MEDIA SIECIOWE

(1)

MEDIA SIECIOWE

(2)

http://sieci-komputerowe.w.interia.pl jm.webmaster@gazeta.pl

1. Podstawowe media sieciowe

1.1. Kabel koncentryczny

Rys.: Przekrój poprzeczny typowego kabla koncentrycznego

ródło: Sportac, M. (1999). Sieci komputerowe, ksi ga eksperta. Gliwice: Helion, strona 85

Kabel koncentryczny, cz sto nazywany „koncentrykiem”, składa si z dwóch koncentrycznych (czyli współosiowych) przewodów. Kabel ten jest dosłownie współosiowy, gdy przewody dziel wspóln o . Najcz ciej spotykany rodzaj kabla koncentrycznego składa si z pojedynczego przewodu miedzianego biegn cego w materiale izolacyjnym. Izolator (lub inaczej dielektryk) jest okolony innym cylindrycznie biegn cym przewodnikiem, którym mo e by przewód lity lub pleciony, otoczony z kolei nast pn warstw izolacyjn . Cało osłoni ta jest koszulk ochronn z polichlorku winylu (PCW) lub teflonu.

Rys.: Perspektywa boczna kabla koncentrycznego

Mimo e kable koncentryczne wygl daj podobnie, mog charakteryzowa si ró nymi stopniami impedancji. Oporno ta mierzona jest za pomoc skali RG (ang. Radio G rade).

Na przykład, specyfikacja 10Base-2 Ethernet u ywa kabla RG-58, którego oporno

(3)

wynosi 50 omów dla kabla o rednicy l centymetra. W specyfikacji warstwy fizycznej 10Base-2 przekłada si to na szybko przesyłania rz du 10 Mbps dla odległo ci do 185 metrów.

• Zalety kabla koncentrycznego

Potrafi obsługiwa komunikacj w pasmach o du ej szeroko ci bez potrzeby instalowania wzmacniaków. Kabel koncentryczny był pierwotnym no nikiem sieci Ethernet.

• Wady kabla koncentrycznego

Kabel koncentryczny jest do wra liw struktur . Nie znosi ostrych zakr tów ani nawet łagodnie przykładanej siły gniot cej. Jego struktura łatwo ulega uszkodzeniu, co powoduje bezpo rednie pogorszenie transmisji sygnału.

Dodatkowymi czynnikami zniech caj cymi do stosowania kabli koncentrycznych s ich koszt i rozmiar. Okablowanie koncentryczne jest dro sze ani eli skr tka dwu yłowa ze wzgl du na jego bardziej zło on budow . Ka dy koncentryk ma co najmniej 1 cm rednicy. W zwi zku z tym zu ywa on olbrzymi ilo miejsca w kanałach i torowiskach kablowych, którymi prowadzone s przewody. Niewielka nawet koncentracja urz dze przył czonych za pomoc kabli koncentrycznych zu ywa całe miejsce, którym przewody mog by prowadzone.

1.2. Skr tka dwu yłowa

Okablowanie skr tk dwu yłowa, od dawna u ywane do obsługi poł cze głosowych, stało si standardow technologi u ywan w sieciach LAN. Skr tka dwu yłowa składa si z dwóch do cienkich przewodów o rednicy od 4 do 9 mm ka dy. Przewody pokryte s cienk warstw polichlorku winylu (PCW) i splecione razem. Skr cenie przewodów razem równowa y promieniowanie, na jakie wystawiony jest ka dy z dwóch przewodów znosz c w ten sposób zakłócenia elektromagnetyczne, które inaczej przedostawałyby si do przewodnika miedzianego.

Dost pne s ró ne rodzaje, rozmiary i kształty skr tki dwu yłowej, pocz wszy od

„jednoparowego” (czyli dwu yłowego) kabla telefonicznego a do 600-parowych (1200

yłowych) kabli dalekosi nych. Niektóre z tych rozmaito ci, takie na przykład jak

(4)

powi zanie par przewodów razem, słu zwi kszaniu pojemno ci kabla. Inne z kolei maj na celu zwi kszenie jego przepustowo ci (wydajno ci). Niektórymi z wariantów zwi kszaj cych wydajno s :

• Zwi kszanie rednicy przewodnika

• Zwi kszanie stopnia skr cenia (liczby skr ce w jednostce odległo ci)

• Stosowanie kilku ró nych stopni skr cenia na poziomie skr cania w wielo yłowe wi zki

• Ochrona par przewodów za pomoc metalowych osłonek

W sieciach LAN najcz ciej stosowane s cztery pary przewodów poł czone razem w wi zki, które osłoni te s wspóln koszulk z PCW lub teflonu. Teflon jest du o dro szy i sztywniejszy, ale nie wydziela truj cych oparów podczas spalania (w razie ewentualnego po aru). Ze wzgl du na to kable kładzione we wszelkich kanałach dostarczaj cych powietrze do pomieszcze , w których znajduj si ludzie, musz mie osłon z teflonu.

• Zalety skr tki

Do jej zalet mo na zaliczy przede wszystkim du pr dko transmisji (do 1000 Mb/s), łatwe diagnozowanie uszkodze oraz odporno sieci na powa ne awarie (przerwanie kabla unieruchamia najcz ciej tylko jeden komputer).

• Wady

Wada skr tki to mniejsza długo kabla ł cz cego najodleglejsze maszyny pracuj ce w sieci, ni jest to mo liwe w innych mediach stosowanych w Ethernecie.

Nieekranowanej skr tki nie nale y ponadto stosowa w miejscach wyst powania du ych zakłóce elektromagnetycznych. Kabel ten ma tak e bardzo nisk odporno na uszkodzenia mechaniczne.

Kategorie skr tki:

1 – nieekranowana skr tka telefoniczna, przeznaczona do przesyłania głosu 2 – nieekranowana skr tka z dwiema parami skr conych przewodów

3 – skr tka o szybko ci transmisji 10 MHz, stosowana w sieciach Ethernet 10Base-T

(10 Mb/s), zawieraj ca cztery pary skr conych ze sob przewodów

(5)

4 – skr tka działaj ca z cz stotliwo ci do 16 MHz, składaj ca si z czterech par

skr conych przewodów

5 – skr tka pozwalaj ca na transmisj danych z cz stotliwo ci 100 MHz pod warunkiem poprawnej instalacji kabla na odległo do 100 metrów

5e – ulepszona wersja kabla kategorii pi tej

6 – skr tka umo liwiaj ca transmisj z cz stotliwo ci do 200 MHz 7 (klasa F) – pozwalaj ca na transmisj do 600 MHz.

Dwoma najcz ciej stosowanymi rodzajami skr tek o mio yłowych s ekranowana i nieekranowana.

1.2.1. Ekranowana skr tka dwu yłowa

Ekranowana skr tka dwu yłowa (ang. STP – shielded twistedpair) ma dodatkow warstw folii lub metalowego przewodu oplataj cego przewody. Taki ekran osłonowy znajduje si bezpo rednio pod powierzchni koszulki kabla. Powodem wprowadzenia ekranowania była potrzeba u ycia skr tek dwu yłowych w rodowiskach podatnych na zakłócenia elektromagnetyczne i zakłócenia cz stotliwo ciami radiowymi.

1.2.2. Nieekranowana skr tka dwu yłowa

Równie skr tka dwu yłowa nazywana UTP (ang. Unshielded Twisted Pair) dost pna jest w wielu wersjach ró ni cych si form , rozmiarem oraz jako ci . Rozmiarem standardowym okablowania sieci LAN jest kabel czteroparowy, czyli o mio yłowy.

Przewody o mio yłowej skr tki nieekranowanej podzielone s na cztery grupy po dwa

przewody. Ka da para składa si z przewodu dodatniego i ujemnego. Przewody

nazywane s te wyprowadzeniami. Wyprowadzenia wykorzystuje si parami. Na

przykład, jedna para wyprowadze obsługuje tylko wysyłanie, a inna tylko odbieranie

sygnałów. Pozostałe wyprowadzenia w wi kszo ci sieci lokalnych nie s u ywane.

(6)

1.3. Kabel wiatłowodowy

Do ł czenia sieci komputerowych u ywa si równie gi tkich włókien szklanych, przez które dane s przesyłane z wykorzystaniem wiatła. Cienkie włókna szklane zamykane s w plastykowe osłony, co umo liwia ich zginanie nie powoduj c łamania. Nadajnik na jednym ko cu wiatłowodu jest wyposa ony w diod wiec c lub laser, które słu do generowania impulsów wietlnych przesyłanych włóknem szklanym. Odbiornik na drugim ko cu u ywa wiatłoczułego tranzystora do wykrywania tych impulsów.

Rys.: Schemat przekroju wzdłu nego kabla wiatłowodu

• Zalety

o Nie powoduj interferencji elektrycznej w innych kablach ani te nie s na ni podatne

o Impulsy wietlne mog dociera znacznie dalej ni w przypadku sygnału w kablu miedzianym

o wiatłowody mog przenosi wi cej informacji ni za pomoc sygnałów elektrycznych

o Inaczej ni w przypadku pr du elektrycznego, gdzie zawsze musi by para przewodów poł czona w pełen obwód, wiatło przemieszcza si z jednego komputera do drugiego poprzez pojedyncze włókno

• Wady

o Przy instalowaniu wiatłowodów konieczny jest specjalny sprz t do ich

ł czenia, który wygładza ko ce włókien w celu umo liwienia przechodzenia

przez nie wiatła

(7)

o Gdy włókno zostanie złamane wewn trz plastikowej osłony, znalezienie

miejsca zaistniałego problemu jest trudne

o Naprawa złamanego włókna jest trudna ze wzgl du na konieczno u ycia specjalnego sprz tu do ł czenia dwu włókien tak, aby wiatło mogło przechodzi przez miejsce ł czenia

2. Maksymalne odległo ci dla poszczególnych mediów

ODLEGŁO RODZAJ MEDIUM

100 m Czteroparowa skr tka telefoniczna

180 m Kabel koncentryczny

2000 m Wielomodowego kabla wiatłowodowego 3000 m Jednomodowego kabla wiatłowodowego 3. Pozostałe media sieciowe

3.1. Fale radiowe

Fale elektromagnetyczne mog by wykorzystywane nie tylko do nadawania programów telewizyjnych i radiowych, ale i do transmisji danych komputerowych. Nieformalnie o sieci, która korzysta z elektromagnetycznych fal radiowych, mówi si , e działa na falach radiowych, a transmisj okre la si jako transmisj radiow . Sieci takie nie wymagaj bezpo redniego fizycznego poł czenia mi dzy komputerami. W zamian za to ka dy uczestnicz cy w ł czno ci komputer jest podł czony do anteny, która zarówno nadaje, jak i odbiera fale.

Anteny u ywane w sieciach mog by du e lub małe w zale no ci od danego zasi gu.

Antena zaprojektowana na przykład do nadawania sygnałów na kilka kilometrów przez miasto mo e składa si z metalowego słupka o długo ci 2 m zainstalowanego na dachu.

Antena umo liwiaj ca komunikacj wewn trz budynku mo e by tak mała, e zmie ci si

wewn trz przeno nego komputera (tzn. mniejsza ni 20 cm).

(8)

3.2. Mikrofale

Do przekazywania informacji mo e by równie u ywane promieniowanie elektromagnetyczne o cz stotliwo ciach spoza zakresu wykorzystywanego w radio i telewizji. W szczególno ci w telefonii komórkowej u ywa si mikrofal do przenoszenia rozmów telefonicznych. Kilka du ych koncernów zainstalowało systemy komunikacji mikrofalowej jako cz ci swoich sieci.

Mikrofale, chocia s to tylko fale o wy szej cz stotliwo ci ni fale radiowe, zachowuj si inaczej. Zamiast nadawania w wszystkich kierunkach mamy w tym przypadku mo liwo ukierunkowania transmisji, co zabezpiecza przed odebraniem sygnału przez innych. Dodatkowo za pomoc transmisji mikrofalowej mo na przenosi wi cej informacji ni za pomoc transmisji radiowej o mniejszej cz stotliwo ci. Jednak, poniewa mikrofale nie przechodz przez struktury metalowe, transmisja taka działa najlepiej, gdy mamy „czyst ” drog mi dzy nadajnikiem a odbiornikiem. W zwi zku z tym wi kszo instalacji mikrofalowych składa si z dwóch wie wy szych od otaczaj cych budynków i ro linno ci, na ka dej z nich jest zainstalowany nadajnik skierowany bezpo rednio w kierunku odbiornika na drugiej.

3.3. Podczerwie

Bezprzewodowe zdalne sterowniki u ywane w urz dzeniach takich jak telewizory czy wie e stereo komunikuj si za pomoc transmisji w podczerwieni. Taka transmisja jest ograniczona do małej przestrzeni i zwykle wymaga, aby nadajnik był nakierowany na odbiornik. Sprz t wykorzystuj cy podczerwie jest w porównaniu z innymi urz dzeniami niedrogi i nie wymaga anteny.

Transmisja w podczerwieni mo e by u yta w sieciach komputerowych do przenoszenia

danych. Mo liwe jest na przykład wyposa enia du ego pokoju w pojedyncze poł czenie

na podczerwie , które zapewnia dost p sieciowy do wszystkich komputerów

w pomieszczeniu. Komputery b d poł czone sieci podczas przemieszczania ich

w ramach tego pomieszczenia. Sieci oparte na podczerwie s szczególnie wygodne

w przypadku małych, przeno nych komputerów.

(9)

3.4. wiatło laserowe

Promie wiatła mo e by u yty do przenoszenia danych powietrzem. W poł czeniu wykorzystuj cym wiatło s dwa punkty – w ka dym znajduje si nadajnik i odbiornik.

Sprz t ten jest zamontowany w stałej pozycji, zwykle na wie y, i ustawiony tak, e nadajnik w jednym miejscu wysyła promie wiatła dokładnie do odbiornika w drugim.

Nadajnik wykorzystuje laser do generowania promienia wietlnego gdy jego wiatło pozostaje skupione na długich dystansach.

wiatło lasera podobnie jak mikrofale porusza si po linii prostej i nie mo e by przesłaniane. Niestety promie lasera nie przenika przez ro linno . Tłumi go równie

nieg i mgła. To powoduje, e transmisje laserowe maj ograniczone zastosowanie.

(10)

4. Literatura

4.1. Komar, B. (2002). TCP/IP dla ka dego. Gliwice: Helion.

4.2. Sportack, M. (1999). Sieci komputerowe – ksi ga eksperta. Gliwice: Helion.

4.3. „Chip”. Nr 3/2003.

4.4. „PC World Komputer PRO”. Nr 3/2003.

4.5. „Komputer wiat“. Nr 3/2003 (113).

4.6. http://www.siecilokalne.pl