Виды сетевых кабелей
Сетевой кабель - это канал, через который проходят потоки данных в сети. Он передает электрические импульсы (цифровые сигналы) от одного компьютера к другому или к любому другому периферийному устройству, подключенному к сети.
Ограниченные среды
В ограниченных средах сигнал содержится или переносится внутри физического кабеля. Другими словами, сигналы, проходящие через этот вид соединения, будут передаваться в управляемых средах от источника к месту назначения.
Существует три распространенных типа ограниченных сред, а именно:
• Коаксиальный кабель
• Витая пара
• Опто-волоконный кабель
• Витая пара
• Опто-волоконный кабель
А. Коаксиальный кабель
Коаксиальный кабель состоит из сплошного или многожильного медного сердечника (центральный проводящий сердечник), окруженного диэлектриком (специальный изолятор), экранирующим слоем из плетеной или тканой медной сетки (который соединен с заземлением сигнала и поглощает электромагнитные помехи - электромагнитные помехи). и защитное наружное покрытие (изолирующая оболочка). Все эти слои концентрически вокруг общей оси, поэтому и название - коаксиальный.
Коаксиальный кабель
Диэлектрический Изолятор
Вокруг сердечника находится диэлектрический изолирующий слой, который отделяет его от проволочной сетки. Плетеная сетка действует как заземление и защищает сердечник от электрических и перекрестных помех. Коаксиальный кабель в значительной степени защищен от электрических помех и может передавать данные с большей скоростью на большие расстояния, чем кабель витой пары.
Проводящий сердечник и проволочная сетка всегда должны быть отделены друг от друга. Если они касаются, кабель будет испытывать короткое замыкание, и шум или паразитные сигналы на сетке будут течь на медный провод. Короткое замыкание возникает, когда любые два проводящих провода или проводящий провод и земля соприкасаются друг с другом.
Кратко - причины искрения
Этот контакт вызывает прямой поток тока (или данных) по непредусмотренному пути. В случае бытовой электропроводки короткое замыкание вызовет искрение и перегорание предохранителя или автоматического выключателя. С электронными устройствами, которые используют низкое напряжение, результат не так драматичен и часто не обнаруживается. Эти низковольтные замыкания обычно вызывают сбой устройства; что, в свою очередь, уничтожает данные.
Непроводящий внешний экран - обычно сделанный из резины, тефлона или пластика - окружает весь кабель, это для нормальной защиты кабеля.
Особенности коаксиального кабеля
Коаксиальный кабель более устойчив к помехам и ослаблению, чем витая пара. Он передает аудио, видео и данные.
Типы Коаксиального Кабеля
Существует два типа коаксиального кабеля, а именно:
• Тонкий кабель
• Толстый кабель
• Толстый кабель
Особенности тонкого кабеля, также называемого 10Base2 Ethernet
10 относятся к скорости передачи данных. Он передает данные со скоростью 10 Мбит/сек (мегабит в секунду) 2 относится к разрешенному расстоянию между компьютерами, оно должно быть не более 2 метров. Общая длина сегмента составляет 185 метров (расстояние между самыми дальними компьютерами). Общее количество подключенных узлов (устройств) - 30 узлов на транк. Тонкий кабель представляет собой гибкий коаксиальный кабель толщиной около 0.64 сантиметра (0.25 дюйма).
Особенности толстого кабеля, также известного как 10Base5 Ethernet
10 относятся к скорости передачи данных. Он передает данные со скоростью 10 Мбит/сек (мегабит в секунду). 5 относится к расстоянию между компьютерами, оно должно быть не более 5 метров. Максимум 100 рабочих мест допускается на один сегмент, а расстояние между ними должно быть не более 5 метров. Длина сегмента 500 метров.
Толстый кабель представляет собой относительно жесткий коаксиальный кабель диаметром около 1.27 сантиметра (0.5 дюйма).
10 относятся к скорости передачи данных. Он передает данные со скоростью 10 Мбит/сек (мегабит в секунду). 5 относится к расстоянию между компьютерами, оно должно быть не более 5 метров. Максимум 100 рабочих мест допускается на один сегмент, а расстояние между ними должно быть не более 5 метров. Длина сегмента 500 метров.
Толстый кабель представляет собой относительно жесткий коаксиальный кабель диаметром около 1.27 сантиметра (0.5 дюйма).
B. Кабель витая пара
Этот тип сетевого кабеля состоит из нескольких изолированных жил медного или алюминиевого провода, скрученных друг с другом. Скручивание устраняет электрический шум от соседних пар (перекрестных помех) и от других источников, таких как двигатели, реле и трансформаторы.
Провода витой пары часто группируются вместе и заключаются в защитную оболочку для формирования кабеля. Общее количество пар в кабеле варьируется.
Они используют разъемы типа RJ-45 (больше, чем телефонный разъем RJ-11 и состоят из восьми проводов против четырех проводов телефона).
Они недорогие.
Они просты в установке.
Провода витой пары часто группируются вместе и заключаются в защитную оболочку для формирования кабеля. Общее количество пар в кабеле варьируется.
Они используют разъемы типа RJ-45 (больше, чем телефонный разъем RJ-11 и состоят из восьми проводов против четырех проводов телефона).
Они недорогие.
Они просты в установке.
Существует два типа кабелей витой пары:
• Неэкранированная витая пара (чаще всего)
• Экранированная витая пара
• Неэкранированная витая пара (чаще всего)
• Экранированная витая пара
Неэкранированная витая пара (UTP)
Этот тип кабеля использует спецификации 10Base-T, 100Base-TX (Fast Ethernet), 1000Base-T (Gigabit Ethernet), это самый популярный тип кабеля для витой пары и быстро становится самым популярным для структурированных кабелей локальной сети. Эти пары проводов обычно имеют цветовую маркировку, чтобы различать их. Максимальная длина сегмента кабеля составляет 100 метров. Если Вы превысите это ограничение длины сегмента, произойдет затухание. Затухание - это постепенная потеря силы сигнала, поскольку он имеет тенденцию двигаться дальше от точки происхождения.
Этот тип кабеля использует спецификации 10Base-T, 100Base-TX (Fast Ethernet), 1000Base-T (Gigabit Ethernet), это самый популярный тип кабеля для витой пары и быстро становится самым популярным для структурированных кабелей локальной сети. Эти пары проводов обычно имеют цветовую маркировку, чтобы различать их. Максимальная длина сегмента кабеля составляет 100 метров. Если Вы превысите это ограничение длины сегмента, произойдет затухание. Затухание - это постепенная потеря силы сигнала, поскольку он имеет тенденцию двигаться дальше от точки происхождения.
Неэкранированный витой кабель
Разъемы RJ45
Стандарт проводки для коммерческих зданий 568A Ассоциации электронной промышленности и Ассоциации телекоммуникационной промышленности (EIA / TIA) определяет тип кабеля UTP, который должен использоваться в различных ситуациях в зданиях и проводке. Целью является обеспечение согласованности продуктов для клиентов. Эти стандарты включают в себя пять категорий UTP. Чем выше число оценок, тем более невосприимчивы к помехам и быстрее могут точно передавать данные, следующие категории: -
Категории кабеля UTP
Cat 1 Голосовой телефонный кабель.
Cat 2 Data grade до 4 Мбит/сек, четыре витые пары.
Cat 2 Data grade до 4 Мбит/сек, четыре витые пары.
Категория 3 и выше необходима для сетей Ethernet. Cat 3, 4, 5, 6, 7, 8 используют разъемы RJ-45.
Cat 3 Класс данных до 16 Мбит/сек, четыре пары.
Cat 4 Класс данных до 20 Мбит/сек, четыре витые пары.
Cat 5 Класс данных до 100 Мбит/сек, четыре витые пары.
Cat 5e Класс данных до 100Мбит/сек, четыре витые пары.
Cat 6 Класс данных до 1000 Мбит/сек, четыре витые пары.
Cat 4 Класс данных до 20 Мбит/сек, четыре витые пары.
Cat 5 Класс данных до 100 Мбит/сек, четыре витые пары.
Cat 5e Класс данных до 100Мбит/сек, четыре витые пары.
Cat 6 Класс данных до 1000 Мбит/сек, четыре витые пары.
Преимущества использования кабеля UTP
• Менее уязвимы для сбоев сети.
• Кабель UTP является наименее дорогостоящим из всех типов кабелей.
• Кабель UTP является наименее дорогостоящим из всех типов кабелей.
Недостатки использования UTP-кабеля
Сеть, использующая кабели UTP, требует распределения концентраторов.
Требуется больше кабелей.
UTP особенно подвержен перекрестным помехам, когда сигналы от одной линии смешиваются с сигналами от другой.
Достаточно легко подключиться (потому что нет экранирования).
100 метров - это максимальное расстояние между самыми дальними устройствами, поэтому затухание является самой большой проблемой при использовании кабелей UTP.
Требуется больше кабелей.
UTP особенно подвержен перекрестным помехам, когда сигналы от одной линии смешиваются с сигналами от другой.
Достаточно легко подключиться (потому что нет экранирования).
100 метров - это максимальное расстояние между самыми дальними устройствами, поэтому затухание является самой большой проблемой при использовании кабелей UTP.
Особенности экранированной витой пары (STP)
Использует тканую медную оплетку и более качественную защитную поверхность. Также используется фольга между парами проводов и вокруг них.
Гораздо менее подвержен помехам и поддерживает более высокие скорости передачи, чем UTP.
Экранирование затрудняет установку.
Он имеет тот же 100-метровый лимит, что и UTP.
Используется в сетях Apple Talk и Token Ring.
Cat 7 Класс данных до 10 Гбит/сек, четыре витые пары. Кабели данной категории имеют либо общий экран, либо экраны вокруг каждой пары (F/UTP или U/FTP).
Cat 8 Класс данных до 40 Гбит/сек, четыре витые пары. Кабели данной категории имеют либо общий экран, либо экраны вокруг каждой пары (F/UTP или U/FTP).
Гораздо менее подвержен помехам и поддерживает более высокие скорости передачи, чем UTP.
Экранирование затрудняет установку.
Он имеет тот же 100-метровый лимит, что и UTP.
Используется в сетях Apple Talk и Token Ring.
Cat 7 Класс данных до 10 Гбит/сек, четыре витые пары. Кабели данной категории имеют либо общий экран, либо экраны вокруг каждой пары (F/UTP или U/FTP).
Cat 8 Класс данных до 40 Гбит/сек, четыре витые пары. Кабели данной категории имеют либо общий экран, либо экраны вокруг каждой пары (F/UTP или U/FTP).
C. Оптические носители
Опто-волоконный кабель
Опто-волоконный кабель
Например, во многих частях Российской Федерации, использование волоконно-оптического кабеля для маршрутизации интернет-связи с остальным миром осуществляется постепенно. Это очень позитивное событие, поскольку мы ожидаем, что расходы на Интернет снизятся и будут доступны для всех, независимо от того, находитесь ли Вы в городе или деревне.
Волоконно-оптический кабель
Так что же это за оптоволоконный кабель?
Оптоволоконный кабель состоит из чрезвычайно тонкого стеклянного цилиндра, называемого сердцевиной, который окружен концентрическим слоем стекла, называемым оболочкой. Оптическое волокно переносит цифровые сигналы в виде модулированных световых импульсов вдоль гибкой стеклянной трубки. Он не использует электричество, кроме как для питания передающей и приемной цепей на обоих концах.
Внешняя оболочка предназначена для защиты, а оболочка используется для отражения световых сигналов обратно в волновод.
Центральный проводник волоконно-оптического кабеля представляет собой волокно, состоящее из высокоочищенного стекла или пластика, предназначенного для передачи световых сигналов с небольшими потерями. Стеклянный сердечник выдерживает большее расстояние, но с пластиковым сердечником обычно легче работать. Волокно покрыто оболочкой или гелем, который отражает сигналы обратно в волокно, чтобы уменьшить потерю сигнала. Пластиковая оболочка защищает волокна.
Оптоволоконные кабели не пропускают сигналы
В отличие от двух других типов кабелей, оптоволоконные кабели не пропускают сигналы и не подвержены электромагнитным помехам. Они поддерживают большую полосу пропускания и могут передавать данные максимум до 2 километров без необходимости использования ретрансляторов для регенерации сигналов. Однако их дорого купить и установить.
Волоконно-оптические пряди переносят свет в одном направлении за один раз. Следовательно, в каждом кабеле размещены 2 жилы для одновременной передачи и приема.
Волоконно-оптическая система похожа на систему медных проводов, которую заменяет оптоволокно. Разница заключается в том, что волоконная оптика использует световые импульсы для передачи информации по оптоволоконным линиям, а не электронные импульсы для передачи информации по медным линиям.
Световые импульсы легко перемещаются по кабелю. На одном конце системы находится передатчик. Это место происхождения информации, поступающей на оптоволоконные линии. Передатчик принимает закодированную электронную импульсную информацию, поступающую от медного провода. Затем он обрабатывает и переводит эту информацию в эквивалентно кодированные световые импульсы. Светоизлучающий диод (LED) или инжекционно-лазерный диод (ILD) можно использовать для генерации световых импульсов. Используя линзу, световые импульсы направляются в волоконно-оптическую среду, где они передаются вниз по линии. Световые импульсы легко перемещаются по волоконно-оптической линии благодаря принципу, который известен как полное внутреннее отражение. «Этот принцип полного внутреннего отражения гласит, что когда угол падения превышает критическое значение, свет не может выйти из стекла; вместо этого свет возвращается обратно». Когда этот принцип применяется к конструкции волоконно-оптической жилы, можно передавать информацию по волоконно-оптическим линиям в форме световых импульсов.