Menu

Strona główna
Topologie
Protokoły sieciowe
Adresy IP
Model OSI
Media transmisji
Sprzęt akytwny
Słownik pojęć

 

 

Media transmisyji

                    W konwencjonalnych sieciach kable są podstawowym medium łączącym komputery ze względu na ich niską cenę i łatwość instalowania. Przede wszystkim stosuje się kable miedziane ze względu na niską oporność, co sprawia, że sygnał może dotrzeć dalej. Typ okablowania w sieciach komputerowych jest tak dobierany, aby zminimalizować interferencję sygnałów. W sieciach są używane kable miedziane, światłowody, fale radiowe, mikrofale, podczerwień, światło laserowe.

Kabel koncentryczny (BNC)

            Kabel koncentryczny, często nazywany „koncentrykiem”, składa się z dwóch koncentrycznych (czyli współosiowych) przewodów. Kabel ten jest dosłownie współosiowy, gdyż przewody dzielą wspólną oś. Najczęściej spotykany rodzaj kabla koncentrycznego składa się z pojedynczego przewodu miedzianego biegnącego w materiale izolacyjnym. Izolator jest otoczony innym cylindrycznie biegnącym przewodnikiem, którym może być przewód lity lub pleciony, otoczony z kolei następną warstwą izolacyjną. Całość otoczona jest koszulką ochronną z polichlorku winylu (PCW) lub Teflonu.

            Mimo że kable koncentryczne wyglądają podobnie, mogą charakteryzować się różnymi stopniami impedancji. Zaletą kabli koncentrycznych jest to, że potrafią obsługiwać komunikację w pasmach o dużej szerokości bez potrzeby instalowania wzmacniaków. Kabel koncentryczny był pierwszym nośnikiem sieci Ethernet. Od tego czasu został on zupełnie wyparty przez specyfikacje warstwy fizycznej Ethernetu oparte na skrętce dwużyłowej (o której dokładniej dalej). Przyczyny tego stanu rzeczy są dość proste – kabel koncentryczny jest dość wrażliwą strukturą. Nie znosi ostrych zakrętów ani nawet przykładanej siły gniotącej. Jego struktura szybko ulega uszkodzeniu, a to powoduje zakłócenia transmisji. Dodatkowymi czynnikami, które są przeciw stosowaniu koncentryków są ich koszt i rozmiar. Okablowanie oparte na koncentryku jest droższe aniżeli skrętka dwużyłowa ze względu na jego złożoną budowę. Zajmuje on dużo miejsca – średnica takiego kabla to koncentrycznych zwanych popularnie cienkim koncentrykiem lub grubym koncentrykiem.

 

Cienki koncentryk

            Cienki koncentryk (cienki Ethernet) składa się z pojedynczego, centralnego przewodu miedzianego, otoczonego warstwą izolacyjną. Jest to kabel ekranowany, a więc odporny na zakłócenia. W celu osłony przesyłanych informacji przed wpływem pól elektromagnetycznych, jako ekran stosuje się cienką siatkę miedzianą. Maksymalna długość jednego segmentu sieci realizowanej na cienkim koncentryku wynosi 185m. Nie jest to odległość między poszczególnymi komputerami, lecz pomiędzy jednym a drugim końcem sieci. Przepustowość 10Mb/s.

Gruby koncentryk

            Gruby koncentryk (gruby Ethernet) lub "żółty kabel" (ze względu na to, że najczęściej ma żółty lub pomarańczowy kolor) składa się z pojedynczego, centralnego przewodu otoczonego warstwą izolacyjną, a następnie ekranującą siateczką oraz zewnętrzną izolacją. Maksymalna długość jednego segmentu sieci realizowanej na grubym koncentryku wynosi 500m. Przepustowość 10 Mb/s.

 

Kable miedziane

            Coraz więcej informacji musi być przesyłanych coraz szybciej. W celu przesłania jakichkolwiek informacji potrzebne jest medium transmisyjne, które może to zrobić. Najczęściej wykorzystywanym medium przesyłu danych są kable miedziane. Tradycyjnym medium transmisyjnym jest w telekomunikacji kabel z parami przewodów miedzianych. W dzisiejszych sieciach używane są kable zawierające ponad 2000 par przewodów skręcanych. Oprócz tego podstawowego zastosowania kable miedziane sprawdziły się w szeregu innych zastosowań m.in. jako kable instalacyjne, kable do transmisji danych, do systemów komutacyjnych, kable antenowe. Dotychczas używane kable koncentryczne są wypierane przez bardziej nowoczesne, składające się z 4 par przewodów miedzianych. Każda para przewodów jest skręcona i stąd pochodzi nazwa - kabel typu skrętka parowa. Nowy kabel umożliwia pięciokrotnie, a nawet dwudziestoparokrotnie szybszą transmisję danych. Podstawowa skrętka pozwala na przesłanie w ciągu jednej sekundy 100mln bitów danych, zaś przy zaawansowanych i skomplikowanych technikach kodowania sygnału może to być nawet 10 razy więcej. Jest to równoważne przesłaniu w ciągu 1 sekundy 7 tys. stron maszynopisu! Mimo że to liczba niemal astronomiczna, coraz częściej ta prędkość przestaje już wystarczać.

Skrętka dwużyłowa

            Okablowanie skrętką dwużyłową, od dawna używane do obsługi połączeń głosowych, stało się standardową technologią używaną w sieciach LAN. Skrętka dwużyłowa składa się z dwóch dość cienkich przewodów o średnicy od 4 do 9mm każdy. Przewody pokryte są cienką warstwą PCW i splecione razem. Splecenie przewodów razem równoważy promieniowanie, na jakie wystawiony jest każdy z dwóch przewodów znosząc w ten sposób zakłócenia elektromagnetyczne, które inaczej przedostawałyby się do przewodnika miedzianego. Grubość przewodu ma bezpośredni wpływ na jego sprawność. Większa średnica oznacza szersze pasmo komunikacji i większą długość maksymalną kabla. Lecz ze wzrostem średnicy kabla wzrastają także jego właściwości tłumienia. W sieciach LAN najczęściej stosowane są cztery pary przewodów połączone razem w wiązki, które osłonięte są wspólną koszulką z PCW lub teflonu.

Ekranowana skrętka dwużyłowa.

            Ekranowana skrętka dwużyłowa (STP) ma dodatkową warstwę folii lub metalowego przewodu osłaniającego przewody. Taki ekran osłonowy znajduje się bezpośrednio pod powierzchnią koszulki kabla. Powodem wprowadzenia ekranowania była potrzeba użycia skrętek dwużyłowych w środowiskach podatnych na zakłócenia elektromagnetyczne i zakłócenia częstotliwościami radiowymi. W praktyce przeszkadza to jednak skrętce w poprawnym funkcjonowaniu. Ekranowanie przewodu za pomocą metalowej osłony chroni przed promieniowaniem zewnętrznym. Zatrzymuje ono, niestety, również promieniowanie indukowane, czyli wytwarzane przez ten przewód podczas przesyłania nim sygnału. Zamiast więc rozchodzić się normalnie, promieniowanie to zostaje odbite przez ekran i skierowane z powrotem do przewodu miedzianego, co może, z dużym prawdopodobieństwem, powodować uszkodzenia sygnału.

            Ekranowanie jest niezbędne do pomyślnego przesyłania sygnałów kablami biegnącymi na wprost, w których sygnały przewodzone są jednym przewodnikiem (jak kabel koncentryczny), ale dla skrętek dwużyłowych jest ono częściej szkodliwe niż korzystne.

Nieekranowana skrętka dwużyłowa.

            Również skrętka dwużyłowa nazywana UTP dostępna jest w wielu wersjach różniących się formą, rozmiarem oraz jakością. Rozmiar dotyczy liczby par połączonych razem w jedną wiązkę. Rozmiarem standardowym okablowania sieci LAN jest kabel czteroparowy, czyli ośmiożyłowy. Przewody ośmiożyłowej skrętki nieekranowanej podzielone są na cztery grupy po dwa przewody. Każda para składa się z przewodu dodatniego i ujemnego. Przewody nazywane są też wyprowadzeniami. Wyprowadzenia wykorzystuje się parami.

            Skrętka jest stosowana przede wszystkim w topologii gwiazdy. Każda stacja sieciowa jest połączona dwoma parami kabla typu skrętka bezpośrednio z centralnym urządzeniem zwanym koncentratorem lub hubem. Wiele koncentratorów może być podłączonych do jednego tworząc hierarchiczną rozgałęzioną gwiazdę, lub może być połączonych przez gruby, cienki lub światłowodowy kręgosłup (ang. backbone).

Do podstawowych zalet skrętki należą:
- większa elastyczność okablowania
- lepsza użyteczność
- zwiększona niezawodność działania sieci
- możliwość zaimplementowania redundancji połączeń
- większa łatwość zarządzania.

Światłowody

            Bardziej popularne stają się światłowody. Kable światłowodowe to odmiana kabli telekomunikacyjnych, w której w charakterze medium transmisyjnego zastosowano światłowody. Kable doziemne, kanałowe, napowietrzne i podwodne, względnie konstrukcje hybrydowe zawierające obok światłowodów konwencjonalne pary przewodów miedzianych są w stanie zaspokoić każde wymagania stawiane przez systemy transmisyjne.

            Kable światłowodowe potrafią przenosić wyższe częstotliwości spektrum elektromagnetycznego – a mianowicie światło. Dostępne są one w wielu kształtach, rozmiarach i kategoriach długości fal.

            Kabel światłowodowy ma tylko trzy ewidentne stałe atrybuty:

• W osi centralnej kabla biegnie dużej czystości nośnik optyczny zdolny do niezawodnego przenoszenia wzorów świetlnych na duże odległości.
• Nieobecność sygnału elektrycznego oraz przewodnika miedzianego oznacza, że transmisje światłowodowe są względnie bezpieczne. W odróżnieniu od przewodu miedzianego, kabla światłowodowego nie można szpuntować ani podłączyć się do niego w żaden inny sposób. Pamiętać warto, że odpowiednio mocne ściśnięcie go powoduje rozbicie jego szklanych struktur.
• Nośnik optyczny, jakim jest włókno szklane, pokryty jest koncentryczną ochronną warstwą plastiku.

            Kable światłowodowe wykorzystywane są parami: jeden do wysyłania sygnałów, a drugi do ich odbioru. Zastosowanie w sieciach LAN ogranicza się zwykle do łączenia serwerów i koncentratorów.

 

Radio

            Fale elektromagnetyczne mogą być wykorzystywane nie tylko do nadawania programów telewizyjnych i radiowych, ale i do transmisji danych komputerowych. Nieformalnie o sieci, która korzysta z elektromagnetycznych fal radiowych, mówi się, że działa na falach radiowych, a transmisję określa się jako transmisję radiową. Sieci takie nie wymagają bezpośredniego fizycznego połączenia między komputerami. W zamian za to każdy uczestniczący w łączności komputer jest podłączony do anteny, która zarówno nadaje, jak i odbiera fale.

            Anteny używane w sieciach mogą być duże lub małe w zależności od żądanego zasięgu. Antena zaprojektowana na przykład do nadawania sygnałów na kilka kilometrów przez miasto może składać się z metalowego słupka o długości 2 m zainstalowanego na dachu. Antena umożliwiająca komunikację wewnątrz budynku może być tak mała, że zmieści się wewnątrz przenośnego komputera (tzn. mniejsza niż 20 cm).

 

Mikrofale

Do przekazywania informacji może być również używane promieniowanie elektromagnetyczne o częstotliwościach spoza zakresu wykorzystywanego w radio i telewizji. W szczególności w telefonii komórkowej używa się mikrofal do przenoszenia rozmów telefonicznych. Kilka dużych koncernów zainstalowało systemy komunikacji mikrofalowej jako części swoich sieci.

            Mikrofale, chociaż są to tylko fale o wyższej częstotliwości niż fale radiowe, zachowują się inaczej. Zamiast nadawania w wszystkich kierunkach mamy w tym przypadku możliwość ukierunkowania transmisji, co zabezpiecza przed odebraniem sygnału przez innych. Dodatkowo za pomocą transmisji mikrofalowej można przenosić więcej informacji niż za pomocą transmisji radiowej o mniejszej częstotliwości. Jednak, ponieważ mikrofale nie przechodzą przez struktury metalowe, transmisja taka działa najlepiej, gdy mamy "czystą" drogę między nadajnikiem a odbiornikiem. W związku z tym większość instalacji mikrofalowych składa się z dwóch wież wyższych od otaczających budynków i roślinności, na każdej z nich jest zainstalowany nadajnik skierowany bezpośrednio w kierunku odbiornika na drugiej.

 

Podczerwień.

            Bezprzewodowe zdalne sterowniki używane w urządzeniach takich jak telewizory czy wieże stereo komunikują się za pomocą transmisji w podczerwieni. Taka transmisja jest ograniczona do małej przestrzeni i zwykle wymaga, aby nadajnik był nakierowany na odbiornik. Sprzęt wykorzystujący podczerwień jest w porównaniu z innymi urządzeniami niedrogi i nie wymaga anteny.

            Transmisja w podczerwieni może być użyta w sieciach komputerowych do przenoszenia danych. Możliwe jest na przykład wyposażenia dużego pokoju w pojedyncze połączenie na podczerwień, które zapewnia dostęp sieciowy do wszystkich komputerów w pomieszczeniu. Komputery będą połączone siecią podczas przemieszczania ich w ramach tego pomieszczenia. Sieci oparte na podczerwień są szczególnie wygodne w przypadku małych, przenośnych komputerów.

 

Światło laserowe.

            Wspomniano już, że światło może zostać użyte do komunikacji poprzez światłowody. Promień światła może być również użyty do przenoszenia danych powietrzem. W połączeniu wykorzystującym światło są dwa punkty - w każdym znajduje się nadajnik i odbiornik. Sprzęt ten jest zamontowany w stałej pozycji, zwykle na wieży, i ustawiony tak, że nadajnik w jednym miejscu wysyła promień światła dokładnie do odbiornika w drugim. Nadajnik wykorzystuje laser do generowania promienia świetlnego gdyż jego światło pozostaje skupione na długich dystansach.

            Światło lasera podobnie jak mikrofale porusza się po linii prostej i nie może być przesłaniane. Niestety promień lasera nie przenika przez roślinność. Tłumią go również śnieg i mgła. To powoduje, że transmisje laserowe mają ograniczone zastosowanie.

Usługi sieciowe

Dhcp
www
Ftp
Grupy dyskusyjne
Irc
Poczta
Serwer aplikacji
Serwer plików
Serwer wydruku


Strona główna | Topologie | Protokoły sieciowe | Adresy IP | Model OSI | Media transmisji | Sprzęt aktywny | Słownik pojęć | Dhcp | www | Ftp | Grupy dyskusyjne | Irc | Poczta | Serwer aplikacji | Serwer plików | Serwer wydruku