Кабель лвс что это: Кабель для локальной сети: разновидности, витая пара

Содержание

Кабель для локальной сети: разновидности, витая пара

Автор admin На чтение 6 мин. Просмотров 1.7k. Опубликовано Обновлено

Беспроводные технологии безусловно начинают лидировать при организации домашних и офисных сетей, но они никогда не заменят проводные, а если это и случится, то не в скором будущем. Основная масса провайдеров монтируют свои провода непосредственно к клиенту, а уж только потом начинается работа WiFi маршрутизаторов. Существует несколько типов кабелей для локальной сети, они отличаются пропускной способностью канала, способом подключения к компьютеру, методом укладки и другими. Рассмотрим по порядку как менялись стандарты, какими они были, и что используется на сегодняшний момент.

Какой бывает кабель для локальной сети

Выбор проводника изначально всегда обусловлен топологией ЛВС, и самыми распространенными являются коаксиальные провода и витая пара.

Сейчас широкое распространение находят оптоволоконные технологии, но это пока еще развивающийся стандарт, используемый в основном для прокладывания магистралей на дальние расстояния. Для подключения конечного пользователя применяется не очень широко. Итак, провод для локальной сети Ethernet бывает двух видов:

  • Коаксиальный — представляющий собой одножильный провод с экраном, отделенные друг от друга изоляционным материалом или воздушной прослойкой. Очень сильно напоминает телевизионный провод сопротивлением 70 Ом.
  • «Витая пара» – состоит из восьми жил, переплетенных между собой попарно. Каждая жила маркируется отдельным цветом для упрощения монтажа. Цвета закреплены и описаны спецификацией и все производители продукции придерживаются этих правил.
  • Оптоволоконный или волоконно-оптический — имеет очень сложную конструкцию и довольно дорогой для монтажа. Сигнал в нем передается в виде световых импульсов через специальные световоды.

В 90-х годах прошлого века для построения локальных сетей применялся исключительно коаксиальный провод, и на его основе были разработаны такие известные топологии, как «шина» и «кольцо».

Немногим позже появилась топология «звезда» на основе витой пары, которая до настоящего времени является наиболее востребованной и популярной архитектурой для локальной и глобальной сетей. Теперь время остановиться и описать каждый используемый кабель для локальной сети отдельно.

 

Коаксиальный кабель и используемые разъемы

Этот тип провода является наиболее старым из проводников. Этот шнур имеет одну несущую медную или алюминиевую жилу, которая покрыта толстым слоем изоляционного материала. Далее идет экран, выполненный в виде ленты, опоясывающей центральную жилу ил алюминия или меди. Верхним внешним слоем идет оболочка, защищающая жилы от повреждений, изготавливаемая из полиэтилена или поливинилхлорида. Существует несколько разновидностей такого кабеля, применяемого для ЛВС:

  • 10Base 5 — толстая разновидность проводника, с сечением 12 мм и общим сопротивлением 50 Ом для 8-й категории и 75 Ом для 11-й. Скорость передачи данных не превышает 10 Мбит/с на расстояния между конечными узлами до 500 метров.
  • 10Base 2 — тонкий, около 6 мм в диаметре, наиболее распространен для организации домашних или небольших офисных сетей. Его сопротивление 50 Ом, но максимальная длина составляет 185 метров при скорости 10 Мбит/с.

Благодаря хорошей изоляции сигнал в проводнике практически не гасится, т.е. пакеты не теряются, и не нужны дополнительные алгоритмы проверки, переданной или принятой информации. Единственным недостатком является довольно высокая стоимость производства и низкая скорость, поэтому впоследствии он был вытеснен «витой парой».

«Витая пара» — разновидности и способы обжима

Кабель для локальной сети «витая пара» получил свое название из-за того, что он состоит из восьми жил, попарно переплетенных между собой. Каждая жила имеет изоляцию строго закрепленного в спецификации цвета. В качестве внешнего изолирующего материала, защищающего сигнал от электромагнитных помех, используется поливинилхлорид или полиэтилен. Существует несколько разновидностей такого кабеля:

  • UTP (Unshelded Twisted Pair) — не экранированная модификация, наиболее часто используемая для прокладки домашних или офисных сетей, когда не оказываются сильные помехи на передаваемый сигнал.
  • FTP (Foiled Twisted Pair) — кабель с дополнительным экраном из алюминиевой фольги под внешней изоляцией.
  • STP (Shelded Twisted Pair) — помимо общего экрана имеет дополнительный, для каждой пары по отдельности.

Витая пара имеет 7 категорий, и, чем больше номер категории, тем провод более защищен от электромагнитного излучения. Для сетей Ethernet применяется кабель 5-й категории (CAT5), который имеет полосу пропускания 100 МГц. Рекомендуется при монтаже новых объектов использовать более совершенную модификацию CAT5e для более высокочастотных сигналов с полосой в 125 МГц.

Витая пара используется для создания соединения на скоростях от 100 Мбит/с до 40 Гбит/с в зависимости от категории и качества самого кабеля и от его длины между конечными устройствами. Обычно длина сегмента не должна превышать 100 м.

Провод должен иметь разъем для подключения в сетевые устройства. Для витой пары используется разъем RJ-45 (8P8C — 8 position and 8 contacts).

Внутри коннектора есть специальные канавки с контактами для каждой жилы. Есть несколько вариантов обжима сетевых кабелей: прямой и обратный (кроссовер). Прямой патч-корд применяется для соединения компьютера с маршрутизатором или коммутатором или для соединения активного сетевого оборудования между собой. Кросовый используется довольно редко и служит для соединения двух компьютеров между собой. В настоящее время практически все производители устанавливают «умные» сетевые карты, которым не важно расположение проводков в разъеме, но желательно придерживаться стандартов, и располагать жилы так, как написано в спецификации. Это поможет избежать коллизий в работе всей сети. Чтобы изготовить прямой провод для локальной сети жилы располагаются в следующем порядке на обоих концах:

  • бело-оранжевый;
  • оранжевый;
  • бело-зеленый;
  • синий;
  • бело-синий;
  • зеленый;
  • бело-коричневый;
  • коричневый.

Чтобы изготовить патч-корд для простоты работы используются специальные клещи — кримпер (или «обжимка» в простонародье).

Кримпер позволяет не только равномерно зажать провод в коннекторе, но и правильно обрезать и зачистить изоляцию. В исключительных случаях можно использовать плоскую отвертку или нож, но тогда качество не будет удовлетворительным. Существуют разъемы, которые зажимаются без кримпера, но они предназначены для многожильных мягких проводов и для стандартной витой пары могут не подойти.

Оптоволоконный кабель

Оптоволокно — наиболее прогрессивная технология для передачи сигнала на большие расстояния на огромной скорости. Отличием в передаче сигнала является то, что в качестве импульса используется не электричество, а свет. Свет передается по жилам из стекольного волокна отражаясь от внутренних стенок проводника. Можно одновременно передавать несколько сигналов: они не будут пересекаться или гасить друг друга. Скорость передачи информации по такому кабелю ограничена возможностями только самих сетевых карт или адаптеров. Кабель не подвержен помехам, и выполняется из негорючих материалов.

Стоимость такого кабеля относительно низкая, по сравнению с другими проводниками, но его монтаж может проводиться только квалифицированными сотрудниками с применением высокоточного и дорогого оборудования, поэтому в домашних условиях его использовать практически невозможно. Зато такой проводник нашел широкое применение для прокладки магистралей, ведь расстояния между усилителями сигнала могут достигать сотен километров. Некоторые провайдеры уже предоставляют услугу по подключению оптики в дом, но конечные устройства все равно подключаются по витой паре, поэтому именно она и является основополагающим стандартом для организации сети.

Виды сетевых кабелей локальных сетей LAN

Содержание статьи:

Вступление

Проводные локальные сети (LAN, ЛВС), крупные компьютерные сети CAN (между зданиями), MAN (в городской среде), WAN (глобальная компьютерная сеть) пока не могут обойтись без кабельного соединения, то есть без специальных сетевых кабелей локальных сетей.

Принцип построения LAN сети в оборудовании каждого рабочего места телекоммуникационным разъемом, который соединяется специальным сетевым кабелем с этажным распределительным пунктом. Расстояние от каждого компьютера до телекоммуникационного разъема не более десяти метров. Расстояния от разъема до распределительного пункта не более 90 метров.

Все телекоммуникационное оборудование монтируется в специальные шкафы, называемыми телекоммуникационные шкафы. Они могут быть настенными или напольными. Кстати, приобрести шкаф телекоммуникационные от производителя вы можете в компании ООО «ВИОНЕТ».

О проводных и беспроводных технологиях

Современные производители компьютерной техники и периферии к ней, а также мобильных телефонов постепенно заменяют кабельную передачу данных и электроэнергии на беспроводную.

Яркими примерами такой тенденции могут служить беспроводные наушники и зарядные устройства. Получили широкое распространение беспроводные протоколы передачи данных wi-fi и bluetooth.

Вполне возможно, что вскоре наступит такой момент времени, когда компьютеры и другие электронные устройства, находящиеся на большом расстоянии друг от друга, будут связываться между собой с помощью беспроводных протоколов передачи данных.

Однако сейчас, для локальной компьютерной сети и периферийных устройств к компьютерам, используют обычные кабели. Ниже мы расскажем вам об их видах и особенностях.

Для соединения между собой компьютеров в локальной сети или для их соединения с глобальной сетью, применяют сетевой кабель.

Основные типы кабелей для сетевого соединения компьютеров

Широкое распространение получили следующие виды сетевых кабелей:

  • Коаксиальные;
  • С витой парой;
  • Оптоволоконные.

Коаксиальный сетевой кабель

К наиболее старому по времени выпуска, среди всех  видов сетевых кабелей относится коаксиальный кабель. В нынешнее время его довольно редко используют, однако бывают такие ситуации, когда он просто необходим.

Конструктивно такой тип кабеля представляет собой проводник из металла имеющий изоляцию и оплетку, выполненную из меди или алюминия. В качестве соединительных точек сетевого кабеля используют специальные гнёзда типа BNC и BNC-T.

К главному недостатку данного кабеля относится его низкая устойчивость к влиянию электромагнитного поля. Те времена, когда посредством коаксиального кабеля соединяли вычислительные машины между собой, ушли давно в историю.

Однако сейчас такой кабель используют при подключении спутниковых тарелок. Помимо этого, коаксиальный кабель обладает отличными характеристиками скорости, во — время одновременной передачи аналогового и цифрового сигнала. В связи с этим, его часто используют в кабельном телевидении.

Кабель из витой пары

 

Следующим в эволюции сетевых кабелей для подключения компьютеров стал кабель, состоящий из витой пары. Почему данный вид кабеля стали так называть? Дело в том, что этот кабель состоит из медных проводников с изоляцией,  которые переплетены между собой попарно.

Стандартным считается такой кабель, у которого присутствуют четыре пары жил, то есть всего восемь проводов. Тем не менее на рынке можно встретить кабель   с двумя витыми парами, в котором присутствует четыре медных проводника.

Цветовая маркировка изоляции производится в соответствии с регламентом. Для защиты витой пары производители могут использовать медную оплетку или алюминиевую фольгу.

В зависимости от используемой защиты, витая пара кабеля может быть следующих типов:

  • UTP. Данная маркировка обозначает, что кабель из витой пары не имеет дополнительной защиты. Проводники в этом кабеле обладают обычной пластиковой защитой;
  • F/UTP- представляет собой проводник из витой пары и все вместе они оплетены фольгой;
  • STP — защитной фольгой оплетена каждая из пар проводников;
  • S/FTP- здесь, помимо оплетки из фольги для каждой пары, используется дополнительный медный экран для защиты проводников;
  • SF/UTP- каждый из проводников защищен оплеткой из фольги и медным экраном.

Кабель из витой пары, у которого нет защиты по стоимости дешевле, чем защищённые кабели. Применение кабеля с витой парой, обладающего  всеми степенями защиты имеет смысл, при качественной передаче данных на большие расстояния.

Кроме вышеперечисленной маркировки,  кабели из витой пары маркируются от CAT1 до CAT7. Чем больше числовой показатель этой маркировки, тем предпочтителен выбор кабеля. Для создания компьютерной локальной сети вполне подойдет кабель с маркировкой CAT5. Однако специалисты рекомендуют применять кабель CAT5e, так как по сравнению с CAT5 он имеет лучшую пропускную способность высокочастотных сигналов.

С помощью кабеля из витой пары соединяются компьютеры и другие электронные устройства на расстоянии не более чем 100 метров, от каждого из устройств.

Оптоволоконный сетевой кабель

Кабель из оптоволокна относится к самому современному виду кабеля, с помощью которого строят компьютерные сети. Главными достоинствами этого кабеля, является  неограниченная скорость передачи информации и высокая степень защиты от внешних факторов.

С помощью этого кабеля можно построить сеть, которая будет передавать данные на расстояние до 100 км. Цена кабеля из оптоволокна невысокая. Однако  используемые для него коннекторы и другое оборудование стоят достаточно дорого. Кроме этого, при работе с таким оборудованием нужно иметь специальные знания и навыки.

Тем людям, которые только начинает изучать теоретическую часть построения компьютерных сетей и применять эти знания на практике нужно обратить внимание, что периферийные устройства подключаются к компьютеру посредством совершенно других кабелей.

USB кабель используют для подключения мобильных телефонов, принтеров, сканеров и других электронных устройств. С помощью такого кабеля можно обеспечить зарядку некоторых моделей мобильных телефонов и цифровых аудио видео плееров, у которых потерялось зарядное устройство.

Кабели типа HDMI/VGA/DVI используют для соединения компьютерной видеокарты с монитором или телевизором.

Заключение

При построении компьютерной сети необходимо руководствоваться целесообразностью применение того или иного вида кабеля. Для небольшого офиса или домашнего соединения компьютеров, оптимально подойдёт кабель из витой пары. Для банковской и военной сферы оправдано использование кабелей в компьютерной сети из оптоволокна.

©webonto.ru

Еще статьи

Похожие статьи:

Поделиться ссылкой:

Отличия систем СКС и ЛВС

Чем отличается СКС от ЛВС?

В этой статье мы объясним простым языком отличие ЛВС от СКС, для тех, кто не занимается проектированием и монтажом этих систем и не знает их особенностей.

Что такое ЛВС и СКС? Многие думают, что это одно и то же, а именно, офисная компьютерная сеть. В этом есть доля правды, так как офисная компьютерная сеть как раз является ЛВС или LAN. Но СКС подразумевает нечто большее, и ЛВС обычно является ее частью. Рассмотрим этот момент подробнее.

Сегодня в зданиях любого назначения, будь то офисные, промышленные, административные, главными инструментами являются компьютеры и телефоны, соединенные в одну сеть для слаженной совместной работы. Ее конфигурация определяется потребностями организаций и сотрудников, работающих в этих зданиях.

А собраны эти системы на базе универсальной структурированной кабельной сети СКС, покрывающей весь объект, и предназначенной для реализации на ее основе единой информационной структуры, включающей в себя:

  • локальные вычислительные сети ЛВС,
  • телефонные сети и АТС,
  • слаботочные системы безопасности: охранную и пожарную сигнализацию, оповещение и управление эвакуацией,
  • видеонаблюдение, контроль и управление доступом,
  • автоматизацию и диспетчеризацию инженерного оборудования,
  • телевидения и радио.

Список впечатляет, не правда ли? Для надежной интеграции и эксплуатации этих систем важно правильно выполнить проектирование СКС, с учетом всех требований и стандартов и исходной документации. Проще говоря, чтобы при дальнейшей эксплуатации хватило с запасом пропускной способности, но при этом не было значительного перерасхода материалов и комплектующих.

Структурированная кабельная система состоит из медных и оптоволоконных кабелей, коммутационных комплектующих, шкафов, кабельных лотков, кабель-каналов и других необходимых элементов, проложенных в виде многоуровневой структуры во все места объекта, где понадобится подключение.

Локальная вычислительная сеть (LAN) обычно покрывает офис, здание или группу зданий, занимаемые одной организацией или бизнесом, и охватывает компьютерное и периферийное оборудование, позволяя обмениваться данными. Монтаж локальной вычислительной сети осуществляется на основе рабочего проекта.

Проекты СКС и ЛВС включают в себя примерно одинаковый набор данных: пояснительную записку, чертежи, документацию, пакет разрешительной документации и так далее.

Монтаж сетей ЛВС и СКС обычно отличают объемы и условия работ.

  • Монтаж СКС чаще всего производится до отделочных работ, и включает в себя строительные и земляные работы, установку лотков, шкафов и коммутационного оборудования и прокладку кабелей, пусконаладку.
  • Монтаж ЛВС обычно производится в отделанных помещениях, и включает в себя установку и настройку серверов, прокладку кабель-каналов, укладку кабелей, установку розеток, пусконаладку.

Качество проектирования и монтажа СКС и ЛВС будет определять безопасность и комфорт работы в здании на долгие годы вперед.

Надеемся, что теперь вы точно знаете назначение и отличия между этими системами!

© «KRON construction», при полном или частичном копировании материала ссылка на первоисточник обязательна.

 

 

Виды кабелей применяемых в локальных сетях

Основные виды сетевых кабелей и разъемов, используемых при построении локальных сетей

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.
В сегодняшней статье я расскажу об основных видах кабелей и разъемов, которые получили распространение при построении проводных локальных сетей.

Коаксиальный кабель

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. Устанавливается на концах кабеля и служит для подключения к T-коннектору и баррел-коннектору.BNC T-коннектор. Представляет собой своего рода тройник, который используется для подключения компьютера к основной магистрали. Его конструкция содержит сразу три разъема, один из которых подключается к разъему на сетевой карте, а два других используются для соединения двух концов магистрали. BNC баррел-коннектор. С его помощью можно соединить разорванные концы магистрали или доточить часть кабеля для увеличения радиуса сети и подключения дополнительных компьютеров и других сетевых устройств.BNC-терминатор. Представляет собой своего рода заглушку, которая блокирует дальнейшее распространение сигнала. Без него функционирование сети на основе коаксиального кабеля невозможно. Всего требуется два терминатора, один из которых должен быть обязательно заземлен.

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.

 

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:

Unshielded twisted pair (UTP, незащищенная витая пара). Кроме проводников с собственной пластиковой защитой никаких дополнительных оплеток или проводов заземления не используется:Foiled twisted pair (F/UTP, фольгированная витая пара). Все пары проводников этого кабеля имеют общий экран из фольги: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: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:Screened Foiled Unshielded twisted pair (SF/UTP, незащищенная экранированная витая пара). Характеризуется двойным экраном из медной оплетки и оплетки из фольги:

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.

Для работы с кабелем витая пара используется разъем типа 8P8C (8 Position 8 Contact), называемый RJ-45:

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.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: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.

Метки: монтаж сети, сетевое оборудование

Кабели ЛВС — НТЦ «ОРБИТА»

Витая пара.

В настоящее время это наиболее распространённый сетевой проводник. По структуре он имеет 8 медных проводников, перевитых друг с другом, и хорошую плотную изоляцию из поливинилхлорида (ПВХ). Обеспечивает высокую скорость соединения — до 100 мегабит/с (Около 10-12 Мб/Сек) или до 200Мбит в режиме full-duplex. При использовании гигабитного оборудования достижимы скорости до 1000 Мбит.

Существует неэкранированная (UTP) и экранированная (STP) витая пара, помимо обычной изоляции у второго типа витой пары существует защитный экран, по структуре и свойствам напоминающий фольгу. При соответствующем заземлении экранированная витая пара обеспечивает отличную защиту от электромагнитных помех, даже при проводке STP вблизи электрораспределительного щитка и линий высокого напряжения отмечалась стабильная работа сети на скоростях свыше 90 Мбит. В случае если STP кабель не заземлен то экран наоборот усиливает воздействие наводок выступая в качестве антенны.

Кабель легко ремонтируется и наращивается. Несмотря на то, что по стандартам восстановлению поврежденный участок не подлежит, даже имея многочисленные участки восстановленных разрывов, сеть на витой паре работает стабильно, хотя скорость связи несколько падает. Кроме этого, в основанных на витой паре сетях можно использовать различные нестандартные проводники, позволяющие получить новые характеристики и свойства сети.

Обычная витая пара не предназначена для проводки на улице. Перепады температур, воздействие влаги и других природных факторов могут привести к постепенному разрушению изоляции и снижению ее функциональных качеств, что, в конечном счете, приведет к выходу сегмента сети из строя. В среднем сетевой кабель выдерживает на открытом воздухе от 3 до 8 лет, причем скорость сети начнет падать задолго до полного выхода кабеля из строя. Для использования на открытом воздухе нужно использовать специальную витую пару для открытой проводки.

Достаточно хорошо подходит для проводки на открытом воздухе кабель полевой П-296. Помимо того, что его изоляция не боится воды, высоких и низких температур, кабель сам по себе очень прочный (выдерживает нагрузку до 200 килограмм) и его можно протягивать без поддерживающего троса на длину до 100 метров. Неоспоримым достоинством является то, что используя П-296, можно обеспечивать устойчивую связь на сегменте сети до 500 метров.

По своему происхождению, П-296 — кабель армейской связи. Имеет 4 изолированные жилы, экран, защитную стальную оплетку (сетка из каленой проволоки) и внешнюю пластиковую оболочку. Кабель по-военному неприхотлив: максимальная длина соединения до 500 метров. Скорость передачи данных 10-100 Мбит/с.

Выдерживает максимум 200 кг на разрыв, поэтому его можно подвешивать без троса на расстояния 50-100 метров. Кабель допускает прокладку на длительное время в грунт, по земле, подвеску на опорах или местных предметах, а также прокладку через водные преграды глубиной не более 10 м.

Сравнительные характеристики сетевых проводников

Тип кабеля
(10 Мбит/с = около
1 Мб в сек)
Скорость передачи данных (мегабит в секунду) Макс официальная длина сегмента, м Макс неофициальная длина сегмента, м* Возможность восстановления при повреждении \ наращивание длины Подверженность помехам Стоимость
Витая пара
Неэкранированная Витая пара 100/10/1000 Мбит/с 100/100/100 м 150/300/100 м Хорошая Средняя Низкая
Экранированная витая пара 100/10/1000 Мбит/с 100/100/100 м 150/300/100 м Хорошая Низкая Средняя
Кабель полевой П-296 100/10 Мбит/с —— 300(500)/>500 м Хорошая Низкая Высокая
Четырехжильный телефонный кабель 50/10 Мбит/с —— Не более 30 м Хорошая Высокая Очень низкая
Коаксиальный кабель
Тонкий коаксиальный кабель 10 Мбит/с 185 м 250(300) м Плохая Требуется пайка Высокая Низкая
Толстый коаксиальный кабель 10 Мбит/с 500 м 600(700) Плохая Требуется пайка Высокая Средняя
Оптоволокно
Одномодовое
оптоволокно
100-1000 Мбит
До 100 км —- Требуется спец
оборудование
Отсутствует
Многомодовое
оптоволокно
1-2 Гбит До 550 м —- Требуется спец
оборудование
Отсутствует

*- Передача данных на расстояния, превышающие стандарты, возможна при использовании качественных комплектующих.

Прокладываем сеть на большие расстояния

Устойчивая связь при использовании витой пары на скорости 100 Мбит сохраняется на расстоянии до 100 метров, 10 мегабит до 500.

Качественное сетевое оборудование позволят увеличить длину отрезка ещё на 30-50 метров.

Если в качестве сетевого проводника применять кабель полевой П-296 или аналогичный, дальность устойчивого может достигать 500 метров на скорости около 80 Мбит, и около 700 метров — 10 Мб.

Перед монтажом кабеля можно провести тестирование отрезка нестандартной длины, для этого просто соедините два стоящих рядом компьютера тем самым кабелем, что будете протягивать, и прогоните набор стандартных тестов. Таким образом, можно заранее определить характеристики будущей ветки сети до непосредственной проводки, это сэкономит много сил и средств. Конечно, нужно помнить, что кабель, мирно покоящийся у вас дома, не совсем то же самое, что тот же кабель, натянутый на тросе. Данный тест не учитывает электромагнитные помехи, и другие внешние факторы. Поэтому его результаты можно рассматривать только как ориентировочные.

Если же требуется проложить отрезок сети большей длины, например, для объединения 2 сетей в одну или подключения к удалённому, но чем-либо ценному компьютеру (например с выделенным каналом в Интернет), тогда можно установить коммутатор, чтобы он выступал в роли усилителя сигнала. Таким образом, длина отрезка увеличивается вдвое, при установке двух коммутаторов — втрое. Более наглядно топологию такой сети вы сможете увидеть на следующей схеме.

Оплетку кабеля необходимо заземлять, иначе она будет плохо выполнять свои функции. Из-за большей толщины проводников П-296 плохо поддается обжиму, поэтому к концам П-296 в любом случае необходимо будет присоединять участки витой пары для обжима. Поэтому П-296 лучше всего использовать именно на открытых участках, в офисах, квартирах или подъездах переходя на витую пару.

Компьютеры в локальной сети имеют свои локальные IP адреса, однако извне виден только один IP адрес сервера. Это может вызывать сбои в некоторых программах, например в MSN Messenger могут быть недоступны расширенные видео/аудио функции. Также, если один из пользователей вашей сети повел себя на сервере некорректно, то его IP будет заблокирован, а поскольку IP адрес у сервера один на всех, доступ будет закрыт всем пользователям. Особенно часто подобные ситуации возникают в крупных сетях. Решение этой проблемы лежит в контроле человеческого фактора и четкой проработке правил вашей ЛВС. При использовании NAT-маршрутизаторов некоторые Интернет провайдеры позволяют выделять индивидуальные IP адреса каждому пользователю сети, при подключении стоит обговорить данный вопрос.

Обжимаем витую пару

Многие считают, что это наиболее сложный этап прокладки сети. На самом деле все просто. Для обжима витой пары вам потребуются специальные клещи и пара коннекторов RJ-45

Обжимной инструмент RJ-45

Коннектор RJ-45

Последовательность действий при обжиме:

1. Аккуратно обрежьте конец кабеля, при этом лучше всего пользоваться резаком, встроенным в обжимной инструмент.

2. Снимите с кабеля изоляцию. Можно использовать специальный нож для зачистки изоляции витой пары, его лезвие выступает ровно на толщину изоляции, так вы не повредите проводники. Впрочем, если нет специального ножа, можно воспользоваться обычным или взять ножницы.

Нож для зачистки изоляции витой пары.

3. Разведите и расплетите проводки, выровняйте их в один ряд, при этом соблюдая цветовую последовательность.

4. Обкусите проводки так, чтобы их осталось чуть больше сантиметра.

5. Вставляйте проводники в разъем RJ-45

6. Проверьте, правильно ли вы расположили проводки

7. Убедитесь все ли провода полностью вошли в разъем и уперлись в его переднюю стенку.

8. Поместите коннектор с установленной парой в клещи, затем плавно, но сильно произведите обжим.

Совет: С помощью некоторых обжимных инструментов RJ-45 можно обжимать и телефонные RJ-12 разъемы.

Цветовая последовательность проводников

Существует два распространенных стандарта по разводке цветов по парам: T568A компании Siemon и T568B компании AT&T. Оба этих стандарта абсолютно равнозначны.

Схема обжима витой пары (и двух компьютеров напрямую*)

Просим Вас обратить Ваше внимание на коннектор, на рисунке указано, правильность расположения и начало первого провода.

Если Ваш кабель содержит только две пары:

Для восьмижильного кабеля (четыре пары). Выбор варианта заделки 568A или 568B зависит исключительно от принятого в вашей сети. Оба этих варианта эквивалентны. Рекомендуется использовать первый.

Два сетевых соединения на одном кабеле

С помощью одного кабеля можно подключить сразу 2 компьютера, это избавит вас от проводки ещё одной ветки покупки ещё одного коммутатора или дополнительной сетевой карты. Просто расплетите проводники и обожмите по ниже указанной схеме.

Важно понимать, что это просто два кабеля, ужатых в один.


Контакты бело-синий и синий можно использовать в ряде случаев для передачи электропитания.

Даешь ЛВС! или Не так страшна Ethernet, как ее спецификации…

Может быть, кто-то сочтет этот материал несвоевременным — действительно, в то время как «весь цивилизованный мир» переходит на Gigabit Ethernet, мы вдруг выпускаем материал, посвященный 100-мегабитовым сетям на витой паре. Однако не будем спешить с выводами. Цивилизованный мир — это, конечно, хорошо, однако если посмотреть на ЛВС в компьютеризованном офисе «среднестатистической» отечественной компании, то сразу понимаешь одно: «Ученье — свет, а неученых — …».

Каждому специалисту, ответственному за локальную сеть (или, в частном случае, за ее создание «с нуля»), неоднократно приходится отвечать на непростой вопрос: справляется (справится) ли она с возложенными на нее задачами? Будет ли соответствовать новым задачам, которые мы когда-нибудь захотим на нее возложить? Как застраховать себя от необходимости дорогостоящей модификации сети хотя бы на несколько лет? Каким образом обеспечить возможность ее модернизации «малой кровью»? Когда все работает как часы, труд сетевого администратора как надсмотрщика и регулировщика трафика между пользователями — необременителен и довольно прост. Но с появлением проблем именно он часто оказывается сидящим на горячих углях…

В этом материале мы попытались встать на позицию человека, имеющего представление о том, что такое «компьютерное железо», но в сетях разбирающегося, мягко говоря, поверхностно. Ведь далеко не каждый сетевой администратор начинает свою деятельность после окончания соответствующего факультета вуза, прохождения сертификационных курсов и последующей полугодичной стажировки под началом «старших товарищей, умных и чутких». У нас в стране, увы, до сих пор самая популярная IT-профессия — «компьютерщик»: «Да, у нас есть программист… Да, картриджи в принтере он тоже меняет… Да, ОС и ПО при необходимости установит. Что говорите? Не «программист»? Знаете, по правде сказать, я их всех так называю…». И когда количество находящихся в офисе компьютеров становится больше трех, именно перед такими «молодыми специалистами» (как кстати пришелся тут термин из советских времен!) дирекция компании зачастую ставит задачу: «Сделать сеть. Быстро. Дешево. И надежно!». И оказываются они в положении котенка, попавшего не то что в омут, а в самую середину водоворота… ЛВС: что же это такое?

Для начала полезно ознакомиться с «каноническим» определением. Итак, локальная вычислительная сеть — это распределенная система, построенная на базе локальной сети связи и предназначенная для обеспечения физической связности всех компонентов системы, расположенных на расстоянии, не превышающем максимальное для данной технологии. По сути, ЛВС реализует технологию комплексирования и коллективного использования вычислительных ресурсов. Главные преимущества таких распределенных систем состоят в следующем: высокая производительность обработки данных, повышенная модульность и расширяемость, надежность, живучесть, постоянная готовность и низкая стоимость. Также подобное определение нельзя считать полным без ориентации на простоту реконфигурации и минимизацию затрат на дальнейшую модернизацию.

«По верхам»

В реальности типичная «среднестатистическая малая ЛВС» состоит из трех условных классов устройств:

  • компьютеров с установленными в них сетевыми адаптерами;
  • «кабельного хозяйства», к которому мы отнесем собственно сетевые кабели, патчи, патч-панели и (опционально) шкафы или стойки;
  • активного сетевого оборудования, которое также может быть размещено в шкафах или стойках, в том числе в тех же, что и патч-панели (как правило, это коммутаторы и/или концентраторы).

Опять-таки, в самом простом случае все компьютеры в сети просто подключены к одному концентратору или коммутатору (напрямую или через патч-панель — нас пока не интересует). В более сложном случае несколько концентраторов или коммутаторов соединены между собой через разъем Uplink (так называемое «каскадирование»). В еще более сложном — несколько концентраторов (коммутаторов) образуют сегменты сети, «сводимые воедино» еще одним, выделенным коммутатором (а вот тут уже «или концентратором» можно не добавлять — грамотный сетевой администратор, как правило, в данном качестве их использовать избегает). На этом список самых простых и распространенных вариантов построения ЛВС мы пока что закончим.

К слову — специалистам-сетевикам кажется уместным напомнить, что в данном материале нам приходится идти на многие упрощения в связи с его ориентацией на самый широкий круг читателей. Конечно, следование канонам и четкость определений — это неплохо, но все же не хочется ставить потенциального начинающего сетевого администратора в положение героя Марка Твена, который как-то сказал: «До тех пор пока мне на уроке геометрии не объяснили, что круг — это совокупность точек, находящихся на одинаковом расстоянии от центра, — я хорошо знал, что такое круг!».

Сеть «на коленке»

На заре «сетевой эры» нередко при построении отечественных ЛВС допускались отклонения от стандартов на кабельные сети. Зачастую причиной тому была бедность (оптоволоконная кабельная система и оборудование хоть и существенно подешевели, но не сравнялись по стоимости с «медными» решениями), иногда небрежность, а в большинстве случаев — элементарная техническая неграмотность. И если с первой причиной (недостаток денег) все же иногда приходится мириться, то две следующие вполне возможно устранить, так как обусловлены они исключительно «человеческим фактором».

Впрочем, как ни странно, сети, построенные с нарушением стандартов, до поры до времени… работали! Однако только до поры. К примеру, пока не приходилось заменять какое-нибудь сетевое устройство (сетевой адаптер, концентратор и пр.). И вот тут, после замены, всю сеть вдруг начинало непредсказуемым образом «лихорадить»… При этом она могла работать нормально со всеми приложениями, кроме одного, и попытка администратора «прижать его к стене» стоила и времени, и, особенно, нервов. А виновато было не приложение и не сетевая карта, а вся сеть. Вернее — те, кто выбирал оборудование, монтировал кабель и сдавал систему в эксплуатацию, не задумываясь (или не подозревая?) о стандартах. Еще более серьезные проблемы возникали при попытках перевода построенной «с отклонениями» сети с Ethernet на Fast Ethernet. Ведь при высоких скоростях ЛВС становится намного требовательнее к качеству кабельной системы, и те допущения, которые «прощались» на 10 Mbps, часто повергают 100-мегабитовую сеть просто «в состояние ступора».

А если все же «по уму»?

Таким образом, прежде всего стоит раз и навсегда запомнить, что проектирование и инсталляция любой ЛВС подразумевают прежде всего четкое следование соответствующим стандартам и рекомендациям, что и обеспечивает ее нормальное функционирование не в «некоторых», а во всех предусмотренных этими стандартами случаях.

  • Современные проводные ЛВС реализуются на базе витых пар и оптоволоконных кабелей.
  • Топология определяет общую структуру взаимосвязей между элементами и характеризует сложность интерфейса.
  • Методы доступа к физической среде подразделяются на случайный и детерминированный и зависят от топологии сети.

Для начала — немного истории. Сложилось так, что для организации взаимодействия узлов в локальных сетях, построенных на базе классических технологий (Ethernet, Token Ring, FDDI), разработанных еще 15–20 лет назад, применяются разделяемые между группой компьютеров каналы связи (общая шина, кольцо), доступ к которым предоставляется по специальному алгоритму (как правило — метод случайного доступа или метод с передачей маркера доступа по кольцу), т. е. основанные на принципе использования разделяемых сред либо поддерживающие его.

Напротив, современные стандарты и технологии локальных сетей настаивают на частичном или полном отказе от использования разделяемой среды передачи данных и переходе на применение индивидуальных каналов связи компьютера с коммуникационными устройствами сети. То есть так же, как это делается в привычных нам телефонных сетях, где каждый телефонный аппарат соединен с коммутатором на АТС индивидуальной линией. Технологиями, ориентированными на применение индивидуальных линий связи, являются Fast- и Gigabit Ethernet, 100VG-AnyLAN, ATM и коммутирующие (switching) модификации уже упомянутых классических технологий. Заметим, что некоторые из них, например l00VG-AnyLAN, так и остались в сознании отечественных «сетестроителей» не более чем звучной экзотикой.

Fast Ethernet как развитие классической Ethernet

Основы наиболее популярной на данный момент технологии построения локальных вычислительных сетей — Ethernet — были разработаны специалистами Palo Alto Research Center (PARC) корпорации Xerox в середине 1970-х гг. К промышленной реализации ее спецификации были подготовлены членами консорциума DIX (DEC, Intel, Xerox) и приняты за основу при разработке стандарта IEEE 802.3 в 1980 г. Обратите внимание на даты! По сути, можно констатировать, что изменилось с тех времен не так уж и много…

10-мегабитовая Ethernet устраивала большинство пользователей на протяжении около 15 лет. Однако в начале 90-х г. стала ощущаться ее недостаточная пропускная способность, и следующим существенным шагом развития классической технологии Ethernet стала Fast Ethernet. В 1992 г. группа производителей сетевого оборудования, включая таких лидеров, как SynOptics, 3Com и ряд других, образовали объединение Fast Ethernet Alliance для разработки стандарта на новую технологию, которая бы подытожила и обобщила достижения отдельных компаний в области Ethernet-совместимого высокоскоростного стандарта. Одновременно были начаты работы в институте IEEE по стандартизации новой технологии. Переломав кучу копий, в мае 1995 г. комитет IEEE принял спецификацию Fast Ethernet в качестве стандарта 802.3u (добавив в базовый документ 802.3 главы с 21 по 30). Это и сыграло решающую роль в дальнейшей судьбе технологии, так как обеспечивало преемственность и согласованность сетей 10Base-T и 100Base-T.


От 10- к 100Base-T
Отличия на физическом и канальном уровне стека протоколов модели OSI

Из рисунка (в терминах и категориях семиуровневой модели OSI) видно, что отличия Fast Ethernet от Ethernet сосредоточены на физическом уровне. Стандарт 100Base-T (802.3u) установил три различные спецификации для физического уровня для поддержки следующих типов кабельных систем:

  • 100Base-TX для двухпарного кабеля на неэкранированной витой паре UTP Cat. 5 или экранированной витой паре STP Type 1;
  • 100Base-T4 для четырехпарного кабеля на неэкранированной витой паре UTP Cat. 3, 4 или 5;
  • 100Base-FX для многомодового оптоволоконного кабеля.
Физические интерфейсы стандарта Fast Ethernet IEEE 802.3u и их основные характеристики
Физический интерфейс100Base-FX100Base-TX100Base-T4***
Порт устройстваDuplex SCRJ-45RJ-45
Среда передачиОптическое волокно Витая пара UTP Cat.5 (5e) Витая пара UTP Cat. 3,4,5
Сигнальная схема4B/5B 4B/5B 8B/6T
Битовое кодированиеNRZI MLT-3 NRZI
Число витых пар/волокон2 волокна 2 витых пары4 витых пары
Протяженность сегмента*До 412 м (МмВ), до 2 км, дуплекс (МмВ)**, до 100 км (ОмВ)***До 100 м До 100 м

* ОмВ — одномодовое оптоволокно, МмВ — многомодовое оптоволокно.

** Расстояние может быть достигнуто только при дуплексном режиме связи.

*** В нашей стране распространения не получил ввиду принципиальной невозможности поддержки дуплексного режима передачи.

Полнодуплексный режим

Новым в этом стандарте (для узлов сети, поддерживающих спецификации FX и TX) также стала рекомендация относительно обеспечения возможности полнодуплексной работы (full-duplex mode) при соединении сетевого адаптера с коммутатором или же при непосредственном соединении коммутаторов между собой. Специфика работы заключается в том, что каждый узел одновременно передает и принимает кадры данных по каналам Tx и Rx. Скорость обмена до 200 Mbps. На сегодня многие производители декларируют выпуск как сетевых адаптеров, так и коммутаторов с поддержкой этого режима. Однако, увы — из-за разного понимания механизмов его реализации, в частности способов управления потоком кадров, эти продукты не всегда корректно работают друг с другом. Кстати, для тех, кто привык читать статьи «по диагонали»: обратите внимание на то, при каком способе соединения каких устройств между собой становится возможной работа сетевых карт в полнодуплексном режиме. Подсказка: концентраторы (хабы) — в этом списке отсутствуют. И не зря.

Концентраторы и коммутаторы

Наиболее «близкая» нам сеть Fast Ethernet, построенная на основе концентратора (на жаргоне сетевиков — «хаб», от английского hub) и объединяющая несколько десятков пользователей, часто оказывается «недееспособной» в том смысле, что скорость передачи данных в ней будет неприемлемо низкой, а некоторым клиентам может быть вообще отказано в доступе к сетевым ресурсам. Это происходит вследствие роста числа коллизий (см. глоссарий) и увеличения времени ожидания доступа. Ведь концентратор — это обычный усилитель (приемопередатчик-повторитель) электрического сигнала, иногда даже производители по старинке маркируют его как «(Fast) Ethernet repeater». Получив сетевой пакет от одного порта (т. е. от компьютера, который подключен к данному порту), он транслирует его на все остальные порты одновременно (принцип можно грубо определить как «я передал всем, значит, до того, кому надо, тоже дойдет»).

Коммутатор (он же в простонародии «свитч», от англ. switch) — более интеллектуальное устройство: он имеет свой процессор, внутреннюю высокопроизводительную шину и буферную память. Если концентратор просто передает пакеты от одного порта ко всем остальным, то коммутатор выполняет целенаправленную пересылку пакетов между двумя портами на основе MAC-адреса получателя. Это позволяет увеличить производительность сети, так как сводит к минимуму возможность возникновения коллизий, позволяет обслуживать пересылку пакетов между несколькими портами одновременно и т. д.

Заметив, что в последнее время стоимость коммутаторов для сетей Fast Ethernet постепенно приближается к стоимости концентраторов времен начала прошлого года, кратко подытожим преимущества сетей, построенных с их использованием:

  • Увеличивается производительность сети путем ее деления на адресно (логически) связанные между собой сегменты.
  • Исключается возможность перехвата паролей и прочей передаваемой/принимаемой информации третьей стороной (напомним, что в случае использования концентратора любой пакет транслируется на все подключенные к нему компьютеры).

Если и можно назвать какую-либо (кроме консервативности владельца сети) причину, ограничивающую широкое распространение коммутаторов, то это все же их более высокая стоимость, чем у хабов. Хотя справедливости ради стоит заметить, что скоро у нас, похоже, не будет выбора: все большее количество производителей сетевого оборудования просто-напросто отказываются от концентраторов, предпочитая выпускать новые, более дешевые модели коммутаторов или снижать цены на уже производимые.

Gigabit в конце туннеля?

Конечно, на дворе 2002 год, и даже в нашей стране все больше корпоративных заказчиков уже серьезно присматриваются к Gigabit Ethernet в качестве базового стандарта для своих сетей. Но все-таки в плане массовости именно технология Fast Ethernet (предмет нашего сегодняшнего внимания) продолжает удерживать лидирующие позиции. Более того, отечественные эксперты пророчат долгую жизнь даже «стареньким» сетям Ethernet (10 Mbps), прогнозируя постепенную их модернизацию до 100 Mbps «старшего брата», скоростными возможностями которого типичная офисная сеть будет вполне удовлетворена, наверное, еще не один год. Разумеется, если не планируется проведение телеконференций с десятками участников. Однако по этому поводу у нас в процессе подготовки материала даже родилась одна техническая «шуточка»: стоимость оборудования, которое позволит загрузить сеть на основе Gigabit Ethernet работой, зачастую даже превышает стоимость развертывания этой самой сети. Кроме того, стоит заметить, что проектирование, инсталляция и развертывание сети Gigabit Ethernet — это вряд ли именно то, с чего нужно начинать «практические опыты обустройства ЛВС».

Из истории Ethernet (для интересующихся)

Мало кто знает, что появление Ethernet неразрывно связано с такими краеугольными камнями современной компьютерной индустрии, как Fabless и Core Logic. Эти два понятия трудно перевести на русский, сохранив лаконизм английского языка.

В те времена, когда существовало заблуждение, что дизайн контроллеров (по сути — Core Logic) — удел полупроводниковой индустрии, не без помощи героя нашего рассказа — Гордона Кемпбелла (Gordon A. Campbell) — материализовалась идея самостоятельной разработки, размещенной на мощностях сторонних производителей. С тех пор «безлошадность» (читай — Fabless) в компьютерном мире не считается грехом, а почитается достоянием острого ума.

Для взаимного понимания разработчиков и производителей с благословения Гордона Кемпбелла возник и развился язык описания внутренней структуры чипа — VHDL (Very High Definition Language). Да и само понятие чипа по праву занимает почетное место в чуть ли не бесконечном списке гениальных инициатив мистера Кемпбелла.

Кроме вышеперечисленных, заслуги Гордона Кемпбелла в кратком изложении выглядят так:

  • идея перепрограммируемых контроллеров, таких, как EEPROM;
  • идея и реализация PC-on-chip;
  • организационные работы по становлению Palm Corp.;
  • разработка первого IBM-совместимого видеоконтроллера;
  • основополагающие работы в области 3D-графики;
  • участие в основании компании 3Dfx Interactive.

Настало время назвать компанию, «причастную» к успехам Мистера Кемпбелла — им, к слову, и организованную: Chips & Technologies Inc. В тесном сотрудничестве с Novell более десяти лет назад родился продукт, надолго определивший структуру современных сетевых технологий, — Novell Eagle. Сегодня аббревиатура NE2000 известна всем, кто связан с сетевыми технологиями.

Novell разрабатывала программную модель драйверной поддержки Ethernet, а Chips & Technologies взялась за программирование полупроводниковой логики. Производство было поручено National Semiconductor. Так появился чипсет, состоящий из трех составляющих:

  • DP8990 (Network Interface Controller, NIC) — интерфейс для подключения к локальной шине персонального компьютера;
  • DP8991 (Serial Network Interface, SNI) — сериализация данных с использованием манчестерского кодирования и механизм обслуживания коллизий;
  • DP8992 (Coaxial Transceiver Interface, CTI) — прием и передача данных по коаксиальному кабелю.

Интересный факт: вездесущий Кемпбелл для производства комплектующих Ethernet, в том числе и контроллеров 8992, основал собственную компанию SEEQ Technology.

Позже технология Chipernet (так предварительно именовалась Ethernet) была дополнена возможностями передачи данных по неэкранированной витой паре проводников — UTP (Unshielded Twisted Pair). Важно подчеркнуть, что Ethernet задумывалась как недорогая и эффективная альтернатива в ряду прочих сетевых решений. Поэтому совершенно логично выглядит и расширение возможностей с помощью витой пары.

Одним из лидеров по производству недорогих сетевых контроллеров, использующих Ethernet, стала «Западная Цифровая корпорация», более известная как Western Digital. Это происходило в то время, когда жесткие диски еще не стали «коронным номером» WDC (впоследствии из-за смены интересов разработка сетевых технологий была продана компании SMC). С тех пор знаменитая троица — SMC, 3Com, Intel — правит миром давно уже не NE2000-совместимых сетевых адаптеров.

В мире совместимых с NE2000 устройств акценты расставили три другие компании — Realtek (60% рынка всех сетевых контроллеров), VIA Tehnologies, Winbond Electronics. Последний больше знаком потребителям по торговой марке Compex. Практика

Три источника, три составные части…

По темпам совершенствования своих характеристик, например, увеличению верхней граничной частоты тракта передачи и пропускной способности, кабельные системы практически не уступают современным процессорам с их растущими тактовыми частотами. Уже один этот факт дает основание утверждать, что данное направление относится к числу наиболее динамично развивающихся на рынке информационных технологий. Как и в любой другой области с высокими темпами развития, на этом рынке существуют свои проблемы технического, организационного и маркетингового плана, а в процессе классификации элементов структурированной кабельной системы (СКС), в которую «вписывается» современная компьютерная сеть, сталкиваются различные, часто непримиримые подходы и школы.

Но на сколько бы основных групп и классов «отцы сетестроения» не делили бы компоненты современной сети, для распространения сигналов в ней, помимо устройств доступа, отвечающих за физический интерфейс, требуются как минимум еще две немаловажные детали, участвующие в образовании физической среды передачи, — кабели (мы сознательно ограничимся рассмотрением подсистемы рабочего места и горизонтальной подсистемы «на меди») и разъемы для их соединения. Эти компоненты современной СКС многократно описаны, но необходимость небольшого «попурри» на эту тему обусловлена тем фактом, что, например, невзирая на общее снижение цен на достаточно качественные медные кабели Cat.5e, пользователям зачастую навязывается широкий ассортимент откровенно «базарной» продукции (пригодной разве что для создания домашней сетевой структуры). В более серьезном случае это становится одним из источников постоянной головной боли обслуживающего персонала сетей, которому в большинстве своем приходится обходиться (увы!) без дорогостоящих профессиональных сетевых анализаторов, позволяющих определить почти все неполадки в сети одним нажатием кнопки.

О кабелях языком стандартов и рекомендаций

Для применения в качестве базового UTP определен одножильный 4-парный кабель с диаметром проводника 0,51 мм (24 AWG). По другим канонам допускается также использование одножильного кабеля с диаметром проводника 0,64 мм (22 AWG). Для многожильного патч-корда (UTP, те же 100 Ом) актуальна задача обеспечения длительного срока службы, несмотря на частые неминуемые изгибы в процессе эксплуатации. Тут же отметим, что несмотря на определенную «лояльность» стандартов в отношении многожильных кабелей для кроссовых шнуров и подключающих (пользовательских) кабелей (для них стандарт допускает на 20--50% большее затухание в зависимости от того, какому стандарту следуют — американскому или международному), во всем остальном они должны отвечать минимальным требованиям к рабочим характеристикам кабеля горизонтальной системы.

Должна присутствовать маркировка рабочих характеристик для обозначения соответствующей категории. Эти метки не должны заменять собой метки класса безопасности. В качестве примера приведем маркировку, нанесенную на кабель нашей тестовой системы.

Маркировка кабеля
ПроизводительКатегорияТипСистема сертификации, тип и материал оболочкиКол-во парДиаметр проводникаКоэффициент  укорочения волны в кабеле*Код и дата выпускаМетка длины и число погонных метров
Molex Premise networks PowerCat.5e UTP IEC 332.1 FR-PVC 4PR 24 AWG NVP=69% 0575-01/5 01.10.31 * 80429 m

* NVP (Nominal Velocity of Propagation) — номинальная скорость распространения — коэффициент укорочения волны в кабеле. Он показывает, во сколько раз скорость распространения сигнала по витым парам меньше скорости света в вакууме.

О цветовом кодировании и правильности терминирования

При таком порядке подключения пар, указано в таблице, обеспечиваются гарантированные производителем величина и знак распределения задержек распространения сигнала.

Варианты обжима разъемов RJ-45
Вариант 1 T568A Вариант 2 T568B
Белый/голубой — голубойПара 1Зеленый — красный
Белый/оранжевый — оранжевыйПара 2Черный — желтый
Белый/зеленый — зеленыйПара 3Голубой — оранжевый
Белый/коричневый — коричневыйПара 4Коричневый — серый


Стандарты терминирования соединителей
Варианты «A» и «B»

Последнее объясняется просто — с целью уменьшения перекрестных наводок между парами и исключения возможных резонансных явлений при неполном согласовании с нагрузкой неиспользуемых пар (а в некоторых сетевых адаптерах мы обнаружили в гнезде только четыре контакта вместо восьми) проводники свиваются попарно с разным шагом (количеством скруток на единицу длины). По этой же причине желательно также учитывать, что соединение между гнездом и штекером коннектора осуществляется через восемь близко расположенных параллельных контактов, что обусловливает емкостную связь между ними. Степень этого влияния также зависит от способа подключения контактов к соответствующим парам кабеля (см. рисунок). В варианте 568 А пара 2 разъединена парой 1, в последовательности 568 В — пара 3 парой 1.

Стандарт RJ45 (можно встретить название соединителя 8Р8С) пришел в мир компьютерных сетей из телефонии. Он предусматривает несимметричное разъемное соединение. Модульные соединители семейства RJ выпускаются в двух вариантах, ориентированных на кабели с различным типом жилы. Забегая немного вперед, укажем на то, что у гибких коммутационных шнуров (плоских модульных двух-, четырех-, шести- или восьмижильных Cat.3 и четырех витых пар Сат.5) жила состоит из нескольких проволок. Поэтому для изготовления таких кабелей необходимо использовать соединитель с контактом, врезающимся в тело жилы. У монтажного кабеля жила выполнена из монолитного медного проводника, поэтому для монтажа этих кабелей используются соединители с разрезным контактом. Соответственно, если соединитель не предназначен для данного типа кабеля, то и добиться качественного контакта не удастся.

Существует несколько вариантов взаимного расположения проводников относительно контактов коннектора. Для подсоединения всех четырех пар проводников (напомним, что Fast Ethernet использует для работы две пары, четыре вам понадобятся при переходе на гигабитовую сеть) распространены TIA-T568A, TIA-T568B (см. таблицу).

Подключение пар к контактам с несоблюдением стандартов может привести к так называемому разделению пар, т. е. к ситуации, когда соединитель подключается таким образом, что пара состоит из проводов от двух разных скрученных пар. Такая конфигурация иногда позволяет сетевым устройствам обмениваться данными, но часто становится источником трудно диагностируемой проблемы — она подвержена не только избыточным переходным помехам, но и менее устойчива к внешним, в том числе периодически появляющимся в силу специфики расположения кабеля. Результат — ошибки при передаче данных. Такие разделенные пары позволяют выявить кабельные тестеры.

В общем, если опустить ранее сделанные замечания, допускается использовать оба указанных варианта. Однако приведем цитату для тех, кто пытается воспринимать таблицу вариантов как рекомендацию для изготовления crossover-кабелей: «…при условии, что оба конца терминированы по одному и тому же варианту разводки».


Коммутационные шнуры: «прямой» и Crossover

Основные правила прокладки кабеля

Некоторые правила монтажа кабельных UTP-систем, в справедливости которых мы убедились на собственном опыте.

  • Во избежание растяжения сила натяжения для 4-парных кабелей не должна превышать 110 Н (усилие примерно в 12 кг). Как правило, усилие свыше 250 Н приводит к необратимым изменениям параметров UTP-кабеля.
  • Радиусы изгиба установленных кабелей не должны быть менее четырех (некоторые производители настаивают на восьми) диаметров для кабелей UTP горизонтальной системы. Допустимый изгиб в ходе монтажа не менее 3--4 диаметров.
  • Следует избегать излишней нагрузки на кабели, обычно вызываемой их перекручиванием (образование «барашков») во время протяжки или монтажа, чрезмерным натяжением на подвесных участках трасс, туго затянутыми узкими кабельными хомутами (или «пристреленными» скобами).
  • Кабели горизонтальной системы должны использоваться в сочетании с коммутационным оборудованием и патч-кордами (или перемычками) той же или более высокой категории рабочих характеристик.
  • И, пожалуй, главное, о чем следует помнить на протяжении всех инсталляционных работ, — качество собранной кабельной системы в целом определяется по компоненту линии с наихудшими рабочими характеристиками.

Распределительные панели и абонентские розетки

Патч-панель служит для удобной и быстрой коммутации между собой различных портов и оборудования. С ее помощью можно моментально отконфигурировать рабочие порты для передачи данных, звука и видео. Горизонтальные кабели проходят от розеток на рабочих местах к патч-панелям коммутационного узла, где они представлены как порты пользователей. Соответствующие порты пользователей затем могут быть коммутированы с портами LAN, видеопортами и портами телефонной станции. Однако в условиях малой сети патч-панель приобретает совершенно другой смысл, служа в основном даже не столько средством упорядочивания сетевого хозяйства и быстрой реконфигурации, сколько способом избавить себя от дополнительных проблем при последующей модернизации сети и ее расширении. Понятно, что если, к примеру, купленный изначально концентратор рассчитан на 8 портов, а компьютеров в офисе стало 12 — то это «морока». Как минимум придется покупать еще один концентратор и каскадировать их, как максимум — приобретать коммутатор на 16 или даже 24 порта. Однако если изначально для коммутации была использована достаточно «вместительная» патч-панель (на те же 16 или 24 порта) — то удастся избежать мороки гораздо большей — перекраивания кабельного хозяйства. Патч-панели различаются между собой количеством портов, стандартами, способом коммутации. По количеству портов наиболее распространены 12-, 24- и 48-портовые. Обычно они имеют монтажную ширину 19" (формфактор большинства стандартных шкафов), в них предусматривается место для маркировки каналов.

Следующий и наиболее часто видимый с точки зрения клиента элемент кабельной системы — абонентская розетка. Конструкция модуля минимизирует действия монтажника при подключении к кабелю, позволяет сохранить необходимый радиус изгиба кабеля, не требует применения каких-либо инструментов при размещении модуля в коробке. Контакты розетки могут быть дополнительно прикрыты специальной шторкой, предотвращающей попадание внутрь пыли.

Монтажные шкафы предназначены для размещения в них коммутационного и активного оборудования. Шкафы могут комплектоваться системой охлаждения и вентиляции, стеклянными и металлическими дверями, подвижным плинтусом на четырех колесах с тормозами, замками на двери. Вдоль боковых стенок шкафов обычно имеется достаточно места для укладки пучков проводов и вентиляции. Впрочем, для малых сетей монтажный шкаф все-таки является скорее элементом шика, чем реальной необходимостью. Хотя если есть деньги и желание «сделать красиво»…

Какой инструмент может понадобиться

Для работы с кабелем UTP-типа создана целая гамма достаточно удобного комбинированного инструмента, выполняющего резку кабеля, нормированную кольцевую подрезку для снятия верхней изоляции и зачистку отдельных жил (если это требуется для данного типа оборудования, ведь современные способы монтажа, основанные на технологии врезного контакта, не требуют зачистки).

Не затрагивая специализированный инструмент и оснастку, рекомендуемые для терминирования жил кабеля на коммутационные и распределительные панели (с ними можно познакомиться на сайтах их производителей), мы решили остановиться на инструменте, предназначенном для «повседневных» работ, — обжима вилки на кабеле RJ-45. Его многочисленные варианты различаются как по диапазону выполняемых функций и типов обжимаемых разъемов, так и (достаточно существенно) по срокам службы и цене.

Для мелкого ремонта можно попытаться использовать экономичный пластмассовый инструмент. Однако он пригоден лишь для минимального объема эпизодически выполняемых монтажных работ, и, как показывает практика, для модернизации сети объемом в сотню портов его ресурса может хватить не более чем на полгода-год.

Металлический профессиональный инструмент обеспечивает движение пуансонов строго перпендикулярно к поверхности разъема, что благоприятно сказывается на качестве работы. Как правило, такие инструменты имеют многошарнирный механизм с «трещоткой» для снижения и нормирования прикладываемого к рукояткам усилия. В состав универсальных комплектов, позволяющих обжимать различные типы соединителей, могут входить сменные и дополнительные, расширяющие функциональность матрицы и пуансоны.

Промежуточную по качеству и параметрам позицию занимают простые одношарнирные металлические приспособления, достаточно широко представленные на отечественном рынке. Они имеют упрощенную механическую схему и ограниченный (но все же в 3--10 раз больший, чем у пластмассового) срок службы по причине быстрого износа пуансона. Универсальность подобных инструментов обеспечивается не сменными комплектами, а наличием нескольких поверхностей на их рабочих органах (2 в 1 и 3 в 1).

К слову о тестировании и мониторинге…

Мы не сомневаемся, что в элементарной одноранговой сети из пяти машин вряд ли возникнет задача ежедневного углубленного статистического анализа и еженедельного превентивного тестирования. Однако проводимый в ходе работы над статьей неформальный блиц-опрос в отношении мониторинга, диагностики и тестирования участников разделил владельцев и администраторов сетей на несколько групп, позволив нам сформулировать две крайние точки зрения отнюдь не технического и не финансового плана:

  1. Интерес к проведению анализа и аудита сети прямо пропорционален количеству обслуживаемых рабочих станций и вне зависимости от топологии и выполняемых задач асимптотически приближается к нулю (вплоть до полного безразличия), если число клиентов не превышает 15--20. В этом случае чаще всего основными применяемыми на протяжении всей жизни сети «инструментами» являются примитивный кабельный тестер и виртуозное владение утилитами типа ping и tracert. Правда, некоторые респонденты этой группы признают необходимость измерения количественных показателей кабельной системы на момент сдачи в эксплуатацию.
  2. Другая крайность — когда большая и богатая компания идет на покупку дорогостоящих средств управления, диагностирования и тестирования сети, но в своей работе ее сетевые администраторы их практически не используют либо используют некоторые наиболее простые из заложенных в них возможностей по причине того, что у них либо «нет времени», либо «у нас и так все работает», и вообще они не понимают, «зачем им это надо», либо на их аппаратной платформе или в существующей конфигурации данные инструменты периодически «виснут», «не все показывают» или «врут». Не хотелось, но придется добавить — зачастую такая ситуация оказывается обусловленной тем, что возможности имеющихся инструментов… просто-напросто превосходят квалификацию тех, кто ими пользуется.

При этом часто понятия диагностики и тестирования сети отождествляются, что на самом деле в корне неверно. Но под диагностикой принято понимать измерение характеристик и мониторинг показателей работы сети в процессе ее эксплуатации, без остановки работы пользователей. Диагностикой сети является, в частности, измерение числа ошибок передачи данных, степени загрузки (утилизации) ее ресурсов или времени реакции прикладного ПО. То есть та работа, которую, на наш взгляд, администратор сети должен выполнять ежедневно.

Тестирование — это процесс активного воздействия на сеть с целью проверки ее работоспособности и определения потенциальных возможностей по передаче сетевого трафика. Как правило, оно проводится с целью проверить состояние кабельной системы (соответствие качества требованиям стандартов), выяснить максимальную пропускную способность или оценить время реакции прикладного ПО при изменении параметров настройки сетевого оборудования или физической сетевой конфигурации. Такие измерения обычно рекомендуется делать, отключив либо заменив работающих в сети пользователей на агентов теста, что, как правило, в реальной жизни приводит к довольно продолжительному блокированию «нормальной работы офиса». К тому же продолжительность процедуры зависит от того, производятся при этом первичные измерения и анализ параметров или сравнение некоторых требуемых параметров с первичными результатами эталонных (паспортных, сертификационных) тестов. Однако в любом случае чаще всего это приводит к тому, что как сама процедура, так и ее исполнители становятся «малопопулярными» и среди рядовых работников, и среди руководящего звена.

Хоть это и выходит за технические рамки, хочется также отметить, что проведение диагностики или тестирования сети часто напрямую зависит от… степени опытности сетевого администратора. «Молодые и зеленые», как правило, диагностируют и тестируют сеть часто и с удовольствием — ибо при этом не столько исправляют или предотвращают проблемы, сколько занимаются самообучением. Впоследствии, когда все эти «игры» (как и любые другие) приедаются, приступить к процессу диагностирования администратора сети могут заставить только действительно серьезные неполадки в ее работе. Ну и, наконец, с появлением по-настоящему серьезного опыта сетевой администратор опять «возвращается» к диагностике и тестированию, но уже не столько в силу юношеского задора и любопытства, сколько в силу понимания необходимости время от времени проводить эту процедуру в качестве профилактики.

Глоссарий

Сетевой адаптер (сетевая карта) — карта расширения, устанавливаемая в рабочую станцию, сервер или другое устройство сети, позволяющая обмениваться данными в сетевой среде. Операционная система через соответствующий драйвер управляет работой сетевого адаптера. Объем задействованных при этом ресурсов адаптера и центрального процессора системы может изменяться от реализации к реализации. На сетевых картах обычно имеется микросхема (либо гнездо для ее установки) «перешиваемой» памяти для удаленной загрузки (Remote Boot), которая может быть использована для создания бездисковых станций.

Коллизия (collision) — искажение передаваемых данных в сети Ethernet, которое появляется при попытке одновременной передачи несколькими сетевыми устройствами. Коллизии — обычные ситуации, возникающие в процессе нормальной работы сетей Ethernet или Fast Ethernet, но неожиданный рост их числа может свидетельствовать о появлении проблем с каким-либо сетевым устройством, особенно когда это не связано с увеличением трафика сети в целом. В общем случае вероятность столкновения пакетов увеличивается при добавлении в домен новых устройств и удлинении сегментов (увеличении физических размеров сети).

Коллизионный домен (конкурирующий домен) — совокупность устройств, соперничающих между собой за право доступа к среде передачи. Задержка распространения сигнала между любыми двумя станциями, которые принадлежат данной области, не должна превышать установленного значения (часто называемого диаметром коллизионного домена и выражаемого в единицах времени). При подключении устройства к коммутатору число коллизионных устройств в домене, соответственно, всегда сокращается до двух.

Горизонтальный кабель предназначен для использования в горизонтальной подсистеме на участке от коммутационного оборудования (например, в кроссовой этажа) до информационных розеток (на рабочих местах).

Кабель для коммутационных (кроссовых) и оконечных (пользовательских) шнуров обычно также состоит из четырех витых пар и по конструкции очень похож на «обычный» UTP-кабель, используемый в горизонтальной подсистеме. Основные отличия между ними заключаются в том, что для придания устойчивости к многократным изгибам и продления срока эксплуатации проводники выполняются многожильными, а изоляция может иметь несколько бoльшую по сравнению с горизонтальным кабелем толщину (около 0,25 мм). Внешняя изоляционная оболочка изготавливается из материала с повышенной гибкостью. На нее должны наноситься такие же маркирующие и идентифицирующие надписи и метки длины.

Утилизация канала связи сети (network utilization) — процент времени, в течение которого канал связи передает сигналы, или иначе — доля пропускной способности канала связи, занимаемой кадрами, коллизиями и помехами. Параметр «Утилизация канала связи» характеризует степень загруженности сети и эффективность использования ее потенциальных возможностей.

Коммутатор (Switch) — многопортовое устройство канального уровня, устанавливающее на время пересылки пакета адресное соединение между отправителем и получателем на основании построенной и сохраненной в нем коммутационной таблицы MAC-адресов. Проще говоря, коммутатор эмулирует соединение принимающего и передающего устройств между собой «напрямую». Однако не следует забывать, что некоторые (чаще всего — примитивные неуправляемые) коммутаторы при перегрузке в сети, т. е. когда проходящий через них трафик превышает их возможности, могут фактически на время «превращаться» в концентраторы.

Автосогласование (Auto Negotiation) — процесс, инициируемый сетевыми устройствами, имеющий целью автоматически настроить соединение для достижения максимальной в данной среде общей скорости. Приоритеты следующие: 100Base-ТХ — полнодуплексная, 100Base-ТХ — полудуплексная, 10Base-T — полнодуплексная и 10Base-T — полудуплексная. Автосогласование определяется стандартом IEEE 802.3 для Ethernet и выполняется за несколько миллисекунд.

Полудуплекс (Half Duplex) — режим, при котором связь осуществляется в двух направлениях, но в каждый момент времени данные могут передаваться лишь в одном из них. В сети (сегменте) на базе концентраторов все устройства могут работать только в полудуплексном режиме, в отличие от сети на базе коммутаторов, которые могут осуществлять передачу как в полнодуплексном, так и в полудуплексном режиме.

Полный дуплекс (Full Duplex) — двунаправленная передача данных. Способность устройства или линии связи передавать данные одновременно в обоих направлениях по одному каналу, потенциально удваивая пропускную способность.

Скорость физического соединения (Wire Speed) — для Ethernet и Fast Ethernet эта величина обычно приводится как максимальное количество пакетов, которое может быть передано через данное соединение. Скорость физического соединения в сетях Ethernet составляет 14 880, а в сетях Fast Ethernet — 148 809 пакетов в секунду.

MAC-адрес (MAC address — Media Access Control address) — уникальный серийный номер, назначаемый каждому сетевому устройству для идентификации его в сети и управления доступом к среде. Для сетевых устройств адреса устанавливаются во время изготовления (специфицируются IEEE), хотя обычно могут быть изменены с помощью соответствующей программы. Именно благодаря тому, что каждая сетевая карта имеет уникальный MAC-адрес, она может эксклюзивно забирать предназначенные ей пакеты из сети. Если MAC-адрес не является уникальным, то не существует способа провести различие между двумя станциями. MAC-адреса имеют длину 6 байт и обычно записываются шестнадцатеричным числом, первые три байта адреса определяют производителя.

Тестирование

Тестовый стенд

Поскольку такое крупномасштабное тестирование сетевого оборудования для нашей лаборатории внове (да и, к слову, в других компьютерных масс-медиа эта тема затрагивается, прямо скажем, чрезвычайно редко), мы пошли, если так можно выразиться, «по пути наименьшего сопротивления», переложив максимум работы на плечи хорошо себя зарекомендовавших отечественных поставщиков готовых решений и системных интеграторов. Так, гипотетические «офисные компьютеры» в нашей «референсной ЛВС» представляют собой серийные модели ПК Bravo от компании K-Trade, сервер является действительно сервером, специально подобранным путем проведения консультаций с сотрудниками киевского офиса Intel и системного интегратора — компании Ulys Systems, а кабельное хозяйство (коммутационные шнуры с обжатыми разъемами, патч-корды, патч-панель и пр.) было предоставлено в готовом для развертывания виде компанией ProNet.

Для тестирования использовались ПК Bravo с процессором AMD Duron 1100 MHz, 256 MB PC133 SDRAM, материнской платой AOpen AK73A (VIA Apollo KT133A), 40 GB HDD (Maxtor D540X), видеокартой PowerColor GeForce2 MX400 (32 MB) и ОС Windows 2000 Pro (SP3).

Сервером выступала система Dell PowerEdge 2500 (процессор Pentium III 1.26 GHz c возможностью установки второго CPU; чипсет ServerWorks HE-SL; 512 MB PC133 ECC SDRAM; контроллер Adaptec AIC-7899 Dual channel Ultra3 (Ultra160)/LVD SCSI; двухканальный SCSI RAID-контроллер с кэш-буфером 128 MB; три SCSI-винчестера (10000 об/мин), объединенных в массив RAID 5; интегрированный Ethernet-контроллер Intel PRO/100+ Server; интегрированная видеоподсистема на базе ATI-Rage XL 8 MB SDRAM; OC Windows 2000 Server). Подобная конфигурация сервера позволила нам уйти от главной проблемы — влияния быстродействия наиболее «нагруженной» дисковой подсистемы на результаты тестирования (ведь в процессе проведения многих тестов все четыре ПК работали с сервером одновременно). Наличие же достаточно высокопроизводительного процессора и сравнительно большого объема памяти на ПК подстраховывали от влияния нежелательных побочных факторов со стороны «рабочих станций». Управление сервером и ПК осуществлялось с единой консоли оператора, функционирующей через KVM-switch Raritan (предоставленный фирмой «Юстар»).


А вот так все это выглядело в собранном виде

Для проведения тестов сетевых адаптеров был собран стенд, позволяющий имитировать работу устройств в пределах одного коллизионного домена. Он построен с использованием оборудования для структурированных кабельных систем фирмы Molex Premise Networks уровня горизонтальной подсистемы ЛВС и включает в себя четыре фрагмента кабеля Molex PN PowerCat.5E UTP длиной 2 × 15 м и 2 × 75 м, подсоединенных к врезным контактам 24-портовой патч-панели Molex Cat.5E.


Схема стенда

Кабели жгутовались и без коробов подвешивались на крюки в стене. Как уже говорилось, в электропроводных системах приходится учитывать не только затухание, но и наводки. В нашем случае, благодаря тому что кабельные фрагменты при их монтаже оказались сложенными вдвое, наводимые низкочастотные помехи от люминесцентных ламп, пролегающих в непосредственной близости от силовых, сигнальных кабелей и т. п., как мы и предполагали, уменьшились (синфазность воздействующей на жгут кабелей помехи).

В процессе создания сегмента было принято решение отказаться от стандартных абонентских розеток. Для имитации их влияния мы раcкроссировали на патч-панели короткие (и, по причинам, уже объясненным выше, крайне «вредные») отрезки того же кабеля длиной 8--10 см.

Таким образом, вместо требуемой для полноты эксперимента одной пары разъемных контактов мы получили возможность подсоединить еще две, включив их в разрыв цепи от концентратора до машины дополнительным коммутационным шнуром. В Тестовой лаборатории обычно не принято доверять даже известным брэндам без соответствующего инструментального подтверждения, поэтому сразу после инсталляции была не только проверена правильность подключения и распределения кабельных жил, но и измерены количественные параметры каждого из отрезков с помощью портативного анализатора OMNIScanner II от Fluke Network.

Методика

Так как на всех четырех ПК поочередно устанавливались одинаковые сетевые карты, нас, естественно, интересовало создание по возможности разных условий для их функционирования. В конечном итоге мы остановились на той конфигурации, которую можно видеть на схеме стенда — два «длинных» сегмента по 75 и 90 метров, одно «идеальное подключение» (коммуникационный кабель от компьютера напрямую включен в концентратор) и одно короткое «неудобное» соединение через небольшой отрезок перегнутого кабеля. Забегая вперед, отметим, что наши предположения во многом подтвердились — некоторые модели сетевых карт действительно вели себя по-разному в зависимости от длины сегмента, на которой им приходилось работать. Сервер был «отнесен» от концентратора на 15 метров, что вполне соответствует максимальному из реально встречающихся вариантов (в рамках разумного).

Быть может, некоторые удивятся тому, что мы выбрали в качестве устройства, объединяющего абонентов сети, именно концентратор, а не коммутатор. Ответ довольно прост: дело в том, что для создания нагрузки собственно на предмет тестов, т. е. на сетевые карты, коммутатор в сети из четырех клиентов и одного сервера просто-напросто непригоден. Фактически мы специально усложнили задачу, увеличив количество коллизий в сети до того максимального уровня, который вообще реально было получить, с целью выявить слабые места в работе сетевых контроллеров. В случае же использования коммутатора все тесты фактически превратились бы… в исследование производительности его самого. Несколько слов о концентраторе. Как ни странно, мы остановили свой выбор на довольно простой и дешевой модели LG, сделанной на базе чипов Realtek. Произошло это по двум причинам: во-первых, компании уровня Intel, 3Com или Cisco сейчас практически отказались от выпуска концентраторов, а во-вторых, проведенные в рабочем порядке тесты с использованием других моделей (3Com Office Connect и CompuShack 5DT Desktop) показали, что никакого влияния на результаты тестов замена именно этого устройства в нашем случае не оказывала.

Тесты включали в себя исследование производительности с помощью популярного (насколько вообще можно говорить о популярности подобного ПО) пакета eTestingLabs NetBench 7.02 (модифицированный скрипт NIC_nb702, в котором были оставлены размеры пакетов 512, 4K, 16K и 64K), измерения загрузки CPU штатной утилитой Windows 2000 Performance Monitor во время копирования файла объемом 512 MB с одного из клиентов на сервер, а также измерения скорости «встречного» копирования двух файлов объемом 1 GB между двумя клиентами, соединенными crossover-кабелем (проверка корректности и результативности функционирования полнодуплексного режима).

Характеристики адаптеров Fast Ethernet
ПроизводительМодельLED индикаторыWake-On-LANIC Boot ROMСетевой чипОриент. цена, $Гарантия, лет
3Com3C905CX-TX-M10-100/Link/ActivityРазъем/кабель в комплектеПредустановлена3Com 920-ST06435
Home Connect 3C45010-100/Link/ActivityНе поддерживаетсяНе поддерживается3Com/Lucent 40-04834221
Allied TelesynAT-2500TX10-100/ActivityПоддерживаетсяКроваткаRealtek RTL8139C131
ASUSPCI-L3C920Link/ActivityНе поддерживаетсяКроватка3Com 920-ST03321
CompuShackFastline II PCI UTP DEC-ChipLink-FDX/Coll/SPD-100/ActРазъем/кабель в комплектеКроваткаIntel (DEC) 21143-PD33,63
Fastline PCI UTP Realtek-ChipLink/ActivityРазъем/кабель в комплектеКроваткаRealtek RTL8139C11,23
D-LinkDFE-528TXLink/ActivityНе поддерживаетсяНе поддерживаетсяD-Link DL10038C13,6Пожизн.
DFE-550TXLink/100/FDXРазъем/кабель в комплектеКроваткаD-Link DL10050B22,3Пожизн.
IntelInBusiness 10/100Link/Activity/100TxНе поддерживаетсяНе поддерживаетсяIntel GD82559251
Pro/100 M Desktop AdapterLink/Activity/100TxНе поддерживаетсяПредустановленаIntel 82551QM29Пожизн.
Pro/100 S Desktop AdapterLink/Activity/100TxРазъем/кабель в комплектеПредустановленаIntel 82550EY31Пожизн.
LantechFastLink/TX10/100/FDX/ActivityРазъем/кабель в комплектеКроваткаIntel (DEC) 21143-PD272
FastNet/TXLink/Activity/FDXНе поддерживаетсяКроваткаRealtek RTL8139D6,52
LGLNIC-10/100AwLink/ActivityРазъем/кабель в комплектеКроваткаRealtek RTL8139D6,21
PlanetENW-950410-100/ActivityНе поддерживаетсяНе поддерживаетсяRealtek RTL8139D9,53
SMCEtherPower II 10/100Link/FDX/Tx/RxРазъем/кабель в комплектеКроваткаSMC 83С172ABQF425
SurecomEP-320X-RLink/ActivityНе поддерживаетсяКроваткаRealtek RTL8139C92
EP-320X-SLink/ActivityНе поддерживаетсяКроваткаMyson MTD803A82

Результаты тестов

Для начала объясним, почему несмотря на тестирование сетевых карт в диаграммах можно видеть лишь наименования чипов. Дело в том, что несмотря на вполне «честное» с нашей стороны поведение, выражавшееся в использовании не «generic»-драйверов от производителей чипов, а последних доступных версий от производителей карт — никакой разницы в быстродействии между картами, сделанными на базе одних и тех же микросхем, мы не обнаружили.


Типичная «одночиповая» сетевая карта

Результаты тестов в NetBench приводятся в ограниченном объеме по одной причине — во всех остальных случаях они были попросту… совершенно одинаковыми. Лишь тест с размером пакета 16K выявил некоторые особенности в функционировании нашей тестовой сети, а именно разница в результатах, продемонстрированных сетевыми картами, нас и интересовала более всего. Зато данный подтест с лихвой окупил наши ожидания — средняя пропускная способность каждого из четырех клиентов отличалась иногда в несколько раз! Собрав воедино все «отличившиеся» чипы и попытавшись найти какую-то зависимость, мы обратили внимание на то, что наиболее показательные результаты принадлежат сетевым контроллерам Intel и 3Com, и это сразу навело нас на одну очевидную мысль…

Как одна, так и другая компания не удосуживается простым копированием давно всем известной «образцово-показательной схемы классического сетевого чипа»:


Ethernet чип. Курсовая работа, III курс :).

Дополнительно они используют так называемые «адаптивные технологии», позволяющие регулировать объем передаваемой в сети информации и величину задержки с тем, чтобы максимально полно использовать возможности конкретного окружения и достигать наибольшей общей пропускной способности сети. Похоже, в нашем случае карты, расположенные на «неудобных» (или, корректности ради, оговоримся — сочтенных неудобными согласно заложенному алгоритму анализа) сегментах, «добровольно уступали» часть полосы своим собратьям, находящимся в лучших условиях. Следует заметить, что выигрыша в общем объеме передаваемых данных это все же не принесло — если сложить все значения пропускной способности по каждому из клиентов, их сумма будет примерно такой же, как в случае с более «прямолинейными» картами. В целом же мы пока воздержимся от оценки этой особенности некоторых сетевых чипов на уровне «хорошо/плохо», ибо в зависимости от конкретных условий функционирования сети и решаемых в ней задач она легко может изменяться в каждом конкретном случае на диаметрально противоположную.

Чипы

3Com 920-ST06/03. «Умный» чип, явно поддерживающий технологии адаптации к условиям конкретного кабельного окружения (про «неоднозначность» такого подхода уже достаточно было сказано выше). Демонстрирует самую низкую загрузку центрального процессора и достойную поддержку режима полнодуплексной связи. Классический пример хорошего, но недешевого решения.


3Com 3C905CX-TX-M


ASUS PCI-L3C920

3Com/Lucent 40-04834. Также очень невысокая нагрузка на процессор и достойная поддержка полнодуплексного режима, но несколько более «умеренный» интеллект — что, впрочем, иногда может быть и полезным. Зато и стоимость такого решения ниже в два раза, чем у более нового.


3Com Home Connect 3C450

D-Link DL10050B. А вот это уже классический пример простого, но добротного чипа — никаких попыток учета особенностей конкретной линии, но в то же время полноценный дуплекс и самая низкая среди «брэндов второго уровня» нагрузка на CPU. Условно этот чип с учетом цены карты на его основе можно назвать упрощенным аналогом 3Com/Lucent 40-04834, равным ему практически во всем, но не обладающим адаптационными свойствами и с более высокой нагрузкой на CPU.


D-Link DFE-550TX

Intel (DEC) 21143-PD. Весьма неоднозначный чип, впрочем — при его возрасте… Некие «зачаточные» адаптационные свойства, но неожиданно высокая загрузка процессора и полный провал в тесте на поддержку режима Full Duplex. Стоит при этом упомянуть одну особенность, которую мы заметили при проведении тестов: карта от CompuShack по крайней мере смогла закончить тест на «встречное копирование», хоть и с худшим результатом, а вот Lantech FastLink/TX в середине теста начала просто… регулярно «терять» сеть! Словом, с одной стороны, в системах на основе концентраторов, где поддержка полнодуплексного режима не требуется, карты на 21143-PD вполне могут применяться, с другой же — вряд ли это решение можно назвать оптимальным.


CompuShack Fastline II PCI UTP DEC-Chip


Lantech FastLink/TX

Intel 82550EY. Еще один вариант «сверхинтеллектуального» устройства, отличившийся нелюбовью к длинным сегментам. Поддержка full duplex на высоте, загрузка CPU весьма невысока. По совокупности свойств — ближайший конкурент 3Com 920-ST06/03, но с гораздо более демократичной ценой. Что интересно — уже был однажды случай, когда одна из независимых западных тестовых лабораторий провела сравнительное исследование производительности сетевых чипов Intel и 3Com, после чего обе компании, по-своему трактуя одни и те же цифры… объявили, что по результатам этих тестов их чип лучше, чем у конкурента!


Intel Pro/100S Desktop Adapter
(PCB у Pro/100 M и InBusiness 10/100 аналогична)

Intel 82551QM (карта Intel Pro/100 M). Все сказанное выше об Intel 82550EY может быть повторено и в данном случае, но с одной оговоркой — этот чип «не полюбил» уже другой сегмент нашей тестовой сети. Честно говоря, пока что мы решили просто привести это как факт, как говорится, «as is», поскольку поведение и предпочтения чипов, поддерживающих адаптационные технологии, вполне заслуживают отдельного исследования.

Intel GD82559 (карта InBusiness 10/100). Этому самому дешевому сетевому решению от Intel явно чуть-чуть «убавили сообразительность», впрочем, сохранив все другие положительные свойства чипов этой компании. И даже нагрузка на CPU упала, а поддержка полнодуплексного режима наоборот — лучшая среди всех участников! Вполне удачное решение для «рядовой» машины, как нам кажется.

Myson MTD803A. По дешевизне продукты на базе этого чипа явно конкурируют с основанными на базе микросхем Realtek — и, в общем-то, довольно успешно. Самая низкая среди дешевых чипов нагрузка на процессор, одинаковое с RTL8139C качество поддержки полнодуплексного режима. Однако в последнем чип Myson все же уступает новой версии Realtek — RTL8139D.


Surecom EP-320X-S

Realtek RTL8139C / D-Link DL10038C. Мы объединили эти чипы вместе, так как хоть формально они и разные, но проявили себя совершенно одинаково. При первом же взгляде на результаты тестов на загрузку CPU и поддержку Full Duplex, мы, не сговариваясь, произнесли одно и то же: «Realtek себе не изменил». Вспомнив классиков советской литературы Ильфа и Петрова, можно, перефразировав их изречение, сказать, что «полный дуплекс у этого чипа… какой-то неполный». Впрочем — работают ведь… И стоят недорого.


Allied Telesyn AT-2500TX


CompuShack Fastline PCI UTP Realtek-Chip


D-Link DFE-528TX


Surecom EP-320X-R

Realtek RTL8139D. Вкратце можно просто констатировать, что с точки зрения результатов тестов этот чип является тем же RTL8139C, которому немного «подлечили» поддержку полнодуплексного режима, причем инженерам Realtek не хватило совсем немного, чтобы «дотянуться» до плотной когорты более именитых конкурентов. Однако высокая загрузка центрального процессора — вечная «болячка» чипов этой компании, осталась без изменений.


Lantech FastNet/TX


LG LNIC-10/100Aw


Planet ENW-9504

SMC 83С172ABQF (карта SMC EtherPower II 10/100). Низкая загрузка CPU, высокая скорость полнодуплексного режима, но с увеличением длины сегмента наблюдается некоторое снижение скорости. В целом — добротный и довольно старый сетевой чип без особых претензий, честно выполняющий свою работу. Вот только цену за подобного класса решение хотелось бы видеть немного другой…


SMC EtherPower II 10/100

Заключение

Что ж, надеемся, что этот материал придется по душе «начинающим администраторам и просто интересующимся» — мы постарались органично совместить в нем как теоретические аспекты, так и практические советы, да и результаты тестирования наиболее распространенных на рынке сетевых контроллеров десктопного уровня не будут лишними для «юноши, размышляющего делать сеть из чего». В целом же стоит заметить, что, безусловно, за кадром осталось не то что «не меньше», а даже во много раз больше, чем можно найти в этом материале. Неудивительно — про то, как правильно спроектировать и настроить сеть, пишутся толстые книжки и монографии, а у нас в распоряжении был лишь десяток с небольшим страниц еженедельника. Поэтому не стоит, наверное, рассматривать данную статью как универсальное самодостаточное пособие или, Боже упаси, учебник. Той информации, которая в ней имеется, пожалуй, может хватить только для того, чтобы понять несколько простых истин: во-первых — «не боги горшки обжигают», и кое-что вполне реально научиться делать самостоятельно, во-вторых — перед тем, как это «кое-что» делать, желательно все же получить хотя бы базовый набор знаний о предмете, ну и в-третьих — даже получив этот базовый набор, останавливаться на достигнутом явно не стоит. Невозможно «знать, что такое ЛВС», ее можно только изучать. Сколько? Да хоть всю жизнь!

 

 

Продукты предоставлены компаниями:
3Com — «Ингресс», «НИС»
Allied Telesyn — «ИКС-Мегатрейд», ELKO Kiev
ASUS — «Технопарк»
Compu-Shack — N-Tema, Service ASN
D-Link — «Версия»
Intel — K-Trade
Lantech — Compass, N-Tema
LG — DataLux, K-Trade
Planet — MTI, «Энглер-Украина»
SMC — «Ингресс»
Surecom — IT-Link

 

Что такое сетевой кабель? (с рисунками)

В общем, сетевой кабель - это тип кабельной проводки, используемой в телекоммуникациях, которая передает данные с отдельных компьютеров на более крупный сетевой мэйнфрейм. Иногда эти кабели являются внешними и могут использоваться для таких вещей, как подключение компьютеров к Интернет-модемам или заземленным портам. Они также могут быть частью более крупной инфраструктуры и в этих случаях часто встраиваются в стены вместе с такими вещами, как электрические работы, чтобы обеспечить свободный доступ к Интернету и услугам кабельного телевидения.Что касается технических особенностей, существует ряд различных разновидностей, но наиболее распространенными являются витая пара, коаксиальный, Ethernet и оптоволоконный. Не все взаимозаменяемы, и каждый, как правило, лучше всего подходит для конкретной цели, поэтому любому, кто хочет купить кабель или установить его для конкретного проекта, обычно целесообразно провести небольшое исследование, прежде чем делать инвестиции.

Сетевая карта (NIC), которая подключается к сетевому кабелю.
Почему они используются

Компьютерные сети могут быть чем-то вроде сложной науки, но когда дело доходит до кабельной разводки, цель довольно ясна; а именно передача информации. Информация перемещается с места на место посредством серии «пакетов» данных, в основном битов и байтов информации с цифровым кодированием, которые отправляются одним компьютером или устройством на другой.Чтобы повысить эффективность и скорость, большинство сетей разбивают данные на мельчайшие части - биты и байты, а затем отправляют эти маленькие кусочки по отдельности. По прибытии в пункт назначения они меняются местами. Кабель служит каналом и в основном действует как проезжая часть, по которой перемещаются эти части.

Коаксиальный кабель - это распространенный тип сетевого кабеля.
Примеры витой пары

Неэкранированная витая пара (UTP) используется во многих домашних и деловых сетях Ethernet. Он имеет четыре пары проводов, которые расположены внутри оболочки кабеля. Каждая пара скручена на несколько дополнительных витков, чтобы предотвратить помехи от других устройств в сети.Структура этого типа кабеля повышает его надежность и помогает минимизировать сбои в сети, и поэтому часто используется в сетях, где много пользователей или, как вариант, много подключенных компьютеров.

Беспроводные маршрутизаторы и другие компоненты позволяют работать в сети с меньшим количеством кабелей.
Коаксиальные кабели

Коаксиальный кабель, или «коаксиальный», как его иногда называют, - еще один распространенный тип сетевого кабеля. Он имеет медный проводник в центре, а пластиковое покрытие служит изолятором между центральным проводником и металлическим экраном. Покрытие может быть тонким или толстым; более толстое покрытие менее податливо, но может обеспечить дополнительную защиту.

Многие пользователи компьютеров знакомы с кабелем Ethernet, потому что они подключают его к своему компьютеру или к высокоскоростному модему для подключения к Интернету.
Шнуры Ethernet
Перекрестный кабель Ethernet

устраняет необходимость в сетевых коммутаторах или маршрутизаторах.Кабель также позволяет подключать компьютеры с помощью сетевых адаптеров, например сетевой карты (NIC). Люди, которые хотят купить портативный сетевой кабель, чтобы носить его с собой для подключения таких вещей, как портативные компьютеры, к внешним интернет-портам или разъемам, обычно выбирают этот тип.

Fiberoptics

Волоконно-оптические кабели используются в сетях, охватывающих большие расстояния.В результате на кабелях этого типа имеется несколько слоев защитного покрытия. Он также передает свет в отличие от электрических сигналов, как другие кабели. Это делает его идеальным кабелем для сетевых сред, подверженных значительным электрическим помехам. Он также передает информацию с высокой скоростью и поэтому используется в крупных сетевых средах, например, в крупных компаниях.

Взгляд в мир беспроводных сетей

Беспроводные сети и обмен данными становятся все более популярными во многих частях мира, что заставляет некоторых сомневаться в долгосрочной значимости заземленных сетей и кабелей, которые их поддерживают.Однако важно понимать, что, хотя отдельные компьютеры могут подключаться к серверам по беспроводной сети, эти серверы по-прежнему заземлены. Например, для домашних беспроводных сетей по-прежнему требуется кабель, соединяющий модем с источником данных в Интернете; в более широком масштабе то же самое верно для предприятий и корпораций. Кабели будущего могут иметь несколько иную форму или форму, но, безусловно, по-прежнему будут важной частью телекоммуникационного ландшафта.

Коаксиальный кабель обычно используется для создания сетей и установки кабельного телевидения.

Что такое кабельные наконечники? (с изображением)

Кабельные наконечники - это устройства, используемые для подключения кабелей к электрическим приборам, другим кабелям, поверхностям или механизмам. Зажимы, соединяющие провода с автомобильным аккумулятором, являются типичным примером кабельного наконечника, как и концы соединительных кабелей аккумулятора. Простая установка и снятие при ремонте или техническом обслуживании, кабельные наконечники обычно используются, когда постоянные методы прямого крепления невозможны или необходимы.

У соединительных кабелей есть металлические зажимы - или наконечники - на обоих концах, которые могут соединять два автомобильных аккумулятора вместе.

Слова «кабель» и «провод» иногда ошибочно меняют местами.Кабели состоят из нескольких жил, а провода состоят из одной жилы. И кабели, и провода можно использовать с кабельными наконечниками подходящего типа.

Один конец кабельного наконечника обычно используется для подключения кабеля, который в зависимости от типа может быть припаян, сварен или обжат.Затем соединительный конец проушины прикрепляется к соответствующей клемме или точке соединения с помощью болта, винта или пружинного зажима. Обычно доступны различные размеры, конфигурации и типы материалов для конкретных применений, но металл является преобладающим используемым материалом. Кабельный наконечник иногда называют «кабельным соединителем» или «кабельным якорем» в зависимости от промышленного жаргона и области применения.

Конец разъема кабельного наконечника обычно выбирается исходя из его совместимости с типом клеммы или методом крепления.Для винтовых клемм используются вилочные или U-образные проушины; проушины с закрытым кольцом или круглым сечением используются для крепления на болтах; а выступы со штифтами или лопатками используются для нажимных штифтовых или плоских клемм. Кабельный наконечник также служит для уменьшения размера кабеля, что позволяет подключать толстые кабели к разъему меньшего диаметра.

Хотя кабельные наконечники широко используются для электрических соединений, более прочные версии используются для крепления неэлектрических кабелей к поверхностям, монтажным пластинам или другим кабелям.Архитектурные тросы стабилизации и безопасности, а также такелаж часто оснащены несущими кабельными наконечниками из стали или железа для закрепления кабелей и компонентов. Кабельные соединители для электрического использования, которые не подвержены растяжению, изготавливаются из алюминия, латуни, меди или свинца и иногда покрываются гальваническим покрытием для оптимизации передачи напряжения и предотвращения окисления металлов.

Кабельные наконечники используются в системах электропроводки автомобилей, электрических коробок, машин, бытовых приборов, электроники и других товаров длительного пользования.Для электрического использования кабельные наконечники обычно изолированы резиной или пластиком, чтобы предотвратить случайную передачу электричества людям или близлежащим электрическим компонентам. Другие типы не требуют изоляции из-за расположения кабельных наконечников или отсутствия напряжения.

Что такое USB-кабель? (с рисунками)

Кабель универсальной последовательной шины (USB) в основном используется для подключения USB-устройства к хосту.Общие хосты включают компьютеры и игровые приставки. Хотя существует несколько стандартов USB, кабели, полностью соответствующие спецификациям USB 1.1, будут работать с технологией USB 2.0 и наоборот. Кабели USB можно определить по трезубцу USB на верхней части заглушек разъемов типа «A» и «B».

Разъем USB.

USB-кабель может иметь множество типов разъемов, которые называются разъемами. Типы разъемов включают Standard-A, Standard-B, Mini-B, Micro-A, Micro-B и Micro-AB. Эти вилки входят в соответствующие розетки, встроенные в хосты и устройства. Розетки Standard-A обычно называют USB-портами на компьютерах; Розетки Standard-B обычно встречаются на больших периферийных устройствах, таких как принтеры и сканеры; Мини- и микроразъемы обычно есть на небольших устройствах, таких как цифровые фотоаппараты и сотовые телефоны; Розетки Mini-AB есть, по стандарту, только на устройствах USB On-The-Go.Большинство USB-кабелей, которые подключают устройство к компьютеру, имеют штекер Standard-A на одном конце и штекер другого типа на другом.

USB-кабель.

Совместимые USB-кабели, помимо типов разъемов, не являются собственностью компании. Стандартный кабель может подключать устройство, например, к Macintosh или ПК с Windows. Однако программное обеспечение устройства может не работать с хостом.Кроме того, некоторые компании создают кабели, похожие на кабели USB, но не соответствующие стандартам USB - на таких разъемах не должно быть логотипа трезубца.

Разнообразные кабели USB, включая micro-USB, mini-USB и стандартный USB.

Стандартный кабель USB состоит из нескольких проводов. Один провод содержит путь для источника питания на пять вольт (5 В ± 5%); два - витая пара для передачи данных; а один - земля.

USB-кабели позволяют компьютерам подключаться к периферийным устройствам.

Кабель USB в соответствии со спецификациями 2.0 может иметь длину не более пяти метров (примерно 16,4 фута). Этот предел был установлен из-за спецификации задержки кабеля в 26 наносекунд, что позволяет отражениям устанавливаться на передатчике до того, как будет отправлен следующий бит. Хосты USB должны получить ответы на свои команды в течение разрешенного периода времени, иначе они будут считать команды потерянными - кабели, длина которых превышает пять метров, приведет к слишком большой задержке.

USB-кабели используются для подключения таких устройств, как принтеры, клавиатуры и музыкальные плееры, к компьютерам.

Существует множество решений для подключения USB-устройств, длина кабеля которых превышает 5 метров.Эти решения включают в себя использование удлинительных кабелей, которые представляют собой концентраторы с автономным питанием с фиксированным 10-метровым кабелем и концентратором с питанием от шины с одним портом в середине; использование до пяти хабов в цепочке; и построение моста, который действует как USB-устройство с одной стороны и имеет хост-контроллер на другом конце. Лучше всего использовать протокол передачи сигналов для дальней связи, такой как Ethernet или RS-485, в середине, если используется этот метод.

USB 3.0 был представлен в 2008 году, обеспечивая гораздо более высокую скорость, чем 2.0.

Общие сведения о типах USB-кабелей и о том, какой из них использовать

Большинство компьютеров и электронных устройств имеют ту или иную форму USB-подключения, и многие устройства также поставляются в комплекте с USB-кабелем. Для чего нужны все эти разные кабели и почему важно, какой из них вы используете?

Осмыслить все это может быть довольно сложно.Вот все, что вам нужно знать о стандарте USB.

6 типов USB-кабелей и их применение

USB якобы универсален, но существует очень много разных типов.Почему это? Как оказалось, каждый из них выполняет разные функции, в основном для сохранения совместимости и поддержки новых устройств.

Вот шесть наиболее распространенных типов USB-кабелей и разъемов:

  • Type-A: Стандартный плоский прямоугольный интерфейс, который можно найти на одном конце почти каждого кабеля USB.Большинство компьютеров имеют несколько портов USB-A для подключения периферийных устройств. Вы найдете их на игровых приставках, телевизорах и других устройствах. Этот кабель вставляется только в одном направлении.
  • Type-B: Почти квадратный разъем, в основном используемый для принтеров и других устройств с питанием, которые подключаются к компьютеру. В наши дни они не очень распространены, так как большинство устройств перешли на меньшее соединение.
  • Mini-USB: Меньший тип разъема, который был стандартным для мобильных устройств до micro-USB.Хотя сегодня это не так распространено, вы все равно увидите их на некоторых камерах, контроллере PlayStation 3, MP3-плеерах и т. Д.
  • Micro-USB: Текущий стандарт (хотя его популярность постепенно снижается) для мобильных и портативных устройств, который даже меньше, чем mini-USB. Хотя вы по-прежнему найдете micro-USB на всех типах смартфонов, планшетов, USB-аккумуляторов и игровых контроллеров, некоторые из них перешли на USB-C.
Кредит изображения: iunewind / Shutterstock
  • Type-C: Новейший стандарт USB, это двусторонний кабель, обеспечивающий более высокую скорость передачи данных и большую мощность, чем предыдущие типы USB.Он также может выполнять несколько функций. Вы увидите это на многих новых ноутбуках и смартфонах, включая MacBook, телефоны Pixel и контроллер Nintendo Switch Pro. Подробнее о USB-C мы поговорим ниже.
  • Lightning: Это не настоящий стандарт USB, а проприетарный разъем Apple для iPhone, iPad, AirPods и других устройств. Он аналогичен размеру USB-C и входит в стандартную комплектацию устройств Apple, выпущенных с сентября 2012 года.В старых устройствах Apple используется более крупный 30-контактный фирменный разъем. Подробнее о кабелях, адаптерах и портах для устройств Apple см. В нашем руководстве.

В большинстве случаев вы обнаружите, что USB-кабели имеют один стандартный конец типа A и один конец типа B. Конец типа A обеспечивает питание устройства, а конец типа B получает питание. Это сделано для предотвращения возможных повреждений, которые могут быть вызваны, например, подключением двух компьютеров через USB-A.

Разъемы Mini и Micro считаются меньшими формами типа B, хотя «тип B» обычно не упоминается в их названии.

В общем, кабели, которые вы будете использовать чаще всего и, следовательно, потребуется заменить, - это micro-USB, USB-C и Lightning.

Стандарты скорости USB

Типы USB-подключения - это только половина дела, поскольку USB также прошел через несколько стандартов различной скорости передачи данных.Разъем кабеля не обязательно означает, что он использует определенный стандарт.

Три основных варианта скорости USB:

  • USB 1.x был исходным стандартом и по современным меркам является древним. В настоящее время вы вряд ли найдете устройства, использующие этот стандарт.
  • USB 2.0 В введено множество современных стандартов USB, включая поддержку кабелей Mini и Micro, USB OTG (см. Ниже) и многое другое. Это самая низкая скорость USB, которая до сих пор используется. Вы найдете его используемым на дешевых флеш-накопителях, таких устройствах, как мыши, клавиатуры и т. Д. Большинство компьютеров также имеют несколько USB 2.0 портов.
  • USB 3.x - текущий стандарт скорости USB. Он намного быстрее, чем USB 2.0, и поэтому рекомендуется для таких устройств, как внешние жесткие диски. Обычно порт или разъем USB 3.x можно определить по синему цвету. Многие порты USB 3.0 также имеют символ SS (что означает Super Speed ​​). Большинство новых компьютеров имеют хотя бы один порт USB 3, и этот стандарт используется в качественных флеш-накопителях.
Кредит изображения: Т.Калиновский / Shutterstock

Вы можете использовать USB 2.0 в порт USB 3 или устройство USB 3 в порт USB 2.0, но ни одна из настроек не обеспечивает дополнительное преимущество в скорости.

В таблице ниже показано, какие типы разъемов совместимы с какими стандартами.Обратите внимание, что устройства micro-USB, поддерживающие USB 3.x, имеют другой разъем. Вы часто будете видеть это на внешних жестких дисках.

Кредит изображения: Milos634 / Wikimedia Commons

Что такое USB-C?

Кредит изображения: Маурицио Пеше / Flickr

USB-C - это новый многообещающий стандарт.Он меньше по размеру, двусторонний и быстрый. USB-C может как получать, так и обеспечивать намного больше энергии, чем предыдущие версии USB. Фактически, линейка MacBook от Apple имеет только один порт USB-C, а новые MacBook Pro оснащены несколькими портами-C.

Помимо передачи данных, USB-C может также обеспечивать питание устройств, выводить изображение на монитор и т. Д.См. Наше объяснение USB Power Delivery для получения дополнительной информации.

В отличие от USB-A, кабели с разъемами USB-C на обоих концах являются стандартными и позволяют полностью использовать его возможности. Однако кабели USB-C - USB-A также распространены, что обеспечивает совместимость со старыми устройствами.

Ваш телефон или планшет может использовать USB-C вместо micro-USB.Некоторые ноутбуки и планшеты оснащены портом USB-C; Nintendo Switch также использует его для питания. Поскольку USB-C еще не повсеместно принят, вам может потребоваться купить несколько адаптеров USB-C - USB-A, чтобы облегчить переход.

Что такое USB на ходу?

Кредит изображения: Ханс Хаасе / Wikimedia Commons

USB On-The-Go (OTG) - это стандарт, доступный на многих телефонах Android, который позволяет портативным устройствам выступать в качестве хостов USB.

Допустим, у вас есть внешний накопитель, смартфон и ноутбук.Что делать, если вы хотите переместить файлы с внешнего диска на смартфон? Самый простой способ - переместить файлы с внешнего диска на ноутбук, а затем с ноутбука на смартфон.

С USB OTG смартфон фактически может размещать внешний накопитель, что полностью избавляет от необходимости в ноутбуке.И это лишь один из множества способов использования USB OTG.

Для использования USB OTG вам понадобится подходящий адаптер.Ksmile продает комплект из двух адаптеров Micro-USB OTG.

Если в вашем телефоне есть порт USB-C, попробуйте вместо него адаптер USB OTG от Anker.

Однако не все устройства поддерживают OTG.Если вы не уверены, проверьте руководство к своему телефону или загрузите приложение USB OTG checker. К сожалению, мобильные устройства Apple не предлагают должной поддержки USB OTG.

Некоторые советы при покупке USB-кабелей

Если у вас старый телефон или планшет Android, скорее всего, он использует кабель micro-USB.Однако даже тем, кто глубоко погружен в экосистему Apple или имеет порты USB-C на своих телефонах, необходимо использовать micro-USB. Это по-прежнему распространенный тип разъема для аккумуляторных блоков, динамиков Bluetooth и тому подобного.

Любой, кто покупает много гаджетов, со временем накопит коллекцию кабелей micro-USB, поскольку они упакованы почти в каждое устройство.Поскольку они, как правило, взаимозаменяемы, вы можете использовать разные кабели для разных устройств.

Когда приходит время покупать новый кабель, возникает соблазн выбрать самый дешевый вариант.Однако в большинстве случаев это плохая идея. Плохо сделанные кабели могут вызвать у вас самые разные проблемы. Они варьируются от неприятностей, таких как медленная зарядка и ненадежная работа, до серьезных проблем, таких как поломка, и даже опасность возгорания.

Особенно это касается USB-C.На заре USB-C многие кабели были неправильно настроены и могли повредить устройства. Современные кабели не должны иметь этой проблемы, но все же разумно знать, как найти надежные кабели USB-C.

Хотя вам не нужно покупать кабель у производителя телефона, вам следует придерживаться признанных брендов.Разница в цене небольшая, но оно того стоит.

Еще один важный аспект - длина кабеля.Короткие кабели отлично подходят для портативности, но во время зарядки вы можете сидеть на полу рядом с розеткой. Тем не менее, слишком длинный кабель может быть неудобно носить с собой, он легче запутывается и потенциально может споткнуться.

Минимальная длина кабеля для зарядки - три фута.Это позволяет держать телефон в руке при подключении к аккумулятору в сумке или кармане. Кроме того, они обычно достаточно длинные, чтобы дотянуться от розетки до стола. Если вам часто нужно использовать устройство вдали от розетки во время зарядки, обычно подойдет двухметровый кабель.

Лучшие USB-кабели для любых нужд

Нужен новый кабель, и вы не знаете, что ему купить? Вот рекомендации для каждого типа.

Если вам нужны кабели micro-USB разной длины, этот пакет от Anker поможет вам.Он включает в себя два кабеля длиной один фут, два кабеля длиной три фута и один кабель длиной шесть футов.

Нужен кабель USB-C? OULUOQI предлагает вам комплект из трех кабелей USB-C - USB-A, а также переходник с micro-USB на USB-C.Мы рассмотрели другие зарядные устройства USB-C, если вам это не нравится.

Пользователи iPhone всегда должны искать продукты с сертификатом MFi.Этот комплект из трех кабелей Lightning от Anker включает кабель длиной три, шесть и десять футов.

Теперь USB-кабели, наконец, имеют смысл

Мы рассмотрели типы USB-разъемов, стандарты передачи USB, как купить качественный кабель и многое другое.Надеюсь, вы лучше понимаете USB и то, как использовать его на всех своих устройствах. Конечно, есть много других типов компьютерных кабелей, о которых вам нужно знать! И как только вы будете полностью укомплектованы, не забудьте правильно распорядиться кабелями.

Google официально владеет Fitbit: что это значит для вас

Хотя есть еще несколько небольших препятствий, Google объявила о завершении сделки.

Об авторе Бен Штегнер (Опубликовано 1612 статей)

Бен - заместитель редактора и менеджер по адаптации в MakeUseOf.Он оставил свою работу в сфере ИТ, чтобы писать полный рабочий день в 2016 году, и никогда не оглядывался назад. В качестве профессионального писателя он освещал технические руководства, рекомендации по видеоиграм и многое другое уже более шести лет.

Больше От Бена Стегнера
Подпишитесь на нашу рассылку новостей

Подпишитесь на нашу рассылку, чтобы получать технические советы, обзоры, бесплатные электронные книги и эксклюзивные предложения!

Еще один шаг…!

Подтвердите свой адрес электронной почты в только что отправленном вам электронном письме.

Руководство по типам аудиокабелей и разъемов

Изобразите сцену ...

Вы только что купили новый аудиоинтерфейс в местном отделении Dawsons. Сжимая в руке новую игрушку, вы путешествуете домой на расстояние, предвкушая ее настройку, и начинаете записывать концепцию двойного альбома, над которой работали больше года. По прибытии вы взволнованно распаковываете устройство, подключаете его к компьютеру с помощью прилагаемого кабеля и устанавливаете драйверы.Но затем случается катастрофа - вы обнаруживаете, что для подключения к нему колонок неправильно подобраны кабели. Это легко сделать из-за того, что существует множество различных типов аудиокабелей и разъемов, часто называемых неправильными названиями.

Итак, чтобы уберечь вас от ненужных поездок, неправильных покупок или просто в качестве справочника по названиям каждого типа подключения и тому, как они выглядят, вот…

1. Разъем 1/4 дюйма (четверть дюйма)

Пожалуй, наиболее распространенное соединение, которое можно найти в музыкальном оборудовании, четвертьдюймовый разъем - это тип подключения, который используется на электрогитарах и гитарных усилителях.Сам штекер всегда представляет собой гнездо 1/4 дюйма или 6,3 мм с одной черной обручем, называемым изолирующим кольцом, на конце (это указывает на то, что это «моно» или одноканальное соединение). Доступны как «инструментальные кабели» (с экранированными кабелями), используемые для подключения инструментального и линейного уровней, и «акустические кабели» (неэкранированные), которые используются для подключения динамиков к усилителям, гитарных головок к кабинетам.

Также известен как…

  • Телефонный разъем (они обычно использовались в ранних телефонных станциях)
  • 6.Домкрат 3мм
  • Гитарный разъем
  • Штекер
  • Джек

2. Разъем симметричного (или стереоразъема) 1/4 дюйма

Как следует из названия, этот штекер точно такого же размера, как и указанный выше. Разница между ними в том, что это соединение способно передавать два аудиоканала (например, стереосигнал с отдельным левым и правым каналом). Это делается с помощью конструкции «наконечник, кольцо, гильза» (TRS), сама заглушка теперь разделена двумя черными обручами.Кончик - заостренный конец, кольцо - это отрезок после первого черного обруча, а рукав - после второго.

Наконечник и кольцо несут сигналы левого и правого каналов, в то время как муфта действует как общая земля. Наиболее распространенное использование стереоразъема - это выход для наушников на клавиатуре, фортепиано, микшерных пультах, записывающем оборудовании, гитарных усилителях и Hi-Fi оборудовании.

Такой же штекер часто называют сбалансированным гнездом 1/4 дюйма.Не вдаваясь в технические подробности, балансные аудиоподключения используют штекеры TRS (симметричное соединение требуется на обоих концах) для формирования монофонического (одноканального) соединения, которое гораздо менее восприимчиво к внешнему шуму, особенно при прокладке длинных кабелей. Этот тип подключения чаще всего встречается на аудиоинтерфейсах и записывающем оборудовании, микшерных пультах и ​​оборудовании PA. В руководствах по оборудованию обычно указывается, имеет ли ваше оборудование балансные соединения.

Также известен как…

  • Стерео 1/4 ″ Джек
  • TRS Домкрат
  • Балансный домкрат
  • Стерео телефонный разъем

3.Разъем стерео миниджек

Это, пожалуй, наиболее распространенное аудио соединение из всех. Стерео мини-джек - это штекер, который вы обычно найдете в наушниках MP3-плеера. Это соединение меньше по размеру, с штекером 3,5 мм (1/8 дюйма). Если вы обратили внимание, то увидите, что это тоже устройство TRS с двумя изоляционными кольцами. И, опять же, левый и правый каналы соединены наконечником и кольцом с гильзой в качестве общей земли.

Чаще всего они используются для наушников портативных музыкальных плееров, для подключения MP3-плееров к автомобильным стереосистемам и аудиоразъемов на компьютерах.Моно-миниджекы существуют (отмечены одним черным обручем / изолирующим кольцом), но они используются относительно нечасто.

Также известен как…

  • (стерео) миниджек
  • Разъем 3,5 мм
  • 1/8 ″ Джек
  • Иногда его называют «разъем для наушников».

4. Разъем RCA

Штекер RCA может быть вам знаком так же, как штекеры мини-джек, поскольку они часто используются в Hi-Fi и домашнем аудиооборудовании.Аббревиатура RCA означает Radio Corporation of America, и именно они были ответственны за развитие этой связи. Они инициировали замену разъемов 1/4 ″ TRS Jack на фонографах в 1940-х годах, чтобы их можно было подключать к усилителям, поэтому этот тип подключения также называют разъемом Phono.

RCA - это несбалансированное монофоническое соединение, обычно встречающееся в DJ-микшерах, оборудовании Hi-Fi, аудиоинтерфейсах и часто на входах и выходах ленты на микшерных пультах, и обычно (но не всегда) имеет красный , соединение правого канала и белое соединение левого канала, как показано здесь…

Также известен как…

  • Разъемы RCA
  • Штекер Phono
  • Разъем Cinch
  • Иногда ошибочно называют «вспомогательным кабелем».

5.Разъем XLR

Разъем XLR - это еще одно балансное соединение. Используемый во многих профессиональных аудиоприложениях, его конструкция представляет собой цилиндр диаметром примерно 2 см, имеющий от 3 до 7 штырей (вилка) или отверстий (мама). Наиболее часто используемый формат в аудиоприложениях - это 3-контактный XLR. Изначально производившиеся Cannon Electronics и выпущенные как линейка Cannon X, это привело к тому, что они стали известны как «Cannon». Второй ревизией был Cannon XL (с переключателем блокировки), а третьей - Cannon XLR.Таким образом, это соединение стало известно как XLR.

XLR используется в широком спектре музыкальных и аудиоприложений благодаря тому, что он сбалансирован и имеет очень безопасное соединение. Как правило, гнездовые разъемы XLR обычно принимают выходные сигналы от устройств (например, микрофона), а штекеры XLR обычно используются для подключения ко входам (микрофонный предусилитель на микшерном пульте или активные студийные мониторы. , например), когда XLR-вилки подключаются к розеткам-розеткам, и наоборот.

В результате, наиболее часто используемым кабелем XLR является надежный микрофонный провод с гнездом XLR на одном конце и штекером XLR на другом. Обычно используются для микрофонных кабелей, мониторных динамиков, аудиоинтерфейсов, приложений PA и многого другого.

гнездовой штекер XLR и штекер XLR, к которому он должен подключаться…

штекер XLR и гнездо XLR, к которому он должен подключаться…

Также известен как…

6.Разъем Speakon

Самая последняя аудиосвязь и звучание, напоминающее инопланетную расу, намеревающуюся свергнуть Землю («Спиконы вторгаются! Мы все обречены!»), - это связь Спиконов. Разработанный компанией Cable Supremo, Neutrik, он доступен в вариантах с 2, 4 и 8 полюсами, хотя 2 и 4 полюса чаще всего используются в повседневных аудиоприложениях. Speakon предназначен для приема сильноточных сигналов. Как правило, розетки подключаются к розеткам на панели и имеют поворотный замок, который фиксирует их в розетке.Это делает разъемы Speakon идеальными для приложений живого звука, чаще всего для подключения усилителей мощности к динамикам. В результате очень распространены кабели Speakon - XLR.

Женский разъем Speakon и соответствующий штекер Speakon

Заключение

И это в значительной степени покрывает наиболее распространенные аналоговые аудиоподключения. Итак, теперь вы знаете Speakon от сбалансированного разъема и можете с уверенностью попросить стереофонический мини-джек к паре RCA для подключения iPod к DJ-микшеру, зная, что вас не ждут неприятные сюрпризы, когда вы вернетесь домой.Ну, по крайней мере, сюрпризов, связанных с кабелем.

Связаться

Ознакомьтесь с полным ассортиментом аудиокабелей, проводов и адаптеров на веб-сайте Dawsons. Вы также можете посетить местный магазин Dawsons Music, где наши специалисты будут рады вам помочь.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *