Darmowy fragment publikacji:
Rozdział III – Media transmisyjne i technologie sieciowe
133
Media transmisyjne i technologie sieciowe
4 Media transmisyjne i technologie sieciowe
W rozdziale tym przedstawię różne rodzaje mediów transmisyjnych. Omawiając
je poznasz na jakie parametry trzeba zwracać uwagę podczas ich doboru,
porozmawiamy sobie trochę o standardach sieciowych, poznasz mocne i słabe
strony każdego z nich. Na koniec odrobine ciekawszy aspekt – dostaniesz
poradnik krok po kroku jak zrobić sobie samemu kabelek ze złączem RJ-45 przy
użyciu odpowiednich narzędzi.
Na początek kilka pojęć, które pojawią się w tym rozdziale, a których znajomość
jest niezbędna, żeby było wiadomo o czym rozmawiamy.
Przepustowość - mogłeś się już spotkać z tym pojęciem, jeśli szukałeś jakiegoś
urządzenia sieciowego do domu, kupowałeś nową kartę sieciową lub trafiłeś na
jakiś artykuł poruszający tą kwestię. W reklamach częściej figuruje jako
szybkość. Natomiast jeśli przeglądałeś oferty Internetu do domu to mogłeś się
spotkać z takimi cyframi jak 10Mb/s, 100Mb/s lub w trochę innej formie
100Mbps. Wszystko to oczywiście się tyczy tego jak szybko dane są
transmitowane przez sieć. Istnieje drobny haczyk – przepustowość oznacza
maksymalną ilość danych, jaka może być przesłana w danej jednostce czasu.
To czym są te „dane”, o których mówimy w kontekście przepustowości, jest
trochę bardziej złożonym tematem, którego w tej chwili nie będziemy w tej chwili
bardziej rozszerzać. Generalnie jednak musisz pamiętać, że tylko część informacji
wysyłanych w sieci są informacjami użytecznymi. W przypadku np.: pobierania
plików informacją użyteczną będzie rzecz jasna nasz plik; gdy gramy w grę
online, informacją użyteczną będzie obraz, dźwięk, powiadomienia czatu itp.;
podczas odwiedzania strony WWW informacją użyteczną będzie tekst i styl
strony, obrazy, animacje oraz inne jej elementy.
Komputer, żeby przesłać te dane musi dodać kilka swoich informacji, takich jak
adresy miejsca i celu oraz typ usługi. W zależności od protokołu, ilość tych
danych, które są dodawane, może się różnić. Oprócz tego, zanim jeszcze nasze
dane zostaną wysłane, urządzenia mogą wysłać sporą ilość danych w celu
ustanowienia nowego kanału lub parametrów połączenia. Wszystko to są dane
niewidoczne dla nas – użytkowników końcowych. Jakby tego było mało możemy
mieć straty w postaci zakłóceń lub błędów przetwarzania. Na sam koniec
pozostaje jeszcze kwestia w jaki sposób te dane są wysyłane w medium
transmisyjnym – czy jest to medium przewodowe lub bezprzewodowe, jaki
135
Media transmisyjne i technologie sieciowe
wybrany typ modulacji, jak zakodowano dane, z jaką częstotliwością generowane
są sygnały itp.
Dlatego dla pewnego uproszczenia będziemy używać drugiego pojęcia
przepustowości efektywnej, która będzie określać ilość użytecznych danych
przesłanych w danej jednostce czasu. W zależności od warunków zewnętrznych,
jakości łącza i urządzeń sieciowych, przepustowość ta będzie się zmieniać
w czasie. Miara ta jest zawsze mniejsza lub równa (w rzadkich okolicznościach)
przepustowości łącza.
Złącze – będzie określeniem zarówno wtyku kabla, jak i gniazda znajdującego
się w urządzeniu lub w gniazdu abonenckim.
Standard – Wszystkie te parametry nie wzięły się znikąd. Określają je właśnie
standardy, między innymi skomplikowane nazwy okablowania, rodzaje złączy,
różne parametry takie jak maksymalne dopuszczalne zakłócenia, maksymalna
długość jednego odcinka kabla, ilość urządzeń pracujących w jednym segmencie
sieciowym itp. Organizacje, które opracowują nowe standardy nazywamy
organizacjami standaryzującymi. Samych tych organizacji nie będziemy na
razie omawiać ani wymieniać wszystkich standardów. W ramach tego rozdziału
będą przedstawione tylko niektóre z nich.
Zakłócenia – są to wszystkie negatywne czynniki zarówno zewnętrzne jak
i wewnętrzne, która wpływają na spadek wydajności, zniekształcenie danych lub
nawet na całkowitą niemożność ich przesyłania.
Podział mediów transmisyjnych na przewodowe i bezprzewodowe już znasz.
Podzielmy sobie konkretnie media przewodowe. W sieciach komputerowych na
przestrzeni lat stosowano różnego rodzaju złącza oraz kable. W pierwszej sieci
ARPANET urządzenia pośredniczące (IMP) miały specjalnie zaprojektowane
interfejsy szeregowe do połączenia stacji końcowej do urządzenia. Później
stworzono standard X.25, który definiował między innymi sposób połączenia ze
sobą urządzeń. Urządzenia komputerowe używały kabli i złączy zdefiniowanych
w standardzie RS-232 (później EIA-232) aby móc połączyć się ze stacjami
przyłączonymi do linii analogowych34.
34 X.25 został później zastąpiony przez nowszy standard FrameRelay.
136
Media transmisyjne i technologie sieciowe
Rysunek 4.1 Modem sieciowy z portem szeregowym.
W 1980 opublikowano pierwszą wersję standardu Ethernet. Zarówno w sieci
Ethernet, jak i opartej na innych technologiach (Token Ring, Token Bus, FDDI),
używa się następujących połączeń:
kabel koncentryczny ze złączem BNC;
skrętka miedziana ze złączem RJ-45;
światłowód ze złączami rozłączalnymi różnego typu;
Skupimy się na nich, ponieważ są one najczęściej spotykanymi rodzajami
okablowania sieciowego 35 . Jeśli chodzi o media bezprzewodowe, to tutaj
będziemy się skupiać na dwóch rodzajach mediów:
fale radiowe o częstotliwości z zakresu 2,4 GHz oraz 5 GHz;
fale z zakresu podczerwieni;
W mniejszym stopniu powiemy też sobie o technologiach szerokopasmowych,
choć na
lokalne metody
bezprzewodowe. Media radiowe zostaną także podzielone na dwie sekcje, ze
względu na istnienie dwóch standardów sieciowych, są to:
ten moment bardziej będą nas dotyczyć
te
IEEE 802.11 (bardziej znany jako Wi-Fi);
IEEE 802.15 (Bluetooth);
35 Kabel koncentryczny prawie wyszedł z użycia, jednak warto znać jego budowę
i parametry.
137
Media transmisyjne i technologie sieciowe
4.1 Kabel koncentryczny – pierwszy nowoczesny sposób na
połączenie z siecią
Rysunek 4.2 Robert Metcalfie.
Wcześniej w rozdziale 1 były przedstawione inne sieci lokalne, które rozwijały
się równolegle z siecią ARPAnet. Jedną z nich byłą lokalna sieć Xerox PARC.
Pracował nad nią Robert Metcalfie, który też w latach 1973-1980 pracował nad
nowym standardem sieci, którym był Ethernet.
Inspiracją dla tego standardu była wcześniejsza sieć ALOHAnet, która
wykorzystywała
specjalny mechanizm komunikacyjny do wykrywania
wzajemnych kolizji oraz do potwierdzania danych. Robert oparł się na tej
technologii podczas opisywania swojego standardu, który pozwalałby na
komunikację urządzeń
(Personal Computer) oraz urządzeń
peryferyjnych takich jak drukarki. Były to czasy, kiedy w stacjach badawczych
dominowały stacje typu Mainframe, które to stanowiły pojedynczą centralną
jednostkę obliczeniową przeważnie na terenie całego ośrodka. Komputery
osobiste nie były powszechne wśród środowiska naukowego, a tym bardziej
wśród zwykłych ludzi.
Można powiedzieć, że pierwszy standard Ethernet pozwolił na podłączenie się
komputerom osobistym do lokalnych sieci. Pierwsze oficjalne standardy zostały
opublikowane w 1983 oraz w 1985 roku. Pierwszy z nich 10BASE5 36 do
typu PC
36 Jest znany również jako thick Ethernet lub thicknet.
138
Media transmisyjne i technologie sieciowe
połączenia maszyn używał grubego kabla koncentrycznego z oznaczeniem
RG-8/U, natomiast drugi standard 10BASE2 – kabla o oznaczeniu RG-58/U.
4.1.1 Budowa kabli koncentrycznych
Kabel koncentryczny wykorzystywany w sieciach w standardzie 10BASE5 oraz
w standardzie 10BASE2 składa się z 4 głównych elementów:
przewodu wewnętrznego;
izolacji wewnętrznej;
ekran wykonany z oplotu lub folii;
izolacja zewnętrzna;
Rysunek 4.3 Budowa Kabla koncetrycznego.
Sygnał jest przesyłany w przewodzie wewnętrznym, zwanym też rdzeniem.
Najczęściej jest wykonany z miedzi, która zapewnia najlepsze przewodnictwo
sygnałów elektrycznych. Rdzeń w kablu RG-8 ma średnicę 10 AWG37 (około 2,5
mm) a dla kabla RG-58 – 20-24 AWG (0,75±0,25 mm).
37 AWG (American Wire Gauge) - znormalizowany system średnic przewodów
elektrycznych stosowany w Stanach Zjednoczonych
139
Media transmisyjne i technologie sieciowe
z
jest
chronić
Izolator wewnętrzny oddziela przewód wewnętrzny od ekranu kabla, dodatkowo
chroni przed uszkodzeniem w
wyniku zgięć. Wykonany
najczęściej
tworzyw
sztucznych np.: polietylenu.
Ekran
wykonany
z oplotów kabli miedzianych
lub aluminiowych lub folii
aluminiowej. Jego zadaniem
przewód
jest
wewnętrzny
przed
zakłóceniami zewnętrznymi
(np.
pola magnetyczne
i elektromagnetyczne),
ochrona przed utratą sygnału
a
także uziemienie kabla.
Ekran może także zawierać
sztywna
która
dodatkowo będzie chronić całość. Izolacja zewnętrzna stanowi osłonę przed
wszelkimi czynnikami zewnętrznymi, takimi jak bród, promieniowanie itp.
Dodatkowo na niej znaleźć możemy dane techniczne kabla.
Rysunek 4.4 Przykładowy kabel koncentryczny
(w tym przypadku RG-58/U).
tubę,
4.1.2 Charakterystyka transmisji oraz dane techniczne
Przed zapoznaniem się z tabelką wyjaśnię pojęcia, które mają znaczenie
w kontekście mówienia o sieciach, w których głównym medium transmisyjnym
jest kabel koncentryczny:
Segment sieci – zbiór urządzeń podłączonych do jednego wspólnego
kabla. Segment będzie się też odnosił do połączenia między dwoma
koncentratorami sieciowymi.
Impedancja falowa – jest to stosunek napięcia do prądu w dowolnym
miejscu kabla. Być może słyszałeś o pojęciu rezystancji lub oporności.
W dużym uproszczeniu, tak jak rezystancja stanowi opór dla prądu
stałego, tak impedancja stanowi opór dla prądu przemiennego.
Dlaczego taka informacja jest zawarta przy kablu koncentrycznym oraz czemu
występują główne 2 warianty impedancji – 50Ω lub 75Ω? Informacja
o impedancji falowej zawarta w nocie katalogowej będzie potrzebna przy doborze
140
Media transmisyjne i technologie sieciowe
tego medium do używanego sprzętu telekomunikacyjnego. Użycie sprzętu
o różnych impedancjach będzie skutkować odbiciem sygnału. To samo ma
miejsce, jeśli użyjemy konektorów o złej impedancji oraz gdy nie użyjemy
terminatora na końcówce przewodu. Odbity sygnał będzie powodować
zakłócenia na całej długości medium. W sieciach komputerowych stosuje się
kable o impedancji 50Ω, ponieważ taka wartość pozwala na przesyłanie sygnałów
o dużej mocy na długie odległości.
Kable koncentryczne o impedancji 75Ω wykorzystuje się głównie do podłączenia
telewizji kablowej, gdzie odległości są mniejsze a zależy nam na niskim tłumieniu
sygnału.
Parametr
Szybkość transmisji
Maksymalna długość
segmentu
Maksymalna ilość stacji
podłączonych w segmencie
Impedancja Falowa
Ilość segmentów sieciowych
10BASE5
(RG-8/U)
10 Mbit/s
10BASE2
(RG-58A/U)
10 Mbit/s
500m
100
50 Ω
5
185m
30
50 Ω
5
Tabela 4.1 Porównanie parametrów sieci oraz medium transmisyjnego.
141
Media transmisyjne i technologie sieciowe
4.1.3 Zasada 5-4-3
Rysunek 4.5 Komputery w jednej sieci, zgodnie z zasadą 5-4-3.
Zasada ta określa ilość segmentów sieciowych oraz urządzeń znajdujących się
w jednej domenie kolizyjnej. Zasada ta była wykorzystywana tylko w tych
sieciach, do czasów powszechnego użycia przełączników, zastosowania kabla
typu skrętka oraz wprowadzenia standardu 100BASET. O czym mówi ta zasada?
5, oznacza że w sieci może się znaleźć maksymalnie 5 segmentów
(na schemacie zaznaczone na czerwono). Jak widać do segmentu zalicza
się też połączenie między hubami;
4, oznacza maksymalną ilość użytych koncentratorów w jednej sieci.
3, oznacza ilość segmentów, do których mogą być podłączone urządzenia
końcowe (zaznaczone na zielono). Oznacza to że 2 z 5 segmentów służą
tylko jako połączenie między koncentratorami.
Maksymalna długość sieci przy wykorzystaniu maksymalnej długości
pojedynczego segmentu oraz użyciu dozwolonej ich ilości dla standardu
10BASE5 wynosi 2500m, a dla 10BASE2 – 985m.
142
Media transmisyjne i technologie sieciowe
4.1.4 Wtyczki i konektory
Rysunek 4.6 Złącze BNC.
Dla obu standardów wykorzystywano złącza typu BNC, ponieważ pozwalały na
łatwy montaż względem innych typów złączy. Występują w wersji 50Ω oraz 75Ω,
oczywiście w sieciach używamy pierwszy wariant. Inne akcesoria przedstawione
na zdjęciach poniżej.
Rysunek 4.7 (Po lewej) Złącze BNC typu T (rozgałęźnik BNC) oraz terminator
BNC (po prawej).
Złącze typu T (tzw. rozgałęźnik sygnału) pozwala na podłączenie stacji do jednej
wspólnej magistrali. Z
tego powodu podłączenie nowej stacji było
problematyczne.
4.1.5 Zalety i wady
Przede wszystkim trzeba na początku powiedzieć, że kabel koncentryczny był
wykorzystywany głównie w topologiach magistrali lub zawierających połączenia
magistralowe
topologii gwiazdy.
Ze względu na to, że do jednego medium było podłączone wiele urządzeń, mogły
one się komunikować w trybie half-duplex.
(topologia hierarchiczna),
rzadziej w
143
Media transmisyjne i technologie sieciowe
Zalety
Niskie koszty sprzętu sieciowego.
Wady
Transmisja ograniczona
10Mbit/s.
tylko do
Dalekie
segmentów.
odcinki
pojedynczych
W przypadku awarii usterka
jest
ciężka do odnalezienia oraz cała sieć
jest unieruchomiona.
zastosowaniu
Dzięki
odporny na wszelkiego
zakłócenia.
siatki
jest
rodzaju
Trudny
w rozszerzaniu o nowe urządzenia.
montażu
w
oraz
Bardzo odporny na uszkodzenia.
Tabela 4.2 Zalety i wady wykorzystania kabla koncetrycznego w sieci.
4.2 Kabel miedziany typu skrętka – każdy to widział, nie każdy
zna
Pierwsza specyfikacja sieci używającej skrętki nieekranowanej pojawiła się
w 1987 roku, w standardzie 802.3e, inaczej zwanej STARLAN lub 1BASE5.
Pierwsza nazwa wzięła się z tego, że sieć budowano na topologii gwiazdy, zamiast
jednego współdzielonego medium. Do dziś to funkcjonuje – większość sieci
lokalnych ma kształt gwiazdy lub jej rozszerzonej wersji. Pierwsza wersja
funkcjonowała z maksymalną prędkością do 1MBit/s, jednak już rok później
AT T Information System wydało ulepszoną wersję do 10Mbit/s. Te dwa
standardy zapoczątkowały rozwój kolejnych wydawanych już przez IEEE
o których będziemy się uczyć, począwszy od 10BASET.
Skrętka sieciowa dała ważne usprawnienie sieci lokalnych. Przede wszystkim
zmienił się kształt sieci, a także sposób jej zarządzaniem. Być może zdarzyło ci
się „grzebać” przy routerze lub miałeś kontakt z kablem zakończonym
charakterystyczną końcówką na cienki zatrzask.
Przyznasz, że montaż tego kabla jest niezwykle łatwy, choć stosunkowo często
może dochodzić do jego uszkodzenia. Twórcom standardu zależało na
maksymalnej prostocie montażu i obsługi sieci. Kabel koncentryczny nie spełniał
tych wymagań, natomiast podobna wtyczka używana wtedy w
liniach
telefonicznych nadawała się znakomicie. Dodatkowo dzięki wykorzystaniu kilku
144
Media transmisyjne i technologie sieciowe
niezależnych drutów oraz połączeń typu punkt-punkt38 komunikacja odbywa się
w trybie full-duplex.
4.2.1 Budowa kabla
Skrętka w każdym wariancie oraz w każdej kategorii zawiera 4 pary żył, gdzie
żyły w każdej parze są poskręcane ze sobą, a dodatkowo wszystkie pary są
również skręcone. Zastanówmy się nad powodem takiego stanu rzeczy: dlaczego
te wszystkie żyły są tak poskręcane?
Jest to zrobione w trosce o zniwelowanie zakłóceń występujących wzajemnie
między żyłami. Odrobina fizyki na początek – Prąd płynący w przewodniku
wytwarza pole magnetyczne wokół niego. Z kolei zmiany pola magnetycznego,
zgodnie z prawem Faradaya, gdyby się znalazły w pobliżu innego przewodnika,
będą generować chwilowy przepływ prądu 39. Gdy przesyłamy cyfrowe dane
w medium, wysyłamy długi ciąg bitów, które w kablu są reprezentowane jako
zmiany stanów niskich i wysokich. Im częstsze są te zmiany, tym częstsze będą
zmiany pola magnetycznego, a tym samym na sąsiednich przewodach będzie się
generować większy prąd. Spowoduje to duże przesłuchy oraz przekłamania
w transmisji. Jak zatem temu zaradzić?
Rysunek 4.8 Indukowanie się prądu między sąsiednimi przewodami, powodującego
zakłócenia tranmisji.
38 Dwa urządzenia się ze sobą bezpośrednio połączone za pomocą jednego wspólnego
medium (nie ma żadnych dodatkowych urządzeń pomiędzy nimi, tak jak to jest
w topologii magistrali).
39 Na podobnej zasadzie działają chociażby bezprzewodowe ładowarki w telefonach.
145
Media transmisyjne i technologie sieciowe
Żeby zniwelować pole magnetyczne generowane przez przewód, trzeba użyć
drugiego, który będzie generować pole przeciwne do pierwszego. Przeciwne pole
magnetyczne będzie generować przewód, w którym płynie prąd o tym samym
natężeniu, ale w przeciwnym kierunku. Dodatkowym warunkiem koniecznym jest
to, że oba przewody muszą być identyczne, to znaczy:
muszą mieć dokładnie taką samą długość;
muszą być wykonane z tego samego materiału;
muszą mieć taką samą średnicę przekroju poprzecznego. Innymi słowy
muszą mieć tą samą grubość;
Rysunek 4.9 Znoszenie się pól w dwóch przewodach o przeciwnych prądach40.
Dzięki temu, oba pola wzajemnie się zniosą, co będzie skutkować dużym
obniżeniem przesłuchu. Oczywiście im bliżej będą te dwa przewody, tym bardziej
zniwelujemy pola magnetyczne.
To jeszcze nie wyjaśnia skręcania par przewodów – równie dobrze moglibyśmy
poprowadzić je równolegle. Na razie pozbyliśmy się wzajemnego oddziaływania
pól magnetycznych wewnątrz całej skrętki. Pozostają
teraz zakłócenia
zewnętrzne. Jak już ustaliliśmy, im przewód znajduje się bliżej jakiegoś źródła
pola magnetycznego, tym silniej ono oddziałuje na ten przewód, co będzie
powodować większe zakłócenia. Załóżmy sytuacje, że mamy naszą „skrętkę”
nieskręconą – przewody idą równolegle wzdłuż siebie.
40 Schemat należy traktować jako mocno uproszczony, przedstawia jedynie ogólną zasadę
wzajemnego znoszenia się pól.
146
Media transmisyjne i technologie sieciowe
Rysunek 4.10 Wpływ zewtrznęnych zakłóceń magnetcznych na pary nieskręconych
przewodów.
Jak widać na schemacie, najbardziej wysunięty przewód będzie miał największy
przesłuch, który już nie będzie w pełni zniwelowany przez jego przewód
przeciwny ponieważ on znajduje się dalej. Tu wkracza właśnie skręcanie kabli
pary przewodów wysyłających i przewodów przeciwnych.
Rysunek 4.11 Wpływ zewnętrznych zakłóceń magnetycznych na pary skręconych
przewodów.
Parzyste przewody wzajemnie się przeplatają, przez co są prawie równomiernie
narażone na zewnętrzne pole magnetyczne. Pole będzie interferować na oba
147
Media transmisyjne i technologie sieciowe
przewody tak samo, więc różnica między przesłuchami będzie mniejsza.
Dodatkowo zyskujemy coś jeszcze – dzięki skręcaniu przewodów uzyskujemy na
elastyczności kabla. Możemy go zginać w dowolna stronę.
Pozostaje jeszcze jedna drobna kwestia. Mimo że zniwelowaliśmy wewnętrzne
pola magnetyczne generowane przez przewody, nie pozbyliśmy się ich
całkowicie. To szczątkowe pole może interferować z polami innych par
przewodów.
Rysunek 4.12 Wzajemne interferencje skręconych par przewodów w przypadku
przewodów o tym samym skoku skrętu.
Moglibyśmy kombinować próbując układać kable tak, żeby przewód przesyłający
dane znajdował się między dwoma przewodami, które niosą sygnały przeciwne.
Nie zawsze będzie to możliwe do zagwarantowania, a przecież problemu trzeba
się pozbyć. Sposobem, który częściowo rozwiązuje problem, jest użycie par
z różnym skokiem skrętu. Skok skrętu to miara charakteryzująca odległość, na
jakiej dwa przewody dokonają wzajemnego skrętu o 360°.
Rysunek 4.13 Wzajemne interferencje skręconych par przewodów w przypadku
przewodów o różnym skoku skrętu.
148
Media transmisyjne i technologie sieciowe
Zastosowanie par przewodów o różnych skokach skrętu da nam pewność, że
jakkolwiek pary przewodów wewnątrz kabla nie przemieściłyby się względem
siebie, na całej długości odcinka pozostałe pola magnetyczne między parami
przewodów również będą się znosić.
Poniżej zostawię kilka ciekawych źródeł, z których można poczytać o tych
zjawiskach. Część z nich jest w języku angielskim.
QR 18
https://pl.khanacademy.or
g/science/physics/magnetic
-forces-and-magnetic-
fields/magnetic-flux-
faradays-law/a/what-is-
faradays-law
QR 19
https://www.flukenetwor
ks.com/blog/cabling-
chronicles/physics-
twisted-pair-cabling
QR 20
https://www.youtube.co
m/watch?v=nfSJ62mzK
yY
Skoro mamy wyjaśnioną samą potrzebę skręcania kabli, można nareszcie
przedstawić jego budowę na przykładzie kabla zawierającego folię zewnętrzną
oraz folię na każdą parę przewodów.
149
Media transmisyjne i technologie sieciowe
Rysunek 4.14 Budowa skrętki ekranowanej.
4.2.2 Odmiany skrętki
Kable możemy podzielić w zależności od kilku kryteriów
kategoria kabla;
rodzaj izolowania;
standardu, w jakim został wykonany;
Kategoria kabla określa do jakich zastosowań może być użyty. Od niego zależy
maksymalne pasmo w jakim będzie mógł pracować, przepustowość a także
protokoły jakie mogą być obsłużone. Kategorie te są zdefiniowane w standardzie
TIA/EIA 568A.
Kat. Pasmo
16 MHz
Cat.3
Cat.5
100MHz
Połączenia telefoniczne, starsze sieci.
Zastąpienie poprzedniego standardu,
opis
St. Ethernert
10BASE-T.
szybko zastąpiony przez Cat.5e.
10BASE-T, 100BASE-T,
(FastEthernet) 100BASE-
TX.
150
Media transmisyjne i technologie sieciowe
100MHz
Cat.5
e
Cat.6
250MHz
Cat.6
a
Cat.7
42
Cat.8
43
500MHz
600MHz
1.6 -
2GHz
Dzięki poprawionej specyfikacji oraz
większym restrykcjom, może być
zastosowany w sieciach o wysokiej
przepustowości.
Stworzony to obsługi transmisji na
poziomie 10Gbit/s. Szybko zastąpiony
przez Cat.6e.
Poprawiono parametry do obsługi
wysokich przepustowości na dłuższych
odległościach.
100BASE-T, 100BASE-
TX, 1000BASE-T
(GigabitEthernet),
1000BASE-TX,
2.5GBASE-T.
1000BASE-T, 1000BASE-
TX, 2.5GBASE-T,
10GBASE-T41,
1000BASE-T, 1000BASE-
TX, 10GBASE-T,
1000BASE-TX, 10GBASE-
T,
Zawiera nowe złącze oraz jeszcze
większe restrykcje dotyczące zakłóceń.
Standard przyszłościowy. Pozwala na
transmisję do 40Gbit/s. Stworzony z
myślą o dużych centrach danych.
Tabela 4.3 Parametry kategorii kabli.
1000BASE-T, 10GBASE-
T, 40GBASE-T44
Najczęściej używaną kategorią w sieciach domowych, a także w mniejszych
biurach jest wykorzystywany kabel kategorii 5 lub 5e, rzadziej 6. Kategoria 5e
posiada najlepszy stosunek jakości do ceny – pozwala nam na transmisję danych
na poziomie 1Gbit/s na odległość do 100m. Wszystkie kategorie wyżej są
stosowane w dużych sieciach firmowych lub zakładach produkcyjnych, gdzie
panuje duży ruch, a wymagania co do zakłóceń są bardziej restrykcyjne.
To, co będzie wpływać na zakłócenia będzie zastosowana izolacja kabli. Jak
wcześniej mogłeś zobaczyć na schemacie budowy, oprócz osłony zewnętrznej
mamy
lub ekranu. Norma
ISO/IEC 11801:2002 opisuje sposób oznaczania tej dodatkowej ochrony
w formacie xx/yyTP. Pierwsze litery xx oznaczają osłonę całego przewodu, czyli
izolacji w postaci folii
jeszcze 2 rodzaje
41 Kategoria 6 obsługuje szybkość transmisji na poziomie 10Gbit/s tylko przy
maksymalnej długości kabla 55m. Kategoria 6e pozwala na taką szybkość transmisji przy
długości odcinka 100m.
42 Kable od kategorii 7 wzwyż nie są już definiowane przez organizacje EIA i TIA, lecz
przez międzynarodową organizację standaryzacyjną ISO. Opisane są w standardzie
ISO/IEC 11801.
43 Istnieją 2 generacje kabla. 1 jest w pełni kompatybilna z poprzednimi kategoriami, co
oznacza że może być używany zamiennie w sieciach, o niższej przepustowości.
2 generacja nie jest kompatybilny wstecznie.
44 Długość kabla jest ograniczona do 35m.
151
Media transmisyjne i technologie sieciowe
wszystkich 4 par przewodów, natomiast yy odnosi się do osłony każdej pary
z osobna. Wyróżniamy następujące oznaczenia:
U/UTP – skrętka nieekranowana;
F/UTP – skrętka foliowana;
S/UTP – skrętka ekranowana;
SF/UTP – skrętka ekranowana folią i ekranem;
U/FTP – skrętka nieekranowana z każdą parą foliowaną;
F/FTP – skrętka foliowana z każdą parą foliowaną;
S/FTP – skrętka ekranowana z każdą parą foliowaną;
SF/FTP – skrętka ekranowana folią i ekranem z każdą parą foliowaną;
Różne kategorie kabli mogą występować w wersjach ekranowanych lub bez
żadnej osłony. Tabelka przedstawia jakie wersje kabli możemy znaleźć
w zależności od jego kategorii.
Cat.3
U/UTP
Cat.5/Cat.
5e
U/UTP,
F/UTP,
Cat.6
Cat.6a
Cat7
Cat.845
U/UTP, SF/UTP,
U/FTP, S/FTP,
U/UTP, SF/UTP,
U/FTP, S/FTP,
F/FTP,
S/FTP
S/FTP
F/FTP
F/FTP
Tabela 4.4 Typy kabli w zależności od kategorii.
Można zauważyć, że skrętki powyżej 6 kategorii nie występują w wariancie
nieekranowanym, warto o
tym pamiętać. W sieciach domowych oraz
w warunkach, gdzie zakłócenia z zewnątrz są znikome, można z powodzeniem
korzystać z kabli nieekranowanych.
Jeśli planujemy budowanie sieci w środowisku przemysłowym lub gdzie znajduje
się dużo urządzeń, które mogą wytwarzać pole magnetyczne, trzeba będzie
rozważyć wybór skrętki minimum F/UTP. Trzeba też pamiętać o odpowiednim
doborze sprzętu, paneli krosowniczych oraz wszelkich portów abonenckich.
Muszą mieć zarówno taką samą kategorię, jak i mieć oznaczenie do używania
kabli ekranowanych.
Norma TIA/EIA568B opisuje także dwa rodzaje połączeń kabli we wtyczce
RJ-45. Połączenia te różnią się kolejnością żył, zamienione są 2 i 3 para
przewodów (patrz. Przewody oraz wtyczki).
Z tego powodu możemy wyróżnić dodatkowe 3 rodzaje kabla:
45 Kabel kategorii 8 jest jeszcze świeży i nie jest powszechnie dostępny.
152
Media transmisyjne i technologie sieciowe
Kabel prosty z zakończeniami w standardzie T568A (oba złącza są
wykonane w tym standardzie);
Kabel prosty z zakończeniami w standardzie T568B;
Kabel krosowy;
Ogólnie rzecz biorąc dzisiaj nie ma znaczenia jakiego typu kabla użyjemy do
podłączania urządzeń, jednak kiedyś miało to duże znaczenie. Kabli prostych
używało się do podłączenia różnych typów urządzeń np.: Switch-Router lub
Komputer-Switch. Kabli krosowych używało się do podłączenie urządzeń tego
samego typu np.: Router-Router, Switch-Switch/Hub lub PC-PC. Kablami
krosowymi podpinało się także bezpośrednio PC do portu w Routerze.
Rodzaj kabla oraz podłączenie urządzeń
Kabel Prosty
Kabel Krosowy
Switch-Router
Switch/HUB-PC/Server
Switch-Switch
Hub-Hub
Pc-Pc
Router-Router
Pc-Router
Tabela 4.5 Zastosowanie rodzaji kabli.
153
Pobierz darmowy fragment (pdf)