Lab_2_Спецификации+физической+среды+Ethernet

∙гàльвàническàя рàзвязкà узлов нà любое требуемое нàпряжение;

∙исчисляемое километрàми рàсстояние передàчи без повторителей и тысячàми километров - с промежуточными ретрàнсляторàми;

∙высокàя степень конфиденциàльности кàнàлов связи;

∙широкополосность кàнàлов.

Êонструктивно оптический трàнсивер - FOIRL, FIRL (Fiber-Optic Inter-Repeater Link) - предстàвляет собой устройство чуть больше спичечного коробкà, подключàемое непосредственно к DIX-рàзъему AUI-àдàптерà. Îконечные отрезки волоконного кàбеля зàводятся в специàльные оптические рàзъемы, соединяя выход передàтчикà Tx нà одном конце со входом приемникà Rx нà другом конце. Íекоторые модели хàбов имеют порты с оптическими рàзъемàми.

Òàблицà 1. Îбщие огрàничения для всех стàндàртов Ethernet:

Ñуществуют следующие 100 Ìбит/с стàндàрты Ethernet (Fast Ethernet): 100BaseTX ,

100BaseT4, 100BaseFX. Ñредà передàчи для 100BaseTX (нàиболее рàспрострàненный вàриàнт Fast Ethernet) – две пàры UTP кàтегории 5 или STP Type1; для 100BaseT4 – четыре пàры UTP кàтегории 3, 4 или 5; для 100BaseFX – две нити многомодового оптоволоконного кàбеля. Íесмотря нà высокую цену, àппàрàтурà нà 100 Ìбит/с нàходит все более широкое применение тàм, где 10 Ìбит/с является уже узким местом.

Êàбели (и проводà) соединяются между собой с помощью коннекторов. Êоннектор

обеспечивàет мехàническую фиксàцию и электрический контàкт. Êàк и кàбели, они клàссифицируются по кàтегориям, определяющим диàпàзон рàбочих чàстот.

– 2 –

10Base2

Ýтот стàндàрт в кàчестве среды передàчи дàнных использует тонкий коàксиàльный кàбель RG-58:

1 - центрàльный провод (жилà);

2 - изолятор центрàльного проводà;

3 - экрàнирующий проводник (экрàн);

4 – внешний изолятор и зàщитнàя оболочкà

Áлàгодàря гибкости кàбеля его можно подвести непосредственно к сетевой плàте. Äля подключения кàбеля используются рàзъемы BNC (British Naval Connector – Áритàнский морской соединитель), устàнàвливàемые собственно нà кàбель, и T-коннекторы, служàщие для отводà сигнàлà от кàбеля в сетевую плàту:

1.сетевàя кàртà, устàновленнàя в компьютере

2.Ò - коннектор

3.BNC рàзъемы нà концàх кàбеля

4.терминàтор (50 Îм)

T- коннектор преднàзнàчен для подключения устройств к сегменту сети нà основе 10 Base-2 (тонкий Ethernet). Ïри отключении устройствà, Ò- коннектор необходимо остàвлять в сети, чтобы не нàрушàть ее рàботоспособности. Èли зàменять Ò- коннектор нà прямой соединитель (I-connector).

I - коннектор (Barrel-connector) преднàзнàчен для соединения двух BNC рàзъемов. Ïрименяется для соединения двух кусков коàксиàльного кàбеля с рàсположенными нà концàх BNC рàзъемàми. À тàкже для оргàнизàции подводà коàксиàльного кàбеля к рàбочему месту, что бы избежàть случàйного обрывà или нежелàтельного перегибà основного проводà.

– 3 –

Ðàзъемы типà BNC бывàют следующих видов:

Ðàзъем под пàйку. (типà ÑÐ-50-74-ÏÂ)

Ðàзъем нà кàбель обжимной.

Òребуется специàльный инструмент ( crimping tool ). Ðàзъем нà кàбель нàвинчивàющийся (twist-on). Èнструмент для устàновки не требуется

BNC - Êоннектор

Òерминàтор –это рàзъем (пàпà) с зàпàянным в нем, между центрàльным и внешним контàктàми, резистором. Ñопротивление резисторà должно рàвняться волновому сопротивлению кàбеля. Äля сетей типà 10Base-2 или тонкий Ethernet этà величинà состàвляет 50 Îм. Òолько один терминàтор в сегменте 10Base2 может быть зàземлен (à может и вообще не зàземляться). Äля зàземления используется терминàтор с цепочкой и контàктом нà ее конце.

Ìонтàж BNC-коннекторà нà коàксиàльный кàбель.

Äля монтàжà рàзъемà нà кàбель вàм потребуется либо специàльный инструмент для

обжимки, либо пàяльник и плоскогубцы.

– 4 –

Êàбель необходимо подготовить следующим обрàзом:

1.Àккурàтно отрежьте тàк, чтобы его торец был ровным. Íàденьте нà кàбель метàллическую муфту (отрезок трубки), который постàвляется в комплекте с BNCрàзъемом.

2.Ñнимите с кàбеля внешнюю плàстиковую оболочку нà длину примерно 20 мм. Áудьте àккурàтны, чтобы не повредить по возможности ни один проводник оплетки.

3.Îплетку àккурàтно рàсплетите и рàзведите в стороны. Ñнимите изоляцию с центрàльного проводникà нà длину примерно 5 мм.

4.Óстàновите центрàльный проводник в штырек, который тàкже постàвляется в комплекте с рàзъемом BNC. Èспользуя специàльный инструмент, нàдежно обожмите штырек, фиксируя в нем проводник, либо впàяйте проводник в штырек. Ïри пàйке будьте особенно àккурàтны и внимàтельны — плохàя пàйкà через некоторое время стàнет причиной откàзов в рàботе сети, причем локàлизовàть это место будет достàточно трудно.

5.Âстàвьте центрàльный проводник с устàновленным нà него штырьком в тело рàзъемà до щелчкà. Ùелчок ознàчàет, что штырек сел нà свое место в рàзъеме и зàфиксировàлся тàм.

6.Ðàвномерно рàспределите проводники оплетки по поверхности рàзъемà, если необходимо, обрежьте их до нужной длины. Íàдвиньте нà рàзъем метàллическую муфту.

7.Ñпециàльным инструментом (или плоскогубцàми) àккурàтно обожмите муфту до обеспечения нàдежного контàктà оплетки с рàзъемом. Íе обжимàйте слишком сильно – можно повредить рàзъем или пережàть изоляцию центрàльного проводникà. Ïоследнее может привести к неустойчивой рàботе всей сети. Íо и обжимàть слишком слàбо тоже нельзя – плохой контàкт оплетки кàбеля с рàзъемом тàкже приведет к откàзàм в рàботе.

– 5 –

10BaseT, 100BaseTX и 100BaseT4

Ýти стàндàрты в кàчестве среды передàчи дàнных используют кàбель неэкрàнировàнной или экрàнировàнной витой пàры (UTP/STP, unshielded/shielded twisted pair). Êàбели UTP/STP рàзличàются по кàтегориям (в зàвисимости от полосы пропускàния) и типу проводников (гибкие или одножильные). Â кàбеле 5-й кàтегории, кàк прàвило, нàходится восемь проводников, перевитых попàрно (то есть четыре пàры).

Äля витой пàры широко применяют модульные рàзъемы (Modular Jack), широко известные под нàзвàнием RJ-45: розетки (Outlet, Jack) и вилки (Plug).

Ðозеткà предстàвляет собой гнездо (рàзъем) соединителя с кàким-либо приспособлением для крепления кàбеля и корпусом для удобствà монтàжà. Â нее тоже включàется вилкà. Ðозетки, тàкже кàк и кàбель, бывàют рàзличной кàтегории. Íà корпусе розетки, обычно, нàписàно к кàкой кàтегории онà относится. Ïри построении сетей 10BaseT необходимо использовàть розетки кàтегории 3 (Cat.3) или лучше (Cat.5). À для сетей 100BaseTX необходимо применять только Cat.5. Ðозетки 5-й кàтегории делятся тàкже по способу монтàжà кàбеля в сàмой розетке.

Êàтегорию модульных вилок нà взгляд определить зàтруднительно. Âилки для одножильного и многожильного кàбеля рàзличàются формой игольчàтых контàктов. Äля экрàнировàнной проводки розетки и вилки должны иметь экрàны, сплошные или же только обеспечивàющие соединение экрàнов кàбелей.

Âилкà "RJ-45" похожà нà вилку от импортных телефонов, только немного большего рàзмерà и имеет восемь контàктов.

1 - контàкты 8 шт.

2 - фиксàтор рàзъемà

3 - фиксàтор проводà

Âид со стороны контàктов: Êонтàкт 1

2

3

4

5

6

7

Êонтàкт 8

Âид со стороны кàбеля

Íà новой, неиспользовàнной вилке, контàкты выходят зà пределы корпусà. Â процессе обжимà, они будут утоплены внутрь корпусà, прорежут изоляцию проводà и воткнутся в

жилу.

Âилки делятся нà экрàнировàнные и неэкрàнировàнные, со встàвкой и без, для круглого и для плоского кàбеля, для одножильного и для многожильного кàбеля, с двумя и с тремя зубцàми.

Ïолезно вместе с вилкой нà кàбель устàнàвливàть зàщитный колпàчок.

– 6 –

Èспользовàние контàктов модульных соединителей, à тàкже цветовàя мàркировкà проводов стàндàртизовàны. Êàждàя пàрà предстàвляется двумя проводàми, обознàчàемыми Tip и Ring (условно – прямой и обрàтный поводà), для которых определен цвет изоляции и номер контàктà рàзъемà. Ñуществует несколько стàндàртов нà модульные соединители, рàзличàющихся шириной, количеством используемых контàктов и рàсклàдкой пàр проводов (см. рисунок и тàблицы 3, 4).

Ïри монтàже структурировàнной кàбельной системы для передàчи дàнных следует использовàть рàсклàдку EIA/TIA-568A (сокрàщенно T568A) или EIA/TIA-568B (сокрàщенно T568B). Ðàсклàдкà T568B известнà и под именем AT&T258A или WECO. Îбе эти рàсклàдки совместимы со всеми приложениями (сетевыми технологиями), приведенными в тàблице 5.

Òàблицà 5. Èспользовàние пàр проводов в модульных соединителях

– 7 –

Ìонтàж рàзъемà RJ-45 нà кàбель «витàя пàрà»

Äля монтàжà рàзъемов RJ-11, RJ-12 и RJ-45 используются специàльные обжимочные интсрументы, рàзличàющиеся между собой количеством ножей (6 или 8) и рàзмерàми гнездà для фиксàции рàзъемà.

Ìонтàж производится одинàковым способом или T568A, или T568B с двух сторон кàбеля. Èсключением является случàй, когдà вы делàете "cross-over" кàбель для соединения двух компьютеров нàпрямую без хàбà. Â этом случàе один конец кàбеля обжимàется по стàндàрту T568A, à другой – по T568B.

Ðекомендуется по возможности использовàть рàзъемы без встàвки, тàк кàк процесс зàпрàвки проводников в корпус тàкого рàзъемà выполняется проще.

Ìонтàж производится следующим обрàзом:

1.Àккурàтно ножàми обжимочного инструментà обрежьте конец кàбеля. Òорец кàбеля должен быть ровным.

2.Óдàлите внешнюю оболочку кàбеля, нà длину 12,5 мм (1/2 дюймà). Â обжимном инструменте имеется специàльный нож и огрàничитель для этой оперàции. Ïроводà зàчищàть не нужно. Ëюбые повреждения (нàдрезы) изоляции проводников àбсолютно недопустимы именно поэтому желàтельно использовàть специàльный инструмент, лезвие резàкà которого выступàет ровно нà толщину внешней изоляции.

3.Ðàсплетите кàбель и рàсположите проводà в соответствии с выбрàнной вàми схемой зàделки, причем длинà рàсплетения не должнà превышàть 12,5 мм. Ïроводники должны рàсполàгàться строго в один ряд, без нàхлестов друг нà другà. Åсли проводники имеют рàзную длину подрежьте их ровно:

– 8 –

10BaseF и 100BaseFX

Ýти стàндàрты в кàчестве среды передàчи дàнных используют волоконно-оптические кàбели. Îптоволокно – нàиболее перспективнàя и обеспечивàющàя нàибольшее быстродействие средà рàспрострàнения сигнàлов для локàльных сетей и телефонии.

Îптоволокно, передàет сигнàлы при помощи импульсов светового излучения. Â кàчестве источников светà используются полупроводниковые лàзеры, à тàкже светодиоды. Îптоволокно подрàзделяется нà одномодовое и многомодовое.

Îдномодовое волокно очень тонкое, его диàметр состàвляет порядкà 10 микрон. Áлàгодàря этому световой импульс, проходя по волокну, реже отрàжàется от его внутренней поверхности, что обеспечивàет меньшее зàтухàние. Ñоответственно одномодовое волокно обеспечивàет большую дàльность без применения повторителей. Òеоретическàя пропускнàя способность одномодового волокнà состàвляет 10 Ãбит/с. Åго основные недостàтки – высокàя стоимость и высокàя сложность монтàжà. Îдномодовое волокно применяется в основном в телефонии.

Ìногомодовое волокно имеет больший диàметр – 50 или 62,5 микронà. Ýтот тип оптоволокнà чàще всего применяется в компьютерных сетях. Áольшее зàтухàние во многомодовом волокне объясняется более высокой дисперсией светà в нем, из-зà которой его пропускнàя способность существенно ниже – теоретически онà состàвляет 2,5 Ãбит/с.

Äля соединения оптического кàбеля с àктивным оборудовàнием применяются специàльные рàзъемы. Íàиболее рàспрострàнены рàзъемы типà SC и ST, хотя кроме них используются FC, FDDI, SMA, D4, MINI-BNS, FC/PC, Escon, Biconic и другие. Áольшинство специàлистов сходятся во мнении о том, что рàзъем SC не стàл общепринятым, несмотря нà рекомендàции стàндàртов. Áолее того, он устàрел и перестàл удовлетворять нуждàм пользовàтелей.

Ìонтàж соединителей нà оптоволоконный кàбель – очень ответственнàя оперàция, требующàя опытà и специàльного обучения, поэтому не стоит зàнимàться этим не будучи специàлистом. Åсли возниклà необходимость строить сеть с использовàнием оптоволокнà, легче приобрести кàбели с соединителями. Âпрочем, учитывàя стоимость кàбеля, соединителей, à тàкже àктивного оборудовàния для оптики, можно предположить, что в домàшних и небольших локàльных сетях это оборудовàние будет использовàться еще нескоро.

Ìетодикà рàсчетà конфигурàции сети Ethe rnet

Äля того, чтобы сеть Ethernet, состоящàя из сегментов рàзличной физической природы, рàботàлà корректно, необходимо, чтобы выполнялись три основных условия:

∙Êоличество стàнций в сети не превышàет 1024 (с учетом огрàничений для коàксиàльных сегментов).

∙Óдвоеннàя зàдержкà рàспрострàнения сигнàлà (Path Delay Value, PDV) между двумя сàмыми удàленными друг от другà стàнциями сети 10-мегàбитного Ethernet не превышàет 575 битовых интервàлов.

∙Ñокрàщение межкàдрового рàсстояния (Interpacket Gap Shrinkage) при прохождении последовàтельности кàдров через все повторители не более, чем нà 49 битовых интервàлов (при отпрàвке кàдров стàнция обеспечивàет нàчàльное межкàдровое рàсстояние в 96 битовых интервàлов).

Ñоблюдение этих требовàний обеспечивàет корректность рàботы сети дàже в случàях, когдà нàрушàются простые прàвилà конфигурировàния, определяющие мàксимàльное количество повторителей и мàксимàльную длину сегментов кàждого типà.

 технологии Ethernet принято все интервàлы измерять в битовых интервàлàх.

Áитовый интервàл обознàчàется кàк bt и соответствует времени между появлением двух последовàтельных бит дàнных нà кàбеле. Äля скорости 10 Ìбит/с величинà битового

– 10 –