет 16 портов с разъемами RJ-45 и один порт AUI для подключения внешнего трансивера. Обычно к этому порту подключается трансивер, работающий на коаксиальный или оптоволоконный кабель. С помощью этого трансивера концентратор подключается к магистральному кабелю, соединяющему несколько концентраторов между собой.

Рис. 15. Концентратор для сети Ethernet 10Base-T

В небольших локальных сетях применяются малогабаритные концентраторы с фиксированным (4-16) числом портов, которые имеют небольшую стоимость. Они занимают мало места и могут устанавливаться на столах, полках или подвешиваться на стену. Для больших сетей со сложной топологией, различными сегментами сети (Ethernet 10, 100, 1000 Мбит/с, Token Ring, FDDI, ATM) и линиями связи (коаксиальный кабель, витая пара, оптоволокно) используются модульные концентраторы [3] с большим числом съемных модулей, в которых общее число портов может достигать несколько сотен.

При размещении концентраторов в помещении стремятся выбрать места их установки оптимальные с точки зрения расстояния до подключаемых узлов сети, возможности и удобства размещения.

Для защиты кабелей от случайных повреждений и из эстетических соображений целесообразно прокладывать кабели внутри специальных плинтусов-коробов. Короба состоят из основания, в которое укладываются кабели, и съемной (реже откидной) крышки. Их изготавливают из пластмассы или алюминия. Существуют короба для установки на поверхности стены, короба-плинтусы, напольные, короба-колонны и др. Обычно короба закрепляют вдоль стен помещения на уровне рабочих столов с ЭВМ (» 1 м от пола). В местах перегибов и разветвлений короба соединяются с помощью соответствующих уголков и Т-образных сочленений - тройников. На концах короба из эстетических соображений устанавливаются заглушки. Для осуществления перехода короба через отверстие в стене используются специальные рамки, а для стыковки коробов различного сечения применяют переходники.

Короба продаются отрезками по 2-3 м длиной, а при пластиковом исполнении они могут свертываться в рулон. Короба чаще всего привинчиваются к стене за дно шурупами-саморезами. Сечение коробов выбирается, исходя из количества и сечения прокладываемых кабелей. Существуют секционированные (перегороженные) короба, позволяющие отделять кабели друг от друга. При укладке кабеля обычные короба заполняются примерно на 60% его сечения. При значительном заполнении короба кабели нужно обязательно закреплять хомутами или стяжками. Свободное укладывание кабелей возможно при небольшом заполнении, когда кабели не вываливаются за закраины стенок короба или перегородок.

С целью удобства переключения сетевых устройств на рабочих местах жестко устанавливаются специальные модульные розетки, в которые заделываются концы кабелей. С этой же целью в непосредственной близости от концентраторов жестко устанавливаются коммутационные панели (Patch panel), к розеткам которых подключаются ответные концы кабелей.

Специальные модульные розетки разделяют на наборные и фиксированной конфигурации [3]. В обычных локальных сетях применяются розетки фиксированной конфигурации в настенном исполнении на 1 или 2 однотипных гнезда, монтируемые в короба. Вариантов исполнения таких розеток очень много. Для защиты от пыли применяют розетки с откидными крышками или отодвигающимися подпружиненными шторками. Для розеток рабочих мест розетка может смотреть вниз или вбок (вверх нежелательно из-за скопления пыли).

Коммутационные панели также обычно имеют фиксированную конфигурацию, в которых розетки набираются в блоки по 4-12 розеток, закрепляемых на печатной плате.

Непосредственное соединение сетевых устройств с розетками и коммутационной панели с портами концентраторов выполняется короткими соединительными кабелями (Patch cord) длиной 1-2 метра. Вилки на концах кабеля Patch cord могут иметь прямые или перекрестные (crossover) соединения. Пример построения сети с использованием коробов, розеток и коммутационной панели приведен на рис. 16.