Типи кабелю в мережах Ethernet

Незважаючи на серйозні зміни від 10-Мбітного товстого коаксіалу до 1-Гбітного оптоволоконного зв'язку типу «точка-точка», різні варіанти Ethernetу на найнижчому рівні є майже однаковими з погляду програміста і можуть легко з'єднуватися між собою за допомогою дешевого обладнання. Це є можливим, оскільки формат кадру лишається незмінним, незважаючи на різні процедури доступу до мережі.

Ethernet — архітектура мереж, що ґрунтується на логічній топології шини, з розподіленим середовищем передавання, методом доступу до середовища передавання CSMA/CD, описана стандартом IEEE 802.3. За фізичною реалізацією розрізняють:

1)10BASE5 — Thick («товстий») Ethernet;

2)10Base2 — Thin («тонкий») Ethernet;

3)10BaseT — Twisted-pair Ethernet (Ethernet на витій парі);

4)10Broad36 — мережа на широкосмуговому 75-Омному коаксіальному кабелі;

5)10BaseF — кілька варіантів мережі на оптоволоконному кабелі;

6)100BaseT — стандарти FastEthernet на витій парі (100BaseT4, 100BaseTX).

1)Товстий Ethernet:Вживаються також синоніми — ThickNet, Yellow (жовтий), 10Base5. Класичний варіант використовує товстий коаксіальний кабель RG-11 — відносно жорсткий кабель з діаметром близько 1 см (0,5 дюйма) жовтого кольору з посрібненим центральним проводом та подвійним екрануванням. Кабель має хвильовий опір 50 Ом, мале затухання та високий ступінь захисту від зовнішніх впливів. Іноді «товстий» Ethernet використовують для прокладання базових (хребтових, Backbone) сегментів у процесі побудови кампусних мереж.

Основні характеристики:

· максимальна довжина сегмента — 500 м;

· максимальна кількість сегментів, з'єднаних з використанням повторювачів — 5 (загальна довжина — 2500 м);

· три з п'яти сегментів можуть використовуватись для включення вузлів (Trunk Segments), два інші — як подовжувачі (Link Segments);

· на одному сегменті (Trunk) може бути до 100 вузлів разом з повторювачами.

2)Тонкий Ethernet: Вживаються також синоніми — ThinNet, 10Base2. Один з найпопулярніших варіантів архітектур для локальних мереж, використовує тонкий коаксіальний кабель RG-58 — гнучкий кабель діаметром близько 0,5 см (0,25 дюйма). Кабель має хвильовий опір 50 Ом, середні затухання та ступінь захисту від зовнішніх впливів. Оптимальний спосіб використання — для прокладання базової мережі між кабельними центрами.

Основні характеристики:

· максимальна довжина сегмента — 200 м;

· максимальна кількість сегментів, з'єднаних з використанням повторювачів — 5 (загальна довжина — 1000 м);

· три з п'яти сегментів можуть використовуватись для включення вузлів (Trunk Segments), два інші використовуються як подовжувачі (Link Segments);

· на одному сегменті (Trunk) може бути до 30 вузлів разом з повторювачами.

Можливі варіанти спільного використання «товстого» та «тонкого» кабелю в одному сегменті через спеціальні перехідні розняття.

3) Ethernet на витій парі:Вдосконалення мережних засобів, зокрема адаптерів, дало змогу широко застосовувати виту пару як середовище передавання. В рамках стандарту Ethernet створені специфікації 10BaseT, що використовує дві неекрановані виті пари UTP (Unshielded Twisted Pair) 3,4 або 5 категорій, та 100BaseT4, що ґрунтується на чотирьох витих парах UTP 5 категорії або екранованій витій парі STP (Shielded Twisted Pair). Для зв'язку між вузлами мережі необхідними є дві виті пари провідників: одна — для передавання, інша — для приймання інформації. Звичайно, замість двох кабелів по одній парі витих провідників у кожній використовують один кабель з чотирма парами провідників.

Слід відмітити основні характеристики та переваги витої пари:

· фізична топологія — зірка;

· максимальна довжина променя — 100 м;

· до кожного вузла під'єднується лише один кабель;

· пошкодження кабелю виводить з ладу лише один мережний вузол;

· несанкціоноване прослуховування пакетів у мережі ускладнюється

4) Коаксіальний кабель 50 Ом і 75 Ом при однаковій конструкції розрізняються товщиною центрального провідника. Хвильовий опір коаксіалу пропорційно відношенню діаметра внутрішнього діелектрика до діаметру центрального провідника. При однаковий діаметрі обплетення обох кабелів у 75 Ом жила буде тонше в півтора рази.

75 омний кабель історично став застосовуватися в телевізійному прийомі, як зручний для узгодження з дипольними антенами, що мають близький вхідний опір (73 Ом). У цьому випадку при рівності опорів потрібно тільки сімметріровать перехід кабель-диполь.

50 Ом - масовий стандарт у високочастотному обладнанні.

5) Оптоволоконний кабель: У оптоволоконному кабелі цифрові дані розповсюджуються оптичними волокнами у вигляді модульованих світлових імпульсів. Це відносно захищений спосіб передачі, оскільки при ньому не використовуються електричні сигнали. Оптоволоконні лінії призначені для передачі великих обсягів даних на дуже високих швидкостях, оскільки сигнал в них практично не затухає і не спотворюється.

Кожне оптоволокно передає сигнали тільки в одному напрямі, тому кабель складається з двох волокон з самостійними коннекторами. Одне з них служить для передачі, а інше — для прийому. Жорсткість кабелю збільшена покриттям з пластика, а міцність — волокнами з кевлара. Передача оптоволоконним кабелем не чутлива до електричних перешкод і ведеться на надзвичайно високій швидкості (в даний час широко використовується швид-кість в 100 Мбіт/с, набуває все більшого поширення швидкість в 1 Гбіт/с і вище).