UTP




BODY {
SCROLLBAR-FACE-COLOR: black; SCROLLBAR-HIGHLIGHT-COLOR: black; SCROLLBAR-SHADOW-COLOR: green; SCROLLBAR-ARROW-COLOR: green; SCROLLBAR-BASE-COLOR: green
}
A {
FONT-SIZE: 10pt; FONT-STYLE: italic; FONT-FAMILY: Arial CE, Arial, Helvetica; TEXT-DECORATION: none
}
.arial {
FONT-WEIGHT: normal; FONT-SIZE: 10pt; COLOR: white; FONT-FAMILY: Arial CE, Arial, Helvetica
}
.arialB {
FONT-WEIGHT: bold; FONT-SIZE: 9pt; COLOR: white; FONT-FAMILY: Tahoma, Verdana, Arial CE, Arial, Helvetica
}
.times {
FONT-WEIGHT: normal; FONT-SIZE: 11pt; COLOR: white; FONT-FAMILY: Times New Roman, Courier New
}
TD {
FONT-WEIGHT: normal; FONT-SIZE: 10pt; BORDER-LEFT-COLOR: gray; BORDER-BOTTOM-COLOR: gray; COLOR: white; BORDER-TOP-COLOR: gray; FONT-FAMILY: Arial CE, Arial, Helvetica; BORDER-RIGHT-COLOR: gray
}
TH {
FONT-WEIGHT: normal; FONT-SIZE: 10pt; BORDER-LEFT-COLOR: gray; BACKGROUND: #003a59; BORDER-BOTTOM-COLOR: gray; COLOR: white; BORDER-TOP-COLOR: gray; FONT-FAMILY: Arial CE, Arial, Helvetica; BORDER-RIGHT-COLOR: gray
}
A:hover {
COLOR: #269fe1; TEXT-DECORATION: underline
}




Sieci oparte na kablu UTP


Obecnie sieci oparte na skrętce nie ekranowanej są najczęściej stosowanym
środkiem transmisji danych. Używa się jej zarówno w zastosowaniach amatorskich
jak i w poważnych przedsięwzięciach. Swoją popularność zawdzięcza przede
wszystkim, modularnej budowie, niskiej awaryjności oraz bardzo korzystnemu
współczynnikowi możliwości do ceny. Szczególnie ta ostatnia cecha skłania do
coraz częstszego stosowania w prywatnych sieciach LAN.

Zalety sieci UTP

Posiada bardzo korzystny stosunek możliwości do ceny.
Jest prosta w montażu.
Charakteryzuje się duża przepustowością - do 1000Mb/s.
Łatwa diagnoza usterki.
Daje duże możliwości rozbudowy (modularna budowa).
Awaria kabla w jednym miejscu nie unieruchamia całej sieci.
Wady sieci UTP

Jest nieco droższa niż sieć BNC.
Konieczność zakupu HUB-a.
Mała odporność na zakłócenia środowiska (w wersji nie ekranowanej, nie
dotyczy FTP i STP).
Niska odporność na uszkodzenia mechaniczne.
Maksymalna odległość od koncentratora wynosi jedyne 100m.
Oto dwa najczęściej stosowane standardy sieci UTP:

10 Base-T - Najpopularniejszy obecnie standard. Opiera się on na
topologii gwiazdy, do łączenia komputerów używa się nie ekranowanego kabla
skręcanego (podobny do kabla telefonicznego) kategorii CAT-3 firmy IBM (lub
kompatybilnego DIV firmy AT&T). Maksymalna długość kabla w jakichkolwiek
połączeniach wynosi 100m. Jako złącznika używa się ośmiopozycyjne wtyczki
RJ-45, nie mylić z telefoniczną RJ-11. Maksymalna osiągalna przepustowość
sieci mieści się w granicach 10Mb/s.

100Base-TX Jest to szybsza modyfikacja wyżej wymienionego
standardu. Łatwo wywnioskować iż różni się maksymalną przepustowością sieci, w
tym przypadku jest to "zawrotne" 100Mb/s. Aby sieć mogła pracować z taką
szybkością należy zastosować lepsze kable CAT-5 oraz HUB-y i karty sieciowe
umożliwiające pracę z opisywanym standardem. Bardzo podobnym standardem
jest 100Base-T4 rożni się on tym, iż używamy 4 a nie 2 pary wewnętrznych
przewodów skręcanych oraz w konsekwencji samym ułożeniem przewodów we wtyczce.
Kolejne parametry podobne.
W 1999 roku został ustalony standard 1000Base-T, pozwala on osiągnąć
transfer rzędu 1Gb/s i 2Gb/s w trybie Full-Duplex (pozostałe wartości jak przy
100Base-T4). Co prawda nie jest jeszcze stosowany w sieciach amatorskich lecz
za 5 lat to kto wie?
Sieć 10Base-T, 100Base-TX

W 1990 roku wprowadzono standard sieci 10Base-T określanej normą IEEE 802.3i.
Co prawda sieć ta nie rozwijała żadnych zawrotnych prędkości, aczkolwiek
umożliwiała przy niewielkich kosztach podłączyć durzą ilość komputerów
znajdujących się blisko siebie, nadając się w ten sposób świetnie do biur,
urzędów i wszelkich instalacji zamkniętych. Poza tym w wielu przypadkach,
pozwala zaoszczędzić naprawdę dużo kabla. Bardzo dobre efekty uzyskuje się łącząc technologię UTP z kablem
koncentrycznym lub światłowodem, gdzie rdzeń sieci stanowi np. światłowód
(pozwalający osiągnąć dużą przepustowość i długość sieci) a do przyłączania
stacji roboczych wykorzystujemy już skrętkę. Ten rodzaj mieszanej pajęczyny jest
dziś najchętniej stosowany we wszystkich zastosowaniach.
Sieć UTP buduje się w oparciu o topologię gwiazdy (zob. rys. powyżej),
co oznacza że wszystkie kable biegnące od stacji roboczych spotykają się w
jednym centralnie położonym elemencie aktywnym zapewniającym wymianę sygnałów
pomiędzy poszczególnymi urządzeniami w sieci. Taki układ posiada bardzo ważną
cechę, mianowicie pozwala na pracę LAN-u nawet w przypadku uszkodzenia jednego z
kabli. Do przyłączania stacji roboczych do koncentratora stosuje się
czteroparowy kabel skręcany zakończony z obu stron wtykiem RJ-45 (zob. rys. z
prawej), do złudzenia przypominający telefoniczny RJ-11.
Przewód skręcany składa się z zewnętrznej izolacji, w niej znajdują się cztery
pary skręconych ze sobą przewodów transmisyjnych (także w izolacji). Dla
odróżnienia "pokolorowano" je na różne kolory, jeden z kabli (w parze) odznacza
się jednolitym kolorem a drugi posiada dodatkowo biały pasek. Oto one (w/g
IBM):



biało-pomarańczowy

pomarańczowy

biało-zielony
niebieski
biało-niebieski

zielony
biało-brązowy
brązowy Przewody transmisyjne zaznaczono wytłuszczeniem, pozostałe
nie są używane (tzn. są tylko dla ozdoby, cóż za marnotrawstwo :)?), co wcale
nie oznacza, że trzeba je obcinać, usuwać lub w jakikolwiek inny sposób
wykorzystywać. Takie działania mogą tylko spowodować nieprawidłowe działanie
sieci.
W sieciach 10Base-T i 100Base-TX stosuje się dwa typy podłączeń końcówek
RJ-45:

Zgodne (proste) - wszystkie kabelki wewnątrz przewodu podłączamy do
wtyków w następujący sposób: styk pierwszy we wtyczce pierwszej do styku
pierwszego we wtyczce drugiej, 2 do 2, 3 do 3, itd.

Krzyżowe - w tym połączeniu dwie pary wewnętrznych przewodów są
zamienione ze sobą (1-3, 2-6). Tak powstały kabelek nazywa się
cross-over. Oto schematy owych połączeń (dot. 10Base-T i
100Base-TX)






Wtyczka 1

Nr

Kolor przewodu

Nr

Wtyczka 2


Odbiór +

1

Biało - Pomarańczowy

1

Transmisja +


Odbiór -

2

Pomarańczowy

2

Transmisja -


Transmisja +

3

Biało - Zielony

3

Odbiór +


(nie używane)

4

Niebieski

4

(nie używane)


(nie używane)

5

Biało - Niebieski

5

(nie używane)


Transmisja -

6

Zielony

6

Odbiór -


(nie używane)

7

Biało - Brązowy

7

(nie używane)


(nie używane)

8

Brązowy

8

(nie używane)Schemat kabla o końcówkach
połączonych zgodnie





Wtyczka 1

Nr

Kolor przewodu

Nr

Wtyczka 2


Odbiór +

1

Biało - Pomarańczowy

3

Transmisja +


Odbiór -

2

Pomarańczowy

6

Transmisja -


Transmisja +

3

Biało - Zielony

1

Odbiór +


(nie używane)

4

Niebieski

7

(nie używane)


(nie używane)

5

Biało - Niebieski

8

(nie używane)


Transmisja -

6

Zielony

2

Odbiór -


(nie używane)

7

Biało - Brązowy

4

(nie używane)


(nie używane)

8

Brązowy

5

(nie używane)Schemat kabla o końcówkach
połączonych krzyżowo
... i jeszcze jeden
schemat, jeśli ktoś nie lubi tabelek


Rodzaje połączeń w sieciach UTP






Legenda

K
komputer

---
kabel zgodny

===  
kabel crossover  

(( ))
urz. siecioweKarta sieciowa -
Koncentrator - Jest to najważniejsze połączenie. Za jego pomocą przyłącza
się komputer do centralnie położonego urządzenia sieciowego, które to
umożliwia przesył pakietów do innych stacji roboczych. Stosuje się tu
połączenie zgodne. (1 do 1, 2 do 2, ...). Maksymalna odległość pomiędzy HUB-em
a komputerem wynosi podobnie jak we wszystkich innych połączeniach z
wykorzystaniem skrętki 100 metrów. K
|
K---((HUB))---K
|
K

Karta sieciowa - Karta sieciowa - Specyfikacja UTP pozwalają
podłączyć ze sobą dwa i tylko dwa komputery bez użycia HUB-a. Do tego
połączenia stosuje się (podobnie jak przy łączeniu HUB-ów) kabelek krzyżowy
(cross-over)
K===========K }maks 100m

Koncentrator - Koncentrator - Koncentratory można łączyć w celu
zwiększenia liczby dostępnych portów przyłączeniowych lub aby poszerzyć zasięg
sieci. Należy pamiętać iż max odległość pomiędzy koncentratorami wynosi
również 100m. Użyć tu można kabla cross-over wpiętego do dowolnego portu HUB-a
lub zwykłego zgodnego przewodu pod warunkiem iż HUB posiada stosowny port
up-link, umożliwiający wewnętrzne krzyżowanie. Wtedy wystarczy umieścić zgodny
kabel w owym porcie i nacisnąć przycisk X - cross
K K
| |
K---((HUB))===((HUB))---K
| |
K K
połączenie z zastosowaniem kabla cross-over K K
| |
K---((HUB))---((HUB))---K
| |
K K
połączenie z zastosowaniem portu up-link Łącząc w powyżej
podany sposób koncentratory powstaje pewnego rodzaju "segment" sieci, czyli tzw.
domena kolizji. Ilość koncentratorów w owym segmencie warunkuje opóźnienie w
propagacji pakietów z jednego końca segmentu do drugiego oraz w konsekwencji
ilość tą ogranicza czas trwania odstępu między-ramkowego. Zasadniczo przyjmuje
się iż bezpieczną granicą są 4 (słownie cztery) HUB-y połączone kaskadowo (czyli
jeden za drugim) dla sieci 10Base-T. Inaczej mówiąc skrajnie oddalone od siebie
komputery nie powinny być połączone przez więcej niż 4 hub-y. W przypadku
konstrukcji 100Base-TX jest to max 1 HUB klasy I (pierwszej) lub max 2 HUB-y
klasy II (drugiej). Aby połączyć ze sobą więcej urządzeń (HUB-ów) można
zastosować Switch (Przełącznik) lub Router, dzieląc w ten sposób ją na kilka
segmentów. Należy przy tym uważać aby promień sieci nie był większy niż 1 km
(choć Wam chyba to nie grozi) dla sieci 10Mb/s. Przy prędkości 100Mbit/s norma
dopuszcza promień 100m. Kolejną barierą jest ilość Przełączników połączonych
kaskadowo - wynosi ona 7 urządzeń. Przy dalszej rozbudowie sieci należy
wykorzystywać Router-y - tu nie ma praktycznie żadnych ograniczeń ilościowych. K K K K K
| | | | |
K---((HUB))---((HUB))---((Przełącznik))---((HUB))---((HUB))---K
| | | | |
K K K---((HUB)) ((HUB)) K
| |
K K

budowa 4-segmentowej sieci z zastosowaniem przełącznika

Co trzeba mieć

Aby zbudować prostą sieć 10Base-T lub 100Base-TX należy się zaopatrzyć w
następujące komponenty:

Karta Jeśli chodzie o sieci UTP nie należy się zbytnio rozpędzać z
wydawaniem pieniędzy, ważne jest tylko aby karta był kompatybilna z
obowiązującymi standardami, posiadała gniazdko RJ-45 oraz współpracowała z
wybranym przez nas standardem. Można także zwrócić uwagę na obsługę trybu
full-duplex co umożliwi przesył danych z dwa razy większą prędkością (ta opcja
zazwyczaj występuje w kartach 100Mb/s (co daje 200Mb/s) w dziesiątkach
rzadziej). Oczywiście inne są karty dla 10Base-T oraz dla 100Base-TX.
Sieiciówki pracujące z prędkością 10Mb/s dostępne są w wersjach z jednym
złączem RJ-45 oraz w tzw. wersji combo (BNC+RJ-45), należy tu zaznaczyć iż
adapter umożliwia pracę tylko i wyłącznie w jednym z wyżej wymienionych
standardów - żadnych przeplatanek. Jeśli chodzi o ich ceny to rozpoczynają się
od 40zł dochodząc aż do 300zł w bardziej zaawansowanych modelach. Szybsza
modyfikacja (100Base-TX) - fast-ethernet zezwala na pracę zarówno w sieciach o
przepustowości 10Mb/s jak i 100Mb/s, jednak jest znacznie droższa od swojego
poprzednika. Najtańsze modele można dostać już od 70zł. Adaptery z wyższych
półek, przeznaczone do serwerów mogą nawet kosztować 400zł. W sieciach
amatorskich standard ten (fast-ethernet) jest jednak niezwykle rzadko używany.


Kabel należy zakupić w ilości przekraczającej o 15% wymierzoną
uprzednio odległość. W ten sposób zabezpieczamy się przed koniecznością jego
późniejszego dokupywania (już nie po hurtowych cenach). Powinna to być
cztero-parowa skrętka nie ekranowana zgodna ze standardem 10(100)Base-T(X)
najlepiej kategorii piątej, cena ok. 450zł/305 metrów. Klasy trzeciej i
niższych nie polecam ze względu na o wiele gorsze parametry elektryczne. Poza
tym zakup lepszego kabla pozwala w łatwy sposób przejść na większą prędkość
sieci. Na tą decyzję może wpłynąć "niewielka" różnica w cenie obu przewodów.
Kabel nie ekranowany jest przeznaczony do instalacji wewnętrznych i raczej nie
powinno się go używać do łączenia budynków. Do tego celu stosuje się specjalny
ekranowany kabel FTP lub podwójnie ekranowany STP niewrażliwy na
większość zakłóceń i bardziej odporny mechanicznie. Niestety jego cena jest do
dwuch razy wyższa od nie ekranowanej wersji.

Wtyczki Tu nie ma co się zbytnio rozpisywać, po prostu należy kupić
wyki RJ-45 w ilości dwa razy większej od liczby odcinków kabla łączących
poszczególne urządzenia w sieci, plus klika na zapas.

Koncentrator Jest to najważniejsze urządzenie w sieci, od jego
jakości zależeć będzie przyszły transfer, oraz komfort pracy. Uprzednio
zaoszczędzone pieniądze na kratach sieciowych polecam "władować" właśnie w to
urządzenie. Interesować będą nas dwa typy HUB-ów: o przepustowości 10 i
100Mb/s. Należy zakupić urządzenia o większej liczbie portów przyłączeniowych
niż to konieczne, biorąc pod uwagę przyszły rozrost sieci. Dziesiątki często
posiadają złącze BNC dzięki niemu można połączyć sieć UTP z 10Base-2-ką.
Należy także sprawdzić czy koncentrator posiada port up-link pozwalający w
łatwy sposób połączyć dwa takie urządzenia. Jeśli chodzi o urządzenia
fast-ethernetowe to występują one w dwóch rodzajach 10/100 i 100. Jak się
łatwo domyślić te pierwsze pozwalają na pracę w obu standardach a setki tylko
i wyłącznie z prędkością 100Mb/s. Przy zakupie HUB-ów typu 10/100 należy
zwrócić uwagę czy umożliwiają jednoczesną pracę z oboma dostępnymi
prędkościami, w innym przypadku nawet gdy jeden komputer pracuje z niższą
przepustowością cała sieć zwolni do 10Mb/s, rozwiązanie to jest droższe lecz
na pewno się opłaci. Jeśli chodzi o ceny to najtańszy czteroportowy HUB 10Mb/s
kosztuje ok. 150 zł. Za podobne urządzenie pracujące z 10 razy wyższą
prędkością przyjdzie nam zapłacić ok. 400zł. Jest więc w czym wybierać!

Zaciskarka to urządzenie jest niestety niezbędne przy budowie
każdej sieci opartej na skrętce. Pozwala zacisnąć wtyki RJ-45 na kablu.
Droższe modele potrafią także odpowiednio przycinać kabel. Owa zabawka
kosztuje od 100-200zł.
* ceny podane w tym artykule są przybliżone, ostatnio sprawdzałem je w
styczniu 2001r.
Instalacja

Instalacja okablowania w sieciach UTP jest nieco bardziej skomplikowana i
uciążliwa niż budowa sieci 10Base-2. Należy przeznaczyć na ten proces więcej
czasu (i kasy) i co najważniejsze wszystkie poniżej opisane czynności wykonywać
szczególnie dokładnie i ostrożnie. Pozwoli to zaoszczędzić czas na późniejszym
sprawdzaniu sieci, oraz gwarantuje poprawne działanie LAN-u.
Po zainstalowaniu w komputerach kart sieciowych i rozmieszczeniu kabli oraz
koncentratorów można przystąpić do instalacji wtyczek modularnych typu RJ-45.
Każdy kabel powinien być zakończony z obu stron właśnie taką wtyczką (mimo
wszystko nie zawsze jest to takie oczywiste jak by się wydawało :-)).







Ay zainstalować wtyczkę na kablu należy:

Przyciąć końcówkę kabla tak aby była prostopadła do obrysu przewodu i aby
wszystkie osiem składowych przewodów transmisyjnych miało równą długość.
Kolejnym krokiem jest usunięcie (zazwyczaj szarej) izolacji zewnętrznej na
długości około 1 cm. Należy przy tym uważać aby nie uszkodzić żadnego z
wewnętrznych (kolorowych) przewodów transmisyjnych.
Teraz należy umieścić we wtyczce kabelki w żądanej kolejności (zależnie
czy ma to być kabel cross-over czy zgodny). Upewnijcie się że weszły głęboko
do złącznika i żaden z nich nie wystaje.
Ostatnim już krokiem jest zamieszczenie tak przygotowanej RJ-45 w
zaciskarce (obciskarce czy szczypcach zaciskowych różnie to zwał ale chodzi o
to samo urządzenie) i ściśnięcie szczypiec co spowoduje przebicie przewodów
blaszkami i zaciśnięcie go we wtyczce. (chyba nie muszę pisać jak się wyjmuje
złącznik z zaciskarki)
Uwaga wtyk RJ-45 może zostać użyty (zaciśnięty) tylko raz, po jego
demontażu nadaje się tylko do śmieci. Należy teraz sprawdzić czy
przewody zostały prawidłowo zaciśnięte. I umieścić wtyczkę w docelowym
urządzeniu. Bardzo ważną sprawą jest to aby budować sieć segmentarycznie
(ciekawe czy takie słowo istnieje :-)). Oznacza to iż najpierw łączymy 2
urządzenia sieciowe sprawdzamy czy działają, dalej podłączamy trzecie sprawdzamy
jeśli wszystko gra (lampki świecą i mrugają radośnie) instalujemy kolejne
komponenty.
Ściskanie
złącznika modularnego.

Jak to robią profesjonaliści

Wyżej przedstawiony schemat łączenia elementów aktywnych stosowany jest w
sieciach amatorskich, gdzie wszystkie połączenia wykonuje się na stałe. We
większych konstrukcjach budowanych w firmach, akademikach itd., używa się nieco
inną metodę przyłączania stacji roboczych do koncentratorów. Mianowicie przewód
ten składa się z trzech odcinków.

Pierwszy odcinek tworzy kabel krosowy. Łączy on koncentrator z gniazdkiem
lub panelem krosowym (panel krosowy to taka metalowa listwa 12-48 gniazdkami
połączonymi z HUB-em). Przewód ten wykonywany jest z cieniutkich niewrażliwych
na zginanie linek pokrytych elastyczną koszulką. Jego długość nie przekracza
50 cm.
Do owego gniazdka lub panelu przyłącza się najważniejszy element czyli
przewód trasowy. Zakończony jest on z obu stron gniazdkiem RJ-45 (lub wtyczką
i gniazdkiem w przypadku zastosowania panelu krosowego). Charakteryzuje się on
większą wytrzymałością do przewodu krosowego oraz mniejszą wrażliwością na
zakłócenia lecz nie pozwala na tak częste zginanie. Kabel ten prowadzimy do
pomieszczenia z komputerem i mocujemy w ścianie podobnie jak gniazdko
telefoniczne.
Ostatnim już odcinkiem jest tak zwany kabel przyłączeniowy. Łączy on kartę
sieciową z umieszczonym w ścianie gniazdem RJ-45. Charakteryzuje się on takimi
samymi parametrami jak kabel krosowy a różni go maksymalna długość wynosząca 7
m.
W przypadku niewielkich odległości (powiedzmy do 10 m) można pominąć kabel
krosowy i trasowy. {Karta }
{ }x---------x================x---------xHUB
{Sieciowa}

przyłączeniowy trasowy krosowy

x wtyczka/gniazdko
schemat kabla łączącego elementy aktywne w sieci
W sieciach amatorskich zazwyczaj pomija się odcinki krosowe i przyłączeniowe
na rzecz kabla trasowego. Taka konstrukcja w zupełności wystarcza w przypadku
stosowania skrętki nie ekranowanej, niemniej jednak w wypadku budowy odcinka z
wykorzystaniem ekranowanego kabla STP lub FTP zaleca się użyć także pozostałe
dwa odcinki oraz specjalne złącza RJ-45 dostosowane do ekranowanej wersji kabla.



Część ilustracji zaciągnięta z serwisów Gallegher, LAN Zone i z Projektu sieci
osiedlowej II