План: 1.Кабельный аспект LAN-сетей 2.Коаксиальный кабель 3.Витая пара 4.Оптоволоконные кабели 5.Беспроводные сети 1
Кабельный аспект LAN-сетей рассматривается на первом уровне эталонной модели взаимодействия открытых систем ( Open System Interconnection - OSI). LAN-сети поддерживаются многими топологиями и физическими передающими средами. 2
3
Рис. 1. Стандарты LAN-сетей на физическом уровне 4
Рис. 2. Пиктограммы соединений физического уровня передающих сред локальных сетей 5
Первичными параметрами при оценке преимуществ и недостатков передающих сред являются следующие: максимально допустимая длина кабеля ; стоимость ; простота установки ; подверженность интерференции. 6
Коаксиальный кабель является одной из разновидностей экранированного кабеля. 7
1 - внутреннего проводника в виде одиночного прямолинейного (как на рисунке) или свитого в спираль провода, многожильного провода, трубки, выполняемых из меди и т.п. 2 - изоляции, выполненной в виде сплошного (полиэтилен, вспененный полиэтилен, сплошной фторопласт, фторопластовая лента и т. п.) или полувоздушного (кордельно-трубчатый повив, шайбы и др.) диэлектрического заполнения, обеспечивающей постоянство взаимного расположения ( соосность ) внутреннего и внешнего проводников; 8
3 - внешнего проводника (экрана) в виде оплетки, фольги, покрытой слоем алюминия пленки и их комбинаций, а также гофрированной трубки, повива металлических лент и др. 4 - оболочки (служит для изоляции и защиты от внешних воздействий) из светостабилизированного (то есть устойчивого к ультрафиолетовому излучению солнца) полиэтилена, поливинилхлорида, повива фторопластовой ленты или иного изоляционного материала. 9
Кроме коаксиального кабеля, широко используются два типа кабелей на основе витой пары : экранированная витая пара ( Shielded Twisted_Pair -STP) (рис. 4 ); неэкранированная витая пара ( Unshielded Twisted_Pair - UTP) (рис. 5). 10
Рис. 4. Экранированный кабель на основе витой пары 11
Рис.5. Неэкранированный кабель на основе витой пары 12
Оптоволоконные кабели — это сетевая среда передачи, в которой используются световые импульсы для передачи данных. Сигналы, которые представляют собой биты данных, преобразовываются в световые импульсы. 13
Рис. 6. Пять типичных компонентов оптоволоконного кабеля 14 Оптическое волокно, как правило, имеет круглое сечение и состоит из двух частей - сердцевины и оболочки.
Средой передачи сигналов в оптическом волокне служит сердцевина, которая расположена в центре волокна и переносит все световые импульсы. Сердцевину обычно изготавливают из кварца (диоксида кремния) или других подобных по характеристикам материалов. Сердцевина покрыта оболочкой, которая также состоит из кварца, но имеет меньшее значение коэффициента преломления, чем сердцевина. Лучи света, распространяющиеся в сердцевине волокна, отражаются от границы сердцевина-оболочка обратно в сердцевину и продолжают свой путь внутри нее. 15
Основные характеристики оптических кабелей: пропускная способность составляет более 1 Гбит/с; средняя стоимость узла высока; размеры кабеля и разъема для соединения малы; максимальная длина кабеля - более 10 км для одномодового, до 2-х км – для многомодового. 16
Беспроводные системы используют электромагнитные волны, которые могут распространяться в космическом вакууме или через некоторые среды передачи данных, такие, как воздух. Для беспроводных систем не нужна физическая медная либо оптическая среда передачи данных, вследствие чего беспроводное взаимодействие является универсальным методом построения сетей. Беспроводная передача может быть осуществлена на большие расстояния при использовании высоких несущих частот. 17
Наиболее часто для доступа отдельных устройств к беспроводной сети в сеть помещают точку доступа ( Access Point - AP), которая выступает в роли концентратора для беспроводных устройств. Внешний вид точки доступа показан на рис. 7. Рис. 7. Точка беспроводного доступа 18
В зависимости от типа помещения, в котором установлена точка доступа, размеры одной ячейки могут колебаться от нескольких десятков метров до десятков километров. В большинстве случаев размер ячейки составляет от 90 до 150 метров. Для создания беспроводной сети в более широких пределах необходимо установить несколько точек доступа с перекрывающимися ячейками, а также разрешить роуминг ( roaming ) между ячейками, как показано на рис. 8. 19
Рис. 8. Роуминг 20
