4.2.6 Терминология пропускной способности
Термины, используемые для измерения качества полосы пропускания, включают:
Задержка
Производительность (throughput)
Полезная пропускная способность
задержка
Задержки в сети оказывают влияние на итоговое время, необходимое для доставки данных из одной точки в другую.
Производительность сети, состоящей из нескольких сетей или нескольких сегментов, не может превышать скорость самого медленного соединения между источником и получателем. Даже если все или большинство сегментов имеют высокую пропускную способность, один-единственный сегмент с низкой производительностью создаст узкое место и производительность всей сети будет снижена.
производительность
Производительность (throughput) — это количество битов, передаваемых по средствам подключения за определенный период времени.
Из-за множества факторов производительность (throughput) обычно не соответствует заявленной пропускной способности (bandwidth) в реализациях на физическом уровне. Производительность способность обычно ниже, чем пропускная способность. Есть три фактора, которые влияют на производительность:
Объем трафика
Тип трафика
Суммарная задержка, зависящая от количества сетевых устройств между источником и пунктом назначения.
Существует множество веб-сервисов проверки скорости, позволяющих узнать реальную производительность интернет-соединения. На рисунке показан пример результата тестирования скорости.
Полезная пропускная способность
Существует также третий параметр, характеризующий передачу полезных данных, который называется полезной пропускной способностью (goodput). Полезная пропускная способность — это объем полезных данных, передаваемых за определенный период времени. Полезная пропускная способность (goodput) равна производительности (throughput) за вычетом служебного трафика, необходимого для создания сеансов, подтверждений, инкапсуляции и повторной передачи битов. Полезная пропускная способность (goodput) всегда ниже производительности, которая, как правило, ниже пропускной способности.
4.2.7 Проверьте ваше понимание темы Характеристики физического уровня
В какой среде передачи данных для представления битов используются наборы микроволн?
медный кабель
беспроводная связь
волоконно-оптический кабель
В какой среде передачи данных для представления битов используются световые волны?
медный кабель
беспроводная связь
волоконно-оптический кабель
В какой среде передачи данных для представления битов используются электрические импульсы?
медный кабель
беспроводная связь
волоконно-оптический кабель
Какой термин описывает емкость носителя для передачи данных?
пропускная способность сети
производительность сети
полезная пропускная способность
Какой термин представляет собой количественный показатель скорости передачи битов по среде передачи данных?
пропускная способность сети
производительность сети
полезная пропускная способность
4.3 Медный кабель
4.3.1 Характеристики медных кабелей
Медный кабель является наиболее распространенным типом кабелей, используемых в сетях сегодня. На самом деле, медные кабели — это не только один тип кабеля. Существует три различных типа медных кабелей, каждый из которых используется в конкретных ситуациях.
Медные кабели используются в сетях из-за их невысокой стоимости, простоты монтажа и низкого электрического сопротивления. Однако при передаче сигналов по медным кабелям имеются ограничения по дальности передачи и помехоустойчивости.
Данные по медным кабелям передаются в виде электрических импульсов. Приемник в сетевом интерфейсе устройства назначения должен получить такой сигнал, который можно легко декодировать для восстановления отправленного сигнала. Однако чем больше дальность передачи сигнала, тем сильнее он искажается. Это называется затуханием сигналов. Поэтому для всех средств подключения на основе медных кабелей в стандартах установлены строгие ограничения на дальность передачи.
Временные характеристики и значения напряжения электрических импульсов также подвержены влиянию следующих источников помех.
Электромагнитные помехи (ЭМП) или радиочастотные помехи (РЧП). Сигналы ЭМП и РЧП могут искажать и нарушать сигналы данных, передаваемые по медному кабелю. Потенциальными источниками ЭМП и РЧП являются источники радиочастотного излучения и электромагнитные устройства, например флуоресцентные лампы или электродвигатели.
Переходные помехи - это помехи, вызванные воздействием электрических или магнитных полей сигнала одного кабеля на сигнал соседнего кабеля. В телефонных каналах переходные помехи могут приводить к частичной слышимости постороннего разговора по соседнему каналу. Причина этого в том, что при прохождении электрического тока по проводу вокруг него создается слабое круговое магнитное поле, которое может воздействовать на соседний провод.
На рисунке показано возможное влияние помех на передачу данных.
Чистый цифровой сигнал передается
На носителе есть сигнал помех
Цифровой сигнал поврежден сигналом помех.
Принимающий компьютер считывает измененный сигнал. Обратите внимание, что 0 бит теперь интерпретируется как 1 бит.
Для защиты от вредного влияния ЭМП и РЧП некоторые типы медных кабелей обернуты металлической экранирующей оболочкой. Такие кабели требуют надлежащего заземления.
В некоторых типах медных кабелей провода каждой пары скручены между собой, что обеспечивает эффективное подавление помех.
Восприимчивость медных кабелей к электронному шуму также может быть ограничена с помощью следующих рекомендаций:
Выбор типа и категории кабеля, наиболее подходящих для данного сетевого окружения
Проектирование кабельной инфраструктуры здания с обходом известных и потенциальных источников помех
Соблюдение правил прокладки и подключения кабелей при монтаже.