Компьютерные сети
 |
 |
 |
 |
|---|
Выполняем монтаж компьютерных сетей для дома и офиса. Правильное построение компьютерных сетей, подбор оборудования позволяет создать динамичную, легко настраиваемую сеть удовлетворяющую любые запросы пользователей.
Сеть может быть построена на основе проводных (оптических) технологий в этом случае для соединения компьютеров используются медные кабели на основе витой пары неэкранированные UTP, экранированные FTP с использованием оборудования (маршрутизаторов) или с применением волоконно оптических линий связи с применением медиаконверторов. Второй способ использование сетей построенных на беспроводных технологиях WI-FI.
Построение сетей с использованием витой пары.
Наиболее лёгкий способ построения сети, для этого нужно только витую пару и разёмы типа RJ-45. Но надо учитывать что длина таких линий не должна превышать 100 метров, рекомендуется не более 90 метров. Дальность линий регламентируется качеством витой пары, выпускается витая пара как из целиком медных проводников она имеет наилучшие электрические характеристики, так и из обмеднённых алюминиевых проводников, такая витая пара имеет электрические характеристики хуже. Производители заявляют приблизительно одинаковые характеристики, но практика использования показывает что если производитель проводниково-кабельной продукции нормальный это действительно так, а если нет то максимально возможная длина линий с использованием такой витой пары меньше на 10-20м. Это не существенно на коротких подключениях, но стаёт критичным на длинных.
При построении компьютерной сети, иногда возникает необходимость использования более длинных линий. Решение такого построения может быть:
- Применение активного оборудования (свичей или коммутаторов), что оправдано если возможно часть компьютеров подключить к к этим устройствам
- Но если необходимо например построить компьютерную сеть на расстояние 400-500м. Применять активное оборудование можно но надо 4-5 устройств. Но не всегда бывает возможность запитать устройства от сети 220в. В этом случае можно применить оборудование работающее с использованием технологий SHDSL.
SHDSL (Single-pair High-speed + DSL), данная технология, обеспечивает симметричную передачу данных по паре медных проводников.
По стандарту технология SHDSL обеспечивает симметричную передачу данных со скоростями от 192 Кбит/с до 2.3 Mбит/c (с шагом в 8 Кбит/с) по одной паре проводов, соответственно от 384 кбит/c до 4,6 Mбит/cпо двум парам.
При использовании методов кодирования TC-PAM128 , возможно повысить скорость передачи до 15,2 Мбит/сек по одной паре и до 30.4 Мбит/сек с использованием двух пар.
Использование оптических линий.
Использование оптических линий позволяет строить компьютерные сети любой длины с скоростью передачи до 1Гбит/с. Учитывая небольшую стоимость оптического кабеля, а также устройств для конвертации электрического сигнала в оптический (медиаконверторов). В данное время это есть наиболее дешёвый способ организации компьютерной сети. Детальней в разделе Монтаж компьютерных сетей.
Использование WI-FI.
Беспроводные технологии построения компьютерных сетей, позволяют строить сети быстро и без подготовительных работ. Но стандартный WI-FI имеет не большую дальность реально около 30 метров. Можно применять более мощные устройства направленного действия. Ещё один недостаток ограниченное количество беспроводных каналов в устройстве, как правило это 8-14 каналов, тоесть к одному устройству можно подключить 8-10 компьютеров, а если работает по данным технологиям несколько предприятий и каналы заняты, возможна ситуация сеть есть, а подключиться нельзя каналы заняты.
Основное отличие проводных и беспроводных компьютерных сетей.
Одно из основных отличий, дальность организации рабочих мест в компьютерной сети. Построение с использованием WI-FI, позволяет организовать компьютерную сеть в небольшом офисе или доме, так как дальность составляет до 100 метров на открытом пространстве, в помещениях дальность работы сети сокращается до 20-30 метров и как следствие если рабочие места размещаются на большем расстоянии, необходимо или ставить репитеры (повторители сигнала), что возможно, но необходимо правильно расчитать покрытые WI-FI. (мёртвые зоны, количество каналов).
Использование медных сетевых линий с использованием кабелей типа витая пара, позволяет организовать компьютерную сеть на большие расстояния стандартный кабель UTP 5E позволяет подключать компьютер к сети на расстоянии до 105 метров, при необходимости построения сети на большие расстояния устанавливаются свичи switch (комутаторы), бывают управляемые (умные) програмно управляемые позволяют делить и ограничивать трафик конкретному пользователю, закрывать и открывать порты и обыкновенные дешёвые не управляемые комутаторы.
Если же компьютерную сеть необходимо организовать на большие расстояния то тогда практичней использовать оптику, позволяет организовать компьютерную сеть дальностью до 70 км без переприёмов (дальнсть регулируется типом применяемого оборудования с увеличением дальности работы увеличивается цена оборудования). Оборудование относительно не дорогое, оптические кабели дешевле медных кабелей.
Технические и сравнительные характеристики беспроводных технологий.
| Технология | Стандарт | Использование | Пропускная способность | Радиус действия | Частоты | ||
| Wi-Fi | 802.11a | WLAN | до 54 Мбит/с | до 100 метров | 5,0 ГГц | ||
| Wi-Fi | 802.11b | WLAN | до 11 Мбит/с | до 100 метров | 2,4 ГГц | ||
| Wi-Fi | 802.11g | WLAN | до 108 Мбит/с | до 100 метров | 2,4 ГГц | ||
| Wi-Fi | 802.11n | WLAN | до 300 Мбит/с | до 100 метров | 2,4 — 2,5 или 5,0 ГГц | ||
| WiMax | 802.16d | WMAN | до 75 Мбит/с | 6-10 км | 1,5-11 ГГц | ||
| WiMax | 802.16e | Mobile WMAN | до 40 Мбит/с | 1-5 км | 2.3-13.6 ГГц | ||
| WiMax | 802.16m | WMAN,Mobile WMAN | до 1 Гбит/с (WMAN), до 100 Мбит/с (Mobile WMAN) | стандарт в разработке | стандарт в разработке | ||
| Bluetooth v. 1.1. | 802.15.3 | WPAN | до 1 Мбит/с | до 10 метров | 2,4 ГГц | ||
| Bluetooth v. 1.3. | 802.15.3a | WPAN | от 11 до 55 Мбит/с | до 100 метров | 2,4 ГГц | ||
| UWB | 802.15.4 | WPAN | 110-480 Мбит/с | до 10 метров | 7,5 ГГц | ||
| Инфракрасный порт | IrDa | WPAN | до 16 Мбит/с |
|
Эти технологии имеют свои преимущества и недостатки, проводные сети менее гибки, требуют дополнительных затрат времени по их построению но обходятся дешевле. Беспроводные сети имеют преимущество в скорости разворачивания и настройки но более подвержены внешним помехам, требуют больших капиталовложений по приобретению необходимого оборудования.
Класификация кабелей для компьютерных сетей
незащищенная витая пара (UTP — Unshielded twisted pair) — отсутствует защитный экран вокруг отдельной пары;
фольгированная витая пара (FTP — Foiled twisted pair) — также известна как F/UTP, присутствует один общий внешний экран в виде фольги;
защищенная витая пара (STP — Shielded twisted pair) — присутствует защита в виде экрана для каждой пары;
фольгированная экранированная витая пара (S/FTP — Screened Foiled twisted pair) — внешний экран из медной оплетки и каждая пара в фолгированной оплетке;
защищенная экранированная витая пара (SF/UTP — Screened Foiled Unshielded twisted pair) — двойной внешний экран из медной оплетки и фольги, каждая витая пара без защиты.
Экранирование обеспечивает лучшую защиту от электромагнитных наводок как внешних, так и внутренних, и т. д. Экран по всей длине соединен с неизолированным дренажным проводом, который объединяет экран в случае разделения на секции при излишнем изгибе или растяжении кабеля. В зависимости от структуры проводников — кабель применяется одно- и многожильный. В первом случае каждый провод состоит из одной медной жилы, а во втором — из нескольких. Одножильный кабель не предполагает прямых контактов с подключаемой периферией. То есть, как правило, его применяют для прокладки в коробах, стенах и т. д. с последующим оконечиванием розетками. Связано это с тем, что медные жилы довольно толсты и при частых изгибах быстро ломаются. Однако для «врезания» в разъемы панелей розеток такие жилы подходят как нельзя лучше. В свою очередь многожильный кабель плохо переносит «врезание» в разъёмы панелей розеток (тонкие жилы разрезаются), но замечательно ведет себя при изгибах и скручиваниях. Кроме того, многожильный провод обладает бо́льшим затуханием сигнала. Поэтому многожильный кабель используют в основном для изготовления патчкордов (англ. patchcord), соединяющих периферию с розетками.
Категории кабелей
Существует несколько категорий кабеля витая пара, которые нумеруются от CAT1 до CAT7 и определяют эффективный пропускаемый частотный диапазон. Кабель более высокой категории обычно содержит больше пар проводов и каждая пара имеет больше витков на единицу длины. Категории неэкранированной витой пары описываются в стандарте EIA/TIA 568 (Американский стандарт проводки в коммерческих зданиях).
CAT1 (полоса частот 0,1 МГц) — телефонный кабель, всего одна пара ( применяется кабель и вообще без скруток — «лапша» — у нее характеристики не хуже, но больше влияние помех). В США использовался ранее, только в «скрученном» виде. Используется только для передачи голоса или данных при помощи модема.
CAT2 (полоса частот 1 МГц) — старый тип кабеля, 2 пары проводников, поддерживал передачу данных на скоростях до 4 Мбит/с, использовался в сетях Token ring и Arcnet. Сейчас иногда встречается в телефонных сетях.
CAT3 (полоса частот 16 МГц) — 4-парный кабель, использовался при построении локальных сетей 10BASE-T и token ring, поддерживает скорость передачи данных до 10 Мбит/с или 100 МБит/с по технологии 100BASE-T4. В отличие от предыдущих двух, отвечает требованиям стандарта IEEE 802.3. Также до сих пор встречается в телефонных сетях.
CAT4 (полоса частот 20 МГц) — кабель состоит из 4 скрученных пар, использовался в сетях token ring, 10BASE-T, 100BASE-T4, скорость передачи данных не превышает 16 Мбит/с по одной паре, сейчас не используется.
САТ5 (полоса частот 100 МГц) — 4-парный кабель, использовался при построении локальных сетей 100BASE-TX и для прокладки телефонных линий, поддерживает скорость передачи данных до 100 Мбит/с при использовании 2 пар.
САТ5e (полоса частот 100 МГц) — 4-парный кабель, усовершенствованная категория 5. Скорость передач данных до 100 Мбит/с при использовании 2 пар и до 1000 Мбит/с при использовании 4 пар. Кабель категории 5e является самым распространённым и используется для построение компьютерных сетей. Ограничение на длину кабеля между устройствами (компьютер-свитч, свитч-компьютер, свитч-свитч) — 100 м. Ограничение хаб-хаб — 5 м. Витая пара категории 7
CAT6 (полоса частот 250 МГц) — применяется в сетях Fast Ethernet и Gigabit Ethernet, состоит из 4 пар проводников и способен передавать данные на скорости до 1000 Мбит/с. Добавлен в стандарт в июне 2002 года.
CAT6A (полоса частот 500 МГц) — применяется в сетях Ethernet, состоит из 4 пар проводников и способен передавать данные на скорости до 10 Гигабит/с и планируется использовать его для приложений, работающих на скорости до 40 Гигабит/с. Добавлен в стандарт в феврале 2008 года
CAT7 — спецификация на данный тип кабеля утверждена только международным стандартом ISO 11801, скорость передачи данных до 100 Гбит/с, частота пропускаемого сигнала до 600—700 МГц. Кабель этой категории имеет общий экран и экраны вокруг каждой пары. Седьмая категория, строго говоря, не UTP, а S/FTP (Screened Fully shielded Twisted Pair). Каждая отдельно взятая витая пара, входящая в состав кабеля, предназначенного для передачи данных, должна иметь волновое сопротивление 100 Ом ±20OM, в противном случае форма электрического сигнала будет искажена и передача данных станет невозможной.
Причиной проблем с передачей данных может быть не только некачественный кабель, но также наличие «скруток» в кабеле и использование розеток более низкой категории, чем кабель.