ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 30.11.2023
Просмотров: 35
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
разъема прокалывают изоляцию каждого провода, входят между его жилами и обеспечивают электрическое соединение.
В интерфейсе среды UTP 100Base-TX применяются две пары проводов. Для минимизации перекрестных наводок и возможного искажения сигнала оставшиеся четыре провода не должны использоваться с целью передачи каких-либо сигналов. Сигналы передачи и приема для каждой пары являются поляризованными, причем один провод передает положительный (+), а второй — отрицательный (-) сигнал. Цветовая маркировка проводов кабеля и номера контактов разъема для сети 100Base-TX приведена в таблице 1. Хотя уровень PHY 100Base-TX разрабатывался после принятия стандарта ANSI TP-PMD, однако номера контактов разъема RJ 45 были изменены для согласования со схемой разводки, уже использующейся в стандарте 10Base-T. В стандарте ANSI TP-PMD контакты 7 и 9 применяются для приема данных, в то время как в стандартах 100Base-TX и 10Base-T для этого предназначены контакты 3 и 6. Такая разводка обеспечивает возможность использования адаптеров 100Base-TX вместо адаптеров 10 Base-T и их подключения к тем же кабелям категории 5 без изменений разводки. В разъеме RJ-45 используемые пары проводов подключаются к контактам 1, 2 и 3, 6. Для правильного подключения проводов следует руководствоваться их цветовой маркировкой.
Таблица 1
Назначение контактов разъема RJ-45 в сетях 100Base-TX а также 10Base-T
Для экранированных витых пар в качестве разъема необходимо использовать 9-контактные разъемы типа DB-9 или разъем STP IBM типа 1, который является экранированным разъемом DB9. Такой разъем обычно применяется в сетях Token Ring. В разъеме DB-9 применяются контакты 1, 6 и 5, 9. (Таблица 2). Если плата NIC не имеет разъема DB-9, то к концам кабеля STP необходимо подключить штекер RJ 45.
Таблица 2
Назначение контактов разъема DB-9
В сетях Ethernet на витой паре могут использоваться два типа кабеля: прямой и перекрестный (Рис.1).
Для соединения двух компьютеров без применения концентраторов используется стандартный перекрестный кабель. А для присоединения компьютера к концентратору применяется прямой кабель с соединенными между собой одинаковыми контактами разъемов.
Эта спецификация определяет работу протокола Fast Ethernet по многомодовому оптоволокну (62,5/125мкм) в полудуплексном и полнодуплексном режимах. В качестве среды передачи 100Base-FX используется волоконно-оптический кабель, длиной сегмента до 412 метров (полудуплекс) и до 2 км (полный дуплекс). Стандарт определяет, что в кабеле имеются две жилы многомодового волокна - одна для передачи, а другая для приема данных. Передача также осуществляется в соответствии со стандартом передачи данных в волоконно-оптической среде, которой разработан ANSI. Использует алгоритм кодирования данных 4В/5В и метод физического кодирования NRZI. Волоконно-оптические кабели бывают двух категорий: многомодовые и одномодовые.
Многомодовый кабель. В волоконно-оптическом кабеле этого типа используется волокно с сердцевиной диаметром 50, либо 62,5 микрометра и внешней оболочкой толщиной 125 микрометров. Такой кабель называется многомодовым оптическим кабелем с волокнами 50/125 (62,5/125) микрометров. Для передачи светового сигнала по многомодовому кабелю применяется светодиодный приемопередатчик с длиной волны 850 (820) нанометров.
Одномодовый волоконно-оптический кабель имеет меньший, чем у многомодового, диаметр сердцевины — 10 микрометра, и для передачи по одномодовому кабелю используется лазерный приемопередатчик, что в совокупности обеспечивает эффективную передачу на большие дистанции. Длина волны передаваемого светового сигнала близка к диаметру сердцевины, который равен 1300 нанометрам. Это число известно как длина волны нулевой дисперсии. В одномодовом кабеле дисперсия и потери сигнала очень незначительны, что позволяет передавать световые сигналы на большие расстояния, нежели в случае применения многомодового волокна.
Для подключения волоконно-оптического кабеля на данный момент созданы разъемы следующих типов:
Применение оптоволоконного кабеля в сегменте 100BASE-FX позволяет существенно увеличить протяженность сети, а также избавиться от электрических наводок и повысить секретность передаваемой информации.
Спецификация была разработана для того, чтобы можно было использовать для высокоскоростного Ethernet имеющуюся проводку на витой паре категории 3, поскольку она была уже проложена в подавляющем числе зданий. В качестве среды передачи 100Base-T4 применяется неэкранированная витая пара категорий 3, 4 или 5 категории или экранированной типа 1, длинной сегмента до 100 метров. Эта спецификация позволяет повысить общую пропускную способность за счет то что задействуются все 4 пары восьмижильного кабеля. Одна из четырех пар служит для передачи данных, другая — для приема, а две оставшиеся — для двунаправленной передачи данных. Три из четырех пар используются для одновременной передачи данных, а четвертая пара всегда используется для прослушивания несущей частоты в целях обнаружения коллизии. Один провод каждой пары передает положительный (+) сигнал, а другой — отрицательный (-) сигнал. Кабель 100Base-T4 не допускает работу в полнодуплексном режиме. Необходимо правильно подключить провода к контактам разъемов и не расплетать пары проводов.
Вместо кодирования 4В/5В в этом методе используется кодирование 8В/6Т, которое обладает более узким спектром сигнала и укладывается в полосу витой пары категории 3.
Как и в случае 100BASE-TX, для подключения сетевого кабеля к адаптеру (трансиверу) и к концентратору используются 8-контактные разъемы типа RJ-45. Но в данном случае задействованы все 8 контактов разъема. Назначение контактов разъемов представлено в таблице 3.
Таблица 3
Распределение контактов разъема типа RJ-45 для сегмента 100BASE-T4 (ТХ – передача данных, RX – прием данных, BI – двунаправленная передача).
Для связи двух компьютеров без применения концентраторов используется перекрестный кабель. В обычном же прямом кабеле, применяемом для соединения компьютера с концентратором, соединены одноименные контакты обоих разъемов. (Рис. 2 и 3)
Рис.2 Перекрестный кабель сети 100BASE-T4
Рис.2 Прямой кабель сети 100BASE-T4
Gigabit Ethernet
Летом 1996 года было объявлено о создании группы 802.3z для разработки протокола, максимально подобного Ethernet, но с битовой скоростью 1000 Мбит/с.. Летом 1996 года была создана группа Gigabit Ethernet Allianc.
Gigabit Ethernet, предусматривает передачу данных со скоростью 1 Гбит/с. В данной технологии, также как в Fast Ethernet, была сохранена преемственность с технологией Ethernet: практически не изменились форматы кадров, сохранился метод доступа CSMA/CD в полудуплексном режиме. На логическом уровне используется кодирование 8B/10B. Поскольку скорость передачи увеличилась в 10 раз по сравнению с Fast Ethernet, то было необходимо либо уменьшить диаметр сети до 20 – 25 м, либо увеличить минимальную длину кадра. В технологии Gigabit Ethernet пошли по второму пути, увеличив минимальную длину кадра до 512 байт, вместо 64 байт в технологии Ethernet и Fast Ethernet. Диаметр сети равен 200 м, так же как в Fast Ethernet.
Таблица 3
Характеристики стандартов Gigabit Ethernet
Многомодовый кабель
Для передачи данных по традиционному для компьютерных сетей многомодовому волоконно-оптическому кабелю стандарт определяет применение излучателей, работающих на двух длинах волн: 1300 и 850 нм. Применение светодиодов с длиной волны 850 нм объясняется тем, что они намного дешевле, чем светодиоды, работающие на волне 1300 нм, хотя при этом максимальная длина кабеля уменьшается, так как затухание многомодового оптоволокна на волне 850 м более чем в два раза выше, чем на волне 1300 нм. Однако возможность удешевления чрезвычайно важна для такой в целом дорогой технологии, как Gigabit Ethernet.
Для многомодового оптоволокна стандарт 802.3z определил спецификации l000Base-SX и l000Base-LX.
В первом случае используется длина волны 850 нм (S означает Short Wavelength, короткая волна), а во втором - 1300 нм (L - от Long Wavelength, длинная волна).
Для спецификации l000Base-SX предельная длина оптоволоконного сегмента для кабеля 62,5/125 оставляет 220 м, а для кабеля 50/125 - 500 м. Очевидно, что эти максимальные значения могут достигаться только для полнодуплексной передачи данных, для полудуплексной передачи максимальные значения сегментов оптоволоконного кабеля всегда должны быть меньше 100 м. Приведенные расстояния в 220 и 500 м рассчитаны для худшего случая полосы пропускания многомодового кабеля. Реальные кабели обычно обладают значительно лучшими характеристиками. В этом случае можно увеличить длину кабеля до примерно 800 м.
Одномодовый кабель
Для спецификации l000Base-LX в качестве источника излучения всегда применяется полупроводниковый лазер с длиной волны 1300 нм.
В интерфейсе среды UTP 100Base-TX применяются две пары проводов. Для минимизации перекрестных наводок и возможного искажения сигнала оставшиеся четыре провода не должны использоваться с целью передачи каких-либо сигналов. Сигналы передачи и приема для каждой пары являются поляризованными, причем один провод передает положительный (+), а второй — отрицательный (-) сигнал. Цветовая маркировка проводов кабеля и номера контактов разъема для сети 100Base-TX приведена в таблице 1. Хотя уровень PHY 100Base-TX разрабатывался после принятия стандарта ANSI TP-PMD, однако номера контактов разъема RJ 45 были изменены для согласования со схемой разводки, уже использующейся в стандарте 10Base-T. В стандарте ANSI TP-PMD контакты 7 и 9 применяются для приема данных, в то время как в стандартах 100Base-TX и 10Base-T для этого предназначены контакты 3 и 6. Такая разводка обеспечивает возможность использования адаптеров 100Base-TX вместо адаптеров 10 Base-T и их подключения к тем же кабелям категории 5 без изменений разводки. В разъеме RJ-45 используемые пары проводов подключаются к контактам 1, 2 и 3, 6. Для правильного подключения проводов следует руководствоваться их цветовой маркировкой.
Таблица 1
Назначение контактов разъема RJ-45 в сетях 100Base-TX а также 10Base-T
| Номер контакта | Назначение | Цвет провода |
| 1 | Передача TX+ | Белый/оранжевый |
| 2 | Передача TX- | Оранжевый |
| 3 | Прием RX+ | Белый/зеленый |
| 4 | Не используется | Синий |
| 5 | Не используется | Белый/синий |
| 6 | Прием RX- | Зеленый |
| 7 | Не используется | |
| 8 | Не используется | |
Для экранированных витых пар в качестве разъема необходимо использовать 9-контактные разъемы типа DB-9 или разъем STP IBM типа 1, который является экранированным разъемом DB9. Такой разъем обычно применяется в сетях Token Ring. В разъеме DB-9 применяются контакты 1, 6 и 5, 9. (Таблица 2). Если плата NIC не имеет разъема DB-9, то к концам кабеля STP необходимо подключить штекер RJ 45.
Таблица 2
Назначение контактов разъема DB-9
| Номер контакта | Назначение | Цвет провода |
| 1 | Прием RX+ | Оранжевый |
| 2 | Не используется | |
| 3 | Не используется | |
| 4 | Не используется | |
| 5 | Передача TX+ | Красный |
| 6 | Прием RX- | Черный |
| 7 | Не используется | |
| 8 | Не используется | |
| 9 | Передача TX- | Зеленый |
В сетях Ethernet на витой паре могут использоваться два типа кабеля: прямой и перекрестный (Рис.1).
Для соединения двух компьютеров без применения концентраторов используется стандартный перекрестный кабель. А для присоединения компьютера к концентратору применяется прямой кабель с соединенными между собой одинаковыми контактами разъемов.
-
100 BASE-FX (Оптоволокно)
Эта спецификация определяет работу протокола Fast Ethernet по многомодовому оптоволокну (62,5/125мкм) в полудуплексном и полнодуплексном режимах. В качестве среды передачи 100Base-FX используется волоконно-оптический кабель, длиной сегмента до 412 метров (полудуплекс) и до 2 км (полный дуплекс). Стандарт определяет, что в кабеле имеются две жилы многомодового волокна - одна для передачи, а другая для приема данных. Передача также осуществляется в соответствии со стандартом передачи данных в волоконно-оптической среде, которой разработан ANSI. Использует алгоритм кодирования данных 4В/5В и метод физического кодирования NRZI. Волоконно-оптические кабели бывают двух категорий: многомодовые и одномодовые.
Многомодовый кабель. В волоконно-оптическом кабеле этого типа используется волокно с сердцевиной диаметром 50, либо 62,5 микрометра и внешней оболочкой толщиной 125 микрометров. Такой кабель называется многомодовым оптическим кабелем с волокнами 50/125 (62,5/125) микрометров. Для передачи светового сигнала по многомодовому кабелю применяется светодиодный приемопередатчик с длиной волны 850 (820) нанометров.
Одномодовый волоконно-оптический кабель имеет меньший, чем у многомодового, диаметр сердцевины — 10 микрометра, и для передачи по одномодовому кабелю используется лазерный приемопередатчик, что в совокупности обеспечивает эффективную передачу на большие дистанции. Длина волны передаваемого светового сигнала близка к диаметру сердцевины, который равен 1300 нанометрам. Это число известно как длина волны нулевой дисперсии. В одномодовом кабеле дисперсия и потери сигнала очень незначительны, что позволяет передавать световые сигналы на большие расстояния, нежели в случае применения многомодового волокна.
Для подключения волоконно-оптического кабеля на данный момент созданы разъемы следующих типов:
-
MIC (Media Interface) используется в сетях FDDI. Для того чтобы обеспечить правильное подключение кабелей FDDI, разъемы помечаются буквами А, В, М и S. Буква обозначает, куда подключать штекер: к узлу или к определенному порту концентратора FDDI. Если в качестве разъема MDI 100Base-FX используется MlC FDDI, то спецификация IEЕЕ требует, чтобы этот разъем был маркирован буквой М; -
ST; -
SC — дуплексный разъем, единственный рекомендованный комитетом IEEE для употребления в сети 100Base-FX Fast Ethernet; -
MT-RJ;
Применение оптоволоконного кабеля в сегменте 100BASE-FX позволяет существенно увеличить протяженность сети, а также избавиться от электрических наводок и повысить секретность передаваемой информации.
-
100 BASE-T4 (витая пара)
Спецификация была разработана для того, чтобы можно было использовать для высокоскоростного Ethernet имеющуюся проводку на витой паре категории 3, поскольку она была уже проложена в подавляющем числе зданий. В качестве среды передачи 100Base-T4 применяется неэкранированная витая пара категорий 3, 4 или 5 категории или экранированной типа 1, длинной сегмента до 100 метров. Эта спецификация позволяет повысить общую пропускную способность за счет то что задействуются все 4 пары восьмижильного кабеля. Одна из четырех пар служит для передачи данных, другая — для приема, а две оставшиеся — для двунаправленной передачи данных. Три из четырех пар используются для одновременной передачи данных, а четвертая пара всегда используется для прослушивания несущей частоты в целях обнаружения коллизии. Один провод каждой пары передает положительный (+) сигнал, а другой — отрицательный (-) сигнал. Кабель 100Base-T4 не допускает работу в полнодуплексном режиме. Необходимо правильно подключить провода к контактам разъемов и не расплетать пары проводов.
Вместо кодирования 4В/5В в этом методе используется кодирование 8В/6Т, которое обладает более узким спектром сигнала и укладывается в полосу витой пары категории 3.
Как и в случае 100BASE-TX, для подключения сетевого кабеля к адаптеру (трансиверу) и к концентратору используются 8-контактные разъемы типа RJ-45. Но в данном случае задействованы все 8 контактов разъема. Назначение контактов разъемов представлено в таблице 3.
Таблица 3
Распределение контактов разъема типа RJ-45 для сегмента 100BASE-T4 (ТХ – передача данных, RX – прием данных, BI – двунаправленная передача).
| Номер контакта | Назначение | Цвет провода |
| 1 | TX_D1 + | Белый / оранжевый |
| 2 | TX_D1- | Оранжевый / белый |
| 3 | RX_D2+ | Белый / зеленый |
| 4 | BI_D3+ | Голубой / белый |
| 5 | BI_D3- | Белый / голубой |
| 6 | RX_D2- | Зеленый / белый |
| 7 | BI_D4+ | Белый / коричневый |
| 8 | BI_D4- | Коричневый / белый |
Для связи двух компьютеров без применения концентраторов используется перекрестный кабель. В обычном же прямом кабеле, применяемом для соединения компьютера с концентратором, соединены одноименные контакты обоих разъемов. (Рис. 2 и 3)
Рис.2 Перекрестный кабель сети 100BASE-T4
Рис.2 Прямой кабель сети 100BASE-T4
Gigabit Ethernet
Летом 1996 года было объявлено о создании группы 802.3z для разработки протокола, максимально подобного Ethernet, но с битовой скоростью 1000 Мбит/с.. Летом 1996 года была создана группа Gigabit Ethernet Allianc.
Gigabit Ethernet, предусматривает передачу данных со скоростью 1 Гбит/с. В данной технологии, также как в Fast Ethernet, была сохранена преемственность с технологией Ethernet: практически не изменились форматы кадров, сохранился метод доступа CSMA/CD в полудуплексном режиме. На логическом уровне используется кодирование 8B/10B. Поскольку скорость передачи увеличилась в 10 раз по сравнению с Fast Ethernet, то было необходимо либо уменьшить диаметр сети до 20 – 25 м, либо увеличить минимальную длину кадра. В технологии Gigabit Ethernet пошли по второму пути, увеличив минимальную длину кадра до 512 байт, вместо 64 байт в технологии Ethernet и Fast Ethernet. Диаметр сети равен 200 м, так же как в Fast Ethernet.
Таблица 3
Характеристики стандартов Gigabit Ethernet
| Характеристика | 1000Base-LX | 1000Base-SX | 1000Base-CX | 1000Base-T |
| Кабель | одно- многомод. оптоволокно | многомодовое оптоволокно | STP | UTP-5 |
| Максимальная длина сегмента, м | 5000, 550 | 100, 220, 500 | 25 | 100 |
| Максимальное число станций в сегменте | 2 | |||
Многомодовый кабель
Для передачи данных по традиционному для компьютерных сетей многомодовому волоконно-оптическому кабелю стандарт определяет применение излучателей, работающих на двух длинах волн: 1300 и 850 нм. Применение светодиодов с длиной волны 850 нм объясняется тем, что они намного дешевле, чем светодиоды, работающие на волне 1300 нм, хотя при этом максимальная длина кабеля уменьшается, так как затухание многомодового оптоволокна на волне 850 м более чем в два раза выше, чем на волне 1300 нм. Однако возможность удешевления чрезвычайно важна для такой в целом дорогой технологии, как Gigabit Ethernet.
Для многомодового оптоволокна стандарт 802.3z определил спецификации l000Base-SX и l000Base-LX.
В первом случае используется длина волны 850 нм (S означает Short Wavelength, короткая волна), а во втором - 1300 нм (L - от Long Wavelength, длинная волна).
Для спецификации l000Base-SX предельная длина оптоволоконного сегмента для кабеля 62,5/125 оставляет 220 м, а для кабеля 50/125 - 500 м. Очевидно, что эти максимальные значения могут достигаться только для полнодуплексной передачи данных, для полудуплексной передачи максимальные значения сегментов оптоволоконного кабеля всегда должны быть меньше 100 м. Приведенные расстояния в 220 и 500 м рассчитаны для худшего случая полосы пропускания многомодового кабеля. Реальные кабели обычно обладают значительно лучшими характеристиками. В этом случае можно увеличить длину кабеля до примерно 800 м.
Одномодовый кабель
Для спецификации l000Base-LX в качестве источника излучения всегда применяется полупроводниковый лазер с длиной волны 1300 нм.