Мрежова преносна среда

1. Мрежова преносна среда В. Търново - 2007

2. Мрежова преносна среда Мрежовата преносна среда служи за пренасяне на сигналите от едно мрежово устройство към друго, като най-често срещаната преносна среда е кабелът, но съществуват и форми на безжична връзка (радио вълни, лазерни и инфрачервени лъчи, сателитни връзки и микровълни). Типове кабели • Усукана двойка • Коаксиален • Оптично влакно

3. Коаксиален кабел Сърцевината му е изградена от мед, като може да бъде многожичен или еднослоен. Сигналът се предава по медта, която е увита в изолатор. Около изолатора е увит друг проводник – метално фолио или оплетка по цялата дължина на кабела (coaxial) – по цялата дължина вървят два физически канала (со) – единия за пренос на сигналите, другия за земя, при това по една и съща ос (axis). Външния проводник играе ролята на екран срещу различните електромагнитни смущения. Всички тези компоненти са увити във въгшна защитна обвивка от пластмаса, гума или негорим материал.

4. Коаксиални кабели Поради дебелата си изолация и доброто екраниране, коаксиалния кабел е по-устойчив на външни електромагнитни смущения от усуканата двойка. • Тънък коаксиален кабел (Thinnet)– той е с диаметър приблизително четвърт инчи е по-гъвкав от отколкокото дебелия коаксиален кабел. Използва се в Ethernet 10Base2 мрежи, а сигналът може да се пренася на разстояние 185 метра, без влошаване на неговото качество. Тънкия коаксиален кабел понякога се наричаRG(Registered Grade) – 58. Неговия импеданс (неговото съпротивление спрямо течащия по проводника ток) е 50 ома.Thinnet кабелът се свързва към мрежовата карта посредствомBNC T-конектор , който се закрепва към BNC (British Naval Connector )конектора на самата мрежова карта. Във всички краища на thinnet мрежата се изисква наличието на терминатор. Терминаторът се свързва към неизползвания край на T-конектора.

5. Дебелият коаксиален кабел (Thicknet)– има приблизително два пъти по – голям диаметър от този на thinnet кабела – около половин инч. Тhicknet беше оргиналния тип кабел използван в ранните Ethernet мрежи, поради което е известен катостандартен Ethernet. Дебелия кабел е типRG – 8или RG – 11. Поради по – дебелата сърцевина, той може да предава сигнали на разстояние - 500 метра без затихване. Той обаче е по - скъп и с него се работи по – трудно, защото не е толкова гъвкав и се използва външен приемо-предавател, който трябва да се свързва към предавателя с т.н. “Вампирски зъб”. Зъбът се впива в сърцевината на кабела.

6. Кабел тип усукана двойка - той се нарича така, защото под външната опаковка са скрити усукани по двойки изолирани медни проводници, като по този начин се предотвъртяват паразитните кръстосани шумове (т.е. влиянието на сигнала от единия проводник върху сигнала предаван по другия). Колкото по – голям е броят на усукванията за един фут, толкова по – добра е степента на защита срещу кръстосани шумове. • Кабелът тип усукана двойка е наличен в два основни типа : • Неекранирана усукана двойка (Unshielded twisted pair - UTP) • Екранирана усукана двойка (Shielded twisted pair - STP) Когато към усуканата двойка се добави екраниране, то намалява влиянието на външните електро - магнитни смущения. Това обаче увеличава затихването и може да повлияе върху съпротивлението на порводника, предизвиквайки загуба на данни.

7. Unshielded twisted pair - UTP кабел - той е много популярен за LAN мрежите, поради следните причини : • Относително евтин • Гъвкав е и с него се работи лесно • Използва популярните RG – 45 конектори, които изглеждат и действат като по – малките RG – 11конектори (популярни като евро –жакове и използвани при телефонните апарати) • Използва се в звездната топология Подобно на коаксиалния кабел UTP кабелът има две разновидности – стандартна и огнеупорна (за пленума). Пленум – това е пространство между окачения таван и етажната плоча над него, където се прокарват кабелите.

8. STP кабел • Shielded twisted pair - STP кабел– екранирането се реализира чрез медна оплетка или фолио, обвити върху изолираните медни двойки вътре, в най – външната опаковка. Това намалява въздействието на електромагнитните смущения, но оскъпява кабела в сравнение с UTP версията.

9. Fiber Optic Cable – влакнесто оптичен кабел – той се различава от други кабели по това, че пренася импулси от светлина вместо електрически импулси. • Този вид кабел е скъп, но предоставя големи скорости на пренос. Той е изключително полезен за пренос на информация на големи разстояния, например за мрежово свързване между отделни градове и страни. За момента той е най-скъпият и труден за полагане кабел. • Въпреки това тези кабели са най-добрите кабели за мрежи, тъй като не се влияят от електрически смущения, изолират от ел. напрежение сегментите на мрежата и притежава много по- големи допустими дължини, отколкото медните кабели.

10. Fiber Optic Cable Въпреки, че често се използва за мрежисъс скорост 100 Мbps, той може да работи и със скорост 1 Gbps. Вместо мед влакнесто оптичния кабел използва тънки нишки стъкло или пластмаса, по които сигналът се предава под формата на светлинни импулси. Преимущества на оптичния кабел : • По сигурен – няма електрически сигнал, който може да бъде прехванат • По устойчив на затихване – 2000 метра и повече • Неподадтлив на ел – магнитни и радиочестотни излъчвания В сравнение с другите кабели оптичния е доста по – скъп и него се работи по-трудно. Режими на работа на оптичния кабел • Единичен режим – (Single mode) – нарича се също аксиален, понеже светлината пътува по оста на кабела • Множествен режим – (Multimode) – при него светлинните вълни навлизат в стъкления канал под различни ъгли и пътуват неаксиално, което ще рече, че непрекъснато се отразяват и отскачат от стените на стъклената тръба.

11. Недостатъци на оптичния кабел: • Трудно се съединява, а конекторите (connectors) са скъпи • Висока цена на кабела и оборудването за него (мрежовите адаптери за свързване към кабела). Комутаторите и адаптерните платки са с около 50% по-скъпи от тези за работа с медни кабели • Труден за полагане; • Лесно се поврежда; • Не може да се огъва на повече от 30 градуса.

12. Безжична преносна среда • Днес много мрежи са изградени въз основа на безжични технологии. • Безжичната мрежа елиминира кабелите, които свързват всяко устройство към мрежата. Това ви позволява да се отдалечите от мрежата и да продължите да имате достъп до нея, стига да сте в близост до някоя от точките за достъп.

13. Безжична преносна среда • Безжичната технология може да бъде използвана в следните устройства: • Лаптоп • Лични помощници (personal digital assistants (PDAs)) • Мобилни телефони • Двупосочни пейджери • Автомобили

14. Начините за безжично свързване • Начините за безжично свързване на локална мрежа са: • Чрез инфрачервени лъчи • Чрез лазерни лъчи • Чрез радиовълни • Чрез микровълни – bluetooth, wi-fi 803.11a/b/g/n

15. Как функционира една безжична мрежа? • При безжичните мрежи се използват електромагнитни радио вълни за да се предаде информация между две точки, които нямат физическа връзка. Радио вълните се наричат още носещи, тъй като те изпълняват функция на предаване на енергията към отдалечен приемник. Данните, които трябва да се предадат, се наслагват върху носещата. Този процес се нарича модулация. В резултат на това радио сигналът, който се излъчва е с няколко честоти. • Ако носещите имат различна основна честота, те могат да се предават едновременно без да си влияят една на друга. За да бъдат извлечени данните, приемникът се настройва към дадена честота, а всички останали се подтискат.

16. Как функционира една безжична мрежа? • В безжичните мрежи устройството, чрез което се обменя информация се нарича точка за достъп. Тя се свързва към жичната мрежа по стандартния начин чрез кабел. Точката за достъп се грижи за приемането, буферирането и предаването на данни между безжичната мрежа и жичната мрежова инфраструктура. Едно такова устройство поддържа малък брой потребители и е с обсег от няколко стотин фута. Точката за достъп (или антената, закачена към нея) може да бъде поставена на произволно място, но обикновено се монтира на високо за да се постигне максимално покритие. • Достъпът до мрежата на крайните потребители се осъществява чрез безжични адаптери. В преносимите компютри се използват РС карти, а hand-held терминалите разполагат с интегрирани безжични адаптери. Тяхната функция е да осигурят интерфейс между клиентската мрежова операционна система и радио вълните приемани през антената. Природата на безжичните комуникации остава прозрачна за мрежовата операционна система.

17. Свързване на WAP към Internet • В лявата част на схемата се намира мобилното WAP устройство, което се свързва чрез мобилната комуникационна мрежа (GSM, CDDA, или друга) към модема на RAS сървър (Remote Access Service). Сървърът идентифицира потребителя и осигурява достъп на WAP устройството до необходимите комуникационни протоколи. На ниско ниво връзката се осъществява като с обикновен ISP (Internet Service Provider) чрез протокола PPP (Point-to-Point Protocol). Следващият елемент във веригата е WAP Gateway. Негова основна функция е да осигури връзката на мобилното устройство към Интернет мрежата. От тук нататък връзката преминава в стандартна Интернет комуникация.

18. Сравнителен анализ на различните видове кабели