Сетевой доступ (стр. 3 )

Кабель UTP для локальных сетей состоит из четырех скрученных пар проводников с цветовой маркировкой, которые заключены в общую гибкую пластиковую оболочку, защищающую кабель от незначительных повреждений. Скручивание проводников снижает влияние помех от других проводников.

На рисунке показано, как цветовая маркировка позволяет идентифицировать пары и проводники, а также облегчает оконцовку кабелей.

Кабель на основе экранированной витой пары

Кабели на основе экранированной витой пары (STP) лучше защищены от помех, чем кабели UTP. Но при этом они значительно дороже, и их сложнее монтировать. Как и для кабелей типа UTP, для кабелей STP используется разъем RJ-45.

В кабелях STP применяется как экранирование для защиты от ЭМП и РЧП, так и скручивание проводников для защиты от переходных помех. Для получения наиболее полного эффекта от экранирования кабели STP оснащаются специальными экранированными разъемами для линий передачи данных STP. Если такой кабель не заземлить должным образом, то экран может действовать как антенна и принимать нежелательные сигналы.

На рисунке показан кабель STP, состоящий из четырех пар проводников, обернутых в отдельные экраны из фольги, которые сверху еще вместе обернуты общей экранирующей оплеткой или фольгой.

Коаксиальный кабель

Коаксиальный кабель называется так потому, что он содержит два соосных проводника. Как показано на рисунке, коаксиальный кабель состоит из следующих элементов.

Медный проводник, используемый для передачи электрических сигналов.

Слой гибкой пластиковой изоляции вокруг медного проводника.

Медная оплетка или металлическая фольга, окружающая слой изолирующего материала и выступающая в качестве второго провода в цепи, а также экрана для внутреннего проводника. Этот второй слой, называемый экраном, также снижает уровень внешних электромагнитных помех.

Снаружи кабель покрыт кабельной оболочкой для защиты от незначительных физических повреждений.

С коаксиальным кабелем используются различные типы разъемов.

Хотя в современных сетях Ethernet коаксиальные кабели фактически уступили место кабелям UTP, кабели коаксиальной структуры используются в следующих областях.

Оборудование беспроводных сетей. Коаксиальные кабели используются для подключения антенн к устройствам беспроводной связи. Коаксиальный кабель обеспечивает передачу энергии радиочастотных сигналов между антеннами и радиооборудованием.

Сети кабельного телевидения с доступом в Интернет. Операторы кабельных сетей предоставляют своим клиентам доступ в Интернет, частично заменяя коаксиальные кабели и соответствующие усилительные элементы на оптоволоконные кабели. Однако соединения в помещениях клиентов по-прежнему выполняются коаксиальными кабелями.

Безопасность медных кабелей

При работе с медными кабелями всех трех типов необходимо учитывать их потенциальную пожароопасность и электроопасность.

Их пожароопасность обусловлена возможной горючестью изоляции и оболочек или токсичностью выделяемого при их нагревании или горении дыма. Службы или организации технического надзора за строительством могут устанавливать соответствующие стандарты безопасности для прокладки кабелей и подключения оборудования.

Электроопасность медных кабелей обусловлена их способностью проводить электрические токи в непредвиденных случаях. При этом персонал и оборудование подвергаются различным опасностям. Например, ток от неисправного сетевого устройства может поступать на корпуса других сетевых устройств. Кроме того, при соединении устройств, источники питания которых имеют различные электрические потенциалы, на сетевых кабелях могут создаваться нежелательные уровни напряжения. Такие ситуации возможны при использовании медных кабелей для соединения сетей в различных зданиях или на разных этажах здания, имеющих независимые источники электроснабжения. Наконец, медные кабели могут проводить напряжения, вызванные попаданием молний в сетевые устройства.

Эти нежелательные напряжения и токи могут повреждать сетевые устройства и подключенные к ним компьютеры, а также травмировать персонал. Поэтому, во избежание несчастных случаев и повреждения оборудования при монтаже медных кабелей, необходимо строго соблюдать строительные нормы и правила.

На рисунке показаны основные принципы монтажа кабельных соединений, снижающие опасность возгорания или поражения электрическим током.

Свойства кабелей UTP

Кабель на основе неэкранированной витой пары (UTP), используемый в качестве средства сетевого подключения, состоит из четырех скрученных пар медных проводников с цветовой маркировкой, заключенных в общую гибкую пластиковую оболочку. Благодаря небольшому диаметру кабеля его удобно монтировать.

В кабелях UTP не предусмотрено экранирование для защиты от ЭМП и РЧП. Вместо этого для ограничения отрицательного влияния переходных помех применяются следующие решения, в свое время найденные проектировщиками кабелей.

Взаимоподавление. Теперь проектировщики объединяют провода одной электрической цепи в пару. При размещении двух проводов одной электрической цепи в непосредственной близости друг к другу магнитные поля вокруг них противоположны друг другу. Поэтому два магнитных поля взаимно компенсируются, а также обеспечивается компенсация влияния внешних ЭМП и РЧП.

Различный шаг витков в парах. Для повышения эффекта подавления помех проектировщики используют различный шаг витков в соседних парах одного кабеля. Кабели UTP должны точно соответствовать спецификациям, регламентирующим допустимое количество витков на 1 метр кабеля. Обратите внимание, что на рисунке оранжевый и бело-оранжевый провода скручены реже, чем синий и бело-синий. Пары разных цветов скручены с разным шагом скрутки.

В кабелях UTP защита от искажений сигнала и эффективное самоэкранирование пар проводов осуществляются исключительно за счет эффекта подавления помех, достигаемого скручиванием проводов в паре.

Стандарты прокладки кабелей UTP

Кабели UTP соответствуют требованиям стандартов, совместно выработанных организациями TIA и EIA. В частности, в стандарте TIA/EIA-568A описываются технические требования к прокладке кабеля в локальных сетях. Это наиболее часто применяемый в этой сфере стандарт. В нем, в частности, определены следующие элементы.

Типы кабелей

Длина кабелей

Разъемы

Оконцовка кабелей

Методы тестирования кабелей

Электрические характеристики медных кабелей определяются Институтом инженеров по электротехнике и электронике (IEEE). IEEE классифицирует кабели UTP согласно их характеристикам. Кабели разделяются на категории в соответствии с возможной скоростью передачи данных по ним. Например, кабель категории 5 (Cat5) обычно используется в сетях Fast Ethernet 100BASE-TX. К другим категориям кабелей относятся: расширенная категория 5 (Cat 5e), категория 6 (Cat6) и категория 6а.

Кабели более высоких категорий предназначены для передачи данных на более высокой скорости. В результате разработки и внедрения новых технологий Ethernet для гигабитных скоростей передачи данных в настоящее время минимально допустимым типом кабелей является Сat5e, а для прокладки новых сетей рекомендуется Cat6.

Для просмотра подробных сведений о различных категориях кабелей нажмите на каждую из них на рисунке.

Некоторые производители выпускают кабели с характеристиками выше, чем у кабелей категории 6a TIA/EIA, и позиционируют их как кабели категории 7.

Разъемы для кабелей UTP

Кабели UTP и STP обычно оснащаются разъемами RJ-45. Этот разъем используется в физических сетях целого ряда разных стандартов, в том числе Ethernet. В стандарте TIA/EIA 568 описано соответствие цветовой маркировки проводов и схем подключения контактов для кабелей Ethernet.

Как показано на рисунке 1, разъем RJ-45 является штекерным разъемом, устанавливаемым на конце кабеля обжимным способом. Гнездовая часть этого разъема может устанавливаться в сетевом устройстве, на стене, офисной перегородке или коммутационной панели.

При оконцовке медных кабелей возникает вероятность потерь сигнала и появления шумов в канале связи. При неправильной оконцовке каждый кабель становится потенциальной причиной снижения производительности на физическом уровне. Высокое качество оконцовки медных кабелей гарантирует оптимальную производительность при использовании как современных, так и будущих сетевых технологий.

На рисунке 2 показаны примеры неправильной и правильной оконцовки кабеля UTP.

Типы кабелей UTP

В различных ситуациях могут применяться различные схемы подключения проводов кабелей UTP к разъемам. Другими словами, отдельные провода кабеля могут подключаться к различным группам контактов разъема RJ-45 в разном порядке.

Ниже описаны основные типы кабелей, которые можно получить, применяя различный порядок подключения проводов.

Прямой кабель Ethernet: наиболее распространенный тип сетевого кабеля; как правило, используется для подключения узла к коммутатору и коммутатора к маршрутизатору.

Перекрестный кабель Ethernet:используется для соединения однотипных устройств, например для подключения коммутатора к коммутатору, компьютера к компьютеру или маршрутизатора к маршрутизатору.

Консольный кабель (Rollover): фирменный кабель Cisco; используется для подключения рабочей станции к консольному порту маршрутизатора или коммутатора.

На рисунке приведена информация о типах кабелей UTP, соответствующих стандартах и типичных вариантах применения. Также на рисунке показано расположение различных пар проводников для стандартов TIA 568A и TIA 568B.