Виды кабелей в компьютерных сетях презентация
Цель урока Целью сегодняшнего урока является изучение Аппаратных компонентов компьютерных сетей.
«Витая пара» (twisted pair) - это кабель на медной основе, объединяющий в оболочке одну или более пар проводников. Каждая пара представляет собой два перевитых вокруг друг друга изолированных медных провода. Кабели данного типа зачастую сильно отличаются по качеству и возможностям передачи информации. Экранированная витая пара (Shielded Twisted Pair,STP) хорошо защищает передаваемые сигналы от внешних излучений, а также снижает потери мощности в кабеле в виде излучения. Наличие экрана требует при проведении монтажных работ выполнения качественного заземления, что усложняет и удорожает кабельные системы. Кабель на неэкранированной витой паре (Unshielded Twisted Pair,UTP) в настоящее время являются основной средой передачи данных для неоптических технологий. Хорошиe электрические и механические характеристики в сочетании с удобством монтажа и сравнительно невысокой стоимостью делают кабель UTP идеально подходящим для построения горизонтальной системы.
Коаксиальный кабель бывает двух видов: тонкий и толстый. Эти типы кабеля аналогичны стандартному телевизионному кабелю. Назначение коаксиального кабеля. Назначением коаксиального кабеля является передача информации. За счет своей широкой полосы пропускания кабель получил популярность в различных областях: системы связи; вещательные сети; компьютерные сети; антенно-фидерные системы; АСУ и другие производственные и научно исследовательские технические системы; системы дистанционного управления, измерения и контроля; системы сигнализации и автоматики; системы объективного контроля и видеонаблюдения; каналы связи различных радиоэлектронных устройств мобильных объектов; внутриблочные и межблочные связи в составе радиоэлектронной аппаратуры; военная техника и другие области специального применения.
Типы коаксиального кабеля. На сегодняшний день существует два типа коаксиального кабеля: тонкий и толстый. Тонкий коаксиальный кабель. используется, если расстояние от передающего до приемного оборудование не превышает 180 метров. Диаметр такого кабеля составляет до 0,5 см. Что позволяет легко производить работы с таким кабелем. Толстый коаксиальный кабель. может использоваться до 500 метров. Диаметр такого кабеля достигает 1 см, что значительно осложняет его монтаж.
Кабель – один или несколько изолированных друг от друга проводников (жил), заключенных в оболочку.
Классификация кабелей Кабели применяются для: передачи электрической энергии ( силовые кабели), для проводной связи и сигнализации (кабели связи), для передачи энергии и сигналов на радиочастотах ( радиочастотные кабели) в оптическом диапазоне (оптические кабели). Стандарт ISO 11801 2002 детально описывает классификацию кабелей.
Материал проводников Проводники в кабелях изготавливаются из следующих материалов: • для передачи электрической энергии и сигналов: алюминий, медь, серебро, золото, сплавов различных металлов; • для передачи оптических сигналов: стекло, пластмассы
Материал оболочки Оболочка кабеля может состоять из одного и более герметизирующих и армирующих слоёв, в качестве этих слоёв могут применяться различные материалы: ткань, пластмассы, металл, резина и проч.
Кабели, применяемые в компьютерных сетях Для того чтобы состоять в сети, каждый входящий в нее компьютер должен иметь: сетевую карту (сетевой адаптер); сетевой кабель; операционную систему, которая поддерживает работу в сети (например, Windows , Linux и т.п.). Сетевые карты и сетевые кабели - основная часть сетевого оборудования . Адаптер и кабель должны соответствовать выбранному типу сети.
Наиболее употребительные стандарты на сегодняшний момент - американский стандарт EIA/TIA-568A, международный стандарт ISO/IEC 11801, европейский стандарт EN50173 и фирменный стандарт компании IBM. Стандарты определены для 4-х типов кабелей: - на основе неэкранированной витой пары, - экранированной витой пары, - коаксиального, - волоконно-оптического кабелей.
Виды кабелей, применяемых в сетях 1. Витая пара пар изолированных проводников, скрученных между собой (с небольшим числом витков на единицу длины), для уменьшения взаимных наводок при передаче сигнала, и покрытых пласти-ковой оболочкой. Один из компонентов современных структурированных кабельных систем. Используется в телекоммуникациях и в компьютерных сетях в качестве сетевого носителя во многих технологиях, таких как Ethernet , ARCNet и Token ring . В настоящее время, благодаря своей дешевизне и лёгкости в установке, является самым распро-странённым для построения локальных сетей.
Витая пара категории 6 (между парами виден разделительный корд)
В зависимости от наличия защиты — электрически заземлённой медной оплетки или алюминиевой фольги вокруг скрученных пар, определяют разновидности данной технологии: • неэкранированная витая пара ( UTP — Unshielded twisted pair) • экранированная витая пара ( STP — Shielded twisted pair) • фольгированная витая пара ( FTP — Foiled twisted pair) • фольгированная экранированная витая пара ( SFTP — Shielded Foiled twisted pair)
Кабели на основе витой пары медные неэкранированные делятся по своим электромеханическим свойствам на 5 категорий. Кабель категории 1 применяется в случаях, где требования к скорости передачи данных минимальны. Кабель категории 2 применяется в случаях, где требование к этому виду кабеля - передача сигналов со спектром 1 МГц. Кабель категории 3 предназначен как для передачи данных , так и для передачи голоса. Кабель категории 4 должен выдерживать тесты на частоте передачи сигнала 20 МГц, при этом обеспечивать хорошую помехоустойчивость и низкие потери сигнала. Кабель категории 5 специально разработан для поддержки высокоскоростных протоколов . Их характеристики определяются в диапазоне до 100 МГц. Отдельно в категории кабелей на основе витой пары стоят кабели категории 6 и 7. Для кабеля категории 6 характеристики определяются до частоты 200 МГц, а для категории 7 - 600 МГц.
2. Коаксиальные кабели В настоящее время коаксиальный кабель в основном используется в качестве проводника сигнала спутниковых тарелок и прочих антенн. В локальных сетях применяется кабель с волновым сопротивлением 50 Ом, а для передачи TV сигнала - 75 Ом, они не совместимы между собой. В современных компьютерных сетях использование коаксиального кабеля, как правило, не оправданно.
3. Волоконно-оптический кабель Простейший оптический кабель состоит из некоторого количества оптических волокон, как правило, кратного двум, окружённых общей защитной оболочкой . Оптическое волокно состоит из: • сердцевины, • оптической оболочки, • защитного покрытия, • буферного покрытия (опционально).
Вопросы по теме Перечислите назначение кабелей? Какой материал используется в качестве проводника для кабеля? Какой материал используется для оболочки кабеля? Какие кабели применяются в компьютерных сетях?
Презентация на тему: " Основные виды кабелей, для компьютерных сетей. За время развития локальных сетей появилось достаточно много видов кабелей, и все они – результат все более." — Транскрипт:
1 Основные виды кабелей, для компьютерных сетей
2 За время развития локальных сетей появилось достаточно много видов кабелей, и все они – результат все более усложняющихся требований стандартов. Некоторые из них уже ушли в прошлое, а некоторые только начинают применяться, и благодаря им появилась возможность осуществить так необходимую нам высокую скорость передачи данных.
4 Коаксиальный кабель – один из первых проводников, использовавшихся для создания сетей. Коаксиальный кабель состоит из центрального проводника, заключенного в толстую изоляцию, медной или алюминиевой оплетки и внешней изолирующей оболочки. Для работы с коаксиальным кабелем используется несколько разъемов разного типа: BNC-коннектор, BNC T-коннектор, BNC баррел-коннектор, BNC-терминатор. Коаксиальный кабель достаточно подвержен электромагнитным наводкам. От его использования в локальных компьютерных сетях уже давно отказались. Коаксиальный кабель стал в основном применяться для передачи сигнала от спутниковых тарелок и прочих антенн. Вторую жизнь коаксиальный кабель получил в качестве магистрального проводника высокоскоростных сетей, в которых совмещается передача цифровых и аналоговых сигналов, например, сетей кабельного телевидения.
5 Витая пара Витая пара в настоящее время является наиболее распространенным кабелем для построения локальных сетей. Кабель состоит из попарно перевитых медных изолированных проводников. Типичный кабель несет в себе 8 проводников (4 пары), хотя выпускается и кабель с 4 проводниками (2 пары). Цвета внутренней изоляции проводников строго стандартны. Расстояние между устройствами, соединенными витой парой, не должно превышать 100 метров. В зависимости от наличия защиты – электрически заземленной медной оплетки или алюминиевой фольги вокруг скрученных пар, существуют разновидности витой пары:
6 Unshielded twisted pair (UTP, незащищенная витая пара). Кроме проводников с собственной пластиковой защитой никаких дополнительных оплеток или проводов заземления не используется:
7 Foiled twisted pair (F/UTP, фольгированная витая пара). Все пары проводников этого кабеля имеют общий экран из фольги:
8 Shielded twisted pair (STP, защищенная витая пара). В кабеле этого типа каждая пара имеет свою собственную экранирующую оплетку, а также присутствует общий для всех сеточный экран:
9 Screened Foiled twisted pair (S/FTP, фольгированная экранированная витая пара). Каждая пара этого кабеля находится в собственной оплетке из фольги, и все пары помещены в медный экран:
10 Screened Foiled Unshielded twisted pair (SF/UTP, незащищенная экранированная витая пара). Характеризуется двойным экраном из медной оплетки и оплетки из фольги:
11 Существует несколько категорий кабелей типа витая пара, которые маркируются от CAT1 до CAT7. Чем категория выше, тем более качественный кабель и тем лучшие показатели он имеет. В локальных компьютерных сетях стандарта Ethernet используется витая пара пятой категории (CAT5) с полосой частот 100 МГц. При прокладке новых сетей желательно использовать усовершенствованный кабель CAT5e с полосой частот 125 МГц, который лучше пропускает высокочастотные сигналы.
12 Оптоволоконный кабель Оптоволоконный кабель – самая современная среда передачи данных. Он содержит несколько гибких стеклянных световодов, защищенных мощной пластиковой изоляцией. Скорость передачи данных по оптоволокну крайне высока, а кабель абсолютно не подвержен помехам. Расстояние между системами, соединенными оптоволокном, может достигать 100 километров. Различают два основных типа оптоволоконного кабеля – одномодовый и многомодовый. Основные различия между этими типами связаны с разным режимам прохождения световых лучей в кабеле.
13 2 вида оптоволоконных кабелей
14 Применение оптоволокна в локальных сетях ограничено двумя факторами. Хотя сам оптический кабель стоит относительно недорого, цены на адаптеры и другое оборудование для оптоволоконных сетей достаточно высоки. Монтаж и ремонт оптоволоконных сетей требует высокой квалификации, а для оконцовки кабеля нужно дорогостоящее оборудование. Поэтому оптоволоконный кабель применяется в основном для объединения сегментов больших сетей, высокоскоростного доступа в интернет (для провайдеров и крупных компаний) и передачи данных на большие расстояния.
Линии связи в компьютерных сетях
Чтобы компьютеры в сети могли взаимодействовать в сети необходима какая-либо среда, обеспечивающая возможность передачи сигналов Среда передачи: Кабельная инфраструктура (набор проводов, разъемов) Атмосфера или безвоздушное пространство
Наиболее часто в компьютерных сетях применяются кабельные соединения в качестве среды передачи электрических или оптических сигналов Типы кабеля: Коаксиальный кабель Витая пара Волоконно-оптический или оптоволоконный кабель
Коаксиальный кабель Устройство 1 — внутренний проводник (медная или алюминиевая проволока) 2 — изоляция (полиэтилен) 3 — внешний проводник (оплётка из меди или алюминиевой фольги) 4 — защитная оболочка (полиэтилен) 1929 г. — Ллойд Эспеншид и Герман Эффель запатентовали первый современный коаксиальный кабель
Коаксиальный кабель: Толстый (диаметр = 0,5 см, передача данных на расстояние до 300 м) Тонкий (диаметр = 1 см, передача данных на расстояние до 500 м)
Для соединения тонкого коаксиального кабеля с сетевыми устройствами и сращивания кабеля используются специальные разъемы типа BNC или BNC - коннекторы
Для подключения к толстому коаксиальному кабелю применяются коннекторы типа AUI и DIX и специальные устройства - трансиверы
компьютерные сети; системы связи; вещательные сети; антенные системы; системы сигнализации и автоматики; системы контроля и видеонаблюдения; каналы связи в бытовой технике и мн. др.; Коаксиальный кабель применяется в различных областях техники: ! В компьютерных сетях коаксиальный кабель широко применялся лет 15-20 назад, а сегодня, практически вытеснен витой парой и оптическими кабелями
Витая пара Витая пара –два скрученных между собой изолированных медных провода. Большинство кабелей на основе витой пары состоят из 2 или 4 пар, перевитых с разным шагом
Витая пара Неэкранированная Экранированная (имеет оплетку из алюминиевой или медной фольги, существенно повышающих помехозащищенность кабеля
Витая пара Кабели типа «витая пара» подразделяется на категории (1,2,3,4,5,6,7) Категории различаются количеством пар, шагом скрутки, частотой пропускания Чем меньше шаг, тем выше категория и больше скорость передачи по нему
Обжимной инструмент (кримпер) Витая пара подключается к компьютерам и другим сетевым устройствам с помощью коннектора RG – 45 Заделывается кабель в коннекторы с помощью специального обжимного инструмента На сегодняшний день витая пара самый распространенный сетевой кабель Коннекторы RG – 45
Оптоволоконный кабель Отличается от других видов сетевой проводки тем, что передает не электрические, а световые сигналы Устройство: 1 –стекловолокно 2 – защитная оболочка (стекло) 3 – пластиковое покрытие
Многомодовый (диаметр стекловолокна - 50 или 62,5 мкм) Одномодовый (диаметр стекловолокна - 8 или 10 мкм) Оптоволоконный кабель
Для подключения оптоволоконного кабеля используют специальные коннекторы
Развитие волоконной технологии началось в 1950-х годах Пучок оптических волокон Оптоволоконные кабели превосходят по своим характеристикам все традиционные проводные средства связи
В заключении… Преимущества и недостатки всех рассмотренных типов кабелей, категории, а также способы монтажа и многое другое узнаем на следующих уроках
Вопросы: Что может быть средой для передачи сигналов от одного компьютера другому? Какие основные типы кабелей используются для соединения компьютеров и других устройств в сети? Что выступает в роли внутреннего и внешнего проводника электрического сигнала в коаксиальном кабеле? Чем отличается экранированная витая пара от неэкранированной? Чем отличается оптоволоконный кабель от других типов кабелей? Какой тип кабеля на сегодняшний день самый распространенный в компьютерных сетях?
Домашнее задание Конспект История развития оптоволоконной технологии (мини доклад) Дополнительно* Зачем в кабеле типа «витая пара» используют несколько пар? Бывает ли экранированный коаксиальный кабель?
Виды кабеля и разъемов для компьютерных сетей Составитель О.А.Просвирина
Разъемы коаксиального кабеля BNC-коннектор – для подключения к сетевой карте ПК
Марки витой пары UTP - Unshielded twisted pair (англ.) неэкранированная витая пара без защитного экрана. Может обозначаться как U/UTP FTP - Foiled twisted pair (англ.) фольгированная витая пара присутствует один общий внешний экран в виде фольги. Может обозначаться как F/UTP STP - Shielded twisted pair (англ.) экранированная витая пара. Внешний экран из медной оплетки и каждая пара в фольгированной оплетке. также Может обозначаться как S/FTP
Витая пара. 1-я категория CAT1 - полоса частот 0,1 МГц. В СССР техническое название ТРП - "лапша". Применяется и сегодня при прокладке провода от щитка в квартиру
Витая пара. 2-я категория CAT2 - полоса частот 1 МГц (скорость передачи примерно 4 Мбит/с). Используется и сейчас для соединения телефонных аппаратов с телефонной коробкой
Витая пара. 3-я категория CAT3 - полоса частот 16 МГц (скорость передачи 10 Мбит/с или 100 Мбит/с на расстоянии не дальше 100 м)
Витая пара. 4-я категория CAT4 полоса частот 20 МГц (16 Мбит/с). Не используется.
Витая пара. 5-я категория CAT5 (более ранняя модификация - CAT5е) - полоса частот 100 МГц (100 Мбит/с). 125 МГц (100 Мбит/с при использовании 2 пар и до 1000 Мбит/с при использовании 4 пар). Кабель данной категории получил самое широкое распространение
Витая пара. 6-я категория CAT6 полоса частот 250 МГц – 500МГц (1000 Мбит/с что соответствует 1Гбит/с)
Витая пара. 6-я категория CAT6a полоса частот 500 МГц (10Гбит/с). Добавлен в стандарт в феврале 2008 года
Витая пара. 7-я категория CAT7 полоса частот 600-700 МГц (10 Гбит/с) пока утверждена только международным стандартом ISO 11801
Разъемы для витой пары 8P8C (8 Position 8 Contact), называемый RJ-45:
Конструкция кабеля Моножила (англ. solid) или многопроволочная жила Диаметр жилы Количество пар Оболочка
Моножила или многопроволочная жила Моножила (англ. solid) или многопроволочная жила (англ. patch). Наибольшее распространение, как более дешевая, получила множила. Многопроволочная жила применяется в местах прокладки, где возможны частые изгибы кабеля, а также для изготовления патч-кордов. Патч-корд - это кусок кабеля определенной длины c джеками на концах для соединения двух цифровых устройств.
Диаметр жил От 0,4 до 0,64 мм. По стандарту в 5-ой и 6-ой категориях используются жилы диаметром не менее 0,51 мм или 24AWG по американской маркировке. Не сертифицированный кабель может иметь жилы диаметром от 0,4 до 0,5 мм, что обычно достаточно для подключения домашнего интернет.
Количество пар Как и говорилось ранее, количество пар может быть до 1000. Для компьютерных систем применяется 4-парный кабель (обозначается как 4х2х0,51). Все четыре пары задействуются только при создании сетей со скоростью до 1 Гбит/с. В большинстве же случаев: сети малых офисов, подключение домашнего интернета и др. сети со скоростью до 100 Мбит/с - используются только две пары. Для таких сетей а также для устройства сигнализации и домофонов выпускается 2-парная витая пара: маркируется соответственно 2х2х0,51
Оболочка Внешняя оболочка кабеля зависит от условий прокладки и эксплуатации кабеля, можно встретить следующие виды оболочки: PVC - ПВХ-пластиката. Для внутреннего применения PP - полипропилен. Для внешней прокладки в основном для высоких температур - до +140°С, PE - полиэтилен. Для внешней прокладки FR - огнестойкий. Может работать в открытом пламене заданное время: на сегодня стандартизированы огнестойкие оболочки на 30, 90 и 180 мин. LS - Low Smoke пониженное дымовыделение при горении ZH - Zero Halogen изготовлен из материалов, которые при горении не выделяют отравляющие галогеновые газы В - Бронь. Чаще всего для брони используется стальная лента, которая обвивается вдоль кабеля. С тросом. Трос нужен для натяжения кабеля между строениями.
Оптоволоконный кабель Оптоволоконный кабель – самая современная среда передачи данных. Он содержит несколько гибких стеклянных световодов, защищенных мощной пластиковой изоляцией. Скорость передачи данных по оптоволокну крайне высока, а кабель абсолютно не подвержен помехам. Расстояние между системами, соединенными оптоволокном, может достигать 100 километров.
Оптоволоконный кабель Различают два основных типа оптоволоконного кабеля – одномодовый и многомодовый. Основные различия между этими типами связаны с разным режимам прохождения световых лучей в кабеле
Оптоволоконный кабель Для обжима оптоволоконного кабеля используется множество разъемов и коннекторов разной конструкции и надежности, среди которых наибольшую популярность получили SC, ST, FC, LC, MU, F-3000, E-2000, FJ и др.
Читайте также: