Файл: Втюрин_Основы_АСУТП.pdf

Скачать файл (1,84Мб)

Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 21.12.2021

Просмотров: 2964

Скачиваний: 33

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

LANtastic
NetWare
NetWare Lite
Personal Net Ware
NFS
OS/2 LAN Manager
OS/2 LAN Manager
Windows NT Server
POWERLAN
Vines

Artisoft
Novell
Novell
Novell
Sun Nickosystems
Microsoft
IBM
Microsoft
Performance Technology
Banyan

5.6 Кабели

. В сети данные циркулируют по кабелям, соединяющим

отдельные компьютеры различным образом в зависимости от
выбранной топологии сети.

Наибольшую известность в мире получили три вида локальных

сетей:  Ethernet,  Arcnet,  Token  Ring,  которые  различаются  методами
доступа к каналам передачи данных.  Среди этих сетей наибольшее
распространение  получил  Ethernet  (в  России:  низкие  цены  на  сети,
работающие по этому стандарту).

Кабель имеет центральный проводник (металлический

проводник

или

оптоволоконную

жилу),

заключенный

пластмассовую  оболочку.  Типы  кабеля:  витая  пара,  коаксиальный
кабель  и  волоконнооптический  кабель.  Витая  пара  (twisted  pair)
может быть неэкранированной (unshielded - UTP) и экранированной
(shielded  –  STP).В  табл.5.2  Перечислены  характеристики  типов
кабельной среды.

Характеристики кабеля. Табл.5.2

Фактор

UTP

STP

Коаксиальн.

Волоконно-
оптический

Стоимость
Инсталляция

Полоса
пропускания
Количество
узлов в сегмент.
Затухание
EMI

Самая низкая
Простая

От 1 до 155
Мбит/с

2
сильное
наиболее
подвержен
электромагнит.
помехам

перехвату
сигнала

Умеренная
Достаточно
простая
От 1 до 155
Мбит/с

2
сильное
менее уязвим,
чем

UTP,но

также
подвержен
электромагнит.
помехам

перехвату
сигнала

Умеренная
Достаточно
простая
Типичная

Мбит/с
30(10Base2)
100(10Base5)
низкое
менее

уязвим,

чем UTP, но
также
подвержен
электромагнит.
помехам

перехвату
сигнала.

Самая высокая
Сложная

2 Гбит/с

2
низкое

не подвержен
EMI

перехвату
сигнала

При выборе оптимального типа носителя следует учитывать

вышеприведенные характеристики среды передачи данных:

•

стоимость каждой среды передачи данных следует сравнивать
с ее производительностью и доступными ресурсами;

•

инсталляция каждой сети имеет свои особенности и надо
найти наиболее приемлемое жизнеспособное решение;

•

пропускная  способность.  Возможность  среды  передачи
данных  оценивается  по  полосе  пропускания.  Носитель  с
высокой  пропускной  способностью  имеет  большую  полосу
пропускания, с низкой – малую;

•

число узлов – это число компьютеров, которые можно легко
подключать к сетевым кабелям.

•

затухание сигналов. При передаче электромагнитные сигналы
слабеют. Это явление называется затуханием. Транслируемые
сигналы  теряют  свою  мощность,  поглощаются  и  уходят  в
неверном  направлении,  что  накладывает  ограничения  на
расстояние,  преодолеваемое  сигналами  до  наступления
неприемлемого  уровня.  Превышение  такого  ограничения
может привести к ошибкам или отказу сети;

•

электромагнитные помехи (electromagnetic interference – EMI)
влияют на передаваемый сигнал. Они вызываются внешними
электромагнитными волнами, искажающими полезный сигнал,
что

затрудняет

его

декодирование

принимающим

компьютером.

Проблемой является возможность перехвата сигнала, особенно

если в сети необходима высокая степень защиты.

В большинстве сетей применяются три основных группы

кабелей:

•

коаксиальный кабель (КК) (coaxial cable);

•

витая пара (ВП) (twisted pair):

неэкранированная (unshielded);

экранированная (shielded);

•

оптоволоконный кабель (ОК)(fiber optic).

КК состоит из медной жилы, изоляции жилы, экрана в виде

металлической  оплетки  и  внешней  оболочки.  Некоторые  типы
кабелей  покрывает  металлическая  сетка  –  экран,  который  не
позволяет помехам исказить данные. Жила окружена изоляционным
слоем. Снаружи К покрыт непроводящим слоем из резины, тефлона
или  пластика.  КК  более  помехоустойчив,  затухание  сигнала  в  нем
меньше, чем в витой паре.

Существует два типа КК.:

тонкий КК;

толстый КК.

Выбор типа КК зависит от потребностей конкретной сети.

5.5.1Тонкий КК –

гибкий кабель ø 0, 5 см. Прост в применении

и  годится  практически  для  любого  типа  сети.  Подключается
непосредственно  к  платам  сетевого  адаптера  компьютера.  Тонкий
КК  способен  передавать  сигнал  на  расстояния  до  185  м.  без
заметного  искажения.  Тонкий  КК  относится  к  семейству  RG  –  58,
его волновое сопротивление 58 Ом.
Кабель

Описание

RG – 58/U
RG – 58A/U
RG – 58C/U
RG – 59
RG -6

RG - 62

Сплошная медная жила
Переплетение проводов
Военный стандарт для RG – 58A/U
Используется для широкополосной передачи
Имеет больший ø, чем RG – 59, для более высоких
частот.
Используется в сетях Arc Net

5.5.2Толстый КК

– с ø 1 см. Чем толще кабель, тем большее

расстояние  способен  преодолеть  сигнал.  Толстый  КК  передает  до
500  м.  Для  подключения  к  толстому  КК  применяют  специальное
устройство  –  трансивер  (Т).  Т  снабжен  специальным  коннектором
(соединитель),  и  называется  "зуб  вампира"  или  пронизывающий
ответвитель.

Тонкий КК гибок, прост в установке и относительно не дорог.

Толстый КК трудно гнуть и устанавливать, дороже тонкого, но он
передает сигналы на бóльшие расстояния.

Для подключения тонкого КК к компьютеру используются BNC-

коннекторы (British Novel Connector).В этом семействе несколько
основных компонентов:

•

BNC-коннектор припаивается или обжимается на конце
кабеля;

•

BNC T-коннектор соединяет сетевой кабель с сетевой платой
компьютера;

•

BNC баррел-коннетор применяется для сращивания двух
отрезков тонкого КК;

•

BNC-терминатор.

Выбор того или иного класса КК зависит от того, где кабель

будет прокладываться. Существует два типа:

•

поливинилхлоридные прокладывают на открытых участках
помещений, при горении выделяют ядовитые газы.

•

пленумные прокладывают в области пленума (небольшое
пространство между фалшь-потолком и перекрытием – для
вентиляции).

Слой изоляции и внешняя оболочка пленумного кабеля

выполнены из специальных огнеупорных материалов, которые при
горении выделяют минимальное количество дыма.

5.5.3 Витая пара (ВП).

Существует два вида тонкого кабеля:

неэкранированная (unshielded) витая пара(UTP) и экранированная
(shielded) витая пара (STP). Завивка проводов позволяет избавиться
от электрических помех, наводимых соседними парами и другими
источниками (двигатели, реле, трансформаторы).

Неэкранированная ВП (спецификация 10 Base T) широко

используется

локальных

сетях.

Существует

несколько

спецификаций, которые регулируют количество витков на единицу
длины – в зависимости от назначения кабеля. Стандарт EIA/TIA 568
устанавливает пять категорий UTP:

•

категория 1. Традиционный телефонный кабель, по которому
можно передавать только речь, ноне данные;

•

категория 2. Кабель, способный передавать данные со
скоростью до 4 Мбит/с. Состоит из 4-х витых пар;

•

категория 3. Кабель, способный передавать данные со
скоростью до 10 Мбит/с. Состоит из 4-х ВП с 9-ю витками на
метр;

•

категория 4. Кабель, способный передавать данные со
скорость до 16 Мбит/с. Состоит из 4-х ВП;

•

категория 5. Кабель, способный передавать данные со
скоростью до 100 Мбит/с. Состоит из 4-х ВП.

Экранированная витая пара имеет медную оплетку, которая

обеспечивает бóльшую защиту, чем неэкранированная ВП.

5.5.4Оптоволоконный кабель (ОК).

В этом кабеле цифровые

данные  распространяются  по  оптическим  волокнам  в  виде
модулированных  световых  импульсов.  Это  надежный  способ
передачи  данных.  Оптоволоконные  линии  предназначены  для
перемещения  больших  объемов  данных  на  очень  больших
скоростях, сигнал в них не затухает и не искажается.

Для передачи по кабелю кодированных сигналов используют

две технологии – узкополосную передачу и широкополосную.

Узкополосные (baseband) передают данные в виде цифрового

сигнала  одной  частоты.  Сигналы  представляют  собой  дискретные
электрические  или  световые  импульсы.  При  таком  способе  вся
емкость  коммуникационного  канала  используется  для  передачи
одного  импульса  или  цифровой  сигнал  использует  всю  полосу
пропускания  кабеля.  Полоса  пропускания  –  это  разница  между
максимальной и минимальной частотой. Каждое устройство  в сетях

с  узкополосной  передачей  посылает  данные  в  обоих  направлениях.
Продвигаясь  по  кабелю,  сигнал  постепенно  затухает  и  может
исказиться.  Чтобы  избежать  этого,  в  узкополосных  системах
используют  репитеры, которые  усиливают  сигнал и  ретранслируют
его в дополнительные сегменты.

Широкополосные (broadband) системы передают сигнал в виде

аналогового сигнала, который использует некоторый интервал
частот.

Сигналы

представляют

собой

непрерывные

электромагнитные  или  оптические  волны.  При  таком  способе
сигналы  передаются  по  физической  среде  в  одном  направлении.
Если  обеспечить  необходимую  полосу  пропускания,  то  по  одному
кабелю  одновременно  может  работать  несколько  систем  и
компьютеры должны быть настроены так, чтобы работать именно с
выделенной  частью  полосы  пропускания.  В  широкополосной
системе  сигнал  передается  только  в  одном  направлении,  и  чтобы
устройства  могли  принимать  и  передавать  данные,  необходимо
обеспечить два пути прохождения сигнала. Ниже приведена табл.5.3
для сравнения кабелей.

Табл.5.3.

Характеристика Тонкий КК

(10 Base 2)

Толстый КК
(10 Base 5)

Витая пара
(10 Base T)

Оптоволокон.
кабель

Стоимость
Эффективная
длина кабеля
Скорость
передачи
Гибкость
Простота
установки

Подверженность
помехам
Особые
свойства

Рекомендуемые
применения

Дороже ВП

185 м.

10 Мбит/с.
Довольно гиб
Прост

установке

Хорошая
защита
Электрон.
компоненты
дешевле,  чем
у витой пары.
Средние  или
большие  сети
с

высокими

требованиями
к

защите

данных

Дороже
тонкого КК
500 м.

10 Мбит/с.
Менее
гибкая
Прост

установке
Хорошая
защита
Тоже

То же

Самый
дешевый
100 м.

4-100 Мбит/с
Самый гибк.
Очень  прост
в установке

Подвержен
помехам

UTP – самый
дешевый
вариант;
STP  –  Token
Ring  любого
размера.