Фізичне середовище локальних мереж

В якості середовища передачі інформації в локальних мережах найбільш широке призначення знаходять: коаксіальний кабель, виті пари провідників та оптоволоконні кабелі.

Коаксіальний кабель являє собою широкополосний засіб зв’язку, який позволяє передавати інформацію в достатньо великому частотному діапазоні. Він може використовуватися як для одноканальної, так і для багатоканальної передачі. В локальних комп’ютерних мережах використовуються коаксіальні кабелі з різним хвильовим опором від 50 Ом до 120 Ом, хоч перевага надається кабелю з опором 50 Ом.

Мал. 7.1. Коаксіальний кабель.

Фізично коаксіальний кабель являє собою двопровідну лінію зв’язку, в якій один провідник (центральний) знаходиться в середині другого. Діаметр центрального провідника істотно впливає на електричні параметри кабелю. Центральний і зовнішній провідники розділені між собою ізоляцією. Якість функціонування локальної комп’ютерної мережі залежить від електричних і механічних характеристик кабелю.

На теперішній час в локальних мережах знаходить застосування кабель на базі витих пар провідників. Подібне середовище передачі даних з успіхом використовується в таких локальних мережах як 10Base-T, Token Ring, 100VG-AnyLAN та інші.

Мал. 7.2. Виті пари.

Існує множина типів кабелів з витими парами проводів. Кабелі можуть містити чотири пари провідників чи являти собою джгути з 25 і більше пар неекранованих чи екранованих проводів. Неекрановані проводи, як правило мають хвильовий опір в 100 Ом, а екрановані – 150 Ом. Враховуючи широке використання кабелю на базі витих пар провідників в різних комп’ютерних мережах, розроблено ряд стандартів, які визначають електричні і монтажні параметри кабелю.

Найбільш перспективним середовищем передачі даних, яке забезпечує швидкість передачі в декілька Гбіт/с, являється оптоволоконний кабель. В якості передаючого середовища в ньому використовується оптичне волокно (світловод), яке являє собою тонку скляну нитку товщиною 50-100 мкм. Інформація по оптоволоконному кабелю передається за допомогою світлових сигналів. В якості джерел світла використовуються світлодіоди чи лазерні діоди, які можуть перемикатися з частотою в декілька тисяч МГц. Прозорість оптичного волокна на декілька порядків вище прозорості звичайного скла, що дозволяє передавати світловий сигнал на десятки кілометрів без суттєвого зниження рівня сигналу. Оптичне волокно достатньо гнучке, це дає можливість прокладати оптоволоконний кабель практично по тих самих каналах, що й коаксіальний.

Для установки разъемов, создания ответвлений, поиска неисправностей в оптоволоконном кабеле необходимы специальные приспособления и высокая квалификация.Оптоволоконный кабельсостоит из центральной стеклянной нити толщиной в несколько микрон, покрытой сплошной стеклянной оболочкой. Все это, в свою очередь, спрятано во внешнюю защитную оболочку.

Оптоволоконные линии очень чувствительны к плохим соединениям в разъемах. В качестве источника света в таких кабелях применяются светодиоды(LED - Light Emitting Diode), а информация кодируется путем изменения интенсивности света. На приемном конце кабеля детектор преобразует световые импульсы в электрические сигналы.

Существуют два типа оптоволоконных кабелей – одномодовые и многомодовые. Одномодовые кабели имеют меньший диаметр, большую стоимость и позволяют передачу информации на большие расстояния. Поскольку световые импульсы могут двигаться в одном направлении, системы на базе оптоволоконных кабелей должны иметь входящий кабель и исходящий кабель для каждого сегмента. Оптоволоконный кабель требует специальных коннекторов и высококвалифицированной установки.

Таблиця 6.2. Параметри специфікацій фізичного рівня технології Ethernet

	10Base-5	10Base-2	10Base-T	10Base-F
Тип кабелю	Товстий коаксиальний кабель RG-8 або RG-11	Тонкий коаксиаль-ний кабель RG-58	Неекранована скручена пара UTP категорій 3,4,5	Багатомодовий волокнисто-оптичний кабель
1.Максимальна довжина сегмента, м	500	185	100	2000
2.Максимальна віддаль між вузлами мережі (при використанні повторювачів), м	2500	925	500	2500 (2740 для 10Base-FВ)
3.Максимальне число станцій в сегменті	100	30	1024	1024
4.Максимальне число повторювачів між любими станціями мережі	4	4	4	4 (5 для 10Base-FВ)