Systemy operacyjne i sieci komputerowe Podstawowe komponenty sieci komputerowych – nośniki transmisji

Podział nośników transmisji Urządzenia sieciowe, aby wymieniać informacje, muszą być ze sobą połączone. Łącza wykorzystane w budowie sieci mogą korzystać z różnych nośników. Nośniki transmisji w sieciach, zwane również mediami transmisyjnymi, mogą być przewodowe, np. kable miedziane i światłowodowe, lub bezprzewodowe, np. fale radiowe, podczerwień, światło laserowe.

Kabel koncentryczny BNC Sieci lokalne początkowo budowane były z wykorzystaniem kabla koncentrycznego. Składa się on z miedzianego przewodnika (rdzenia) otoczonego warstwą elastycznej izolacji, która z kolei otoczona jest splecioną miedzianą taśmą lub folią metalową działającą jak drugi przewód i ekran dla znajdującego się wewnątrz przewodnika. Ta druga warstwa zmniejsza także ilość zewnętrznych zakłóceń elektromagnetycznych.

Kabel koncentryczny BNC

Kabel koncentryczny BNC Powszechnie były stosowane dwa typy kabla koncentrycznego: gruby Ethernet (thick Ethernet) – o grubości około 1cm, 50 omowy pozwalający transmitować dane na maksymalną odległość do 500m, cienki Ethernet (thin Ethernet) – o grubości około 0,5cm, 75 omowy pozwalający transmitować dane na maksymalną odległość do 185m. W jednym segmencie można połączyć maksymalnie 30 urządzeń. W przypadku "grubego Ethernetu" liczba urządzeń na jeden segment wynosi 100.

Kabel koncentryczny BNC

Kabel koncentryczny BNC

Kabel koncentryczny BNC Zalety: jest mało wrażliwy na zakłócenia i szumy, nadaje się do sieci z przesyłaniem modulowanym (szerokopasmowym), jest tańszy niż ekranowany kabel skręcany. Wady: dosyć duża awaryjność instalacji.

Skrętka Najpopularniejszym medium transmisyjnym używanym obecnie do budowy sieci lokalnych jest skrętka. Składa się ona z 4 par przewodów umieszczonych we wspólnej osłonie. Aby zmniejszyć oddziaływanie elektromagnetyczne przewodów na siebie, są one wspólnie skręcone. Najpopularniejsze typy skrętki to: nieekranowana UTP (Unshielded Twisted Pair) – stosowana w większości sieci, ekranowana STP (Shielded Twisted Pair) – wyposażona w specjalną warstwę (ekran) chroniącą przed wpływem zakłóceń elektromagnetycznych. Odmiany skrętki ekranowanej różnią się między sobą sposobem wykonania ekranu.

Skrętka

Skrętka Spotyka się również skrętkę foliowaną FTP - (ang. Foiled Twisted Pair) – skrętka miedziana ekranowana za pomocą folii wraz z przewodem uziemiającym. Przeznaczona jest głównie do budowy sieci komputerowych (Ethernet, Token Ring) o długości nawet kilku kilometrów.

Skrętka Poza wyżej wymienionymi rodzajami skrętek można spotkać także hybrydy tych rozwiązań: F-FTP - każda para przewodów otoczona jest osobnym ekranem z folii, cały przewód jest również pokryty folią,

Skrętka S-FTP – każda para przewodów otoczona jest osobnym ekranem z folii, cały przewód pokryty jest oplotem.

Skrętka Skrętka jest stosowana w telekomunikacji do przesyłania danych zarówno w postaci analogowej, jak i cyfrowej. Przydatność skrętki do transmisji danych jest określana za pomocą kategorii. Do budowy sieci jest używana: kategoria 3 (CAT 3) – stosowana w starszych sieciach o przepustowości do 10 Mb/s, kategoria 5 (CAT 5) – stosowana w szybkich sieciach o przepustowości do 100 Mb/s. kategoria 5e (CAT 5e) – skrętka kategorii 5, w której poprawiono parametry transmisji, stosowana w szybkich sieciach o przepustowości do 100 Mb/s lub 1 Gb/s, kategoria 6 (CAT 6) – stosowana do przenoszenia danych w sieciach o przepustowości do 10 Gb/s. kategoria 7 (CAT 7) – ekranowana skrętka stosowana do przenoszenia danych w sieciach o przepustowości powyżej 1 Gb/s.

Skrętka Większość nowych sieci komputerowych jest wykonywana przy wykorzystaniu skrętki kategorii 5e lub wyższych. Maksymalna długość połączeń wykonanych za pomocą skrętki, zapewniających standardowe parametry transmisji, wynosi 100 metrów. Skrętkę przyłącza się do karty sieciowej za pomocą złącza RJ-45. W skrętce każda żyła oznaczona jest innym kolorem: zielonym, pomarańczowym, niebieskim, brązowym oraz biało-zielonym, biało-pomarańczowym, biało-niebieskim, biało-brązowym.

Wtyk RJ-45

Sposób łączenia urządzeń sieci Ethernet Przy budowie sieci z wykorzystaniem technologii Ethernet stosuje się dwa rodzaje kabli: prosty (ang. straight-through), skrosowany (ang. crossover). Wersja prosta służy do łączenia urządzenia końcowego (np. komputera, drukarki, itp.) z koncentratorem lub przełącznikiem. Obie końcówki kabla mają taki sam układ przewodów. Wersja skrosowana służy do łączenia komputerów bez pośrednictwa koncentratora lub do łączenia koncentratorów. W tym wypadku na końcach kabli zamienione są miejscami przewody 1 i 2 z 3 i 6.

Standardy połączeń skrętki

Światłowód Najnowocześniejszym z obecnie stosowanych nośników transmisji przewodowej jest światłowód (Fiber Optic Cable). Rdzeń światłowodu, wykonany ze szkła kwarcowego lub specjalnego tworzywa sztucznego, jest okryty płaszczem oraz warstwą ochronną. Transmisja polega na przesyłaniu wiązki światła, generowanej przez diodę lub laser, przez rdzeń światłowodu. Dane są zakodowane w postaci impulsów światła. Do transmisji danych używa się zawsze pary przewodów, z których jeden służy do wysyłania danych, a drugi do ich odbierania.

Światłowód

Światłowód Istnieją dwa rodzaje: jednomodowy – światło wędruje po osi kabla, wielomodowy - światło wchodzi do kanału pod różnymi kątami (odbija się podczas wędrówki), o współczynniku skokowym (skokowa zmiana współczynnika załamania) o współczynniku gradientowym (ciągła zmiana współczynnika załamania)

Zalety światłowodu Większa przepustowość w porównaniu z kablem miedzianym, małe straty, a więc zdolność przesyłania informacji na znaczne odległości, niewrażliwość na zakłócenia i przesłuchy elektromagnetyczne, wyeliminowanie przesłuchów międzyprzewodowych, mała masa i wymiary, duża niezawodność poprawnie zainstalowanego łącza i względnie niski koszt, który ciągle spada

Łączność bezprzewodowa Najczęściej używane są: fale elektromagnetyczne w zakresie podczerwieni IR (InfraRed) – jako źródła promieniowania wykorzystuje się diody LED lub diody laserowe. Zasięg i prędkość transmisji są niewielkie, stosowane do przyłączania, np. klawiatury lub myszy. fale radiowe - najpopularniejsze sieci korzystają z częstotliwości 2,4 GHz, która nie podlega koncesjonowaniu. Istnieją cztery standardy oznaczone 802.11a, 802.11b, 802.11g, 802.11n, zapewniające różne prędkości transmisji.

Standardy Wi-Fi Standard A (802.11a) – bardzo rzadko wykorzystywany standard bezprzewodowej transmisji na częstotliwości 5 GHz. Pozwala w teorii osiągnąć szybkość 54 Mb/s.  Standard B (802.11b) – ten przestarzały standard umożliwia przesyłanie danych z maksymalną teoretyczną prędkością 11 Mb/s na częstotliwości 2,4 GHz. Obecnie w zasadzie nie jest używany. Standard G (802.11g) – to standard typowy dla starszych notebooków i tańszych routerów oraz wielu niewymagających szybkiej transmisji danych urządzeń sieciowych. Działa na częstotliwości 2,4 GHz i pozwala osiągnąć maksymalny teoretyczny transfer na poziomie 54 Mb/s. Standard N (802.11n) – najpopularniejsza obecnie wersja sieci Wi-Fi – w zależności od rozwiązania (zastosowanych anten) pozwala na przesyłanie plików z zawrotną prędkością (teoretyczną) – od 150 do 600 Mb/s. W notebookach i droższych routerach znajduje się zwykle wariant 300 Mb/s. Najnowsze, najczęściej biznesowe laptopy, przygotowane są już do obsługi szybszej wersji standardu N – zwykle 450 Mb/s.