Přenosová média. rek. Petr Grygárek Petr Grygárek, FEI VŠB-TU Ostrava, Počítačové sítě (Bc.) 1

Přenosová média Petr Grygárek

© 2005 Petr Grygárek, FEI VŠB-TU Ostrava, Počítačové sítě (Bc.)

1

Přenosová média pro počítačové sítě Využíván sériový přenos – úspora vedení

• Metalická

• Nesymatrické - koaxiální kabel • Symetrické - kroucená dvojlinka • stíněná, nestíněná

• Optická

• Vícevidová (multimode) • Jednovidová (singlemode)

• (Rádiové sítě)


2

Koaxiální kabely Po dlouhou dobu v počítačových sítích dominantní Kvalitní (drahé), přenos v základním i přeloženém pásmu

• Základní pásmo: 0-150 MHz (bez použítí modulace)

• elektrické vlastnosti omezují maximální vzdálenost na stovky metrů • speciální kabely (charakteristická impedance 50 (RG-58) nebo 93 (RG-62) Ohm)

• Přeložené pásmo: 50-750MHz

(použití modulace)

• lze překlenout vzdálenosti řádově jednotky km • CATV kabely (75 Ohm) © 2005 Petr Grygárek, FEI VŠB-TU Ostrava, Počítačové sítě (Bc.)

3

Koaxiální kabely - konstrukce

• konektory: BNC • T-kusy • terminátory © 2005 Petr Grygárek, FEI VŠB-TU Ostrava, Počítačové sítě (Bc.)

4

Kroucená dvojlinka (Twisted Pair)

• nejlevnější, vyvinula se ze snahy využít stávajících telefonních rozvodů

• parametry výrazně horší než koaxiální kabel

• použití typicky v základním pásmu v LAN

• dosah 100m metrů při přenosových rychlostech do 1Gbps • přenosová rychlost podle kvality kabelu (kategorie)

• v kabelu 4 kroucené páry • vzájemně opět zkrouceny


5

Stíněná/nestíněná kroucená dvojlinka

• (Un)Shielded Twisted Pair – UTP, STP • Různé varianty stínění • Problémy se zemněním stínění © 2005 Petr Grygárek, FEI VŠB-TU Ostrava, Počítačové sítě (Bc.)

6

Kategorie TP podle EIA/TIA 568 • Pro každou kategorii definovány parametry až do • •

určitého horního kmitočtu (roste s číslem kategorie) UTP1 - tradiční telefonní UTP3 – 16 MHz (10 Mb/s) UTP5 – 100 MHz (100 Mb/s) UTP5+ - dodefinovává parametry (FEXT, …) Týká se kabelů, konektorů, patch-panelů

• kroucení rozpleteno nejvýše 0,5'' (13 mm) od ukončení


7

Příklady měřených parametrů • útlum, útlum odrazu • přeslech na blízkém a vzdáleném konci mezi páry • (crosstalk, Near/Far End Crosstalk (NEXT,FEXT))

• stejnosměrný odpor smyčky • charakteristická impedance (diferenciální) • ACR (Attenuation/Crosstalk Ratio) • ...

Pro různé kmitočty definovány limitní hodnoty (body/mezní křivka) © 2005 Petr Grygárek, FEI VŠB-TU Ostrava, Počítačové sítě (Bc.)

8

Optická vlákna

• vysoká přenosová kapacita (desítky Gbps) • odolnost proti rušení, odposlechu • Multimode, singlemode – různý dosah • (dosah vyjádřen součinem Mb/s*km)


9

Geometrická optika – základní pojmy (připomenutí)

• Index lomu

• poměr rychlosti světla ve vakuu a v prostředí • (1,6 pro sklo)

• závislý na vlnové délce => disperse

• Zákon odrazu: •

α1= α2 Zákon lomu (Snellův zákon): sin(α1)/sin(α2) = n2/n1

• mezní úhel, totální reflexe


10

Vedení optického signálu - principy


11

Vedení signálu v optickém vlákně (multimode) (Pro singlemode optické vlákno je vysvětlení principu funkce nad rámec geometrické optiky)

Numerická apertura - sin úhlu, pod kterým může paprsek do vlákna maximálně vstoupit, aby se dále šířil © 2005 Petr Grygárek, FEI VŠB-TU Ostrava, Počítačové sítě (Bc.)

12

Využitelné frekvence optických vláken

• Realizovatelnost zdrojů a detektorů světla pro danou frekvenci

• LED, laser, PIN detekční fotodiody

• Na dálkových trasách možnost použití vlnového multiplexu (WDM, DWDM)


13

Omezení optických vláken • • • •

Kódování: pulsní Útlum není hlavním problémem Problémem deformace a splývání sousedních pulsů vlivem disperze Chromatická disperze

•

Vidová disperze

• • • •

různé frekvence se šíří různou rychlostí => použití zdroje s co nejužším spektrem (laser) do vlákna vstupuje více paprsků (vidů) pod různými úhly, mají různé úhly odrazu a tedy různě dlouhé dráhy

•

lze omezit použitím gradientních vláken

=> použití jednovidových vláken


14

Kabely s optickými vlákny

• min 2 vlákna (je ekonomické použít více) • potřeba tahového prvku • vnitřní/vnější, horizontální/vertikální, … © 2005 Petr Grygárek, FEI VŠB-TU Ostrava, Počítačové sítě (Bc.)

15

Spojování optických vláken, konektory

• Přesné zalamování, leštění • Svařování, mechanické spojování • Konektorování • Konektory ST, SC, MT-RJ • Použití pigtailů

Snazší pro multimode vlákna (větší průměr jádra, povolena větší absolutní odchylka) © 2005 Petr Grygárek, FEI VŠB-TU Ostrava, Počítačové sítě (Bc.)

16

• •

Strukturovaná kabeláž původní stav: každý typ sítě vlastní požadavky na kabeláž univerzální („generická“) kabeláž = kabeláž nezávislá na použitých službách (např. typech sítě)

•

návrh a instalace bez potřeby znalosti síťových technologií budovy

• • •

integrace služeb (telefon, LAN, alarm, …) možnost budoucího upgrade sítě bez potřeby výměny kabeláže snadné provádění změn s síti (univerzální struktura)

• •

udávaná životnost typicky 15 let obdoba s elektroinstalačními rozvody

•

za cenu poněkud vyšších nákladů

•

Commercial Building Wiring Standard

•

Definuje topologii, vzdálenosti, povolené kabely, fyzickou specifikaci kabelů a ostatních komponent kabeláže (konektory, patch panely, ...)

• •

(EIA/TIA 568, EN 50173) Obdoba existuje i pro soukromé rezidence


17

Strukturovaná kabeláž - terminologie

• Horizontální a Vertikální kabeláž • Telecommunication Closet (TC) • Main Crossconnect (MC) • Point of Presence (POP) © 2005 Petr Grygárek, FEI VŠB-TU Ostrava, Počítačové sítě (Bc.)

18

Horizontální kabeláž: Základní zásady pro metalické kabely

• alespoň UTP5 (4 páry) • konektory RJ-45

• definováno barevné značení

• max. 100m mezi aktivními prvky • 90 + 3 + 6 m

• aspoň 2 zásuvky na 10m

2

kancelářských prostor

• (prakticky obvykle nutno více)


19

Použití strukturované kabeláže Propojování stanic s aktivními prvky podle potřeby na patch panelech

• Nebo aktivních prvků navzájem (spojky mezi rozvaděči)


20

Přenosová média. rek. Petr Grygárek Petr Grygárek, FEI VŠB-TU Ostrava, Počítačové sítě (Bc.) 1

Recommend Documents