Kable sieciowe, Pedagogika UŚ, Licencjat 2010-2013, II rok - semestr zimowy, Bezpieczeństwo sieciowe 1


Kable sieciowe

Skrętka (ang. twisted-pair wire) - rodzaj kabla sygnałowego służącego do przesyłania informacji, który zbudowany jest z jednej lub więcej par skręconych z sobą przewodów miedzianych, przy czym każda z par posiada inną długość skręcenia w celu obniżenia zakłóceń wzajemnych, zwanych przesłuchami. Skręcenie przewodów powoduje równocześnie zawężenie pasma transmisyjnego.
Wyróżnia się skrętkę nieekranowaną (U/UTP), ekranowaną folią (posiadającą dodatkowe płaszcze z folii) (F/UTP i U/FTP) oraz metalowej siatki (SF/UTP, S/FUTP i SF/FTP). Zastosowanie skrętki to łącza telekomunikacyjne oraz sieci komputerowe, obecnie najczęściej wykorzystywana jest w telefoniiEthernet. Skrętka ma zastosowanie zarówno do przesyłania danych w postaci analogowej jak i cyfrowej. analogowej oraz w sieciach
Rodzaje skrętki
Norma ISO/IEC 11801:2002 opisuje sposób oznaczania kabli. Norma mówi, że kable powinny posiadać opis w składni xx/yyTP, gdzie yy-opisuje pojedynczą parę kabla (np. UTP - para nieekranowana), a oznaczenie xx odnosi się do całości kabla.
Przyjmowane przez xx i yy oznaczenia to:

Spotykane konstrukcje kabli

Elektryczne parametry skrętki

Kategorie skrętki

Kategorie skrętki wg europejskiej normy EN 50171:

Parametry skrętki

Źródło transmisji: elektryczne;

Współpracujące topologie: 10 Mb, 100 Mb i 1 Gb Ethernet, CDDI, ATM;

Maksymalna długość kabla: 100 m;

Minimalna długość kabla: 0,5 m;

Minimalna liczba stacji: 2 na kabel;

Maksymalna liczba stacji: 1024 na segment;

Maksymalna liczba segmentów, dla 10 Mb: 5 powtórzonych segmentów, z których tylko 3 są wypełnione, dla 100Tx i 1 Gb: 2 powtórzone segmenty;

Maksymalna średnica sieci: dla 100 Mb - 205 m, dla 10 Mb - ok. 2000 m;

Maksymalna całkowita długość segmentu: 100 m.

Końcówka RJ-45
Skrętka to cztery pary przewodów (8 żyłek) skręconych względem siebie w parach (stąd jej nazwa). Parę stanowi żyła w litym kolorze (pomarańczowy, zielony, niebieski i brązowy) oraz biało-kolorowe (biało-pomarańczowy, biało-zielony, biało-niebieski, biało-brązowy). Skręcenie przewodów w parze ogranicza ich promieniowanie na zewnątrz, wzajemne przesłuchy z innych par oraz zakłócenia zewnętrzne.
Przyjęło się, aby poszczególne kabelki układać we wtyczce następującej kolejności:

  1. biało-pomarańczowy;

  2. pomarańczowy;

  3. biało-zielony;

  4. niebieski;

  5. biało-niebieski;

  6. zielony;

  7. biało-brązowy;

  8. brązowy.

Zgodne ułożenie kabli zapewni poprawną transmisję zarówno z prędkością 10 Mbps, 100 Mbps oraz 1000 Mbps (zakładając, że kabel jest odpowiedniej kategorii). Według podanego powyżej schematu wykonuje się obie końcówki. Kabel UTP 5 można poznać po oznaczeniach na kablu. Przykładowo: "UTP cat. 5e".
Kabel z przeplotem (skrosowany, krosowany) od zwykłego różni się ułożeniem przewodów w jednej z końcówek. W jednej przewody ułożone są według wcześniej wspomnianego schematu, natomiast w drugiej zamienia się linie transmisji i odbioru. W zależności od tego czy do transmisji używa się 2 lub 4 par (np. gigabit ethernet), zamieni:

2 pary:

  1. biało-zielony - transmisja;

  2. zielony - transmisja;

  3. biało-pomarańczowy - odbiór;

  4. niebieski - nie używany;

  5. biało-niebieski - nie używany;

  6. pomarańczowy - odbiór;

  7. biało-brązowy - nie używany;

  8. brązowy - nie używany.

4 pary:

  1. biało-zielony - transmisja;

  2. zielony - transmisja;

  3. biało-pomarańczowy - odbiór;

  4. biało-brązowy - transmisja;

  5. brązowy - transmisja.

  6. pomarańczowy - odbiór;

  7. niebieski - odbiór;

  8. biało-niebieski - odbiór;

Wiele obecnych przełączników sieciowych rozpoznaje kable z przeplotem i dostosowuje układ linii transmisja/odbiór. Użycie kabla skrosowanego na 2 parach w przypadku gigabit ethernetu prowadzi w wielu przełącznikach do przełączenia w tryb fast Ethernet.

złącze RJ-45

0x01 graphic
0x01 graphic

Kabel STP kategorii 5


0x01 graphic

Sieć oparta na skrętce  z odległą stacją.

Kabel koncentryczny (ang. coaxial cable) - przewód miedziany otoczony izolacją, wspólnym ekranem oraz zewnętrzną koszulką ochronną, wykorzystywany np. jako medium transmisyjne w sieciach Ethernet (np. 10BASE5) z szybkością do 10 Mb/s, w instalacjach antenowych do radia i telewizora, jak również w aparaturze pomiarowej. Typowy kabel koncentryczny ma impedancję falową 50 ω, choć w instalacjach antenowych powszechna jest wartość 75ω. Kabel koncentryczny jest najczęściej określany przez wojskowy numer specyfikacyjny rozpoczynający się od liter RG: np. RG-58A/U, RG-62/U, itd. Kable o różnych numerach RG mają różne charakterystyki fizyczne i elektryczne.

Do łączenia kabli koncentrycznych stosuje się złącza typu BNC, TNC, N, F, SMA, RP-SMA oraz inne. Złącza BNC niezbyt dobrze nadają się do wyższych częstotliwości ze względu na "przeciekanie" sygnału spowodowane brakiem gwintu w złączu.

0x01 graphic

Kabel koncentryczny:
1. przewód
2. izolacja wewnętrzna
3. oplot (ekran)
4. izolacja zewnętrzna.

Zastosowanie

Oprócz sieci komputerowych, krótki kabel koncentryczny znajduje zastosowanie w sprzęcie wideo, amatorskich urządzeniach krótkofalowych oraz w elektronicznych pomiarowych.

Długi kabel koncentryczny znajduje zastosowanie w sieciach radiowych i telewizyjnych, jednak jest wypierany przez światłowody, T1/E1 i łączność satelitarną. Wciąż używany jest do przenoszenia sygnałów telewizji kablowej.

Mikroskopijne kable koncentryczne używane są w urządzeniach użytkowych, wyposażeniu wojskowym oraz w ultradźwiękowych urządzeniach badawczych.

Kabel światłowodowy (ang. Optical fiber cable) - kabel zawierający jedno lub więcej włókien szklanychświatła. przewodzących impulsy

W telekomunikacji wykorzystuje się zwykle światło podczerwone. Kable utworzone z włókien szklanych są odporne na zakłócenia elektromagnetyczne i mają dużą przepustowość. Przy ich użyciu można osiągać szybkości przesyłania do 100 Gb/s (ok. 12,5 GB/s); najszybsze systemy światłowodowe mogą prowadzić sygnał rzędu kilku Tb/s. Kłopot konstrukcyjny sprawia tylko stosunkowo duży promień zgięcia światłowodu. Musi wynosić on kilka cali, aby było możliwe właściwe wewnętrzne odbijanie i rozchodzenie się światła, a samo włókno nie uległo uszkodzeniu.

Włókno światłowodowe jest z reguły pokryte warstwą polimeru. Jest to tak zwane pokrycie pierwotne, zabezpieczające włókno przed wpływem otoczenia. Włókno z pokryciem pierwotnym może być chronione przez kolejne warstwy. Utworzona w ten sposób konstrukcja nosi nazwę kabla światłowodowego.

Budowa

0x01 graphic

Budowa schematyczna (przekrój) światłowodowego kabla 8-żyłowego typu "luźna tuba".
a - zewnętrzna powłoka kabla
b - wzmocnienie, np. włókna aramidowe
c - uszczelnienie ośrodka
d - włóknina aramidowa lub żel higrofobowy
e- luźne tuby ze światłowodami, mogą być wypełnione żelem higrofobowym
f - światłowody

Struktura kabla światłowodowego zależy od planowanego rejonu instalacji, zasięgu i występujących zagrożeń.

Kategorie kabli

Kable światłowodowe dzieli się na dwie kategorie:

Klasyfikacja ta zależy od grubości włókna, a dokładniej rdzenia, wynikającej z ilości przesyłanych fal (modów) przez żyłę.

Krosowanie przewodów

Do prawidłowego działania kabla skrętkowego konieczne jest, aby pary przewodów były we właściwy sposób podłączone tak, aby powstające zakłócenia mogły się, znosić:

0x01 graphic

Kolejność podłączenia przewodów skrętki jest opisana dwoma normami EIA/TIA 568A oraz 568B. Dla połączenia komputera z koncentratorem lub przełącznikiem stosuje się, tzw. kabel prosty (straight-thru cable), który z obu stron podłączony jest tak samo wg standardu 568A lub 568B. Dla połączenia bezpośrednio dwóch komputerów bez pośrednictwa huba konieczna jest taka zamiana par przewodów, aby sygnał nadawany z jednej strony mógł być odbierany z drugiej. Ten kabel nosi nazwę, kabla krzyżowego (cross-over cable) i charakteryzuje się, tym, że jeden koniec podłączony jest wg standardu 568A zaś drugi 568B. Odpowiednikiem kabla krzyżowego w połączeniu dwóch hubów jest gniazdo UpLink. Przy połączeniu kaskadowo dwóch hubów kablem prostym jeden koniec kabla podłączamy do jednego z portów huba pierwszego, zaś drugi koniec podłączony musi być do huba drugiego do portu UpLink. Przy podłączeniu kablem krzyżowym dwóch hubów, oba końce kabla muszą być dołączone do portów zwykłych lub do portów UpLink. Port UpLink został wprowadzony po to, aby w połączeniach pomiędzy hubami uniknąć konieczności stosowania innego kabla niż we wszystkich innych połączeniach. Ze względu na swą funkcje,, port ten określany jest czasami terminem portu z wewnętrznym krzyżowaniem. Zarówno kable, gniazda, jak i przełączniki realizujące funkcje, krzyżowania powinny być dla odróżnienia oznaczone symbolem X.

Jeżeli połączenie wykonywane jest kablem prostym to zaleca się, stosowanie sekwencji 568A ze względu na to, że elementy sieciowe typu patchpanel lub gniazdo przyłączeniowe mają naniesione kody barwne przewodów tylko w standardzie 568A lub w obu tych standardach. Oczywiście dopuszczalne jest również stosowanie alternatywnej sekwencji 568B.

0x01 graphic

0x01 graphic


0x01 graphic

0x01 graphic
 

Kolejność przewodów wg standardu EIA/TIA 568A jest następująca:
1. biało-zielony
2. zielony
3. biało-pomarańczowy
4. niebieski
5. biało-niebieski
6. pomarańczowy
7. biało-brązowy
8. brązowy

0x01 graphic
 Kolejność przewodów wg standardu EIA/TIA 568B jest następująca:
1. biało-pomarańczowy
2. pomarańczowy
3. biało-zielony
4. niebieski
5. biało-niebieski
6. zielony
7. biało-brązowy
8. brązowy

0x01 graphic
 Pary oznaczane są następująco:
1. para niebieska
2. para pomarańczowa
3. para zielona
4. para brązowa

Przed włożeniem przewodów we wtyczkę,, zewnętrzna izolacja kabla UTP powinna zostać ściągnięta na odcinku około 12 mm, a następnie przewody powinny zostać wsunięte do oporu w podanej powyżej kolejności. Należy pamiętać, aby podczas montowania kabla w przyłączach gniazd nie dopuścić do rozkręcenia par przewodu na odcinku większym niż 13 mm gdyż może spowodować to zmniejszenie odporności na zakłócenia.

0x01 graphic
0x01 graphic
0x01 graphic

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 80-200zł
0x01 graphic

Światłowód - przezroczyste włókno (szklane lub wykonane z tworzyw sztucznych), w którym odbywa się propagacja światła.

Aby wyeliminować - lub, przynajmniej, znacząco ograniczyć - wypromieniowanie światła przez boczne powierzchnie światłowodu, stosuje się odpowiednio dobrany poprzeczny gradient współczynnika załamania światła. W najprostszym przypadku, gradient ten realizowany jest skokowo - wewnątrz światłowodu współczynnik załamania ma wartość wyższą, niż na zewnątrz; utrzymanie promieni światła w obrębie takiego światłowodu zachodzi na skutek całkowitego wewnętrznego odbicia. W przypadku, gdy współczynnik załamania maleje z odległością od osi światłowodu w sposób ciągły, mówimy o światłowodach gradientowych.

Kable światłowodowe przyłącza się bezpośrednio do karty sieciowej (jeśli posiada ona stosowne złącza) lub używając konwerter nośników. Z jednej strony konwertera podłącza się kabel światłowodowy a z drugiej np. skrętkę, łącząc w ten sposób obie technologie sieciowe. Często stosuje się tu Transceiver. Montuje się go w złączu AUI występującym w wielu starszych kartach sieciowych lub HUB-ach. Istnieją także koncentratory dedykowane specjalnie dla łącz światłowodowych.

Zasada działania
W zrozumieniu zasady działania światłowodu skokowego (a zatem sposobu utrzymania światła w jego wnętrzu), pomocne mogą być przedstawione tu rysunki, na których promienie światła biegną prostoliniowo, odbijając się od ścianek światłowodu. Światłowód gradientowy działa podobnie, lecz promienie - zamiast po odcinkach prostoliniowych, poruszają się po krzywoliniowych trajektoriach, utrzymywanych wewnątrz światłowodu przez ciągły gradient współczynnika załamania.

Takie wyobrażenie działania światłowodu jest jednak uproszczone - tym bardziej, im mniejsze rozmiary poprzeczne ma rozważany światłowód. W rzeczywistości, istotną rolę w działaniu światłowodu odgrywa dyfrakcja. Zamiast promieni światła (będących podstawą przybliżonej optyki geometrycznej) należy rozważać światło jako falę. Przybliżenie optyki geometrycznej jest sensowne jedynie dla światłowodów o dużych rozmiarach poprzecznych, traci natomiast sens, gdy rozmiar poprzeczny światłowodu staje się porównywalny z długością fali światła. Zjawiska falowe mają szczególnie duże znaczenie w przypadku światłowodów jednomodowych, w których ściśle dobiera się długość fali transmitowanego światła do kształtu i rozmiarów poprzecznych światłowodu.

Klasyfikacja
Światłowody są wykorzystywane jako elementy urządzeń optoelektronicznych, składniki optycznych układów zintegrowanych, media transmisji sygnałów na duże odległości, jak również do celów oświetleniowych. Światłowody mogą być klasyfikowane ze względu na ich geometrię (planarne, paskowe lub włókniste), strukturę modową (jednomodowe, wielomodowe), rozkład współczynnika załamania (skokowe i gradientowe) i rodzaj stosowanego materiału (szklane, plastikowe, półprzewodnikowe).

Światłowód warstwowy (planarny)

Schemat światłowodu warstwowego składającego się z trzech warstw o różnych współczynnikach załamania

Najprostszy światłowód warstwowy składa się z trzech warstw, z których środkowa ma wyższy współczynnik załamania, niż warstwy zewnętrzne. Światło jest uwięzione w tej warstwie na skutek całkowitego wewnętrznego odbicia, o ile kierunki rozchodzenia się promieni tworzą z płaszczyzną warstwy kąty mniejsze od kąta granicznego.

Światłowód paskowy

Światłowód paskowy powstaje, kiedy propagacja wiązki w warstwie zostaje ograniczona w dwóch kierunkach. Światłowody paskowe są wykorzystywane w układach fotoniki zintegrowanej i w laserach półprzewodnikowych. W układach fotoniki zintegrowanej służą do prowadzenia światła, tworząc bardziej rozbudowane struktury jak np. interferometr Macha-Zehndera lub złożone przyrządy jak multipleksery długości fali dla systemów WDM.

Światłowód włóknisty

(inne nazwy: włókno światłowodowe, włókno optyczne)

Schemat ilustrujący rozchodzenie się światła w wielomodowym światłowodzie włóknistym

Światłowód włóknisty to zazwyczaj falowód dielektryczny o przekroju kołowym, otoczony przez płaszcz z innego materiału dielektrycznego o mniejszym współczynniku załamania. Włókna światłowodowe wykonywane są najczęściej ze szkła krzemionkowego, czasem z innych szkieł lub z plastiku. Światłowody plastikowe są stosowane na krótkich odległościach.

Standardy światłowodów telekomunikacyjnych

Światłowody telekomunikacyjne produkowane są z uwzględnieniem szeregu norm, ułatwiających tworzenie systemów transmisji danych.
Do zakańczania światłowodów używa się tzw. pigtaili. Pigtail jest to krótki odcinek jednowłóknowego kabla zakończonego z jednej strony wtykiem (półzłączką). Wtyczki mogą być zakańczane w kilku standardach, przykładowo FC, SC, ST, E2000, F3000, LC, LX.5, MU. Końcówki różnią się standardem polerowania, a także tłumiennością wtrąceniową i odbiciową, związaną odpowiednio z możliwością niecentrycznego połączenia włókien (część światła przechodzi wówczas do płaszcza dołączonego światłowodu, zamiast do jego rdzenia) oraz odbiciem od płaszczyzn złącza w sytuacji, gdy nie są one ściśle dopasowane.
Patchcord to krótki odcinek jednowłóknowego kabla obustronnie zakończonego wtykiem służący do połączenia ze sobą urządzeń teletransmisyjnych z przełącznicą światłowodową lub dołączenia przyrządów pomiarowych.
Połączenia światłowodów
Spawanie mechaniczne (za pomocą szybkozłączek) polega na dosunięciu w kapilarze szybkozłączki odpowiednio wcześniej przygotowanych włókien tak, aby w przestrzeni kapilary szybkozłączki zaniknęła przerwa pomiędzy włóknami (metoda ta nadaje się do krótkich połączeń światłowodowych).

Spawanie światłowodów łukiem elektrycznym - to metoda trwałego łączenia światłowodów. Do spawania światłowodów służą spawarki światłowodowe, które spajają ze sobą włókna za pomocą łuku elektrycznego. Jakość spawów określają: tłumienność własna i wytrzymałość mechaniczna na rozciąganie.
Adaptery światłowodowe to elementy toru światłowodowego łączące ze sobą dwa złącza światłowodowe. Adaptery dzieli sie na wielomodowe i jednomodowe, które z kolei dzielą się na simplexowe, duplexowe i inne. Adaptery mogą łączyć ze sobą te same typy złącz (np. SC z SC lub FC z FC) i są to adaptery standardowe oraz różnego typu (np. SC z FC lub SC z ST) i są to adaptery hybrydowe.

Ciekawostka
Pierwszy w Polsce kabel światłowodowy został zaprojektowany i stworzony pod koniec lat 70. XX wieku przez pracowników naukowych Uniwersytetu Marii Skłodowskiej-Curie w Lublinie.
Wtyczka wielomodowego światłowodu w standardzie ST

Światłowód

0x01 graphic
Odbicia wiązki światła w światłowodzie
0x01 graphic
Włókno jednomodowego światłowodu dla fali dł. 1390/1410nm pozbawione kolejnych warstw płaszcza

0x01 graphic
Schemat światłowodu warstwowego składającego się z trzech warstw o różnych współczynnikach załamania



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Karta sieciowa, Pedagogika UŚ, Licencjat 2010-2013, II rok - semestr zimowy, Bezpieczeństwo sieciowe
back up acronis, Pedagogika UŚ, Licencjat 2010-2013, II rok - semestr zimowy, Bezpieczeństwo sieciow
29.11, Pedagogika UŚ, Licencjat 2010-2013, II rok - semestr zimowy, Bezpieczeństwo sieciowe 1
13.12, Pedagogika UŚ, Licencjat 2010-2013, II rok - semestr zimowy, Bezpieczeństwo sieciowe 1
sieci komp, Pedagogika UŚ, Licencjat 2010-2013, II rok - semestr zimowy, Bezpieczeństwo sieciowe 1
Nauczyciel przed komisją, Pedagogika UŚ, Licencjat 2010-2013, II rok - semestr zimowy, Pedagogika wc
Stopnie zawodowe - nauczyciel, Pedagogika UŚ, Licencjat 2010-2013, II rok - semestr zimowy, Pedagogi
socjologia wychowania - wykłady dr Bielska, Pedagogika UŚ, Licencjat 2010-2013, II rok - semestr zim
kontr z04, Pedagogika UŚ, Licencjat 2010-2013, II rok - semestr zimowy, Pedagogika wczesnoszkolna, A
Diagnoza - opis, Pedagogika UŚ, Licencjat 2010-2013, II rok - semestr zimowy, Diagnoza psychopedagog
pytania na egz wczesnoszkolna, Pedagogika UŚ, Licencjat 2010-2013, II rok - semestr zimowy, Pedagogi
kontr z06, Pedagogika UŚ, Licencjat 2010-2013, II rok - semestr zimowy, Pedagogika wczesnoszkolna, A
kontr z02, Pedagogika UŚ, Licencjat 2010-2013, II rok - semestr zimowy, Pedagogika wczesnoszkolna, A
kontr z07s1, Pedagogika UŚ, Licencjat 2010-2013, II rok - semestr zimowy, Pedagogika wczesnoszkolna,
Ocena dorobku zawodowego, Pedagogika UŚ, Licencjat 2010-2013, II rok - semestr zimowy, Pedagogika wc
PODSTAWY EDUKACJI MATEMATYCZNEJ - wykłady, Pedagogika UŚ, Licencjat 2010-2013, II rok - semestr zimo
Litera M, Pedagogika UŚ, Licencjat 2010-2013, II rok - semestr letni, Metodyka edukacji polonistyczn
Bałwan - scenariusz, Pedagogika UŚ, Licencjat 2010-2013, II rok - semestr letni, Metodyka edukacji p

więcej podobnych podstron