Оптоволоконные кабели

Оптоволокно — это стеклянный или пластиковый материал, передающий информацию с помощью света. Оптоволоконный кабель состоит из одной или нескольких оптоволоконных жил, заключенных в оплетку или оболочку, как показано на рисунке.

Поскольку для передачи сигналов используется свет, оптоволоконный кабель не подвержен влиянию электромагнитных или РЧ-помех. При входе в кабель все сигналы преобразуются в световые импульсы, а при выходе из кабеля они преобразуются обратно в электрические сигналы. Это означает, что оптоволоконный кабель может передавать более четкие сигналы, на большее расстояние и с большей пропускной способностью, чем кабель, изготовленный из меди или других металлов.

Длина оптоволоконного кабеля может достигать нескольких километров до того, как потребуется регенерация сигнала. Лазеры или светодиоды создают световые импульсы, используемые для представления передаваемых данных как битов в носителе. Пропускная способность достигает 100 Гбит/с и увеличивается с разработкой и принятием новых стандартов.

Скорость данных, передаваемых по оптоволоконному кабелю, ограничена устройствами, подключенными к кабелю, а также примесями в оптоволоконном кабеле. Полупроводниковые устройства, называемые фотодиодами, определяют световые импульсы и преобразуют их в электрические сигналы, которые затем могут быть преобразованы в кадры данных.

Обычно оптоволоконный кабель дороже, чем медный. Его разъемы также отличаются более высокой стоимостью и сложны в сборке. Ниже приведены распространенные разъемы для оптоволоконных сетей.

• SC — соединительная муфта 2,5 мм, в которой используется защелкивающийся разъем для крепления одним простым движением

• ST — соединительная муфта 2,5 мм, в которой используется пружинный разъем с байонетной оправой

• LC — соединительная муфта 1,25 мм, в которой используется защелкивающийся разъем для крепления одним простым движением

Эти три типа оптоволоконных разъемов односторонние, они обеспечивают передачу данных только в одном направлении. Поэтому для передачи данных в обоих направлениях требуются два кабеля.

Ниже приведены два типа стеклянного оптоволоконного кабеля.

• Многомодовый — кабель с более толстым сердечником, чем одномодовый кабель. Он более прост в изготовлении, может использовать более простые источники света (светодиоды) и успешно работает на расстояниях до 2 км (6 560 футов). В нем часто используются светодиоды в качестве источника света, если кабель применяется в локальных сетях или сетях комплекса зданий на расстояниях до 200 м.

• Одномодовый — кабель с очень тонким сердечником. Он более сложен в изготовлении, использует лазеры в качестве источника света и может передавать сигнал на расстояние до 100 км (62,14 мили). В нем часто используется лазер в качестве источника света вместе с магистралями комплекса зданий для покрытия расстояний в несколько тысяч метров.

Топологии сетей Топологии

Логические топологии

Логическая топология описывает доступ узлов к носителю и их связь в сети. Два наиболее распространенных типа логических топологий — широковещательная и эстафетная передача. В широковещательной топологии узел отправляет широковещательное сообщение всем узлам в одном сегменте сети. Узлы не должны следовать какому-либо порядку для передачи данных. Сообщения отправляются в порядке, обратном порядку поступления (FIFO).

Эстафетная передача управляет доступом к сети путем последовательной передачи электронного маркера каждому узлу. Если узлу необходимо передать данные, он добавляет данные и адрес назначения к маркеру, который является кадром в специальном формате. Затем маркер передается другому узлу с адресом назначения. Узел назначения принимает данные кадра. Если у узла нет данных для отправки, маркер передается другому узлу.

Физические топологии

Физическая топология определяет способ подключения компьютеров, принтеров и других устройств к сети. На рисунке представлено шесть физических топологий.

Шина

В шинной топологии каждый компьютер подключен к общему кабелю. Кабель соединяет один компьютер со следующим, как автобусная линия, проходящая через город. На конце кабеля установлен небольшой колпачок, который называется заглушкой. Заглушка препятствует перемещению сигналов вперед-назад и возникновению связанных с этим сетевых ошибок.

Кольцо

В кольцевой топологии узлы соединены в физическое кольцо или круг. Поскольку у кольцевой топологии отсутствуют начало и конец, на кабель не устанавливается заглушка. Маркер перемещается по кольцу, останавливаясь на каждом узле. Если узлу необходимо передать данные, он добавляет к маркеру данные и адрес назначения. Маркер продолжает перемещение по кольцу, пока не остановится на узле с адресом назначения. Узел назначения принимает данные маркера.

Звезда

Звездообразная топология имеет центральную точку подключения, которой обычно является такое устройство, как концентратор, коммутатор или маршрутизатор. Каждый узел в сети имеет сегмент кабеля, который подсоединяет узел напрямую к центральной точке подключения. Преимущество звездообразной топологии — простота устранения неполадок. Каждый узел подключен к центральному устройству отдельным проводом. При возникновении неполадки с этим кабелем затрагивается только один узел. Остальная часть сети продолжает работать.

Иерархическая

Иерархическая топология или топология «расширенная звезда» — это звездообразная топология с дополнительным сетевым устройством, подключенным к основному сетевому устройству. Обычно сетевой кабель подключен к одному коммутатору, к которому подключены несколько других коммутаторов. В сетях большего размера, например сетях корпораций или университетов, используя иерархическая топология типа «звезда».

Полносвязная

В полносвязной топологии все устройства подключены друг к другу. Когда каждое устройство подключено ко всем остальным, сбой какого-либо кабеля или устройства не влияет на работу сети. Полносвязная топология используется в глобальных сетях, соединяющих локальные сети.

Гибридная

Гибридная топология — сочетание двух или более основных топологий сети, например топология «звезда-шина» или «звезда-кольцо». Преимущество гибридной топологии заключается в том, что она может быть реализована для различных сетевых сред.

Тип топологии определяет возможности сети, такие как простота настройки, скорость и длина кабеля. Архитектура локальной сети описывает логические и физические топологии, используемые в сети.