Лекция 4. Сетевое оборудование.
Оборудование, используемое в сети можно разделить на три категории:
1) Клиентское оборудование (Клиент) — рабочая станция (персональный компьютер), ноутбук, телефон, телевизор. Т.е. любое устройство, которое может сформировать по команде пользователя или автоматически, запрос на получение информации из сети, получить ответ на свой запрос и отобразить полученную информацию в вид, доступный для потребителя информации.
2) Серверное оборудование (Серверы) — это своего рода хранилища данных, которые получают запросы от Клиентов на получение нужной им информации, формируют и отправляют Клиентам ответы на их запросы или передают информацию другим Серверам для хранения или для передачи другим Клиентам.
3) Сетевое Оборудование— оборудование, которое обеспечивает передачу информации по сети между Клиентами и Серверами, и собственно сами каналы связи.
В зависимости от потребления электроэнергии сетевое оборудование делится на активное и пассивное.
Пассивное сетевое оборудование
К этой группе относят компоненты для построения СКС, не потребляющие электроэнергию. Это оборудование, основная функция которого состоит в обеспечении передачи сигнала – а именно проводники и приспособления для их организации и защиты: кабель, патч-корды, розетки, коннекторы, патч-панели, кабель-каналы и т.п.
Кабель.
Структурированная кабельная система начинается с кабеля. Это основная и наиболее протяженная ее часть. В СКС применяется два основных типа информационных кабелей: медные и оптоволоконные. К первому типу относятся используемый в телекоммуникации коаксиальный кабель, телефонный кабель и самый распространенный сетевой кабель – витая пара (UTP). Второй – это оптоволокно, наиболее совершенная на сегодняшний день среда передачи информации. Оптоволокно дороже, сложнее в монтаже, требует бережного обращения, но его впечатляющая пропускная способность и низкие потери с лихвой компенсируют эти недостатки. Соответственно, область применения оптического кабеля – это магистральные трассы, по которым передается большое количество данных. Витая пара проще, неприхотливее, и используется там, где нет смысла прокладывать оптоволокно.
Для того, чтобы защитить информационный кабель, его укладывают в кабельные лотки, кабель-каналы (короба).
Кабельные лотки.
Пластиковые (ПВХ) и металлические лотки и короба защищают информационный кабель от повреждений, изломов, агрессивного воздействия внешней среды и доступа посторонних. На магистральных трассах и в технических помещениях в основном используются металлические лотки (оцинкованные, неоцинкованные или из нержавеющей стали.), ввиду их большой вместимости. Закрытые металлические лотки применяются также для защиты от внешних электромагнитных помех, так как они являются экраном. Лотки могут быть сетчатыми, перфорированными или цельными, закрытыми или открытыми – в зависимости от места, где они употребляются: улица, надпотолочное пространство, кабельная шахта и др.
Кабель-каналы.
Внутри помещений, там, где кабель необходимо подвести к конечному пользователю, применяются меньшие по размерам пластиковые кабель-каналы (короба). Эстетически они более привлекательны и хорошо вписываются в интерьер. Дизайн и цвет подбирается по вкусу, от стандартного глянцевого белого до любых современных расцветок и фактур. Такие свойства кабель-канала, как низкая цена, простота монтажа, быстрый доступ к кабелям и пожаробезопасность сделали его распространение повсеместным.
Розетка.
Конечная точка, к которой подводится кабель-канал или скрытый за стеной кабель – это сетевая розетка. Розетка встраивается в стену и надежно фиксирует подключаемые к ней кабели. Стандартный разъем компьютерной розетки – под коннектор RJ 45 (8Р8С), телефонной – RJ 11 или RJ 12. Основная функция розетки – упорядочивать информационные кабели в помещении и обеспечивать надежное подключение патч-корда.
Патч-корд.
Патч-корд – это коммутационный кабель, соединяющий конечного пользователя с сетью, или использующийся для подключения активного сетевого оборудования. Тип патч-корда соответствует типу используемого кабеля: витой пары, телефонного или оптического. Требования к качеству его изготовления очень высоки. Для того чтобы самостоятельно обжать даже относительно простой патч-корд из витой пары, необходим профессиональный инструмент для зачистки кабеля и обжима коннекторов. Оптические же патч-корды гораздо сложнее. Поэтому правильнее использовать готовые заводские патч-корды. Они намного прочнее, переносят больше циклов переключений, для чего оснащены специальными «хвостовиками». «Хвостовики» позволяют выдергивать патч-корд из разъема без риска выдернуть сам кабель из коннектора, или нарушить какой-либо контакт (как это может случиться с самодельными аналогами).
Коннектор.
Разъемы, находящиеся на концах патч-корда, называются коннекторами. Коннектор RJ 45, стандарт витой пары (UTP), обжимается согласно цветовой схеме (иногда она называется «распиновкой»). Для его подключения в основном используется прямая, реже – обратная схема обжима. К стандартным оптическим коннекторам относят следующие типы: ST, SC, LC, FC и FDDI. Они монтируются на концы оптического кабеля методом химической сварки, либо механической фиксации. Для подключения тонкого коаксиального кабеля используются в основном ВNС-коннекторы. Они либо припаиваются, либо обжимаются на конце кабеля. Основные разновидности коаксиальных коннекторов: Т-образный, соединяющий сетевой кабель с сетевой платой; баррел-коннектор применяющийся для сращивания двух отрезков кабеля; и терминатор (заглушка), устанавливающаяся на концах кабеля.
Кабели, идущие от конечных пользователей, обычно группируются на патч-панели.
Патч-панель.
Коммутационная патч-панель – это неотъемлемый элемент СКС, упорядочивающий ее и облегчающий обслуживание. Патч-панели объединяют все кабели, идущие от рабочих мест, которые затем подключаются к портам активного сетевого оборудования. Коммутация осуществляется патч-кордами. Патч-панель позволяет легко поменять определенные кабели, не задевая проходящих рядом линий. Достаточно просто переключить один или несколько патч-кордов на панели. Стандартная коммутационная панель имеет 12, или кратное 12ти количество разъемов (портов) и монтируется в 19-дюймовую стойку, но бывают и настенные панели.
Монтаж кабеля и расшивка патч-панели производится с помощью обжимного инструмента.
Источник
Пассивное сетевое оборудование
Существует огромное количество техники, которую можно считать подходящей для создания сети обмена данными между компьютерами, кассовыми аппаратами, мобильными и стационарными телефонами и прочими необходимыми в жизни вещами.
Сегодня мы постараемся объяснить, что такое пассивное сетевое оборудование, для чего оно используется и каким бывает. Основное принципиальное отличие пассивного сетевого оборудования от активного в том, что для его стабильной работы не нужно подключение к электрической сети.
Пассивное сетевое оборудование бывает двух типов.
Первая группа включает в себя оборудование, с помощью которого прокладывают трассы для кабелей: кронштейны, каналы для кабелей и аксессуары для них, металлические лотки, закладные трубы, клипсы, гофрированные шланги и коммутационные шкафы.
Вторая группа состоит из деталей, которые в дальнейшем становятся трактом передачи данных: розетки, кабели и коммутационные панели.
Все интересующие модели с описаниями можно просмотреть в каталоге пассивного оборудования. Иногда в эту классификацию включают серверные и коммуникационные шкафы и стойки, которые с каждым годом становятся всё меньше похожими на тумбочки и всё больше на самостоятельное «умное оборудование», они обзаводятся источниками бесперебойного питания, антивандальной защитой, подсветкой, собственной вентиляцией и системой охлаждения.
Коммутационные панели
Они обеспечивают соединения между портами активного оборудования и кабелями. Полностью построить сеть без активного оборудования на данный момент не представляется возможным, но разработчики вовсю стараются создать системы, которые будут работать быстрее, их батареи станут более энергоемкими, экономичными в плане потребления энергии и в конечном итоге заменят устаревшие системы связи.
Обычно в связке с коммутационными панелями используется два вида кабелей: экранированная и неэкранированная витая пара (STP и UTP). К ним в дальнейшем уже подключают телефонные розетки различных типов.
Как прокладывают трассы
Всевозможные металлические лотки, кабельные каналы, кронштейны и гофрированные шланги используются для подведения кабеля и его защиты. Гофрированные шланги более хрупкие, поэтому их закрепляют клипсами. С внешних сторон, особенно, если трасса прокладывается не в производственном помещении, используются подходящие аксессуары для улучшения внешнего вида короба и для скрытия проводов от посторонних глаз.
Такие аксессуары обычно просты в установке, это внутренний и внешний углы, заглушки, Т-образные отводы и соединительная скоба, стяжки для закрепления проводов. Также трассы можно вмонтировать в стены, но это процесс более длительный, и всё равно придётся организовать систему доступа к проводам для проверки, проведения профилактических мероприятий, поиска и замены, например, одного провода, вышедшего из строя.
Что такое СКС
Структурированные кабельные системы как раз и состоят, по большей части, из пассивного сетевого оборудования. Такие системы удобно устанавливать на крупных предприятиях, когда необходима постоянная связь между магистралью на территории, магистральными каналами в зданиях между этажами, горизонтальными кабелями и, собственно, розетками. В основе этой системы стоит главный распределительный пункт, несколько дополнительных (по этажам или секциям производства), точки перехода и коммуникационные разъемы.
Самые важные качества грамотно проложенной СКС это универсальность, то есть к ней можно подключать любое необходимое оборудование, и понятная иерархия, которая позволяет адекватно управлять системой в целом и по отдельным её участкам.
Требования к СКС в целом и к пассивному сетевому оборудованию в частности
- Сеть должна передавать данные быстро и без потерь. Каждые полчаса без сети могут пагубно повлиять на любой бизнес, будь то доставка товаров или школа обучения китайскому языку. Существуют определенные стандарты балансировки, параметров приемников и передатчиков в сети, и оборудование в сфере коммуникации должно им соответствовать.
- Слаботочные линии прокладывают отдельно от силовых кабелей, поскольку последние ухудшают потоки передачи данных.
- Кабельная система должна быть универсальной, структурированной и избыточной. Структурой удобнее управлять, чем неопределенными пучками проводов, универсальную систему проще адаптировать под различные нужды, систему с избыточным запасом по разным характеристикам гораздо проще расширить.
Качественное сетевое оборудование гарантирует отлаженную работу сети на всём предприятии, а фирменные детали этой сети будут работать гораздо дольше и лучше, чем подделки.
Источник
Пассивное сетевое оборудование кабельные каналы кабель патч панели розетки
Сетевое оборудование — устройства, необходимые для работы компьютерной сети, например: маршрутизатор, коммутатор, концентратор , патч-панель и др. Можно выделить активное и пассивное сетевое оборудование.
Активное сетевое оборудование – оборудование, за которым следует некоторая «интеллектуальная» особенность. То есть маршрутизатор, коммутатор (свитч) и т.д. являются активным сетевым оборудованием.
Пассивное сетевое оборудование – оборудование, не наделенное «интеллектуальными» особенностями. Например — кабельная система: кабель (коаксиальный и витая пара (UTP/STP)), вилка/розетка (RG58, RJ45, RJ11, GG45), повторитель (репитер), патч-панель, концентратор (хаб), балун (balun) для коаксиальных кабелей (RG-58) и т.д. Также, к пассивному оборудованию можно отнести монтажные шкафы и стойки, телекоммуникационные шкафы.
Основными компонентами сети являются рабочие станции, серверы, передающие среды (кабели) и сетевое оборудование.
Рабочие станции – компьютеры сети, на которых пользователями сети реализуются прикладные задачи.
Серверы сети – аппаратно-программные системы, выполняющие функции управления распределением сетевых ресурсов общего доступа. Сервером может быть это любой подключенный к сети компьютер, на котором находятся ресурсы, используемые другими устройствами локальной сети. В качестве аппаратной части сервера используется достаточно мощные компьютеры.
Сети можно создавать с любым из типов кабеля.
1. Витая пара (TP — Twisted Pair)– это кабель, выполненный в виде скрученной пары проводов. Он может быть экранированным и неэкранированным. Экранированный кабель более устойчив к электромагнитным помехам. Витая пара наилучшим образом подходит для малых учреждений. Недостатками данного кабеля является высокий коэффициент затухания сигнала и высокая чувствительность к электромагнитным помехам, поэтому максимальное расстояние между активными устройствами в ЛВС при использовании витой пары должно быть не более 100 метров.
2. Коаксиальный кабель состоит из одного цельного или витого центрального проводника, который окружен слоем диэлектрика. Проводящий слой алюминиевой фольги, металлической оплетки или их комбинации окружает диэлектрик и служит одновременно как экран против наводок. Общий изолирующий слой образует внешнюю оболочку кабеля.
Коаксиальный кабель может использоваться в двух различных системах передачи данных: без модуляции сигнала и с модуляцией. В первом случае цифровой сигнал используется в таком виде, в каком он поступает из ПК и сразу же передается по кабелю на приемную станцию. Он имеет один канал передачи со скоростью до 10 Мбит/сек и максимальный радиус действия 4000 м. Во втором случае цифровой сигнал превращают в аналоговый и направляют его на приемную станцию, где он снова превращается в цифровой. Операция превращения сигнала выполняется модемом; каждая станция должна иметь свой модем. Этот способ передачи является многоканальным (обеспечивает передачу по десяткам каналов, используя для этого всего лишь один кабель). Таким способом можно передавать звуки, видео сигналы и другие данные. Длина кабеля может достигать до 50 км.
3. Оптоволоконный кабель является более новой технологией, используемой в сетях. Носителем информации является световой луч, который модулируется сетью и принимает форму сигнала. Такая система устойчива к внешним электрическим помехам и таким образом возможна очень быстрая, секретная и безошибочная передача данных со скоростью до 2 Гбит/с. Количество каналов в таких кабелях огромно. Передача данных выполняется только в симплексном режиме, поэтому для организации обмена данными устройства необходимо соединять двумя оптическими волокнами (на практике оптоволоконный кабель всегда имеет четное, парное кол-во волокон). К недостаткам оптоволоконного кабеля можно отнести большую стоимость, а также сложность подсоединения.
4. Радиоволны в микроволновом диапазоне используются в качестве передающей среды в беспроводных локальных сетях, либо между мостами или шлюзами для связи между локальными сетями. В первом случае максимальное расстояние между станциями составляет 200 — 300 м, во втором — это расстояние прямой видимости. Скорость передачи данных — до 2 Мбит/с.
Беспроводные локальные сети считаются перспективным направлением развития ЛС. Их преимущество — простота и мобильность. Также исчезают проблемы, связанные с прокладкой и монтажом кабельных соединений — достаточно установить интерфейсные платы на рабочие станции, и сеть готова к работе.
Виды сетевого оборудования.
1. Сетевые карты – это контроллеры, подключаемые в слоты расширения материнской платы компьютера, предназначенные для передачи сигналов в сеть и приема сигналов из сети.
2. Терминаторы – это резисторы номиналом 50 Ом, которые производят затухание сигнала на концах сегмента сети.
3. Концентраторы (Hub) – это центральные устройства кабельной системы или сети физической топологии «звезда», которые при получении пакета на один из своих портов пересылает его на все остальные. В результате получается сеть с логической структурой общей шины. Различают концентраторы активные и пассивные. Активные концентраторы усиливают полученные сигналы и передают их. Пассивные концентраторы пропускают через себя сигнал, не усиливая и не восстанавливая его.
4. Повторители (Repeater) – устройства сети, усиливает и заново формирует форму входящего аналогового сигнала сети на расстояние другого сегмента. Повторитель действует на электрическом уровне для соединения двух сегментов. Повторители ничего распознают сетевые адреса и поэтому не могут использоваться для уменьшения трафика.
5. Коммутаторы (Switch) – управляемые программным обеспечением центральные устройства кабельной системы, сокращающие сетевой трафик за счет того, что пришедший пакет анализируется для выяснения адреса его получателя и соответственно передается только ему.
Использование коммутаторов является более дорогим, но и более производительным решением. Коммутатор обычно значительно более сложное устройство и может обслуживать одновременно несколько запросов. Если по какой-то причине нужный порт в данный момент времени занят, то пакет помещается в буферную память коммутатора, где и дожидается своей очереди. Построенные с помощью коммутаторов сети могут охватывать несколько сотен машин и иметь протяженность в несколько километров.
6. Маршрутизаторы (Router) – стандартные устройства сети, работающие на сетевом уровне и позволяющее переадресовывать и маршрутизировать пакеты из одной сети в другую, а также фильтровать широковещательные сообщения.
7. Мосты (Bridge) – устройства сети, которое соединяют два отдельных сегмента, ограниченных своей физической длиной, и передают трафик между ними. Мосты также усиливают и конвертируют сигналы для кабеля другого типа. Это позволяет расширить максимальный размер сети, одновременно не нарушая ограничений на максимальную длину кабеля, количество подключенных устройств или количество повторителей на сетевой сегмент.
8. Шлюзы (Gateway) – программно-аппаратные комплексы, соединяющие разнородные сети или сетевые устройства. Шлюзы позволяет решать проблемы различия протоколов или систем адресации. Они действует на сеансовом, представительском и прикладном уровнях модели OSI.
9. Мультиплексоры – это устройства центрального офиса, которое поддерживают несколько сотен цифровых абонентских линий. Мультиплексоры посылают и получают абонентские данные по телефонным линиям, концентрируя весь трафик в одном высокоскоростном канале для передачи в Internet или в сеть компании.
10. Межсетевые экраны (firewall, брандмауэры) – сетевые устройства, реализующие контроль за поступающей в локальную сеть и выходящей из нее информацией и обеспечивающие защиту локальной сети посредством фильтрации информации. Большинство межсетевых экранов построено на классических моделях разграничения доступа, согласно которым субъекту (пользователю, программе, процессу или сетевому пакету) разрешается или запрещается доступ к какому-либо объекту (файлу или узлу сети) при предъявлении некоторого уникального, присущего только этому субъекту, элемента. В большинстве случаев этим элементом является пароль. В других случаях таким уникальным элементом является микропроцессорные карточки, биометрические характеристики пользователя и т. п. Для сетевого пакета таким элементом являются адреса или флаги, находящиеся в заголовке пакета, а также некоторые другие параметры.
Источник
