Лабораторная работа №4 Изучение физической среды передачи
Физическая среда (физический материал) распространения сигнала – передачи информации:
витая пара;
многожильный кабель;
коаксиальный кабель;
волоконно-оптический кабель;
радиоканал;
инфракрасный канал;
микроволновый канал.
При выборе физической среды учитывают показатели:
стоимость монтажа и обслуживания;
скорость передачи информации;
ограничения на величину расстояния передачи информации без дополнительных усилителей;
безопасность передачи данных.
Главная проблема – одновременное обеспечение этих показателей. Например, наивысшая скорость передачи данных ограничена максимально возможным расстоянием передачи данных, при котором обеспечивается требуемый уровень защиты данных. Легкая наращиваемость и простота расширения кабельной системы влияют на ее стоимость.
Характеристика различных типов физической среды ЛВС – в таблице 1.
Таблица 1 – Характеристики типов физической среды ЛВС
|
|
Тип физической среды |
||||
|
Показатели |
Витая пара |
Многож. кабель |
Коаксиальный кабель |
ВО линия |
Радио линия |
1 |
Скорость передачи, Mbps |
до 10 |
300 - 500 |
до 10 |
до 1000 |
до 20000 |
2 |
Дальность передачи по одному сегменту, км |
0,01-0,1 |
до 300 |
до 2,5 |
до 200 |
до 20 |
3 |
Типичное число узлов в сети |
10-100 |
сотни на канал |
до 100 |
2 кольцевые точки |
- |
4 |
Сложность соединения |
низкая |
высокая |
средняя |
очень высокая |
низкая |
5 |
Помехозащищенность |
средняя |
высокая |
очень высокая |
высокая |
высокая |
Сетевой кабель
Топология сети предполагает ряд условий и ограничений, например, она диктует тип кабеля и способ его прокладки.
Подавляющая часть компьютерных сетей использует для соединения кабели. Они используются в качестве физической среды передачи сигналов между компьютерами.
В большинстве сетей применяются три группы кабелей:
коаксиальный кабель;
витая пара;
оптоволоконный кабель.
Коаксиальный кабель
Коаксиальный кабель (от латинского co - совместно и axis - ось), представляет собой два соосных гибких металлических цилиндра, разделенных диэлектриком – рис. 5.
1 – центральный провод (жила) 2 – изолятор центрального провода 3 – экранирующий проводник (экран) 4 – внешний изолятор и защитная оболочка |
Рис. 5 – Коаксиальный кабель |
Коаксиальный кабель состоит из медной жилы, изоляции, ее окружающей, экрана в виде металлической оплетки и внешней оболочки.
Кабель может иметь дополнительный экран (слой фольги или внешняя металлическая сетка).
Медная жила представляет собой один провод или пучок проводов. Электрические сигналы, кодирующие данные, передаются по жиле. Оплетка играет роль экрана (заземляется) и защищает жилу от электрических шумов и перекрестных помех.
Перекрестные помехи – электрические наводки, вызванные сигналами в соседних проводах.
Коаксиальный кабель помехоустойчив, затухание сигнала в нем невелико.
Затухание – уменьшение величины сигнала при его перемещению по кабелю.
|
Рис. 6 – Затухание сигнала в кабеле |
В ЛВС используются два типа коаксиальных кабелей:
тонкий;
толстый.
Тонкий коаксиальный кабель – гибкий кабель диаметром около 0,5 см. Способен передавать сигнал на расстояние до 185 м без его заметного затухания.
Волновое сопротивление кабеля 50 Ом. Волновое сопротивление – сопротивление переменному току
,
где L – погонная индуктивность кабеля; C – погонная емкость.
Формулы для расчета волнового сопротивления Z и задержки распространения сигнала t в коаксиальной линии, заполненной диэлектриком с диэлектрической постоянной :
;
[нс/см],
где D – внутренний диаметр экрана; d - диаметр центрального проводника.
Кодировки тонких коаксиальных кабелей – в таблице 2.
Таблица 2 – Кодировка тонких коаксиальных кабелей
RG58 /U |
– сплошная медная жила |
RG58 A/U |
– переплетенные провода |
RG58 C/U |
– военный стандарт для RG58 A/U |
PK50 |
– отечественный аналог |
Кабель RG58 способен передавать данные на скорости 10 Mbps на расстояние до 185 м. Кабель RG58 позволяет реализовать топологии шина и кольцо, и до последнего времени был самым распространенным при построении сетей.
Тонкий коаксиальный кабель подключается к BNC (Bayonet Naval Connector) разъему сетевого адаптера.
Байонетный разъем – фиксация вилки в розетке осуществляется подпружиненной байонетной гайкой. Принцип байонетной фиксации применяется в некоторых типах разъемов для коаксиальных кабелей и в оптических разъемах ST.
Для подключения кабеля используют BNC T-коннектор и BNC-коннекторы.
Разъемы Thin Ethernet
Розетка |
|
Разъем, расположенный на сетевой карте |
|
