Rys.: Przekrój poprzeczny typowego kabla koncentrycznego ródło: Sportac, M. (1999). Sieci komputerowe, ksiga eksperta. Gliwice: Helion, strona 85

Transkrypt

1 MEDIA SIECIOWE

2 1 1. Podstawowe media sieciowe 1.1. Kabel koncentryczny Rys.: Przekrój poprzeczny typowego kabla koncentrycznego ródło: Sportac, M. (1999). Sieci komputerowe, ksiga eksperta. Gliwice: Helion, strona 85 Kabel koncentryczny, czsto nazywany koncentrykiem, składa si z dwóch koncentrycznych (czyli współosiowych) przewodów. Kabel ten jest dosłownie współosiowy, gdy przewody dziel wspóln o. Najczciej spotykany rodzaj kabla koncentrycznego składa si z pojedynczego przewodu miedzianego biegncego w materiale izolacyjnym. Izolator (lub inaczej dielektryk) jest okolony innym cylindrycznie biegncym przewodnikiem, którym moe by przewód lity lub pleciony, otoczony z kolei nastpn warstw izolacyjn. Cało osłonita jest koszulk ochronn z polichlorku winylu (PCW) lub teflonu. Rys.: Perspektywa boczna kabla koncentrycznego ródło: Sportac, M. (1999). Sieci komputerowe, ksiga eksperta. Gliwice: Helion, strona 85 Mimo e kable koncentryczne wygldaj podobnie, mog charakteryzowa si rónymi stopniami impedancji. Oporno ta mierzona jest za pomoc skali RG (ang. Radio G rade). Na przykład, specyfikacja 10Base-2 Ethernet uywa kabla RG-58, którego oporno

3 2 wynosi 50 omów dla kabla o rednicy l centymetra. W specyfikacji warstwy fizycznej 10Base-2 przekłada si to na szybko przesyłania rzdu 10 Mbps dla odległoci do 185 metrów. Zalety kabla koncentrycznego Potrafi obsługiwa komunikacj w pasmach o duej szerokoci bez potrzeby instalowania wzmacniaków. Kabel koncentryczny był pierwotnym nonikiem sieci Ethernet. Wady kabla koncentrycznego Kabel koncentryczny jest do wraliw struktur. Nie znosi ostrych zakrtów ani nawet łagodnie przykładanej siły gniotcej. Jego struktura łatwo ulega uszkodzeniu, co powoduje bezporednie pogorszenie transmisji sygnału. Dodatkowymi czynnikami zniechcajcymi do stosowania kabli koncentrycznych s ich koszt i rozmiar. Okablowanie koncentryczne jest drosze anieli skrtka dwuyłowa ze wzgldu na jego bardziej złoon budow. Kady koncentryk ma co najmniej 1 cm rednicy. W zwizku z tym zuywa on olbrzymi ilo miejsca w kanałach i torowiskach kablowych, którymi prowadzone s przewody. Niewielka nawet koncentracja urzdze przyłczonych za pomoc kabli koncentrycznych zuywa całe miejsce, którym przewody mog by prowadzone Skrtka dwuyłowa Okablowanie skrtk dwuyłowa, od dawna uywane do obsługi połcze głosowych, stało si standardow technologi uywan w sieciach LAN. Skrtka dwuyłowa składa si z dwóch do cienkich przewodów o rednicy od 4 do 9 mm kady. Przewody pokryte s cienk warstw polichlorku winylu (PCW) i splecione razem. Skrcenie przewodów razem równoway promieniowanie, na jakie wystawiony jest kady z dwóch przewodów znoszc w ten sposób zakłócenia elektromagnetyczne, które inaczej przedostawałyby si do przewodnika miedzianego. Dostpne s róne rodzaje, rozmiary i kształty skrtki dwuyłowej, poczwszy od jednoparowego (czyli dwuyłowego) kabla telefonicznego a do 600-parowych (1200 yłowych) kabli dalekosinych. Niektóre z tych rozmaitoci, takie na przykład jak

4 3 powizanie par przewodów razem, słu zwikszaniu pojemnoci kabla. Inne z kolei maj na celu zwikszenie jego przepustowoci (wydajnoci). Niektórymi z wariantów zwikszajcych wydajno s: Zwikszanie rednicy przewodnika Zwikszanie stopnia skrcenia (liczby skrce w jednostce odległoci) Stosowanie kilku rónych stopni skrcenia na poziomie skrcania w wieloyłowe wizki Ochrona par przewodów za pomoc metalowych osłonek W sieciach LAN najczciej stosowane s cztery pary przewodów połczone razem w wizki, które osłonite s wspóln koszulk z PCW lub teflonu. Teflon jest duo droszy i sztywniejszy, ale nie wydziela trujcych oparów podczas spalania (w razie ewentualnego poaru). Ze wzgldu na to kable kładzione we wszelkich kanałach dostarczajcych powietrze do pomieszcze, w których znajduj si ludzie, musz mie osłon z teflonu. Zalety skrtki Do jej zalet mona zaliczy przede wszystkim du prdko transmisji (do 1000 Mb/s), łatwe diagnozowanie uszkodze oraz odporno sieci na powane awarie (przerwanie kabla unieruchamia najczciej tylko jeden komputer). Wady Wada skrtki to mniejsza długo kabla łczcego najodleglejsze maszyny pracujce w sieci, ni jest to moliwe w innych mediach stosowanych w Ethernecie. Nieekranowanej skrtki nie naley ponadto stosowa w miejscach wystpowania duych zakłóce elektromagnetycznych. Kabel ten ma take bardzo nisk odporno na uszkodzenia mechaniczne. Kategorie skrtki: 1 nieekranowana skrtka telefoniczna, przeznaczona do przesyłania głosu 2 nieekranowana skrtka z dwiema parami skrconych przewodów 3 skrtka o szybkoci transmisji 10 MHz, stosowana w sieciach Ethernet 10Base-T (10 Mb/s), zawierajca cztery pary skrconych ze sob przewodów

5 4 4 skrtka działajca z czstotliwoci do 16 MHz, składajca si z czterech par skrconych przewodów 5 skrtka pozwalajca na transmisj danych z czstotliwoci 100 MHz pod warunkiem poprawnej instalacji kabla na odległo do 100 metrów 5e ulepszona wersja kabla kategorii pitej 6 skrtka umoliwiajca transmisj z czstotliwoci do 200 MHz 7 (klasa F) pozwalajca na transmisj do 600 MHz. Dwoma najczciej stosowanymi rodzajami skrtek omioyłowych s ekranowana i nieekranowana Ekranowana skrtka dwuyłowa Ekranowana skrtka dwuyłowa (ang. STP shielded twistedpair) ma dodatkow warstw folii lub metalowego przewodu oplatajcego przewody. Taki ekran osłonowy znajduje si bezporednio pod powierzchni koszulki kabla. Powodem wprowadzenia ekranowania była potrzeba uycia skrtek dwuyłowych w rodowiskach podatnych na zakłócenia elektromagnetyczne i zakłócenia czstotliwociami radiowymi Nieekranowana skrtka dwuyłowa Równie skrtka dwuyłowa nazywana UTP (ang. Unshielded Twisted Pair) dostpna jest w wielu wersjach rónicych si form, rozmiarem oraz jakoci. Rozmiarem standardowym okablowania sieci LAN jest kabel czteroparowy, czyli omioyłowy. Przewody omioyłowej skrtki nieekranowanej podzielone s na cztery grupy po dwa przewody. Kada para składa si z przewodu dodatniego i ujemnego. Przewody nazywane s te wyprowadzeniami. Wyprowadzenia wykorzystuje si parami. Na przykład, jedna para wyprowadze obsługuje tylko wysyłanie, a inna tylko odbieranie sygnałów. Pozostałe wyprowadzenia w wikszoci sieci lokalnych nie s uywane.

6 Kabel wiatłowodowy Do łczenia sieci komputerowych uywa si równie gitkich włókien szklanych, przez które dane s przesyłane z wykorzystaniem wiatła. Cienkie włókna szklane zamykane s w plastykowe osłony, co umoliwia ich zginanie nie powodujc łamania. Nadajnik na jednym kocu wiatłowodu jest wyposaony w diod wiecc lub laser, które słu do generowania impulsów wietlnych przesyłanych włóknem szklanym. Odbiornik na drugim kocu uywa wiatłoczułego tranzystora do wykrywania tych impulsów. Rys.: Schemat przekroju wzdłunego kabla wiatłowodu ródło: Sportac, M. (1999). Sieci komputerowe, ksiga eksperta. Gliwice: Helion, strona 91 Zalety o Nie powoduj interferencji elektrycznej w innych kablach ani te nie s na ni podatne o Impulsy wietlne mog dociera znacznie dalej ni w przypadku sygnału w kablu miedzianym o wiatłowody mog przenosi wicej informacji ni za pomoc sygnałów elektrycznych o Inaczej ni w przypadku prdu elektrycznego, gdzie zawsze musi by para przewodów połczona w pełen obwód, wiatło przemieszcza si z jednego komputera do drugiego poprzez pojedyncze włókno Wady o Przy instalowaniu wiatłowodów konieczny jest specjalny sprzt do ich łczenia, który wygładza koce włókien w celu umoliwienia przechodzenia przez nie wiatła

7 6 o Gdy włókno zostanie złamane wewntrz plastikowej osłony, znalezienie miejsca zaistniałego problemu jest trudne o Naprawa złamanego włókna jest trudna ze wzgldu na konieczno uycia specjalnego sprztu do łczenia dwu włókien tak, aby wiatło mogło przechodzi przez miejsce łczenia 2. Maksymalne odległoci dla poszczególnych mediów ODLEGŁO RODZAJ MEDIUM 100 m Czteroparowa skrtka telefoniczna 180 m Kabel koncentryczny 2000 m Wielomodowego kabla wiatłowodowego 3000 m Jednomodowego kabla wiatłowodowego 3. Pozostałe media sieciowe 3.1. Fale radiowe Fale elektromagnetyczne mog by wykorzystywane nie tylko do nadawania programów telewizyjnych i radiowych, ale i do transmisji danych komputerowych. Nieformalnie o sieci, która korzysta z elektromagnetycznych fal radiowych, mówi si, e działa na falach radiowych, a transmisj okrela si jako transmisj radiow. Sieci takie nie wymagaj bezporedniego fizycznego połczenia midzy komputerami. W zamian za to kady uczestniczcy w łcznoci komputer jest podłczony do anteny, która zarówno nadaje, jak i odbiera fale. Anteny uywane w sieciach mog by due lub małe w zalenoci od danego zasigu. Antena zaprojektowana na przykład do nadawania sygnałów na kilka kilometrów przez miasto moe składa si z metalowego słupka o długoci 2 m zainstalowanego na dachu. Antena umoliwiajca komunikacj wewntrz budynku moe by tak mała, e zmieci si wewntrz przenonego komputera (tzn. mniejsza ni 20 cm).

8 Mikrofale Do przekazywania informacji moe by równie uywane promieniowanie elektromagnetyczne o czstotliwociach spoza zakresu wykorzystywanego w radio i telewizji. W szczególnoci w telefonii komórkowej uywa si mikrofal do przenoszenia rozmów telefonicznych. Kilka duych koncernów zainstalowało systemy komunikacji mikrofalowej jako czci swoich sieci. Mikrofale, chocia s to tylko fale o wyszej czstotliwoci ni fale radiowe, zachowuj si inaczej. Zamiast nadawania w wszystkich kierunkach mamy w tym przypadku moliwo ukierunkowania transmisji, co zabezpiecza przed odebraniem sygnału przez innych. Dodatkowo za pomoc transmisji mikrofalowej mona przenosi wicej informacji ni za pomoc transmisji radiowej o mniejszej czstotliwoci. Jednak, poniewa mikrofale nie przechodz przez struktury metalowe, transmisja taka działa najlepiej, gdy mamy czyst drog midzy nadajnikiem a odbiornikiem. W zwizku z tym wikszo instalacji mikrofalowych składa si z dwóch wie wyszych od otaczajcych budynków i rolinnoci, na kadej z nich jest zainstalowany nadajnik skierowany bezporednio w kierunku odbiornika na drugiej Podczerwie Bezprzewodowe zdalne sterowniki uywane w urzdzeniach takich jak telewizory czy wiee stereo komunikuj si za pomoc transmisji w podczerwieni. Taka transmisja jest ograniczona do małej przestrzeni i zwykle wymaga, aby nadajnik był nakierowany na odbiornik. Sprzt wykorzystujcy podczerwie jest w porównaniu z innymi urzdzeniami niedrogi i nie wymaga anteny. Transmisja w podczerwieni moe by uyta w sieciach komputerowych do przenoszenia danych. Moliwe jest na przykład wyposaenia duego pokoju w pojedyncze połczenie na podczerwie, które zapewnia dostp sieciowy do wszystkich komputerów w pomieszczeniu. Komputery bd połczone sieci podczas przemieszczania ich w ramach tego pomieszczenia. Sieci oparte na podczerwie s szczególnie wygodne w przypadku małych, przenonych komputerów.

9 wiatło laserowe Promie wiatła moe by uyty do przenoszenia danych powietrzem. W połczeniu wykorzystujcym wiatło s dwa punkty w kadym znajduje si nadajnik i odbiornik. Sprzt ten jest zamontowany w stałej pozycji, zwykle na wiey, i ustawiony tak, e nadajnik w jednym miejscu wysyła promie wiatła dokładnie do odbiornika w drugim. Nadajnik wykorzystuje laser do generowania promienia wietlnego gdy jego wiatło pozostaje skupione na długich dystansach. wiatło lasera podobnie jak mikrofale porusza si po linii prostej i nie moe by przesłaniane. Niestety promie lasera nie przenika przez rolinno. Tłumi go równie nieg i mgła. To powoduje, e transmisje laserowe maj ograniczone zastosowanie.

10 1 4. Literatura 4.1. Komar, B. (2002). TCP/IP dla kadego. Gliwice: Helion Sportack, M. (1999). Sieci komputerowe ksiga eksperta. Gliwice: Helion Chip. Nr 3/ PC World Komputer PRO. Nr 3/ Komputer wiat. Nr 3/2003 (113)