UTK
Media transmisyjne
Marek Pudełko
1
Media transmisyjne
" Ponieważ komputery są obiektami
fizycznymi, należy je połączyć
przewodami w celu wymiany sygnałów.
" Rodzaje przewodów:
 Skrętka,
 Kabel koncentryczny
 Światłowody.
2
Media transmisyjne
Przewodowe media
transmisyjne
Kable miedziane
Światłowody
BNC Skrętka
3
Skrętka
" Skrętka (od ang. twisted-pair wire) jest to
rodzaj kabla sygnałowego, który zbudowany
jest z jednej lub więcej par skręconych z
sobą przewodów miedzianych.
 Każda z par posiada inną długość skręcenia w
celu obniżenia zakłóceń wzajemnych, zwanych
przesłuchami.
 Niestety skręcenie przewodów powoduje
równocześnie zawężenie pasma
transmisyjnego.
4
Zastosowanie skrętki
" Å‚Ä…cza telekomunikacyjne (np. telefonia
analogowa i cyfrowa)
" sieci komputerowe, (najczęściej sieci
Ethernet).
" Nadaje się zarówno do przesyłania
danych w postaci analogowej jak i
cyfrowej.
5
Kategorie skrętki
" Kategorie kabli miedzianych zostały ujęte
w specyfikacji EIA/TIA w kilka grup, w
których przydatność do transmisji określa
siÄ™ w MHz
" Powszechnie w sieciach komputerowych
stosuje się skrętki czteroparowe.
" Wyróżnia się skrętkę:
 UTP nieekranowanÄ…,
 STP ekranowanÄ…,
 FTP skrętkę z folią.
6
Podział skrętki
Skrętka
Ekranowana
Nieekranowana
UTP FTP STP
7
Skrętka nieekranowana
(UTP  Unshielded Twisted Pair)
" Kabel typu UTP jest zbudowany ze skręconych ze sobą par
przewodów nieekranowanych i tworzy linię symetryczną.
" Powszechnie stosowany w sieciach informatycznych i
telefonicznych.
" W sieciach komputerowych konieczne są skrętki kategorii
3 (10 Mb/s) i kategorii 5 (100 Mb/s), przy czym
powszechnie stosuje siÄ™ tylko tÄ™ ostatniÄ….
8
Skrętka foliowana
(FTP  Foiled Twisted Pair)
" Skrętka ekranowana za pomocą folii z przewodem uziemiającym.
" Przeznaczona jest głównie do budowy sieci komputerowych
umiejscowionych w ośrodkach o dużych zakłóceniach
elektromagnetycznych.
" Stosowana jest również w sieciach Gigabit Ethernet (1 Gb/s)
przy wykorzystaniu wszystkich czterech par przewodów.
9
Skrętka ekranowana
(STP  Shielded Twisted Pair)
" Ekran jest wykonany w postaci oplotu i zewnętrznej koszulki
ochronnej.
10
Hybrydy
" U-STP - każda para przewodów otoczona jest osobnym ekranem z folii
" F-FTP - każda para przewodów otoczona jest osobnym ekranem z folii,
cały kabel jest również pokryty folią.
" S-FTP - cały kabel otoczony jest ekranem z folii i dodatkowo oplotem.
" S-STP - każda para przewodów otoczona jest osobnym ekranem -
oplotem, cały kabel pokryty jest oplotem.
" Oploty głównie wykonane są z ocynkowanej siatki miedzianej.
Wymienione wyżej rodzaje występują jako kabel zewnętrzny i
wewnętrzny.
" Zewnętrzna skrętka na ogół jest czarna, jednakże można ją również
spotkać w innych kolorach.
" Również istnieje kabel żelowany, w którym wszystkie żyły oblane są
żelem dielektrycznym. Taki kabel stosuje się w miejscach gdzie
występuje zwiększona wilgoć, np. w ziemi.
" Kable te możemy spotkać jako kable 2-, 4-, 10-, 25-, 50- i 100-parowe.
Wszystko zależy od tego do czego chcemy wykorzystać ów kabel.
11
Sposób oznaczania kabli
" Składnia opisu xx/yyTP,
 yy opisuje pojedynczÄ… parÄ™ kabla (np. UTP  para nieekranowana)
 xx odnosi się do całości kabla (np. F  kabel foliowany).
Oznaczenie Nazwa polska Nazwa angielska
U nieekranowane unshielded
F ekranowane foliÄ… foiled
S ekranowane siatkÄ… shielded
SF ekranowane foliÄ… i siatkÄ… shielded and foiled
12
Spotykane konstrukcje kabli
Oznaczenie Nazwa polska
U/UTP (dawniej UTP) skrętka nieekranowana
F/UTP (dawniej FTP) skrętka foliowana
U/FTP skrętka z każdą parą w osobnym ekranie z folii.
F/FTP skrętka z każdą parą w osobnym ekranie z folii
dodatkowo w ekranie z folii
SF/UTP (dawniej STP) skrętka ekranowana folią i siatką
S/FTP (dawniej SFTP) skrętka z każdą parą foliowaną dodatkowo w
ekranie z siatki
SF/FTP (dawniej S-STP) skrętka z każdą parą foliowaną dodatkowo w
ekranie z folii i siatki
13
Kategoria Typ kabla Pasmo Prędkość
CAT1 (klasa A) UTP GÅ‚os analogowy
CAT2 (klasa B) UTP 4 MHz do 1 Mbit/s
CAT3 (klasa C) UTP, SFTP, STP 16 MHz 4 lub 10 Mbit/s
CAT4 (klasa C) UTP, SFTP, STP 20 MHz 16 Mbit/s
CAT5 (klasa D) UTP, SFTP, STP 100 MHz 100 Mbit/s
CAT5e (klasa DA) UTP, SFTP, STP 100 MHz 1 Gbit/s
CAT6 (klasa E) SFTP, STP 250 MHz 10 Gbit/s
CAT6e (klasa EA) SFTP, STP 500 MHz 10 Gbit/s
CAT7 (klasa F) SFTP, STP 600 MHz 100 Gbit/s
CAT7e (klasa FA) SFTP, STP 1000 MHz 100 Gbit/s
CAT8 SFTP 1200 MHz
" Kategoria 1 i 2 to kable o 2 parach przewodów
" Kategorie 3  8 mają 4 pary przewodów
14
tradycyjna nieekranowana skrętka telefoniczna przeznaczona do
kategoria 1
przesyłania głosu, nie przystosowana do transmisji danych
nieekranowana skrętka, szybkość transmisji do 4 MHz. Kabel ma 2 pary
kategoria 2
skręconych przewodów. Do przesyłu cyfrowego głosu.
skrętka o szybkości transmisji do 10 MHz, stosowana w sieciach Token Ring
kategoria 3
(4 Mb/s) oraz Ethernet 10Base-T (10 Mb/s). Kabel zawiera 4 pary
skręconych przewodów
skrętka działająca z szybkością do 16 MHz. Stosowana w sieciach Token
kategoria 4
Ring (16 Mb/s). Kabel zbudowany jest z czterech par przewodów
skrętka z dopasowaniem rezystancyjnym pozwalająca na transmisję danych
kategoria 5
z szybkością 100 MHz pod warunkiem poprawnej instalacji kabla (zgodnie z
wymaganiami okablowania strukturalnego) na odległość do 100 m.
Stosowana w sieciach half-duplex Fast Ethernet 100 Mbit/s,
ulepszona wersja kabla kategorii 5 - zalecana do nowych instalacji.
kategoria 5e
Stosowana w sieciach full-duplex Fast Ethernet 100 Mbit/s oraz 1 Gbit/s.
(enchanced)
skrętka umożliwiająca transmisję z częstotliwością do 200 MHz. Kategoria
kategoria 6
ta obecnie nie jest zatwierdzona jako standard, ale prace nad niÄ… trwajÄ…
klasa EA (kategoria 6A)  wprowadzona wraz z klasÄ… FA przez ISO/IEC
kategoria 6e
11801 2002:2 Poprawka 1. Obejmuje pasmo do częstotliwości 500 MHz;
kabel o przepływności do 600 MHz. Będzie wymagać nowego typu złączy w
kategoria 7
miejsce RJ-45 oraz kabli każdą parą ekranowaną oddzielnie.
Obejmuje pasmo do 1000 MHz
kategoria 7e
Ma obejmować pasmo 1200 MHz. Na razie trwają prace nad standardem.
kategoria 8
Wtyczka RJ-45
16
Kolor kabelków
17
Sposoby podpięcia
" normalna,
 Służy do łączenia urządzenia końcowego (np.
komputera, drukarki, itp.) z koncentratorem
(hubem) bÄ…dz
switchem.
" skrosowana,
 służy do łączenia komputerów bez pośrednictwa
koncentratora, bÄ…dz
do Å‚Ä…czenia
koncentratorów.
" odwrócona (tzw. roll back).
 służy między innymi do podłączania routera
Cisco do komputera przez Å‚Ä…cze konsolowe.
18
Połączenie normalne Połączenie krzyżowe
Nr Kolor Nr Nr Kolor Nr
1 Biało/Pomarańczowy 1 1 Biało/Zielony 3
2 Pomarańczowy 2 2 Zielony 6
3 Biało/Zielony 3 3 Biało/Pomarańczowy 1
4 Niebieski 4 4 Biało/Brązowy 7
5 Biało/Niebieski 5 5 Brązowy 8
6 Zielony 6 6 Pomarańczowy 2
7 Biało/Brązowy 7 7 Niebieski 4
8 Brązowy 8 8 Biało/Niebieski 5
19
Połączenie odwrócone
Nr Kolor Nr
1 BrÄ…zowy 8
2 Biało/Brązowy 7
3 Zielony 6
4 Biało/Niebieski 5
5 Niebieski 4
6 Biało/Zielony 3
7 Pomarańczowy 2
8 Biało/Pomarańczowy 1
20
Sposoby połączenia
21
Zaciskarka
22
Przycięcie kabla
23
Włożenie przewodu do wtyczki
24
Tak przygotowanÄ… wtyczkÄ™
wkładamy do zaciskarki
25
Gotowa wtyczka
26
Tester kabli sieciowych
27
Zalety i wady skrętki
" Zalety:
 nadaje się do sieci z przesyłaniem modulowanym
(szerokopasmowym)
 Niedroga
 Umożliwia transmisje na duże odległości
 A
atwy montaż
" Wady:
 Niektóre rodzaje wrażliwe na zakłócenia i szumy
 Maksymalna długość segmentu sieci (dla skrętki
UTP) wynosi 100 metrów
28
Kabel współosiowy
(koncentryczny)
" Składa się z dwóch przewodów koncentrycznie
umieszczonych jeden wewnÄ…trz drugiego.
" Jeden z nich wykonany jest w postaci drutu lub linki
miedzianej i umieszczony w osi kabla (zwany też
przewodem gorÄ…cym), zaÅ› drugi (ekran) stanowi
oplot.
29
Kabel współosiowy
" Powszechnie stosuje siÄ™ dwa rodzaje kabli koncentrycznych:
 o impedancji falowej 50 Ohm,
 o impedancji falowej 75 Ohm.
" Te pierwsze stosuje siÄ™ m.in. w sieciach komputerowych.
" Te drugie w przewodach antenowych do telewizorów.
" IstniejÄ… dwa standardy:
 Cienki ethernet
 Gruby ethernet
30
Podział koncentryka
Koncentryk
50 &!
75 &!
Cienki Ethernet Gruby Ethernet
10Base-2 10Base-5
31
Cienki Ethernet
" Cienki Ethernet (Thin
Ethernet)  (sieć typu
10Base-2)
" kabel RG-58 o średnicy ź
cala i dopuszczalnej długości
segmentu sieci wynoszÄ…cej
185 m.
" Stosowany nadal tam, gdzie
potrzeba połączenia na
odległość większą niż 100 m.
32
Cienki Ethernet
" 10Base2 opisuje protokół sieciowy dla pasma podstawowego i
prędkości 10 Mbps.
 Stosowany jest 50-omowy kabel koncentryczny o maksymalnej
długości 185 metrów zaokrąglone do 200m.
 Przewód do karty sieciowej przyłącza się za pomocą rozgałęz
nika (T-
connector).
 Można połączyć do pięciu segmentów magistrali, używając czterech
repeaterów, przy czym stacje robocze mogą być włączone do trzech
segmentów, pozostałe służą do przedłużenia sieci.
 Maksymalna długość magistrali wynosi 910 m.
" Do jednej magistrali można dołączyć najwyżej 30 odgałęzień
(również: repeatery, mosty, routery i serwery). Całkowita liczba
odgałęzień we wszystkich segmentach sieci nie może przekroczyć
1024. Na każdym końcu magistrali należy przyłączyć terminator.
Gruby Ethernet
" Gruby Ethernet (Thick
Ethernet)  (sieć typu
10Base-5)
" kable RG-8 i RG-11 o
Å›rednicy ½ cala i
dopuszczalnej długości
segmentu wynoszÄ…cej 500 m.
" Nie stosowany obecnie.
Można go spotkać w bardzo
starych sieciach.
34
Gruby Ethernet
" Standard z 1980 używajacy grubego (12 mm) kabla koncentrycznego o
impedancji 50 ©.
 Umożliwiał budowę maksymalnie 5 segmentów segmentów o długości
każdego do 500 m.
 Pracował z szybkościa 10 Mb/s.
 Kable byÅ‚y zakoÅ„czone terminatorami 50 ©, a komputery byÅ‚y podÅ‚Ä…czone
trójnikiem BNC wpiętym do kabla koncentrycznego.
" Było to pierwsze medium używane przez sieci Ethernet. Technologia ta
stanowiła część oryginalnego standardu IEEE 802.3. Podstawową zaletą
technologii 10BASE5 był jej zasięg.
" Systemy zbudowane w technologii 10BASE5 były niedrogie i nie
wymagały konfiguracji, ale sama technologia nie jest odporna na odbicia
sygnału w kablu. Systemy te cechują się pojedynczym punktem awarii.
" W kablu znajduje siÄ™ jednolity centralny przewodnik. Okablowanie jest
duże, ciężkie i trudne w instalacji. Jednak stosunkowo spora
dopuszczalna długość segmentu stanowiła zaletę, co przedłużyło
korzystanie z tej technologii w pewnych zastosowaniach.
" Ponieważ medium jest pojedynczy kabel koncentryczny, tylko jedna
stacja może transmitować pakiety w danej chwili, gdyż w przeciwnym
wypadku nastąpi kolizja. Z tego powodu sieci 10BASE5 działały tylko w
trybie półdupleks, przez co maksymalna prędkość przesyłania danych
wynosi 10 Mb/s.
Stosowanie kabla koncentrycznego
" Obecnie kabel współosiowy jest stosowany
tylko w bardzo małych sieciach (do 3-4
komputerów) stawianych możliwie najniższym
kosztem.
" RozwiÄ…zanie to jest jednak spotykane
wyłącznie w sieciach amatorskich.
" Kabel o impedancji 75 stosowany jest w
telewizji kablowej.
36
Zalety i wady kabla koncentrycznego
" Zalety:
 jest mało wrażliwy na zakłócenia i szumy;
 nadaje się do sieci z przesyłaniem modulowanym
(szerokopasmowym)
 jest tańszy niż ekranowany kabel skręcany
 Umożliwia transmisje na duże odległości
" Wady:
 Niska przepustowość
 Duża awaryjność
 Problemy ze znalezieniem miejsca awarii
37
Światłowód
" wykorzystuje przesył przez włókno szklane
promieni optycznych generowanych przez
laserowe z
ródło światła.
" Ze względu na znikome zjawisko tłumienia,
odporność na zewnętrzne pola
elektromagnetyczne, światłowód stanowi obecnie
najlepsze medium transmisyjne.
38
Światłowód
" Kabel światłowodowy składa się z jednego do
kilkudziesięciu włókien światłowodowych.
 Medium stanowi szklane włókno wykonane z
domieszkowanego dwutlenku krzemu otoczone
płaszczem wykonanym z czystego szkła (SiO2),
który pokryty jest osłoną (buforem).
39
Budowa światłowodu
" OÅ› rdzenia
" Rdzeń
Bufor poprawia elastyczność światłowodu i
zabezpiecza przed uszkodzeniami.
" PÅ‚aszcz
" Bufor
40
Wiązka włókien
światłowodowych
41
Światłowody jedno i wielo
modowe
" Mod  pojedynczy promień światła niosący
informacjÄ™
42
Światłowody jednomodowe
43
Światłowody wielomodowe
44
Zalety i wady kabla światłowodowego
" Zalety:
 Większa przepustowość w porównaniu z kablem miedzianym
 Znikome zjawisko tłumienia sygnału;
 Umożliwia transmisje na duże odległości
 niewrażliwość na zakłócenia i przesłuchy elektromagnetyczne
 mała masa i wymiary
 duża niezawodność poprawnie zainstalowanego łącza
 względnie niski koszt, który ciągle maleje
 Nie ukradną go złomiarze
" Wady:
 Problemy z rozdzielaniem sygnału
 Droższy niż inne media sieciowe
 W razie uszkodzenia konieczność wymiany całego odcinka
przewodu.
45
Powtórzenie
1. Omów cechy skrętki.
2. Jakie mamy kategorie skrętki?
3. Opisz skrętkę:
a) UTP,
b) FTP,
c) STP
4. Omów cechy kabla koncentrycznego
5. Opisz kabel Koncentryczny:
a) Cienki koncentryk,
b) Gruby koncentryk.
6. Omów cechy światłowodu.
46