Теоретические сведения. - формирование практически

Практическая работа

Тема:Монтаж кабельных сред технологии Ethernet

Цель:

- закрепление знаний о существующих типах кабельных сред, их характеристиках и способах их обжима;

- формирование практических навыков обжима кабеля типа "витая пара" и сетевой розетки.

Вид работы:индивидуальный.

Время выполнения:4 часа.

Теоретические сведения

Кабель - один или несколько изолированных друг от друга проводников (жил), заключённых в оболочку.

Существует 3 основных вида кабелей:

1. Коаксиа́льный ка́бель — электрический кабель, состоящий из расположенных соосно центрального проводника и экрана (строение коаксиального кабеля показано на рис. 1). Обычно служит для передачи высокочастотных сигналов.

Рис 1 - Устройство коаксиального кабеля
1 — внутренний проводник, 2 — изоляция (сплошной полиэтилен), 3 — внешний проводник, 4 — оболочка (светостабилизированный полиэтилен)

Коаксиальный кабель бывает 2 видов:

Тонкий - был наиболее распространённым кабелем для построения локальных сетей. Диаметр примерно 6 мм и значительная гибкость позволяли ему быть проложенным практически в любых местах. Кабели соединялись друг с другом и с сетевой платой в компьютере при помощи T-коннектора BNC (рис. 2).

Рис 2 - T-коннектор BNC

Между собой кабели могли соединяться с помощью I-коннектора BNC (прямое соединение). На обоих концах сегмента должны быть установлены терминаторы. Поддерживает передачу данных до 10 Мбит/с на расстояние до 185 м.

Толстый - Более толстый, по сравнению с предыдущим, кабель — около 12 мм в диаметре, имеет более толстый центральный проводник. Плохо гнется и имеет значительную стоимость. При присоединении к компьютеру используются трансиверы AUI (Attachment Unit Interface), присоединённые к сетевой карте с помощью ответвления, пронизывающего кабель, т. н. «вампирчики» (рис. 3).

Рис 3 - Трансиверы AUI

2. Вита́я па́ра (англ. twisted pair) — вид кабеля связи, представляет собой одну или несколько пар изолированных проводников, скрученных между собой (с небольшим числом витков на единицу длины), покрытых пластиковой оболочкой (рис. 4).

Кабели на основе витой пары являются симметричными, то есть они состоят из двух одинаковых в конструктивном отношении проводников. Симметричный кабель на основе витой пары может быть как экранированным, так и неэкранированным.

Рис. 4 - Устройство кабеля типа "витая пара"

Нужно отличать электрическую изоляцию проводящих жил, которая имеется в любом кабеле, от электромагнитной изоляции. Первая состоит из непроводящего диэлектрического слоя — бумаги или полимера, например поливинилхлорида или полистирола. Во втором случае помимо электрической изоляции проводящие жилы помещаются также внутрь электромагнитного экрана, в качестве которого чаще всего применяется проводящая медная оплетка.

В зависимости от наличия защиты — электрически заземлённой медной оплетки или алюминиевой фольги вокруг скрученных пар, определяют разновидности данной технологии:

- незащищенная витая пара (UTP — Unshielded twisted pair) — какие-либо защита или экранирование отсутствуют;

- фольгированная витая пара (FTP — Foiled twisted pair) — также известна как S/UTP присутствует один общий внешний экран;

- защищенная витая пара (STP — Shielded twisted pair) — присутствует экран для каждой пары;

- фольгированная экранированная витая пара (S/FTP — Shielded Foiled twisted pair) — отличается от FTP наличием дополнительного внешнего экрана из медной оплетки;

- защищенная экранированная витая пара (S/STP — Screened shielded twisted pair) — отличается от STP наличием дополнительного общего внешнего экрана.

Категории кабеля типа "витая пара" представлены в таблице 1.

Таблица 1 - Категории кабеля типа "витая пара"

Обозначение	Полоса частот, МГц	Применение	Примечания
CAT1	0,1	Телефонные и старые модемные линии	1 пара, не описано в рекомендациях EIA/TIA для передачи данных (в России применяется кабель и вообще без скруток — «лапша» — у неё характеристики не хуже, но больше влияние помех). В США использовался ранее, только в «скрученном» виде. Используется только для передачи голоса или данных при помощи модема (не подходит для современных систем)
CAT2		Старые терминалы (такие как IBM 3270)	2 пары проводников, старый тип кабеля, не описано в рекомендациях EIA/TIA для передачи данных, поддерживал передачу данных на скоростях до 4 Мбит/с, использовался в сетях Token ring и Arcnet (не подходит для современных систем). Сейчас иногда встречается в телефонных сетях.
CAT3		10BASE-T, 100BASE-T4 Ethernet	4-парный кабель, используется при построении телефонных и локальных сетей 10BASE-T и token ring, поддерживает скорость передачи данных до 10 Мбит/с или 100 Мбит/с по технологии 100BASE-T4 на расстоянии не дальше 100 метров. В отличие от предыдущих двух, отвечает требованиям стандарта IEEE 802.3. Сейчас используется в основном для телефонных линий.
CAT4		token ring, сейчас не используется	кабель состоит из 4 скрученных пар, использовался в сетях token ring, 10BASE-T, 100BASE-T4, скорость передачи данных не превышает 16 Мбит/с по одной паре.
CAT5		100BASE-TX Ethernet (LAN, ATM,CDDI)	4-парный кабель, используется при построении локальных сетей 10BASE-T, 100BASE-TX и 1000BASE-T и для прокладки телефонных линий, поддерживает скорость передачи данных до 100 Мбит/с при использовании 2 пар и до 1000 Мбит/с при использовании 4 пар.
CAT5e		1000Base-T	4-парный кабель, усовершенствованная категория 5 (уточненные/улучшенные спецификации). Скорость передач данных до 100 Мбит/с при использовании 2 пар и до 1000 Мбит/с при использовании 4 пар. Кабель категории 5e является самым распространённым и используется для построения компьютерных сетей. Иногда встречается двухпарный кабель категории 5e. Преимущества данного кабеля в более низкой себестоимости и меньшей толщине.
CAT6		Fast Ethernet, Gigabit Ethernet (10GBASE-T Ethernet)	применяется в сетях Fast Ethernet и Gigabit Ethernet, состоит из 4 пар проводников и способен передавать данные на скорости до 10 Гбит/с на расстояние до 55 м. Добавлен в стандарт в июне 2002 года.
CAT6a		Gigabit Ethernet (10GBASE-T Ethernet)	применяется в сетях Gigabit Ethernet, состоит из 4 пар проводников и способен передавать данные на скорости до 10 Гбит/с на расстояние до 100 метров. Добавлен в стандарт в феврале 2008 года, ISO/IEC 11801:2002 поправка 2.
CAT7		Gigabit Ethernet (10GBASE-T Ethernet)	спецификация на данный тип кабеля утверждена только международным стандартом ISO 11801, скорость передачи данных до 10 Гбит/с. Кабель этой категории имеет общий экран и экраны вокруг каждой пары. Седьмая категория, строго говоря, не UTP, а S/FTP (Screened Fully Shielded Twisted Pair).
CAT7a	до 1200	Gigabit Ethernet (40GbE, 100GbE)	разработана для передачи данных на скоростях до 40 Гбит/с на расстояние до 50 м и до 100 Гбит/с на расстояние до 15 м.

3. Волоконно-оптический кабель (англ. optic fiber cable) — кабель на основе волоконных световодов, предназначенный для передачи оптических сигналов в линиях связи. Структура волоконно-оптического кабеля показана на рисунке 5.

Рис 5 - Структура волоконно-оптического кабеля

Волоконно-оптические кабели состоят из центрального проводника света - сердечника - прозрачного волокна, и оболочки, которая окружает сердечник. Оболочка также состоит из стекла, но имеет меньший показатель преломления света, чем сердечник.

Лучи света распространяются по сердечнику, не выходя за его пределы, поскольку отражаются от покрывающего слоя оболочки. В зависимости от распределения показателя преломления и от величины диаметра сердечника различают 3 типа волокна:

1) Многомодовое волокно со ступенчатым показателем преломления.

2) Многомодовое волокно с плавным изменением показателя преломления.

3) Одномодовое волокно.

"Мода" - это описание режима распространения световых лучей по сердечнику кабеля.