Линии связи
Линия связи – среда, используемая для передачи сигналов от приемника к передатчику. В системах электросвязи это, например, пара проводов, кабель, волновод; в системах радиосвязи – область пространства, в которой распространяются электромагнитные волны от передатчика к приемнику.
Обычно для локальных сетей используются следующие линии связи: коаксиальный кабель, витая пара и волоконно-оптический кабель (электромагнитное излучение в природной среде).
Коаксиальный кабель – один проводник экранирует другой; между ними диэлектрик; сверху- защитная пластиковая оболочка. Максимальная длина сегмента в сети (зависит от стандарта сети) 185 – 500 м Применяется в сетях с пропускной способностью 10 Мбит/с. Хотя в телефонии коаксиал применяется и для значительно больших скоростей передачи и на расстояния до 2-3 км.
Рис.22 Коаксиальный кабель
Витая пара – кабель из нескольких витых пар (2-4), находящихся в одной пластиковой оболочке. Имеется 5 категорий витых пар. ВП 1-й категории применяется в телефонии (лапша). Обычно витая пара 5-й категории (5 оборотов на дюйм) – самая распространенная среда передачи. Поддерживает скорость передачи от 10 до 100 Мбит/с и более. Существует вариант экранированной витой пары. И экранированная, и неэкранированная витая пара используется для передачи данных на несколько сотен метров.
Волоконно-оптический кабель. Кабель имеет сердечник, состоящий из сверхпрозрачного оптоволокна. Сердечники (кабели) бывают одномодовые и многомодовые. По одномодовому (одноканальному) кабелю сигнал передается одним лучом, вдоль оси кабеля. По многомодовому (многоканальному) одновременно передают несколько сигналов разными лучами лазера, под углом к оси кабеля. В качестве источника света для одномодовых кабелей обычно применяют светодиоды, а для многомодовых – лазеры. С помощью специальных интерферометров эти источники света можно настроить на нужную длину волны. На принимающем конце стоит фотодиод, срабатывающий со скоростью 1 наносек (около 1Gbps).
В одноканальном кабеле сердечник имеет толщину 8 -15 микрон, в многоканальном – 50 или 62,5 микрон. Сердечник окружен стекловолокном с низким коэффициентом рефракции, сокращающим потери света через границу сердечника. Диаметр этой оболочки у всех типов ОВ 125 мкм. Сверху все покрыто защитным пластиком. Диаметр защитного покрытия - 500 мкм. Наружный диаметр кабеля с числом ОВ от 2..32 с учетом всех защитных оболочек и элементов обычно составляет 5..17 мм.
Оптоволокно позволяет передавать сигнал на большее расстояние без промежуточного усиления (от 30 км и более со скоростью 1000 Мбит/с ( >50 Тбит/с на расстояние более 1000 км в опытных передачах).
Коммуникационное оборудование
Сетевая карта (сетевой адаптер) – электронная плата, устанавливаемая в компьютер и другие устройства для подключения их к сети.
Концентратор (hub) - устройство, принимающие сигнал и ретранслирующие его на несколько портов. Как правило, используется в сетях с топологией "звезда". Например, 12-портовый концентратор позволяет подключить к сети 12 устройств. Существует три типа концентраторов: пассивные, активные и интеллектуальные.
Пассивные концентраторы выполняют простейшие функции трансляции полученных пакетов во все порты.
Активные концентраторы способны усиливать сигнал, изменять порядок и временные характеристики доставки принятых пакетов.
Интеллектуальный концентратор имеет целый ряд дополнительных возможностей: управление работой сети, поиск и устранение неисправностей, работа с устройствами, поддерживающими разные скорости, встроенные функции маршрутизации и ретрансляции.
Повторитель, ретранслятор (repeater) – устройство, используемое для увеличения протяженности локальной сети или увеличения расстояния между устройствами, подключенными к локальной сети. Повторитель усиливает и ретранслирует полученный сигнал, что и позволяет разнести устройства на большее расстояние. Частный случай двупортового активного концентратора.
Коммутатор Ethernet (switch) - напоминающее концентратор устройство, которое считывает адрес получателя из заголовка пакета Ethernet, после чего направляет пакет в соответствующий порт. Пересылая пакеты исключительно в порты получателей, коммутатор Ethernet увеличивает пропускную способность сети.
Мост (bridge) - устройство, соединяющее две и более локальные сети. Мост часто используется для сегментации локальной сети с целью увеличение пропускной способности новых сегментов. Хотя на логическом уровне сегменты функционируют как одна локальная сеть, они позволяют исключить беспорядочное блуждание данных по сети.
Маршрутизатор (router) - устройство, которое выбирает один из возможных путей, который должны проделать данные, прежде чем попасть к получателю.
Таблица маршрутизации - расположенный в памяти маршрутизатора список адресов других сетей и устройств, а также способов обращения к ним.
Шлюз (gateway) - сетевое устройство, осуществляющее преобразование протоколов различных сетей. Как правило, шлюзы используются для предоставления доступа к глобальным сетям из среды локальных сетей.