Три вида кабелей сети

Основные виды кабелей и разъемов, используемых при построении локальных сетей

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.

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:

Источник

Сетевой кабель

Очень важной составляющей любой сети является среда передачи данных, объединяющая все сетевые устройства в единую систему. Несмотря на активное использование в последнее время технологии wi-fi, обеспечивающей передачу информации посредством электромагнитных волн, наиболее распространённой и надежной остается такая передающая среда, как сетевой кабель. О том, что он собой представляет, каких видов бывает и из чего состоит, пойдет речь в этой статье.

Для чего сетевой кабель

Cетевой кабель – специальный проводник, обеспечивающий передачу информации в сетях различных размеров и конфигураций. Используют его как в локальных сетях различных размеров, так и в состоящем из них глобальном сетевом объединении Интернет.

История

Из всех видов сетевых проводов первыми были изобретены коаксиальный кабель и витая пара. Коаксиальный кабель разработали и почти одновременно запатентовали английский инженер Оливер Хевисайд (1880) и немецкая фирма Siemens&Halske (1884). Современный вид коаксиала был изобретён и запатентован в 1929 году сотрудниками корпорации AT&T Bell Telephone Laboratories, Ллойдом Эспеншидом и Германом Эффелем. Обладающие на то время прекрасными характеристиками коаксиальные кабели широко применялись в теле,- и радиовещании, телефонной связи. Немного позже коаксиального кабеля была изобретена витая пара. Ее использовали поначалу на протяженных телефонных линиях, но со временем, благодаря преимуществам над коаксиалом, стали применять также и в компьютерных сетях.

Самый современный вид сетевого кабеля – оптоволоконный, был изобретен в 1934 году американцем Норман Р. Френчем и планировался для использования в телефонных линиях для передачи голосовой информации. Однако в то время подобные технологии были очень дорогостоящими и мало кого интересовали, поэтому перспективное изобретение было забыто. Только в 1970 году компания «Corning Incorporated» начала коммерческое производство оптоволоконных проводов с затуханием сигнала до 17 Дб/км, спустя некоторое время – до 4дБ/км.

Современные оптоволоконные линии передачи данных постепенно вытесняют из обращения аналоги из витой пары и коаксиального провода. Сдерживает внедрение данного вида линий высокая стоимость применяемого для их работы и ремонта оборудования и инструментов.

В зависимости от внутреннего строения и характеристик, выделяют три вида сетевого провода: коаксиальный (коаксиал), витая пара и оптоволоконный.

Коаксиальный кабель

Сетевой провод данного вида состоит из внутренней монолитной жилы, окружающего ее слоя полиэтиленового изолятора, покрытого плетеной сеткой многопроволочного медного экрана. Защищает экран от механических повреждений внешняя изоляция из стабилизированного устойчивого к разрушению под действием УФ-лучей поливинилхлорида.

В зависимости от толщины, коаксиальный кабель бывает двух разновидностей:

• Тонкий – толщина такого проводника не превышает 5 мм. Обладает относительно хорошей гибкостью и сравнительно небольшим весом. Используют его при монтаже сетей для подключения непосредственно к сетевым адаптерам рабочих станций (персональных компьютеров, серверов). Способен передавать данные без потери их качества на расстоянии не более 185 метров.
• Толстый – имеет диаметр 10 и более мм. Достаточно жесткий и тяжелый, он используется для монтажа линий, способных передавать сигналы без искажения на расстояние до 500 метров.

К преимуществам такого провода относятся:

• Универсальность – благодаря широкой полосе пропускания, такой провод может использоваться для передачи голоса, различных по продолжительности видео.
• Устойчивость к внешним электромагнитным помехам – толстая изоляция и экран.
• Слабое затухание сигнала при небольшой длине – широкополосные разновидности коаксиальных кабелей обеспечивают устойчивую передачу данных в большом диапазоне частот со слабым затуханием сигнала по длине.
• Возможность передачи высокочастотного сигнала на расстояние до километра.
• Простота монтажа – установка коаксиала требует минимального набора инструментов и навыков;
• Небольшая стоимость установки – цена линий из коаксиального кабеля в 2-3 раза ниже, чем у аналогичных из витой пары;
• Невозможность скрытного подключения к линии – наличие плотных изоляционных оболочек делает несанкционированный доступ к информации, передаваемой по коаксиалу, практически невозможным.

Основными минусами данного вида сетевого кабеля являются:

• Низкая гибкость – наличие двух плотных изоляционных оболочек делает коаксиал достаточно жестким, из-за чего он плохо изгибается и при приложении слишком большого усилия может быть значительно повреждён.
• Значительный вес – из-за плотной изоляции, достаточно толстого центрального проводника и монолитного экрана такие кабели обладают, по сравнению с аналогами, значительно большим весом.
• Большая погонная емкость, значительно ухудшающая форму и качество сигнала на больших расстояниях.

Также еще одними недостатками коаксиала являются высокая стоимость некоторых монтажных коннекторов, сложность их установки без наличия специального инструмента и навыков.

На заметку. Наиболее распространенными коннекторами, применяемыми для коаксиала, являются «Тюльпан», вилка типа N-112/8D NGD N(male) 8D-FB, прямые и угловые переходники «папа»-«папа», «папа»-«мама».

Витая пара

Это наиболее распространённый на сегодняшний день вид сетевого кабеля, представляет собой состоящие из 2 или 4 пар сплетенные между собой медные или биметаллические проводники, каждый из которых покрыт изоляцией с цветной маркировкой. Для защиты от механических воздействий скрученные в пары проводники покрыты изоляцией из белого поливинилхлорида (для используемых внутри помещений линий) или черного полиэтилена (для наружного применения).

Помимо проводников и внешней изоляции, витая пара может содержать расположенный между ними экранирующий слой из алюминиевой фольги.

По наличию данного дополнительного слоя витая пара может быть 3 разновидностей:

• Неэкранированная;
• С общим экраном;
• С экранированием каждой отдельной пары.

К основным плюсам подобного кабеля относятся его небольшая стоимость, сравнительно малый вес, высокая гибкость, возможность использования для присоединения к сети различного оборудования (с помощью витой пары можно подключить как простой компьютер, ноутбук, так и роутер, принтер, факс и т.д.). Недостатками витой пары являются ее невысокая прочность, низкая устойчивость к помехам (в неэкранированных разновидностях), необходимость наличия специального инструмента (инвентаря), знаний и навыков для подключения специальных коннекторов и переходников.

На заметку. Патчкорд – коммутационный провод длиной от 0,5 до 20 метров с расположенными на двух концах разъемами типа RJ45.

Оптоволоконные кабели

Такие сетевые кабели, передающие информацию при помощи световых сигналов, состоят из следующих элементов:

• Наружная защитная оболочка (броня);
• Внутренний изолирующий слой;
• Экран из медной фольги;
• Токоведущие жилы из меди;
• Стальная защитная трубка;
• Тонкие оптические полимерные волокна (световоды).

Каждое волокно состоит из сердцевины и защитной стеклянной оболочки, удерживающей сигнал внутри световода.

В зависимости от степени преломления сигнала, оптоволоконные кабели подразделяются на одномодовые (имеют минимальный коэффициент преломления) и многомодовые (обладают большим коэффициентом преломления светового сигнала). Одномодовые обладают большей устойчивостью к затуханию сигнала, чем многомодовые. Однако организация сети на одномодовом волокне более затратна, чем на многомодовом, вследствие применения дорогостоящего лазерного оборудования.

Оптоволоконные кабели, по сравнению с описанными выше аналогами, обладают более высокой скоростью передачи данных, устойчивостью к помехам. Однако на данный момент использование таких линий сдерживается их высокой стоимостью (метр такого кабеля стоит в разы больше, чем коаксиального или витой пары), дороговизной используемого оборудования, хрупкостью материала световода.

На заметку. В тандеме с таким электронным регулятором, как диммер, оптоволоконные кабели используются в освещении, автомобильной светотехнике.

Экранированный (STP) или неэкранированный (UTP) сетевой кабель

По наличию защищающего от помех экрана все сетевые кабеля подразделяются на:

• Экранированные (STP и FTP) – коаксиальный, экранированная витая пара;
• Неэкранированные (UTP) – не имеющая защитного экрана разновидность витой пары.

Неэкранированные линии используются при прокладке кабеля на небольшое расстояние внутри помещения.

Цельный или скрученный сетевой кабель

В зависимости от расположения проводников в кабеле, описанные выше виды можно подразделить на две группы:

• Цельные – к таким сетевым проводам относится коаксиальный и оптоволоконный. Их жилы имеют монолитный вид и не скручены между собой.
• Скрученные – к данной группе относят наиболее распространенную в локальных сетях витую пару, составляющие которую жилы попарно скручены.

Технические отличия сетевых кабелей

Основными отличиями сетевых проводов являются:

• Дальность устойчивой передачи данных;
• Помехоустойчивость;
• Широта полосы пропускания;
• Затухание сигнала.

Различия в сетевых кабелях физического характера

К основным отличиям сетевых кабелей физического характера относятся следующие:

• Толщина передающей жилы;
• Материал внешней изоляции самого проводника и его внутренних жил;
• Прочность на разрыв;
• Гибкость.

Также все сетевые проводники различаются между собой по применяемым для их подключения к различным устройствам типам коннекторов.

Категории кабеля

Наиболее часто применяемые в современных сетях кабели, типа витая пара, в зависимости от устойчивости к помехам, подразделяются на 7 категорий. Наиболее часто используемыми из них являются провода категории 5, 5e и 6, способные работать в диапазоне частот до 100-250 Мгц.

Таким образом, поняв, как выглядит конкретный сетевой кабель, какой из его видов обладает наиболее подходящими для определенных устройств характеристиками, можно не только самостоятельно монтировать локальную сеть, но и при необходимости исправить возникшие при ее эксплуатации связанные с кабелем проблемы. Также подобные знания, как обязанности электромонтера, позволят избежать неправильного выбора кабеля для определенного вида сети, что в будущем уменьшит расходы на ее обслуживания и ремонт.

Видео

Источник