Выбор типа кабеля для горизонтальных подсистем

Требования к кабелю для горизонтальной подсистемы:

• удобство выполнения ответвлений (нужно провести кабель к каждой пользовательской розетке, в том числе в комнатах, где пока компьютеры в сеть не объединяются);

• удобство его прокладки в помещениях.

 

Выбор кабеля для горизонтальной подсистемы:

Медный провод (неэкранированная витая пара);

Волоконно-оптический кабель (очень высокая пропускная способность, используется в агрессивных средах);

Коаксиальный кабель (устаревшая технология);

Беспроводная связь (новая технологией, характеризуется низкой).

Экранированная витая пара (STP) (передача данных на большее расстояние;поддерживает больше узлов, чем неэкранированная; не может передавать голос; используется в основном в сетях, базирующихся на продуктах IBM и Token Ring, и редко подходит к остальному оборудованию локальных сетей).

Неэкранированная витая пара (UTP) (может передавать данные и голос, она используется чаще).

Коаксиальный кабель (используют, когда высокий уровень электромагнитных помех не позволяет использовать витую пару или же небольшие размеры сети не создают больших проблем с эксплуатацией кабельной системы).

Толстый Ethernet (обладает по сравнению с тонким большей полосой пропускания, более стоек к повреждениям и передает данные на большие расстояния, но к нему сложнее подсоединиться, менее гибок, мало подходит для горизонтальных подсистем).

Тонкий Ethernet - (до появления стандарта 10Base-T тонкий Ethernet был основным кабелем для горизонтальных подсистем, его проще монтировать, сети на тонком Ethernet можно быстро собрать, так как компьютеры соединяются друг с другом непосредственно, но сложен в обслуживании: неисправности в сетях сложно локализовать).

Оптоволоконный кабель (применяют, если нужна высокая степень защищенности данных, высокая пропускная способность или устойчивость к электромагнитным помехам, с ним работают протоколы AppleTalk, ArcNet, Ethernet, FDDI и Token Ring, а также новые протоколы 100VG-AnyLAN, Fast Ethernet, ATM. Стоимость установки сетей на оптоволоконном кабеле для горизонтальной подсистемы весьма высокая).

Преобладающим кабелем для горизонтальной подсистемы является неэкранированная витая пара категории 5. Ее позиции еще более укрепятся с принятием спецификации 802.3аb для применения на этом виде кабеля технологии Gigabit Ethernet.

Коммутационные элементы структурированной кабельной подсистемы для UTP, применяемые на этаже при прокладке неэкранированной витой пары. Для сокращения количества кабелей здесь установлен 25-парный кабель и разъем для такого типа кабеля Telco, имеющий 50 контактов.

Выбор типа кабеля для вертикальных (магистральных) подсистем

Требования к кабелю для вертикальной подсистемы:

• передаача данных на большие расстояния (этажи здания)

• передаача данных с большей скоростью (по сравнению с кабелем горизонтальной подсистемы)

Выбор кабеля для горизонтальной подсистемы:

Оптоволокно (отличные характеристики пропускной способности, расстояния и более высокую степень защиты данных от несанкционированного доступа; нет необходимости регенерации сигнала, может быть проложен в узких местах, устойчив к электромагнитным и радиочастотным помехам, может передавать голос, видеоизображение и данные, хорош для внешней прокладки, идеальная среда передачи данных для промышленных сетей, но относительно дорогой, сложно выполнять ответвления, менее прочный, чем коаксиальный);

Толстый коаксиал (хорошие характеристики пропускной способности, расстояния и защиты данных, хорошая защищенность от электромагнитных помех и низкое радиоизлучение, дешевле чем оптоволокно, но особенно чувствителен к различным уровням напряжения заземления, сложен в работе);

Широкополосный кабель (хорошие показатели пропускной способности и расстояния; может передавать голос, видео и данные; но очень сложно работать, требуются большие затраты во время эксплуатации)

4. Выбор типа кабеля для подсистемы кампуса

 

 

Требования к кабелю для подсистемы кампуса:

· нужно учитывать воздействие среды на кабель вне помещения

· защитная оболочка высокой плотности;

· при подземной прокладке кабель должен иметь специальную влагозащитную оболочку, а также металлический защитный слой от грызунов и вандалов;

· лучше выбрать для внешней проводки неметаллический оптоволоконный кабель (предотвращение поражения молнией;

· кабель для внешней прокладки не подходит для прокладки внутри зданий, так как он выделяет при сгорании большое количество дыма.

Выбор кабеля для подсистемы кампуса:

· Оптоволоконный кабель является наилучшим выбором для подсистем нескольких зданий, расположенных в радиусе нескольких километров.

· Толстый коаксиальный кабель.

Выводы

· Кабельная система составляет фундамент любой компьютерной сети. От ее ка чества зависят все основные свойства сети.

· Структурированная кабельная система представляет собой набор коммуникационных элементов — кабелей, разъемов, коннекторов, кроссовых панелей и шкафов, которые удовлетворяют стандартам и позволяют создавать регулярные, легко расширяемые структуры связей.

· Структурированная кабельная система состоит из трех подсистем:

· горизонталь ной (в пределах этажа),

· вертикальной (между этажами)

· и подсистемы кампуса (в пределах одной территории с несколькими зданиями).

· Для горизонтальной подсистемы характерно наличие большого количества ответвлений и перекрестных связей. Наиболее подходящий тип кабеля — неэкранированная витая пара категории 5.

· Вертикальная подсистема состоит из более протяженных отрезков кабеля, количество ответвлений намного меньше, чем в горизонтальной подсистеме Предпочтительный тип кабеля — волоконно-оптический.

· Для подсистемы кампуса характерна нерегулярная структура связей с центральным зданием, Предпочтительный тип кабеля — волоконно-оптический в специальной изоляции.

· Кабельная система здания строится избыточной, так как стоимость последующего расширения кабельной системы превосходит стоимость установки избыточных элементов.

Концентраторы и сетевые адаптеры

1. Сетевые адаптеры
Функции и характеристики сетевых адаптеров

Сетевой адаптер (Network Interface Card, NIC ) со своим драйвером реализует второй, канальный уровень модели открытых систем в конечном узле сети — компьютере. В сетевой операционной системе пара адаптер и драйвер выполняет только функции физического и МАС-уровней, в то время как LLC-уровень обычно реализуется модулем операционной системы, единым для всех драйверов и сетевых адаптеров, в соответствии с моделью стека протоколов IEEE 802.

Сетевой адаптер совместно с драйвером выполняют две операции:

Передача кадра

Оформление кадра данных МАС-уровня, в который инкапсулируется кадр LLC (с отброшенными флагами 01111110). Заполнение адресов назначения и источника, вычисление контрольной суммы.

Формирование символов кодов при использовании избыточных кодов типа 4В/5В. Скрэмблирование кодов для получения более равномерного спектра сигналов.

Выдача сигналов в кабель в соответствии с принятым линейным кодом — манчестерским, NRZI, MLT-3 и т. п

Прием кадра

Выделение сигналов на фоне шума (выполняют различные специализированные микросхемы или сигнальные процессоры DSP). В приемнике адаптера образуется некоторая битовая последовательность, с большой степенью вероятности совпадающая с той, которая была послана передатчиком.

Если данные перед отправкой в кабель подвергались скрэмблированию, то они пропускаются через дескрэмблер (в адаптере восстанавливаются символы кода, посланные передатчиком).

Проверка контрольной суммы кадра. Если она неверна, то кадр отбрасывается, а протоколу LLC передается соответствующий код ошибки. Если контрольная сумма верна, то из МАС-кадра извлекается кадр LLC и передается наверх, протоколу LLC. Кадр LLC помещается в буфер оперативной памяти.

Сетевые адаптеры

· для клиентских компьютеров (значительная часть работы перекладывается на драйвер, тем самым адаптер оказывается проще и дешевле, но высокая степень загрузки ЦП компьютера рутинными работами по передаче кадров из оперативной памяти компьютера в сеть)

· для серверов (обычно снабжаются собственными процессорами, которые самостоятельно выполняют большую часть работы по передаче кадров из оперативной памяти в сеть и в обратном направлении)

· В зависимости от того, какой протокол реализует адаптер, адаптеры делятся на

– Ethernet-адаптеры,

– Token Ring-адаптеры,

– FDDI-адаптеры и так далее.

Сетевой адаптер перед установкой в компьютер необходимо конфигурировать, обычно задаются:

– номер прерывания IRQ, используемого адаптером,

– номер канала прямого доступа к памяти DMA (если адаптер поддерживает режим DMA)

– базовый адрес портов ввода/вывода.