25. Понятие о средах передачи данных. Ограниченные и неограниченные среды передачи данных.

Среда передачи данных (англ. media) — физическая субстанция, по которой происходит передача (перенос) той или иной информации (данных) от источника (передатчика, отправителя) к приёмнику (получателю). Информация переносится с помощью сигналов.

Существуют: ограниченные (витая пара, оптоволокно) и неограниченные (ИК лучи, радиоволны)

Ограниченные - кабели, передающие электрические и световые сигналы; возможности передачи данных в таких средах ограничиваются возможностями кабеля. Применяются в высокоскоростной передаче данных на сравнительно небольшие расстояния. Пример ограниченных сред: коаксиальный кабель, витая пара, оптоволоконный кабель.

Неограниченные (беспроводные) - среды, обеспечивающие передачу данных “по воздуху” (т.е. без проводов, как следует из названия); используются в основном там, где использование ограниченных сред не является практичным (например, для мобильных сетей, больших корпоративных сетей). Пример неограниченных сред: Wi-Fi, инфракрасные лучи, радиоволны, микроволны, лазерная передача данных.

26. Витая пара. Стандарты, категории, достоинства и недостатки. Оптоволоконный кабель. Виды. Достоинства и недостатки.

Витая пара

Кабель, представляющий из себя одну или несколько пар изолированных проводников, скрученных между собой и покрытых пластиковой оболочкой.

Стандарт, регламентирующий требования к витой паре (и оптоволокну тоже) - ISO/IEC 11801-1 - Generic cabling requirements for twisted-pair and optical fiber cables

ISO/IEC TR 11801-99-1 - техническая рекомендация к категории 8 (8.1 / 8.2) витой пары

TIA-568-C.2-1 - стандарт на витую пару категории 8

IEEE 802.3 - стандарт, определяющий технологии проводной передачи данных через Ethernet

Категории витой пары:

1 - самая старая категория, применяемая (раньше) в телефонных линиях и старых модемных линиях, содержит 1 пару проводов, полоса частот - 0,1 МГц

2 - 2 пары проводников, иногда встречается в телефонных сетях, поддерживает передачу данных на скорости до 4 Мбит/с, полоса частот - 1 МГц

3 - 4 пары, в отличие от двух предыдущих соответствует стандарту IEEE 802.3, использовался для создания локальных сетей, сейчас используется для телефонных линий, поддерживает передачу данных на скорости до 10 Мбит/c, полоса частот - 16 МГц

4 - 4 пары, 20 МГц полоса частот, использовался для token ring сетей, сейчас не используется, до 64 Мбит/с

5 - 4-парный кабель, используется при построении локальных сетей 10BASE-T, 100BASE-TX и 1000BASE-T и для прокладки телефонных линий, поддерживает скорость передачи данных до 100 Мбит/с при использовании 2 пар и до 1000 Мбит/с при использовании 4 пар, полоса частот - 100 МГц

5e - улучшенная версия 5 категории, используется для построения компьютерных сетей, полоса частот - 125 МГц, иногда встречается в виде 2-парного кабеля

6 - состоит из 4 пар проводников и способен передавать данные на скорости до 10 Гбит/с на расстояние до 55 м, полоса частот - 250 МГц, неэкранированный

6A - улучшенная версия 6 категории, позволяет передавать данные на скорости до 10 Гбит/с на расстояние до 100 м, полоса частот - 500 МГц, экранированный (общий экран, либо экраны вокруг каждой пары (F/UTP или U/FTP))

7 - данный кабель имеет общий экран И экраны вокруг каждой пары (F/FTP или S/FTP), до 10 Гбит/с, полоса частот - 600 МГц, присутствует только в стандарте ISO 11801

7A - кабель категории 7 с более широкой полосой частот (также до 10 Гбит/с)

8.1 - кабель с поддержкой категории 6A, передача данных до 40 Гбит/с, полоса частот - 1600-2000 МГц, F/UTP или U/FTP

8.2 - кабель с поддержкой категории 7A, аналогичен 8.1, но использует экранирование F/FTP или S/FTP

Достоинства:

• универсальность и широкое распространение

• простота монтажа

• относительно низкая стоимость

Недостатки:

• в неэкранированных кабелях достаточно плохая помехоустойчивость

• затухание сигнала из-за незначительных повреждений кабеля

• вероятность утечки информации

• меньшая скорость передачи, чем у оптоволоконных кабелей

Оптоволоконный кабель

кабель на основе волоконных светодиодов, предназначенный для передачи оптических сигналов в линиях связи.

Оптико-волоконные кабели различают:

• по материалу волокна:

  • GOF-кабель (англ. glass optic fiber cable);

  • POF-кабель (англ. plastic optic fiber cable);

• по месту монтажа:

  • для наружного монтажа (в грунт, на воздухе, под водой);

  • для внутреннего монтажа (внутри дата-центров);

• по условиям прокладки:

  • для подвеса (кабель с кевларом или тросиком);

    • для подвеса на опорах ЛЭП (кабель с защитой от молний);

  • для укладки в грунт (кабель с бронёй из железных проволочек);

  • для прокладки в кабельной канализации (кабель с бронёй из гофрированного металла);

  • для прокладки под водой (многослойный кабель).

Достоинства:

• высокая скорость передачи информации (от 100 мбит/с до 100 Гбит/с в зависимости от приемопередающих устройств, на расстояние в десятки километров, без усилителей/повторителей);

• малые потери;

• высокая помехозащищённость (невосприимчивостью к различного рода помехам);

• малые габаритные размеры и масса;

• возможность доводить расстояния между передающим и приёмным устройствами до тысяч километров используя усилители.

Недостатки:

• уменьшение полосы пропускания при воздействии ионизирующих излучений вследствие увеличения поглощения оптического излучения световедущей жилой;

• трудоёмкость сварки и ослабление сигнала в месте сварного шва;

• риск поражения сетчатки глаза световым излучением.