Опис мережевого обладнання

Мереже́ ве обла́ днання — пристрої, необхідні для роботи комп'ютерної мережі, наприклад: маршрутизатор, комутатор, концентратор, патч-панель та ін. Зазвичай розрізняють активне та пасивне мережеве обладнання.

Пасивне мережеве обладнання

під пасивним мережним устаткуванням мається на увазі обладнання, не наділене «інтелектуальними» особливостями. Наприклад — кабельна система: кабель (коаксіальний і кручена пара (UTP / STP)), вилка/розетка (RG58, RJ45, RJ11, GG45), повторювач (репітер), патч-панель, концентратор (хаб), балун для коаксіальних кабелів (RG-58) і т. д. Також, до пасивного обладнання можна віднести монтажні шафи і стійки, телекомунікаційні шафи. Монтажні шафи поділяють на: типові, спеціалізовані та антивандальні. За типом монтажу: настінні й долівкові та інші.

Активне мережеве обладнання

Під цією назвою мається на увазі устаткування, що має певні «інтелектуальні» можливості. Тобто маршрутизатор, комутатор, світч) і т. д. є активним мережним устаткуванням. Навпаки — повторювач (репітер) і концентратор (хаб) не є АМО, оскільки вони просто повторюють електричний сигнал для збільшення відстані з'єднання або топологічного розгалуження і нічого «інтелектуального» собою не являють. Але керовані комутатори відносяться до активного мережного обладнання, так як можуть бути наділені певними «інтелектуальними властивостями».

Опис кабелів

1)Коаксіа́ льний ка́ бель (від лат. со — «сумісно» та axis — «вісь») — електричний кабель із співвісними провідниками

Основне призначення коаксіального кабелю — передача сигналу в різних областях техніки:

-Системи зв’язку;

-Мовленнєві мережі;

-Комп’ютерні мережі;

-Антенно-фідерні системи;

-АСУ та інші виробничі та науково-дослідні технічні системи;

-Системи дистанційного управління, вимірювання та контролю;

-Системи сигналізації і автоматики;

-Системи об’єктивного контролю та відеоспостереження;

-Канали зв’язку різних радіоелектронних пристроїв мобільних об’єктів (суден, літальних апаратів тощо);

-Внутрішньоблокові і міжблочні зв’язку в складі радіоелектронної апаратури;

-Канали зв’язку у побутовій та аматорської техніці;

-Військова техніка та інші області спеціального застосування.

-Крім каналізації сигналу, відрізки кабелю можуть використовуватися і для інших цілей:

-Кабельні лінії затримки;

-Чвертьхвильові трансформатори;

-Симетрувальні та узгоджуючі пристрої;

-Фільтри і формувачі імпульсу

Конструкція

Сучасний кабель складається з центрального провідника, оточеного шаром діелектрика, зовнішня поверхня якого покрита обплетенням або фольгою (другим провідником) і захисною оболонкою з пластику, що захищає кабель від дії навколишнього середовища.

Основними параметрами коаксіального кабелю є: хвильовий опір, коефіцієнт стоячої хвилі (КСХ), втрати в кабелі, електрична міцність і стійкість до зовнішніх впливів.

КСХ характеризує ступінь узгодження лінії передачі високочастотної енергії (коаксіального кабелю) з навантаженням. Ідеальний випадок, коли опір навантаження одно хвильовому опору кабелю. (Фактично КСХ завжди більше 1).

Електрична міцність коаксіального кабелю обмежується допустимим струмом, що проходить через центральний провідник. Для радіостанцій з потужністю передавального пристрою 25 Вт допускається використовувати кабелі з діаметром центрального провідника не менше 1 мм.

В процесі експлуатації коаксіальний кабель насамперед піддається впливу вологи і з часом може значно погіршити свої характеристики. Найстійкішими в цьому відношенні є напівтверді кабелі, суцільна зовнішня оболонка яких мало схильна до корозії і забезпечує абсолютну герметичність.

2)Ви́ та, скру́ чена або кручé на па́ ра (англ. twisted pair) — вид мережевого кабелю, з однією або декількома парами ізольованих провідників, скручених між собою (з невеликою кількістю витків на одиницю довжини) для зменшення взаємних наведень при передачі сигналу і покритих пластиковою оболонкою. Використовується для побудови мереж у багатьох технологіях, наприклад, Ethernet, ARCNet і Token ring. Останнім часом, завдяки своїй дешевизні й легкості установки, є найпоширенішим для побудови локальних мереж.

Кабель приєднується до мережевих пристроїв за допомогою з'єднувача 8P8C.

Підтримує передачу даних на відстань до 100 метрів. На більших відстанях сигнал через загасання не розпізнається; якщо передача даних на більшу відстань все ж таки необхідна, потрібно скористатися повторювачем, або ж задіяти коаксіальний кабель

Категорії кабелю

Існує декілька категорій кабелю вита пара, які нумеруються від CAT1 до CAT7. Кабель вищої категорії зазвичай містить більше пар дротів і кожна пара має більше витків на одиницю довжини. Категорії неекранованої витої пари описуються в стандарті EIA/TIA 568 (Американський стандарт проводки в комерційних спорудах).

CAT1 — телефонний кабель, всього одна пара. В США використовувався раніше, і провідники були скручені між собою. Використовується тільки для передачі голосу або даних за допомогою модему.

CAT2 — старий тип кабелю з 2-х пар провідників, підтримував передачу даних на швидкостях до 4 Мбіт/с, використовувався в мережах token ring і ARCNet. Зараз іноді зустрічається в телефонних мережах.

CAT3 — 2-парний кабель, використовувався для побудові локальних мереж 10BASE-T і token ring, підтримує швидкість передачі даних тільки до 10 Мбіт/с. На відміну від попередніх двох, відповідає вимогам стандарту IEEE 802.3. Також дотепер зустрічається в телефонних мережах.

CAT4 — кабель складається з 4-х скручених пар, використовувався в мережах token ring, 10BASE-T, 10BASE-T4, швидкість передачі даних не перевищує 16 Мбіт/с, зараз не використовується.

САТ5 — 4-парний кабель, це і є те, що зазвичай називають кабель «вита пара». Завдяки високій швидкості передачі (до 100 Мбіт/с при використанні 2 пар і до 1000 Мбіт/с при використанні 4 пар) є найпоширенішим мережевим носієм, що використовується в комп'ютерних мережах дотепер. Для прокладки нових мереж користуються дещо вдосконаленим кабелем CAT5e, який краще пропускає високочастотні сигнали.

CAT6 — Застосовується в мережах Fast Ethernet і Gigabit Ethernet, складається з 4 пар провідників і здатний передавати дані на швидкості до 10000 Мбіт/с. Доданий до стандарту в червні 2002 року, пропускає сигнали частотою до 200МГц. Існує категорія CAT6е, в якій збільшена частота сигналу, що пропускається, до 500МГц. За даними IEEE, 70% встановлених мереж у 2004 році використовували кабель категорії CAT6, проте, можливо, це просто данина моді, бо й кабелі CAT5 і CAT5e цілком справляються в мережах 10GBASE-T.

CAT7 — Специфікація на цей тип кабелю поки що не затверджена, швидкість передачі даних — до 10000 Мбіт/с, частота сигналу, що пропускається, до 600–700 Мгц. Кабель цієї категорії екранований.

Застосування

Звита пара широко застосовується в мережевих технологіях і комунікаціях; кабелем категорії 6 замінюють коаксіальний кабель. Незважаючи на велику захищеність екранованої витої пари, вона не набула широкого поширення через складність в установці — необхідне заземлення і кабель, порівняно з неекранованою звитою парою, жорсткіший.

3)Оптоволокно́ або оптичне волокно — це технічний виріб, що складається з оптичного світловоду і захисних покриттів та маркуючої кольорової оболонки.

Оптичний світловод - є фізичним середовищем транспортування оптичного сигналу і складається із серцевини та оболонки, що мають різні величини показників заломлення. Завдяки явищу повного внутрішнього відбиття, надає змогу транспортувати оптичні сигнали (світло), які генеруються обладнанням, до якого підключене оптичне волокно.

Повний опис процесу розповсюдження світла по оптичному волоконному світловоду (ВС) дає хвильова електромагнітна теорія. Вона показує, що розповсюджуватись по волоконному світловоду можуть лише ті типи хвиль, що формують у поперечному перерізі ВС резонансну хвилю. Такі типи хвиль утворюють моди хвилеводу. Режим роботи ВС (одно - чи багатомодовий) визначається величиною нормованої частоти V.

Принцип роботи оптичного волокна

Структура

Структура типового одномодового волокна.

1. Серцевина: 8 µm діаметр

2. Оболонка: 125 µm діаметр

3. Буфер: 250 µm діаметр

4. Обшивка: 400 µm діаметр

Оптичний світловод — це циліндричний діелектричний хвилевід, що передає світло від одного до другого кінця усієї своєї довжини завдяки фізичному явищу повного внутрішнього відбиття. Світловод складається із серцевинного та оболонкового шару, які виготовленні із матеріалів, що забезпечують утримування світла всередині кабелю. Для забезпечення функціонування даної системи діелектриків, необхідно мати коефіцієнт заломлення серцевини більший, ніж оболонки. А також, границя двох середовищ може бути обривчастою, як у волокон зі сходинковим профілем серцевини, чи згладженою, як у волокон з градієнтним профілем серцевини.

Структура оптоволоконного кабелю дуже проста й схожа на структуру коаксіального електричного кабелю. Проте, замість мідної серцевини тут використовується тонке скловолокно, а замість внутрішньої ізоляції —- скляна або пластикова оболонка, що не дозволяє світлу виходити за межі збірки. У цьому випадку мова йде про режим так званого повного внутрішнього відбиття світла від границі двох речовин із різними коефіцієнтами заломлення (у скляної оболонки коефіцієнт заломлення значно нижче, ніж у центрального волокна).

Вплив коефіцієнту заломлення

Докладніше: Коефіцієнт заломлення

Коефіцієнт заломлення — це співвідношення швидкостей світла у вакуумі та матеріалі, до якого належить даний коефіцієнт. Промінь світла подорожує у вакуумі найшвидше за все зі швидкістю, близькою 300000 км/сек, а у діелектрику — повільніше. Це залежить від властивостей матеріалу. Тому показник заломлення для складових оптоволокна завжди більший одиниці. Типове значення коефіцієнту заломлення для оболонки становить 1.46, а для серцевини — 1.48. Чим більший показник заломлення в речовині — тим швидкість променю в ній нижча. Із вищезгаданого очевидно, що оптичний комунікаційний сигнал буде проходити приблизно 200 000 км/сек. Або, якщо сформулювати по-іншому: 1000 кілометрів сигнал пройде за 5 мсек.