Кабель "Twisted Pair" - "Витая пара", состоит из "пар" проводов, закрученных вокруг друг друга и одновременно закрученных вокруг других пар, в пределах одной оболочки. Каждая пара состоит из провода, именуемого "Ring" и провода  "Tip". (Названия произошли из телефонии). Каждая пара в оболочке имеет свой номер, таким образом, каждый провод можно идентифицировать как Ring1, Tip1, Ring2, Tip2, и т.д. Дополнительно к нумерации проводов каждая пара имеет свою уникальную цветовую схему:

Синий / белый с синей полосой  для 1-ой пары;

Оранжевый / белый с оранжевой полосой - для 2-й;

Зеленый / белый с зеленой полосой - для 3-й;

Коричневый / белый с коричневой полосой - для 4-й.

И так  далее до 25 пар. Для каждой пары проводов Ring-пpовод окрашен в основной цвет с полосками дополнительного, а Tip-пpовод - наоборот. Например, для пары 1 Ring1-пpовод будет синий с белыми полосками, а Tip1-провод - белый с синими полосками. На практике, когда количество пар  невелико (4 пары), часто не применяется  окраска основного провода полосками  цвета дополнительного. В этом случае провода имеют цвет в парах: Синий  и белый с синими полосками  Оранжевый и белый с оранжевыми полосками Зеленый и белый  с зелеными полосками Коричневый и белый с коричневыми полосками.

   Для обозначения  диаметра провода часто применяется  американская мера - AWG (American Wire Gauge) (gauge-калибр, диаметр). 

         Коаксиальный кабель

      Коаксиальный кабель (рис.5) состоит из центрального проводника, одножильного или многожильного, и внешней экранирующей оплетки, являющейся вторым проводником. Многие виды медного кабеля имеют два отдельных проводника, таких как стандартный электрический кабель, но в большинстве из них провода расположены рядом друг с другом, но внутри изоляционной оболочки, которая разделяет и защищает их. Коаксиальный кабель, наоборот, имеет круглое сечение с медным сердечником в центре, который представляет собой первый проводник. Он и переносит настоящий сигнал. Слой диэлектрика вокруг сердечника отделяет его от второго проводника из металлической сетки, который играет роль «земли». Как и в любом электрическом кабеле, проводник, переносящий сигнал, должен быть изолирован от заземления, иначе возникнет короткое замыкание, в данном случае приводящее к шумам в кабеле. Наличие изолирующего слоя между проводниками уточняет определение коаксиального кабеля.  

1-центральный провод (жила)                       

2- изолятор центрального  провода

3- экранирующий  проводник (экран) 

4- внешний изолятор  и защитная оболочка                                          (рис.5) 

Примечание

Коаксиальный  кабель может иметь сплошную и  плетеную жилу. Упомянутое различие отражается в его маркировке. Маркировочный  постфикс /U обозначает сплошную жилу, а А/U – плетеную. Таким образом, сеть Thin Ethernet (« тонкий» Ethernet) может быть смонтирована как кабелем RG-58/U, так и кабелем RG-58А/U.

   В сетевых  технологиях применяются несколько  типов коаксиального кабеля, которые, несмотря на почти одинаковый внешний  вид, отличаются друг от друга своими свойствами.

      Толщина кабеля также оказывает  большое влияние на процесс  прокладки. Слои меди и изоляции  внутри кабеля представляют собой  сплошную массу, в отличие от  витой пары, состоящей из отдельных  проводов и воздушной прослойки  между ними. Поэтому коаксиальный  кабель сравнительно тяжелый  и жесткий, и, естественно, чем  толще кабель, тем он тяжелее  и жестче. Эти свойства затрудняют  укладку кабеля. 

      Различают два вида коаксиальных кабелей: толстый Ethernet (thick) и тонкий (thin) Ethernet.

   Еthernet-кабель.

   Ethernet-кабель  является коаксиальным кабелем с волновым сопротивлением 50 Ом. Его называют еще толстый Ethernet (thick), желтый кабель (yellow cable) или 10BaseT5 . Он использует 15-контактное стандартное включение. Вследствие помехозащищенности он является дорогой альтернативой обычным коаксиальным кабелям. Максимально доступное расстояние без повторителя не превышает 500 м, а общее расстояние сети Ethernet – около 3000  м. Ethernet-кабель, благодаря своей магистральной топологии, использует в конце лишь один нагрузочный резистор.

   Сheapernеt-кабель.

   Более дешевым, чем Ethernet-кабель является соединение Cheapernet-кабель или, как его часто называют, тонкий (thin) Ethernet или 10BaseT2 . Это также 50-омный коаксиальный кабель со скоростью передачи информации в десять миллионов бит в секунду.

   При соединении сегментов Сhеарегnеt-кабеля также  требуются повторители. Вычислительные сети с Cheapernet-кабелем имеют небольшую стоимость и минимальные затраты при наращивании. Соединения сетевых плат производится с помощью широко используемых малогабаритных байонетных разъемов (СР-50). Дополнительное экранирование не требуется. Кабель присоединяется к ПК с помощью тройниковых соединителей (T-connectors).

   Расстояние  между двумя рабочими станциями  без повторителей мобъе составлять максимум 300 м, а общее расстояние для сети на Cheapernet-кабеля – около 1000 м. Приемопередатчик Cheapernet расположен на сетевой плате и как для гальванической развязки между адаптерами, так и для усиления внешнего сигнала

   Оптоволоконные  линии.

 

   Наиболее  дорогими являются оптопроводники(рис.6), называемые также стекловолоконным кабелем.

      Существует два типа оптоволоконного  кабеля: одномодовый (singlemode) и многомодовый (miltitmode(рис7). Основное отличие между ними заключается в толщине сердечника и оболочки. Одномодовый световод обычно имеет толщину порядка 8,3/125 микрон, а многомодовое волокно – 62,5/125 микрон. Эти значения соответствуют диаметру сердечника и диаметру вместе взятых сердечника и оболочки. Световой луч, распространяющийся по сравнительно тонкому сердечнику одномодового кабеля, отражается от оболочки не так часто, как это происходит в более толстом сердечнике многомодового кабеля. Сигнал, передаваемый одномодовым кабелем, генерируется лазером, и представляет собой волну только одной длины, в то время как многомодовые сигналы, генерируемые светодиодом (LED, 1ight-emitting diode), переносят волны различной длины. Эти качества позволяют одномодовому кабелю функционировать с большей пропускной способностью по сравнению с многомодовым и преодолевать расстояния в 50 раз длиннее.

        Скорость распространения информации по оптопроводникам достигает нескольких миллиардов бит в секунду. Допустимое удаление более 50 км. Внешнее воздействие помех практически отсутствует. На данный момент это наиболее дорогостоящее соединение для ЛВС. Применяются они там, где возникают электромагнитные поля помех или требуется передача информации на очень большие расстояния без использования повторителей. Они обладают противоподспушивающими свойствами, так как техника ответвлений в оптоволоконных кабелях очень сложна. Оптопроводники бъединяяются в JIBC с помощью звездообразного соединения. 

(рис.6.)                                                     ( рис.7)

                       

2.3.2.Сетевая карта

 

Платы сетевого адаптера выступают в качестве физического  интерфейса, или соединения между  компьютером и сетевым кабелем. Платы вставляются в специальные  гнезда (слоты расширения) всех компьютеров  и серверов. Чтобы обеспечить физическое соединение между компьютером и  сетью, к соответствующему разъему, или порту, платы (после ее установки) подключают сетевой кабель. Назначение платы сетевого адаптера:

• подготовка данных, поступающих от компьютера, к передаче по сетевому кабелю;
• передача данных другому компьютеру;
• управление потоком данных между компьютером и кабельной системой;
• плата сетевого адаптера принимает данные из сетевого кабеля и переводит в форму, понятную центральному процессору компьютера.

 

Плата сетевого адаптера состоит из аппаратной части  и встроенных программ, записанных в ПЗУ (постоянном запоминающем устройстве). Эти программы реализуют функции  подуровней управления логической связью и управление доступом к среде  канального уровня модели OSI.

2.3.3. Разветвитель(HAB)

 

   Разветвитель  служит центральным узлом в сетях  с топологией «звезда». 

2.3.4. Репитер

 

При передаче по сетевому кабелю электрический сигнал постепенно ослабевает (затухает). И, искажается до такой степени, что компьютер  перестает его воспринимать. Для  предотвращения искажения сигнала  применяется репитер, который усиливает (восстанавливает) ослабленный сигнал и передает его  дальше по кабелю. Применяются репитеры в сетях  с топологией «шина». 

2.4. Типы построения сетей по методам передачи информации.

   Локальная сеть Token Ring.

   Этот  стандарт разработан фирмой IBM. В качестве передающей среды применяется неэкранированная или экранированная витая пара (UPT или SPT) или оптоволокно. Скорость передачи данных 4 Мбит/с или 16Мбит/с. В качестве метода управления доступом станций к передающей среде используется метод - маркерное кольцо (Тоken Ring). Основные положения этого метода:

• устройства подключаются к сети по топологии кольцо;
• все устройства, подключенные к сети, могут передавать данные, только получив разрешение на передачу (маркер);
• в любой момент времени только одна станция в сети обладает таким правом.

   В IВМ Тоkеn Ring используются три основных типа пакетов:

• пакет управление/данные (Data/Соmmand Frame);
• маркер (Token);
• пакет сброса (Аbort).

   Пакет Управление/Данные. С помощью такого пакета выполняется  передача данных или команд управления работой сети. 

   Маркер. Станция может начать передачу данных только после получения такого пакета, В одном кольце может быть только один маркер и, соответственно, только одна станция с правом передачи данных.

   Пакет Сброса. Посылка такого пакета называет прекращение любых передач.

   В сети можно подключать компьютеры по топологии  звезда или кольцо.

   Локальная сеть Ethernet.

   Спецификацию Ethernet в конце семидесятых годов  предложила компания Xerox Corporation. Позднее  к этому проекту присоединились компании Digital Equipment Corporation (DEC) и Intel Corporation. В 1982 году была опубликована спецификация на Ethernet версии 2.0. На базе Ethernet и     нститутом IEEE был разработан стандарт IEEE 802.3. Различия между ними незначительные.

   Основные  принципы работы.

   На  логическом уровне в Ethernet применяется  топология шина:

• все устройства, подключенные к сети, равноправны, т.е. любая станция может начать передачу в любой момент времени (если передающая среда свободна);
• данные, передаваемые одной станцией, доступны всем станциям сети.

4. Правила монтажа  кабельной части   ЛВС.

   10 BaseT

     В 1990 году институт IEEE выпустил спецификацию 802.3 для построения сети Ethernet на основе витой пары. 10 BaseT (10 – скорость передачи 10 Мбит \ с., Base – узкополосная, Т – витая пара) – сеть Ethernet, которая для соединения компьютеров обычно использует неэкранированную витую пару (UTP). Большинство сетей этого типа строятся в виде звезды, но по системе передачи сигналов представляют собой шину, как и другие конфигурации Ethernet. Обычно разветвитель сети 10BaseT выступают как многопортовый репитер. Каждый компьютер подключается к другому концу кабеля, соединенного с разветвителем, и использует две пары проводов: одну для приема, другую для передачи.

   Максимальная  длина сегмента 10BaseT – 100 м. Минимальная длина кабеля – 2,5 м. ЛВС 10BaseT может обслуживать до 1024 компьютеров.

Для построения сети 10BaseT применяют:

• кабель категории 3, 4 лил 5 UTP;  
• соединители RJ – 45 на концах кабеля.

     Расстояние от рабочей станции  до разветвителя не больше 100 м. 

10Base2

   В соответствии со спецификацией IEEE 802.3 эта топология называется  10Base2 (10 – скорость передачи 10 Мбит / с, Base – узкополосная передача, 2 – передача на расстояние, примерно в два раза превышающее 100 м (фактическое расстояние 185 м).