Локальные сети

       защищенная  витая пара (STP — Shielded twisted pair) — присутствует защита в виде экрана для каждой пары и общий внешний экран в виде сетки;

       фольгированная  экранированная витая  пара (S/FTP — Screened Foiled twisted pair) —внешний экран из медной оплетки и каждая пара в фольгированной оплетке;

       незащищенная  экранированная витая  пара (SF/UTP — Screened Foiled Unshielded twisted pair) — двойной внешний экран из медной оплетки и фольги, каждая витая пара без защиты.

       Экранирование обеспечивает лучшую защиту от электромагнитных наводок как внешних, так и внутренних, и т. д. Экран по всей длине соединен с неизолированным дренажным проводом, который объединяет экран в случае разделения на секции при излишнем изгибе или растяжении кабеля.

       В зависимости от структуры  проводников — кабель применяется одно- и многожильный. В первом случае каждый провод состоит из одной медной жилы, а во втором — из нескольких.

       Одножильный кабель не предполагает прямых контактов  с подключаемой периферией. То есть, как правило, его применяют для прокладки в коробах, стенах и т. д. с последующим терминированием розетками. Связано это с тем, что медные жилы довольно толсты и при частых изгибах быстро ломаются. Однако для «врезания» в разъемы панелей розеток такие жилы подходят как нельзя лучше.

       В свою очередь многожильный кабель плохо переносит  «врезание» в разъёмы  панелей розеток (тонкие жилы разрезаются), но замечательно ведет  себя при изгибах  и скручивании. Кроме  того, многожильный провод обладает бо́льшим затуханием сигнала. Поэтому многожильный кабель используют в основном для изготовления патчкордов (англ. patchcord), соединяющих периферию с розетками.

       При монтаже кабеля витой  пары должен выдерживаться  минимально допустимый радиус изгиба (8 внешних диаметров кабеля) — сильный изгиб может привести к увеличению внешних  

наводок на сигнал или привести к разрушению оболочки кабеля.

       При монтаже экранированной витой пары необходимо следить за целостностью экрана по всей длине  кабеля. Растяжение или изгиб приводит к разрушению экрана, что влечёт уменьшение сопротивляемости наводкам. Дренажный провод должен быть соединен с экраном разъема.

       Существует  несколько категорий  кабеля витая пара, которые нумеруются от CAT1 до CAT7 и определяют эффективный пропускаемый частотный диапазон. Кабель более высокой категории обычно содержит больше пар проводов и каждая пара имеет больше витков на единицу длины. Категории неэкранированной витой пары описываются в стандарте EIA/TIA 568 (Американский стандарт проводки в коммерческих зданиях) и в международном стандарте ISO 11801.

       CAT1 (полоса частот 0,1 МГц) — телефонный кабель, всего одна пара (в России применяется кабель и вообще без скруток — «лапша» — у нее характеристики не хуже, но больше влияние помех). В США использовался ранее, только в «скрученном» виде. Используется только для передачи голоса или данных при помощи модема.

       CAT2 (полоса частот 1 МГц) — старый тип кабеля, 2 пары проводников, поддерживал передачу данных на скоростях до 4 Мбит/с, использовался в сетях Token ring и Arcnet. Сейчас иногда встречается в телефонных сетях.

       CAT3 (полоса частот 16 МГц) — 4-парный кабель, используется при построении телефонных и локальных сетей 10BASE-T и token ring, поддерживает скорость передачи данных до 10 Мбит/с или 100 МБит/с по технологии 100BASE-T4 на расстоянии не дальше 100 метров. В отличие от предыдущих двух, отвечает требованиям стандарта IEEE 802.3.

       CAT4 (полоса частот 20 МГц) — кабель состоит из 4 скрученных пар, использовался в сетях token ring, 10BASE-T, 100BASE-T4, скорость передачи данных не превышает 16 Мбит/с по одной паре, сейчас не используется.

       CAT5 (полоса частот 100 МГц) — 4-парный кабель, использовался при построении локальных сетей 100BASE-TX и для прокладки телефонных линий, поддерживает скорость передачи данных до 100 Мбит/с при использовании 2 пар. 

       

                                 Рисунок 12 - Витая пара категории 7 

       CAT6 (полоса частот 250 МГц) — применяется в сетях Fast Ethernet и Gigabit Ethernet, состоит из 4 пар проводников и способен передавать данные на скорости до 1000 Мбит/с. Добавлен в стандарт в июне 2002 года. По данным IEEE, 70 % установленных сетей в 2004 году, использовали кабель категории CAT6.

       CAT7 — спецификация на данный тип кабеля утверждена только международным стандартом ISO 11801, скорость передачи данных до 100 Гбит/с, частота пропускаемого сигнала до 600—700 МГц. Кабель этой категории имеет общий экран и экраны вокруг каждой пары. Седьмая категория, строго говоря, не UTP, а S/FTP (Screened Fully Shielded Twisted Pair).

       Каждая  отдельно взятая витая  пара, входящая в состав кабеля, предназначенного для передачи данных, должна иметь волновое сопротивление 120 Ом ±20 Oм, в противном случае форма электрического сигнала будет искажена и передача данных станет невозможной. Причиной проблем с передачей данных может быть не только некачественный кабель, но также наличие «скруток» в кабеле и использование розеток более низкой категории, чем кабель. 

       

       Рисунок 13  - Витая пара 

       Исходя, из вышеперечисленных  факторов в качестве сетевого оборудования предполагается выбрать  следующее: экранированную витую пару 5 категории, коммутатор GigaX1005.

 

       3. Разработка проекта  структурированной  кабельной системы 

        3.1 спецификация на  активное и пассивное  оборудование.

       Активное  оборудование:

       коммутаторы и медиаконвертеры, которые позволяют создавать вычислительные сети любой сложности и конфигурации на базе "медных", волоконно-оптических и комбинированных подключений. Ассортимент включает как "бюджетные" устройства, поддерживающие скорость передачи 10/100 Мб/с, так и популярные гигабитные устройства в различных вариантах исполнения.

       Коммутаторы.

       Коммутаторы являются стержнем современной  локальной вычислительной сети. Именно они  осуществляют адресацию  и управляют информационными  потоками между пользователями (рабочими станциями). Надёжность и производительность коммутаторов в значительной мере определяет аналогичные характеристики всей сети.

       Для проекта выбран коммутатор GigaX1005.

                                       

                                     Рисунок 14 - коммутатор GigaX1005 

       Спецификация данного коммутатора указана в приложении А.

       Сетевые интерфейсные карты, которые иногда называют сетевыми картами (network board) или адаптерами (adapter), представляют собой  устройства, устанавливаемые  в компьютер для  организации сетевого интерфейса. Они являются обязательной частью любой ЛВС, поскольку без них реализация сети не возможна. Физически NIC может представлять собой как карту, вставляемую внутрь компьютера или ноутбука (с PCI, ISA или PCMCI интерфейсом), так и внешнее устройство, подключаемое к компьютеру через LPT. В последнее время получили распространение USB-адаптеры, позволяющие подключать компьютер в сеть на большой скорости без длительной настройки.   

                                         

                              Рисунок 15  - Сетевая карта TrendNet TE100-PCIWN  

       Спецификация  сетевой карты  TrendNet TE100-PCIWN  указана в приложение Б.

       Коммутатор  перенял все функции  у моста, концентратора  и повторителя, добавив  к ним много дополнительных. Данное устройство является "интеллектуальным", производя анализ пришедшего пакета на предмет выявления адресата, после чего отправляет пакет на тот порт, где находится адресат. Среди дополнительных свойств можно назвать возможность логического объединения портов в группы, позволяя на одном коммутаторе строить независимые физически сети (VLAN - виртуальные LAN), возможность управления отдельными портами (отключать/включать порты, настраивать список доступных пользователей конкретных портов).

       Пассивное оборудования:

       Короба, кабельные каналы,  кабели

       При создании ЛВС компьютеры объединяются в единую структуру различными типами кабелей. Среди  них в настоящее  время широко применяются  два типа: витая  пара и оптический кабель. Однако еще  в 2000 году в действующую редакцию стандартов был включен и коаксиальный кабель.

       Если  обернуть один проводник  вокруг другого, то получится  система проводников, в определенной степени  защищенная от внешних  помех, поскольку  каждый кабель из пары будет компенсировать магнитное поле другого и в равной степени внешнее поле. Именно по такому принципу изготовлен современный кабель.

       На  практике используют два типа таких  кабелей: неэкранированная витая пара (UTP) и  экранированная витая  пара (STP), обладающая отдельным экранированием каждой пары, а также общим экраном, позволяющим еще больше ограничить влияние внешних помех. Во многих локальных сетях сейчас используют кабели UTP категории 5е, которые допускают скорость передачи до 1 Гбит/с. Кабель STP обычно используют в тех случаях, когда возможно сильное электромагнитное влияние в зоне прохождения сетевого кабеля.

       Правда, эффект от использования  кабеля STP возможен только в случае его корректного  заземления. В противном  случае, весь экран  будет выполнять  функции антенны, что значительно ухудшит характеристики сети, вплоть до ее отказа.

                                     

                                  Рисунок 16 - Витая пара категории 5 

       Так же к пассивным оборудованием можно отнести разетки, короба, для прокладки кабеля на предприятиях, а так же различные инструменты для работы с прокладывающим  кабелем.

                              

                      Рисунок 17  – Короб DKC 00303 TMC 15/1x17 W0 (RAL 9010).

                              

       Рисунок 18  - розетка NCA-FWP-KJA внутр.  

       Розетка NCA-FWP-KJA внутр., 1 x RJ-45 (Ethernet 10/100BaseT), пластик, белый, 3.7 x 5.0 см.

                       

                  Рисунок 19 - Устройство обжимное для RJ-45, RJ-12.