Линии связи

Лінії зв'язку

Існують різні типи каналів, які можна класифікувати за різними ознаками:
1. За типом ліній зв'язку: дротяні; кабельні; оптико-волоконні;
лінії електропередачі; радіоканали і т.д.
2. За характером сигналів: безперервні; дискретні; дискретно-безперервні (сигнали на вході системи дискретні, а на виході безперервні, і навпаки).
3. За перешкодозахищеності: канали без перешкод; з перешкодами. 

Для побудови комп'ютерних мереж застосовуються лінії зв'язку, що використовують різну фізичну середу. Як фізичне середовище в комунікаціях використовуються: метали (в основному мідь), надпрозоре скло (кварц) або пластик і ефір.

Лінії зв'язку або лінії передачі даних - це проміжна апаратура і фізичне середовище, по якій передаються інформаційні сигнали (дані).

В одній лінії зв'язку можна утворити кілька каналів зв'язку (віртуальних або логічних каналів), наприклад шляхом частотного або тимчасового поділу каналів. Канал зв'язку - це засіб односторонньої передачі даних. Якщо лінія зв'язку монопольно використовується каналом зв'язку, то в цьому випадку лінію зв'язку називають каналом зв'язку.

Канал передачі даних - це засоби двостороннього обміну даними, які включають в себе лінії зв'язку та апаратуру передачі (прийому) даних. Канали передачі даних пов'язують між собою джерела інформації та приймачі інформації.

Кабельні лінії зв'язку

Кабельні лінії зв'язку мають досить складну структуру. Кабель складається з провідників, укладених в кілька шарів ізоляції. У комп'ютерних мережах використовуються три типи кабелів.

Вита пара (twisted pair) (Рис. 1) - кабель зв'язку, який представляє собою виту пару мідних проводів (або кілька пар проводів), укладених в екрановану оболонку. Пари проводів скручуються між собою з метою зменшення наведень. Вита пара є досить перешкодостійкою. Існує два типи цього кабелю: неекранована вита пара UTP і екранована вита пара STP.

Характерним для цього кабелю є простота монтажу. Даний кабель є найдешевшим і поширеним видом зв'язку, який знайшов широке застосування в найпоширеніших локальних мережах з архітектурою Ethernet, побудованих по топології типу "зірка". Кабель підключається до мережевих пристроїв за допомогою з'єднувача RJ45.

Кабель використовується для передачі даних на швидкості 10 Мбіт / с і 100 Мбіт / с. Вита пара зазвичай використовується для зв'язку на відстань не більше кількох сотень метрів. До недоліків кабелю "вита пара" можна віднести можливість простого несанкціонованого підключення до мережі.

Мал. 1 Вита пара

Коаксіальний кабель (coaxial cable) (Рис. 2) - це кабель з центральним мідним дротом, який оточений шаром ізолюючого матеріалу для того, щоб відокремити центральний провідник від зовнішнього провідного екрану (мідної обплетення або шар алюмінієвої фольги). Зовнішній провідний екран кабелю покривається ізоляцією.
Існує два типи коаксіального кабелю: тонкий коаксіальний кабель діаметром 5 мм і товстий коаксіальний кабель діаметром 10 мм. У товстого коаксіального кабелю загасання менше, ніж у тонкого. Вартість коаксіальногокабелю перевищує номінальну вартість витої пари і виконання монтажу мережі складніше, ніж виту парою.
Коаксіальний кабель застосовується, наприклад, в локальних мережах з архітектурою Ethernet, побудованих по топології типу "загальна шина".
Коаксіальний кабель більш перешкодозахищений, ніж вита пара і знижує власне випромінювання. Пропускна здатність - 50-100 Мбіт / с. Допустима довжина лінії зв'язку - кілька кілометрів. Несанкціоноване підключення до складніше, ніж до витої пари.

Рис. 2 Коаксіальный кабель

Кабельні оптоволоконні канали зв'язку. Оптоволоконний кабель (fiber optic) (Рис. 3) - це оптичне волокно на кремнієвій або пластмасовій основі, укладену в матеріал з низьким коефіцієнтом заломлення світла, який закритий зовнішньою оболонкою.
Оптичне волокно передає сигнали тільки в одному напрямку, тому кабель складається з двох волокон. На передавальному кінці оптоволоконного кабелю потрібно перетворення електричного сигналу в світловий, а на приймальному кінці зворотне перетворення.
Основна перевага цього типу кабелю - надзвичайно високий рівень перешкодозахищеності і відсутність випромінювання. Несанкціоноване підключення дуже складно. Швидкість передачі даних 3Гбіт / c. Основні недоліки оптоволоконного кабелю - це складність його монтажу, невелика механічна міцність і чутливість до іонізуючих випромінювань.

Мал. 3 оптичне волокно

 Коннектори оптичного кабелю

ST-коннектор

Коннектори розрізняються не тільки застосовуваними наконечниками, а й типом фіксації конструкції в розетці. Найпоширенішим представником в локальних оптичних мережах є ST-тип коннектора (Рис. 4) (від англ. Straight Tip). Керамічний наконечник має циліндричну форму діаметром 2.5 мм з округленим торцем. Фіксація проводиться за рахунок повороту оправи навколо осі коннектора, при цьому обертання основи коннектора відсутні (теоретично) за рахунок паза в роз'ємі розетки. Напрямні оправи зчіплюючись з упораміST-розетки при обертанні вдавлюють конструкцію в гніздо. Пружинний елемент забезпечує необхідне притиснення.

Рис. 4 ST-коннектор

Слабким місцем ST-технології є обертальний рух оправи при підключенні / відключенні коннектора. Воно вимагає великого життєвого простору для одного лінка, що важливо в багатопортових кабельних системах. Більш того, обертання наконечника відсутні тільки теоретично. Навіть мінімальні зміни положення останнього тягнуть зростання втрат в оптичних з'єднаннях. Наконечник виступає з основи конструкції на 5-7 мм, що веде до його забруднення.

SC-коннектор

Слабкі сторони ST-конекторів в даний час вирішують за рахунок застосування SC-технології (Рис. 5) (від англ. Subscriber Connector). Перетин корпусу має прямокутну форму. Підключення / відключення коннектора здійснюється поступальним рухом по напрямних і фіксується засувками. Керамічний наконечник також має циліндричну форму діаметром 2.5 мм з округленим торцем (деякі моделі мають скіс поверхні). Наконечник майже повністю покривається корпусом і тому менш схильний до забруднення ніж в ST-конструкції. Відсутність обертальних рухів обумовлює більш обережне притиснення наконечників.

Рис. 5 SC-коннектор

У некторих випадках SC-конектори застосовуються в дуплексному варіанті. На конструкції можуть бути передбачені фіксатори для спарювання конекторів, або застосовуватися спеціальні скоби для угруповання корпусів. Коннектори з одномодовим волокном зазвичай мають блакитний колір, а з багатомодовим сірий.
LC-коннектор

Коннектори типу LC (Мал. 6) - це маленький варіант SC-конекторів. Він також має прямокутний перетин корпусу. Конструкція виповнюється на пластмасовій основі і забезпечена засувкою, подібної клямці, що застосовується в модульних коннекторах мідних кабельних систем. Внаслідок цього і підключення коннектора проводиться схожим чином. Наконечник виготовляється з кераміки і має діаметр 1.25 мм.

Рис. 6 ST-коннектор

Конектор кручений пари

Для організації групової роботи і спільного доступу до ресурсів на підприємствах, а останнім часом і вдома, організують локальні мережі. Популярною технологією створення кабельних локальних мереж є Ethernet. Інтерфейс Ethernet забезпечує пікову пропускну здатність в локальній мережі 10, 100 або 1000 Мбіт / с, в залежності від моделі обладнання та застосовуваних протоколів.
У всіх випадках мережевий інтерфейс Ethernet оснащується портомRJ45 (Рис. 7) для підключення кабелю на основі витої пари. Зараз це найбільш поширений варіант фізичної розводки дротових локальних мереж. Вбудовані в чіпсет або материнську плату контролери інтерфейсу Ethernet обов'язково оснащені розетками RJ45. Як правило, типовий комп'ютер має одну розетку, а серверні варіанти - кілька.

Рис. 7 RJ45

Дозволяється підключати та відключати мережевий кабель з раз'емомRJ45 «на гарячу», що не знеструмлюючи комп'ютер.

Обжимка кручений пари
1. Прямий порядок обтиску кручений пари, яка веде від робочої станції до концентратора. (Мал. 8)

Мал. 8 Прямий порядок

2. Крос-ЛІНКОВА (перехресний, кроссоверним) порядок обтиску кручений пари. (Мал. 9)
Застосовується в разі, коли потрібно з'єднати між собою 2 концентратора, що не мають перемикання uplink / normal, а також для прямого з'єднання 2-х комп'ютерів.

Мал. 9 Перехресний порядок

У сучасних системах немає різниці між прямим порядком і кросовером.

Розведення кабелю для з'єднання двох пристроїв

                                                                   

Розведення кабелю для з'єднання мережевих карт двох комп'ютерів безпосередньо відрізняється тільки тим, що на одному з кінців кабелю зелена і помаранчева пари міняються місцями. Простіше кажучи ми отримуємо кабель у якого один коннектор обжатий за спрощеним варіантом 586A (Рис. 11), а другий за спрощеним варіантом 586B (Рис. 11).

Мал. 10 586A

Мал. 101586В 

Установка мережевого обладнання
підключення комутатора
Установка і підключення комутатора не викликає абсолютно ніяких труднощів. Головне - знайти місце, де він буде розташований, і добре його закріпити, особливо якщо пристрій кріпиться на стіну. Якщо використовується монтажний шафа, то пристрій просто фіксується гвинтами в стійках.
Коли блок живлення пристрою підключений до мережі змінної напруги, воно готове до роботи (Рис. 11). Концентратор здатний відразу ж почати роботу без попереднього налаштування. При використанні комутатора, потрібно спершу налаштувати його. Як мінімум, бажано встановити йому статичний IP-адресу, щоб можна було в подальшому віддалено управляти пристроєм.
Для настройки комутатора потрібно наявність прямого підключення. Саме тому найчастіше комутатор налаштовується перш, ніж він встановлюється в монтажну шафу або вішається на стіну. Хоча для цих цілей також можна використовувати переносний комп'ютер.
Комутатор програмується з використанням йде в комплекті СОМ-шнура і відповідного програмного забезпечення. При відсутності такого можна підключитися до комутатора за допомогою підготовленого кабелю. Більш детально параметри програмування повинні бути описані в документації до комутатора.

Мал. 11 Установка коммутатора

Підключення точки доступу
Підключення точки доступу не викликає ніяких труднощів: досить підключити блок живлення, вкрутити антену - і вона вже починає працювати. При цьому точку доступу можна розташувати в будь-якому місці, найкращим чином підходить для організації надійного і швидкого зв'язку з комп'ютерами мережі (Рис. 12).

Рис. 12 Точка доступа

Підключення маршрутизатора
Принцип приєднання маршрутизатора дуже простий. Як правило, даний пристрій має кілька портів, до яких підключають точки доступу, концентратори або комутатори, що відповідають за роботу окремих гілок мережі або груп комп'ютерів (Рис. 13).
Як і комутатор, і точка доступу, маршрутизатор також піддається програмуванню. Мало того, це обов'язково слід зробити, якщо потрібно мати повний контроль над мережею.
Програмування маршрутизатора - досить складний процес, що залежить від вимог, що пред'являються до маршрутизатора. Як мінімум потрібно змінити IP-адресу пристрою, додати МАС-адреси і IP-адреси всіх комутаторів і точок доступу, щоб можна було організувати ефективну взаємодію між ними.

Рис. 13 Маршрутизатор

Установка мережевого адаптера в комп'ютер
Для установки мережевого адаптера в комп'ютер потрібно зняти з системного блоку прикриває його образну кришку, відкрутивши ззаду корпусу кілька гвинтів.
Вставте мережеву карту в PCI слот (Рис. 14).

Рис. 14 Установка сетевой карты