Комп’ютерні мережі

Крім розглянутих вище, широко застосовуються так звані гибридні мережні топології: “зірка-шина”, “зірка-кільце”, “зірка-зірка”, “дерево”, які є розвитком  “зірки”, та ін..

 

 

Таблиця 1.1. Категорії та класи кабелів

Тип кабеля “скручена пара”

 

Цей тип кабелю є найдешевшим і найпоширенішим. Він містить дві або більше пари провідників. В кожній парі провідники  скручені один з одним по всій довжині кабеля. Скручування дозволяє підвищити завадостійкість кабеля і зменшити вплив сигналу в кожній парі на всі інші. Максимальна відстань передавання  при його використанні  1.5-2.0 км, а максимальна швидкість- 1.2 Гбіт/с. Тривалість поширення сигналу 8-12 нс/м . Загасання сигналу 12-28 Дб на 100 м на частоті 10 МГц.

Найбільш популярним видом середовища передачі даних на невеликі відстані (до 100 м) стає неекранована скручена пара ( UTP ), що включена практично в усі сучасні стандарти і технології локальних мереж і забезпечує пропускну здатність до 100 Мб/с (на кабелях категорії 5) 

Екранована скручена пара суттєво дорожча неекранованої, але забезпечує кращу електромагнітну сумісність кабельної системи з джерелами і приймачами сигналів, та забезпечує менший рівень випромінювання в навколишнє середовище ( показник ЕМІ- Electromagnetic Interference ). Використовують фольговану (FTP), та екрановану ( STP) скручені пари та їх комбінації.

Все ж таки всі види скручених пар мають гірший захист від завад, ніж у коаксіальному кабелі.

Таблиця 1.2. Порівняльні характеристики скручених пар

 

Згідно європейського стандарту мережне обладнання в промислових умовах повинно мати випромінювання до 40 Дб на відстані 10 м, а для комерційних та непромислових умов експлуатації – до 30 Дб ( показник ЕМІ).

 

 

Коаксіальний кабель складається із центрального провідника (одно-  або багатожильного), покритого шаром полімерного ізолятора, поверх якого розташований інший провідник - екран.  Екран являє собою плетіння з мідного проводу або фольги,  обгорнених  навколо  ізолятора . У високоякісних кабелях присутні і плетіння і фольга. Коаксіальний кабель забезпечує більш високу завадостійкість у порівнянні із скрученою парою, але він значно дорожчий. Існують різні види коаксіальних кабелів. При установці мережі необхідно вибирати кабель у точній відповідності із специфікацією на обладнання.

 За техніко-експлуатаційними характеристиками розрізняють широко- та вузькосмугові  коаксіальні кабелі. Широкосмугові коаксіальні кабелі мають швидкість передавання сигналу 300-500 Мбіт/с, загасання сигналу на частоті 100 МГц – до 7 Дб на 100 м. Погонна затримка поширення сигналів – 2-5 нс/м. Вузькосмугові коаксіальні кабелі мають швидкість  передавання до 50 Мбіт/с, загасання сигналів на частоті 10 МГц - 4 Дб на 100м , а інші параметри аналогічні. Довжина коаксіального кабеля в мережі переважно визначається загасанням сигналу. Якщо сигнал загасає дуже сильно, то використовують повторювач, який його поновлює.

 

 

 В оптоволоконних кабелях сигнали передаються у вигляді мо- дульованих світлових імпульсів. У якості світловода виступає тонкий скляний циліндр. Довкола нього – скляна оболонка з великим коефіцієнтом переломлення. Усе це знаходиться під зовнішньою полівінілхлоридною оболонкою. Зверху може знаходитися броньоване плетіння зі сталі, чи пластику. Чим кабель краще захищений, тим він товстіший, і з ним складніше працювати. Останнім часом все ширше використовують прозорі пластикові волокна.

 Оптоволоконні кабелі поділяються на 2 види – одномодові і багатомодові.

 В одномодовому кабелі товщина внутрішньої жили дорівнює довжині хвилі світлового сигналу (~10мкм), ослаблення сигналу незначне. Для генерації світла використовуються напівпровідникові лазери. Теоретично можлива максимальна швидкість передавання доходить до 200 Гбіт/с, а відстань передачі до 110 км.

 У багатомодовому кабелі декілька жил, є можливість одночасно посилати кілька потоків даних. Відстань передачі до 2-3 км.

 Сигнал в оптоволокні майже не загасає і не спотворюється. Немає залежності і від електромагнітних перешкод. Оптоволоконні кабелі в основномувикористовуютьприствореннімагістральних  ліній зв’язку комп’ютерних мереж.

 

 

Повторювачі (Repeaters)

Для побудови найпростішої односегментної мережі досить мати мережні адаптери і кабель відповідного типу. Але навіть у цьому простому випадку часто використовуються додаткові пристрої - повторювачі сигналів (repeaters), які дозволяють подолати обмеження на максимальну довжину кабельного сегмента.

 Основна функція повторювача - одержавши дані на одному із своїх портів негайно перенаправляти (forward) їх на інші порти. У процесі передачі даних на інші порти дані  формуються заново, щоб виключити будь-які відхилення, що могли виникнути під час руху сигналу від джерела. 

 Повторювачі також можуть виконувати функцію, названу "поділ". Якщо визначено велику кількість колізій, що відбуваються на одному з портів повторювача, останній робить висновок, що відбулася аварія на сегменті,  підключеному до цього порту, і ізолює такий сегмент від іншої мережі. Функція “поділ”, таким чином, запобігає поширенню помилок в одному сегменті на всю мережу.

 

Концентратори (Hubs)

Багатопортовий повторювач часто називають концентратором (hub, concentrator), тому  що даний пристрій реалізує не тільки функцію повторення сигналів, але і функції об'єднання комп'ютерів та окремих сегментів в  мережу. Практично в усіх сучасних мережних стандартах концентратор є необхідним елементом.

Концентратори утворюють з окремих фізичних відрізків кабеля загальне середовище передачі даних - логічний сегмент. Логічний сегмент також називають доменом колізій.

Конструкцію концентраторів визначає їх область застосування. Концентратори робочих груп найчастіше випускаються як пристрої з фіксованою кількістю портів, корпоративні концентратори – як модульні пристрої на основі шасі, а концентратори відділів можуть мати стекову конструкцію . Такий розподіл не є жорстким  і в якості корпоративного