790 likes | 1.1k Views
Komponenty sieci. (Urządzenia sieciowe, karty sieciowe, kable, urządzenia komunikacji bezprzewodowej). Urządzenia sieciowe.
E N D
Komponenty sieci (Urządzenia sieciowe, karty sieciowe, kable, urządzenia komunikacji bezprzewodowej)
Urządzenia sieciowe • Działanie sieci komputerowej polega na wymianie danych pomiędzy poszczególnymi komputerami. Wymianę tą zapewnia sprzęt oraz odpowiednie oprogramowanie. Najpopularniejszymi oraz podstawowymi urządzeniami wchodzącymi w skład sieci komputerowej są: • Modemy • Karty sieciowe • Bridge (most) • Hub (koncentrator) • Switch (przełącznik) • RouterKomputery i urządzenia sieciowe muszą być ze sobą w jakiś sposób połączone także ostatnim oraz niezbędnym elementem sieci komputerowej jest medium np okablowanie.
Modemy Modem (termin pochodzący od słów MOdulate i DEModulate) jest to urządzenie które zamienia cyfrowe sygnały generowane przez komputer na sygnały analogowe i wysyła je w sieć telefoniczną. Podobny proces ma miejsce w przypadku odbierania danych z sieci, gdy sygnały analogowe są zamieniane na informację cyfrową. Mówiąc prościej modem wykorzystujemy aby połączyć komputer z Internetem za pośrednictwem linii telefonicznej. Modemy nowszych generacji (standard V.90) umożliwiają połączenie z maksymalną szybkością 56 kbps. W praktyce modem może łączyć się w zakresie 42-53 kbps w zależności od jakości łącza telefonicznego.
Modem dostępowy • urządzenie elektroniczne, którego zadaniem jest zamiana danych cyfrowych na analogowe sygnały elektryczne (modulacja) i na odwrót (demodulacja) tak, aby mogły być przesyłane i odbierane poprzez linię telefoniczną (a także łącze telewizji kablowej lub fale radiowe), • dzięki modemowi można łączyć ze sobą komputery i urządzenia, które dzieli znaczna odległość.
Karty sieciowe Karta sieciowa jest to urządzenie odpowiedzialne za wysyłanie i odbieranie danych w sieciach komputerowych. Głównym zadaniem karty sieciowej jest transmisja i rozszyfrowywanie informacji biegnących łączami komunikacyjnymi. Przesyłanie danych rozpoczyna się od uzgodnienia parametrów transmisji pomiędzy stacjami (prędkość, rozmiar pakietów itp). Następnie dane są przekształcane na sygnały elektryczne, kodowane, kompresowane i wysyłane do odbiorcy. Jego karta dokonuje ich deszyfracji i dekompresji. Karta odbiera i zamienia pakiety na bajty zrozumiałe dla procesora komputera.
Karty sieciowe Każda karta jest przystosowana tylko do jednego typu sieci (np. Ethernet.) i posiada unikalny w świecie numer (tzw. MAC Address), który ją identyfikuje. We współczesnych kartach adres ten można jednak zmieniać. Karty mogą pracować z różnymi prędkościami. Obecnie standardem są karty sieciowe pracujące z prędkością 100Mbit.
Ethernet – adres - koncepcja ponumerować komputery sieci w sposób unikatowy 1221 561 71 71 71 711 71 741 712 101 661 7891 7 711 271 1111 901 711 981 7111 Panuje bałagan, ale nie przeszkadza to na poziomie LAN
Ethernet - adres Adres tzw. MAC 6-bajtowy ciąg, np: 00:14:2A:1F:F3:BA (hex). Przypisany (teoretycznie) na stałe do karty sieciowej (w praktyce można go łatwo zmienić). Pierwsze trzy bajty przyznaje IEEE producentowi kart sieciowych, ostatnie trzy nadaje producent dowolnie. Teoretycznie unikatowy.
Bezprzewodowe punkty dostępowe (AP) dostarczają dostęp do sieci bezprzewodowym urządzeniom takim jak laptopy lub PDA. Bezprzewodowy punkt dostępu używa sygnału radiowego do komunikowania się z radiem w komputerach, PDA i innych bezprzewodowych punktów dostępu. Punkt dostępu ma ograniczony zasięg pokrycia. Duże sieci potrzebują kilku punktów dostępu aby zapewnić odpowiednie pokrycie. Podstawową funkcją PD jest konwersja ramek sieci bezprzewodowej na inny rodzaj ramek (zazwyczaj ramki Ethernetu).
Punkt dostępowy jest także mostem łączącym sieć bezprzewodową z siecią przewodową (najczęściej Ethernet). ma minimum dwa interfejsy: interfejs bezprzewodowy komunikujący się z sieciami standardu 802.11 oraz służący połączeniu PD z siecią przewodową.
Urządzenia wielofunkcyjne • to urządzenia sieciowe które posiadają więcej niż jedną funkcję. Jest to przydatne dla domowych użytkowników. Urządzenie wielofunkcyjne integruje przełącznik, router i bezprzewodowy punkt dostępu.Linksys 300N
Okablowanie Nośnikami transmisji w sieciach są: kable miedziane, światłowody, fale radiowe, mikrofale, podczerwień, światło laserowe. W konwencjonalnych sieciach kable są podstawowym medium łączącym komputery ze względu na ich niską cenę i łatwość instalowania. Przede wszystkim stosuje się kable miedziane ze względu na niską oporność, co sprawia, że sygnał może dotrzeć dalej.
Okablowanie – kabel koncentryczny Kabel koncentryczny jest zbudowany z rdzenia miedzianego otoczonego izolatorem. Ponieważ kabel koncentryczny jest droższy i zajmuje więcej miejsca w kanałach kablowych, został on wyparty przez nieekranową skrętke dla połączeń wewnątrz budynków i kable światłowodowe dla połączeń o większym zasięgu. Kabel koncentryczny jest relatywnie starym rozwiązaniem dającym małe możliwości rozbudowy a także małe prędkości (do 10 Mbit/s). Ponadto maksymalna długość segmentu sieci opartej o koncentryk to 185m
Kabel koncentryczny Technologia oparta na kablu koncentrycznym przechodzi do historii. Obarczona jest ona wieloma wadami, które powodują rezygnowanie z jej stosowania. Wyróżnia się dwa rodzaje kabla koncentrycznego: • Ethernet cienki –10Base-2 (Thin Ethernet) oznaczenie kabla RG-58, o impedancji falowej 50 omów i grubości 1/4 ’’. • Ethernet gruby – 10Base-5 (Thick Ethernet) oznaczenie kabla RG-8 i RG-11, o impedancji falowej 50 omów i grubości 1/2 ’’. Praktycznie nieużywany, poza instalacjami w specjalnych celach. Zalety kabla koncentrycznego: - ze względu na posiadaną ekranizację, jest mało wrażliwy na zakłócenia i szumy, - posiada twardą osłonę, dzięki czemu jest bardziej odporny na uszkodzenia fizyczne.
Kabel koncentryczny Wady kabla koncentrycznego: - ograniczenie szybkości do 10Mbit, (?) - niewygodny sposób instalacji (duże łącza, terminatory, łączki T, duża grubość i niewielka elastyczność kabla),- słaba skalowalność (problemy z dołączeniem nowego komputera),- niska odporność na poważne awarie (przerwanie kabla unieruchamia dużą część sieci),- trudności przy lokalizowaniu usterki, • Źródło transmisji: Elektryczne • Współpracujące topologie: 10Mb Ethernet • Maksymalna długość segmentu: 185 m • Minimalna długość kabla: 0,5 m • Maksymalna liczba stacji: 30 na jeden segment kabla • Maksymalna całkowita długość sieci: 925 m
Kabel koncentryczny Kabel koncentryczny (koncentryk) składa się z zewnętrznej cylindrycznej osłony przewodzącej otaczającej pojedynczy, wewnętrzny przewód – te dwa przewodniki oddzielone są izolacją. W centrum kabla znajduję się pojedynczy przewód miedziany.
Zakończenia kabla koncentrycznego Terminator
Zakończenia kabla koncentrycznego Uziemienie
Zakończenia kabla koncentrycznego Trójnik - Końcówka T
Zastosowanie sieci koncentrycznej Sieć 10Base-2 jest technologią wychodzącą z użytku, jest przydatna w niektórych zastosowaniach. Stosowana w sieciach osiedlowych. W przypadku odległości pomiędzy blokami powyżej 100 m, wykorzystuje się przewód koncentryczny. Dodatkowo, kabel ten jest mocniejszy mechanicznie i bardziej odporny na warunki zewnętrzne, co ułatwia jego instalację na zewnątrz budynków. Ponadto w środowiskach o dużych szumach elektromagnetycznych.
Okablowanie – skrętka 1/2 Skrętka używana jest także w telefonii. Wyróżnia się dużą niezawodnością i niewielkimi kosztami realizacji sieci. Składa się z 4 par skręconych przewodów, umieszczonych we wspólnej osłonie. Aby zmniejszyć oddziaływanie par przewodów na siebie, są wspólnie skręcone. Istnieją 2 rodzaje tego typu kabla: · ekranowany (STP, FTP) · nieekranowany (UTP) Różnią się one tym, iż ekranowany posiada folie ekranującą, a pokrycie ochronne jest lepszej jakości, w efekcie zapewnia mniejsze straty transmisji i większą odporność na zakłócenia. Mimo to powszechnie stosuje się skrętkę UTP.
Okablowanie – skrętka 2/2 Sieć UTP buduje się w oparciu o topologię gwiazdy, wszystkie kable biegnące od stacji roboczych spotykają się w jednym centralnie położonym elemencie aktywnym zapewniającym wymianę sygnałów pomiędzy poszczególnymi urządzeniami w sieci. Taki układ pozwala na pracę LAN-u w przypadku uszkodzenia jednego z kabli. Do przyłączania stacji roboczych do koncentratora stosuje się czteroparowy kabel skręcany zakończony z obu stron wtykiem 8P8C (RJ-45). Skrętka powinna być prawidłowo zakończona w końcówkach 8P8C (RJ-45). Maksymalna odległość od switch’a lub hub’a wynosi 100m więcej informacji można uzyskać pod adresem:http://ethernet.internetdsl.pl/podstawy/utp.html
Elektryczne parametry skrętki • Impedancja falowa; • Tłumienie; • Propagacja sygnału — (ang. NVP (Nominal Velocity of Propagation)) prędkość propagacji impulsu elektrycznego; • Rezystancja stałoprądowa;
Rodzaje skrętki Wyróżnia się skrętkę nieekranowaną (U/UTP), ekranowaną folią (posiadającą dodatkowe płaszcze z folii) (F/UTP i U/FTP) oraz metalowej siatki (SF/UTP, S/FTP i SF/FTP).
Rodzaje skrętki Norma ISO/IEC 11801:2002 opisuje sposób oznaczania kabli. Norma mówi, że kable powinny posiadać opis w składni xx/yyTP, gdzie yy-opisuje pojedynczą parę kabla (np. UTP – para nieekranowana), a oznaczenie xx odnosi się do całości kabla. Przyjmowane przez xx i yy oznaczenia to: • U – nieekranowane (ang. unshielded) • F – ekranowane folią (ang. foiled) • S – ekranowane siatką (ang. shielded) • SF – ekranowane folią i siatką
Rodzaje skrętki Spotykane konstrukcje kabli • U/UTP (dawniej UTP) – skrętka nieekranowana • F/UTP (dawniej FTP) – skrętka foliowana • U/FTP – skrętka z każdą parą w osobnym ekranie z folii. • F/FTP – skrętka z każdą parą w osobnym ekranie z folii dodatkowo w ekranie z folii • SF/UTP (dawniej STP) – skrętka ekranowana folią i siatką • S/FTP (dawniej SFTP) – skrętka z każdą parą foliowaną dodatkowo w ekranie z siatki • SF/FTP (dawniej S-STP) – skrętka z każdą parą foliowaną dodatkowo w ekranie z folii i siatki
Rodzaje skrętki • nieekranowana (U/UTP) 4-parowa o różnej długości skręcenia
Rodzaje skrętki • ekranowana folią (F/UTP) 4-parowa
Media transmisyjne • Kable UTP • Skrętka 4-pary, CAT5-UTP - linka • śr. żyły wew. [ mm]: 0.60 • śr. zewnętrzna [ mm]: 5.55 • ciężar [kg/1km] 35 • Tłumienność [db/100m] dla f=100MHz : 27.5
Media transmisyjne • Kable UTP • kabel wykonany ze skręconych, nieekranowanych przewodów • skręcanie przewodów ze splotem 1 zwój na 16-10 cm chroni transmisję przed oddziaływaniem (interferencją) otoczenia.
Media transmisyjne • Kable UTP • skrętkę powszechnie stosuje się w sieciach telefonicznych i komputerowych. • przy przesyłaniu sygnałów cyfrowych za pomocą skrętki UTP uzyskuje się przepływności do 100 Mb/s (kategoria 5), a takie1000 Mb/s technologii Gigabit Ethernet.
Kabel skrętka 10BaseT - skrętka nieekranowana (UTP – Unshielded Twisted-pair)
Media transmisyjne • Kable FTP • Skrętka 4-pary, ekranowana CAT5-FTP – drut/linka • śr. żyły wew. [ mm]: 0.51/0.48 • śr. zewnętrzna [ mm]: 6.00 /5.40 • ciężar [kg/1km] 42/33 • Tłumienność [db/100m] dla f=100MHz : 22/27.5
Media transmisyjne • Kable FTP(ang. Foiled Twisted Pair) skrętka foliowana • skrętka ekranowaną za pomoca folii z przewodem uziemiającym. • przeznaczona główne do budowy sieci komputerowych (Ethernet, Token Ring) o długości nawet kilku kilometrów.
Media transmisyjne • Kable FTP(ang. Foiled Twisted Pair) skrętka foliowana • stosowana również na krótszych dystansach w sieciach standardu Gigabit Etrernet (1 Gb/s) z wykorzystaniem wszystkich czterech par okablowania miedzianego piątej kategorii.
Kabel skrętka 10BaseT • skrętka foliowana (FTP – Foil Twisted-pair) zwany tez ScTP
Kabel skrętka 10BaseT W użyciu są trzy rodzaje skrętki: • skrętka ekranowana (STP – Shielded Twisted-pair)
Media transmisyjne Wtyk 8P8C (RJ-45) klips
Końcówki skrętki 8P8C (RJ-45) Wykorzystywane są przewody zielony, pomarańczowy, biało – zielony, biało – pomarańczowy. Krosowany Prosty
Media transmisyjne • Wtyk 8P8C (RJ-45) • TIA/EIA 568B – zalecana przez MOLEX • TIA/EIA 568A 568a----568b = „k r o s”
Media transmisyjne Kable krosowe
Kabel skrętka Zalety skrętki: - jest najtańszym medium transmisji (jeśli chodzi o cenę metra, bez uwzględniania dodatkowych urządzeń),- wysoka prędkość transmisji (do 1000Gb/s),- łatwe diagnozowanie uszkodzeń,- łatwa instalacja,- odporność na poważne awarie (przerwanie kabla unieruchamia najczęściej tylko jeden komputer),- jest akceptowana przez wiele rodzajów sieci, Wady skrętki: - niższa długość odcinka kabla niż w innych mediach stosowanych w Ethernecie,- mała odporność na zakłócenia (skrętki nie ekranowanej),- niska odporność na uszkodzenia mechaniczne – konieczne jest instalowanie specjalnych listew naściennych itp.
Kabel skrętka Współpracujące topologie: 10Mb, 100Mb i 1Gb Ethernet, FDDI, ATM Maksymalna długość kabla: 100 m Dla szybkości 100Mb/s istnieją dwa różne media: • 100Base-TX - skrętka kategorii 5, wykorzystane 2 pary (tak jak w 10Base-T).100Base-T4 - skrętka kategorii 5, wykorzystane 4 pary. Dla szybkości 1000Mb/s została przewidziana również skrętka kategorii 5 wykorzystująca wszystkie 4 pary. W przypadku wykorzystania skrętki w środowiskach o dużych szumach elektromagnetycznych, stosuje się ekranowany kabel skręcany (STP). Zbudowany jest on z czterech skręcanych ze sobą par przewodów miedzianych, otoczonych ekranującą siatką lub folią i umieszczonych w izolacyjnej osłonie.
Kabel skrętka 1000Base-T – standard sieci Ethernet o przepływności 1 Gb/s. Oparta na nim sieć wykorzystuje jako medium skrętkę miedzianą UTP co najmniej Cat5 zakończonej złączem RJ-45, a jej zasięg wynosi 100 m. 1000Base-T wykorzystuje wszystkie 4 pary skrętki, jednocześnie nadając i odbierając sygnał na każdej parze, dzięki czemu możliwy jest full-duplex w obrębie jednej pary, tzw. dual-duplex. W celu osiągnięcia tak wysokiej przepływności zastosowano czterowymiarowe kodowanie 4D-PAM5.
Kategorie skrętki wg europejskiej normy EN 50171: • klasa A – realizacja usług telefonicznych z pasmem częstotliwości do 100 kHz; • klasa B – okablowanie dla aplikacji głosowych i usług terminalowych z pasmem częstotliwości do 4 MHz; • klasa C (kategoria 3) – obejmuje typowe techniki sieci LAN wykorzystujące pasmo częstotliwości do 16 MHz • klasa D (kategoria 5) – dla szybkich sieci lokalnych, obejmuje aplikacje wykorzystujące pasmo częstotliwości do 100 MHz; • klasa E (kategoria 6) – rozszerzenie ISO/IEC 11801/TlA wprowadzone w 1999, obejmuje okablowanie, którego wymagania pasma są do częstotliwości 250 MHz (przepustowość rzędu 200 Mb/s). Przewiduje ono implementację Gigabit Ethernetu (4x 250 MHz = 1 GHz) i transmisji ATM 622 Mb/s;
Kategorie skrętki wg europejskiej normy EN 50171: • klasa EA (kategoria 6A) – wprowadzona wraz z klasą FA przez ISO/IEC 11801 2002:2 Poprawka 1. Obejmuje pasmo do częstotliwości 500 MHz; • klasa F (kategoria 7) – opisana w ISO/IEC 11801 2002:2. Możliwa jest realizacja aplikacji wykorzystujących pasmo do 600 MHz. Różni się ona od poprzednich klas stosowaniem kabli typu S/FTP (każda para w ekranie plus ekran obejmujący cztery pary) łączonych ekranowanymi złączami. Dla tej klasy okablowania jest możliwa realizacja systemów transmisji danych z prędkościami przekraczającymi 1 Gb/s; • klasa FA (kategoria 7A) – wprowadzona przez ISO/IEC 11801 2002:2 Poprawka 1. Obejmuje pasmo do częstotliwości 1000 MHz;