Апаратура 10BASE2

Тонкий коаксіальний кабель відрізняється від товстого вдвічі меншою товщиною (діаметр близько 5 мм), значно більшою гнучкістю, великою зручністю монтажу, меншою вартістю (приблизно в три рази дешевше толстого). Не дивно, що мережі на його основі отримали набагато більшого поширення. Тонкий кабель, як і товстий, має хвильовий опір 50 Ом і вимагає такого ж 50-омного кінцевого узгодження. Якщо товстий кабель обов'язково повинен бути надійно закріплений, наприклад, на стіні або на підлозі приміщення, то тонкий кабель цілком може бути прокладений навісним монтажем, що дозволяє досить просто переміщати комп'ютери в межах приміщення.

найбільшим недоліком тонкого кабелю є менша допустима довжина сегмента (до 185 м). Іноді, щоправда, виробники мережних адаптерів вказують допустиму довжину сегмента 200 м або навіть 300 м. В останньому випадку може виявитися, що такі мережеві адаптери не здатні зв'язуватися з адаптерами інших типів, так як використовують нестандартні рівні сигналів. Найбільш поширений тип тонкого коаксіального кабелю - це RG-58 A/U.

Апаратура для роботи з тонким кабелем набагато простіше, ніж у випадку толстого кабелю. Крім мережевих адаптерів, потрібні тільки кабелі відповідної довжини, connectors, Т-адаптери та термінатори (один із заземленням). Між кожною парою абонентів прокладається окремий шматок кабелю з двома байонетними роз ’ ємами типу BNC на кінцях. Мінімальна довжина шматка кабелю (мінімальна відстань між абонентами) - 0,5 метра. Допускається, хоча і не рекомендується, з'єднання шматків кабелю між собою за допомогою BNC 1-конекторів (Barrel-коннекторів). Роз'єми на кабель можуть припаиваться, але частіше встановлюються за допомогою спеціального обтискного інструменту, причому треба стежити, щоб обтискний інструмент відповідав марці обраного роз'єму.

На платі адаптера повинен знаходитися-роз'єм BNC, до якого приєднується BNC Т-коннектор, що сполучає плату з двома шматками кабелю. При цьому якщо в структурі мережного адаптера передбачено перемикання режимів (тумблерами або перемичками) «Ethernet-Cheapernet», треба перейти адаптер в режим «Cheapernet» (це поширена назва сегмента 10BASE2 взагалі і тонкого коаксіального кабелю зокрема). Гальванічну розв'язку здійснює сам адаптер, напруга ізоляції становить 100 В, що значно менше, ніж у випадку толстого кабелю.

комусь може здатися зручним включити, між роз'ємом адаптера і BNC Т-коннектором відрізок кабелю і розмістити весь сполучний вузол (Т-конектор і два роз'єми BNC) подалі від адаптера або комп ’ ютера. В принципі це допускається, але стандарт визначає, що довжина такого вставленого відрізка кабелю не повинна перевищувати 4 см.

Зазначимо, що connectors вітчизняного виробництва типу СР-50 взагалі підходять для з'єднання з імпортними роз'єми BNC. Однак зовсім невелика різниця в розмірах цих роз ’ ємів призводить до того, що їхнім з'єднання вимагає значних фізичних зусиль, небезпечних для цілості адаптера, так що краще все-таки дотримуватися одного типу роз'ємів, тим більше що стоять зараз connectors не так вже й багато (близько половини долара).

Якщо вся мережа виконується на тонкому кабелі, то, згідно стандарту, кількість сегментів не повинна перевищувати п'яти (таким чином, загальна довжина мережі складе 925 м, буде потрібно чотири репітера). Максимальна кількість абонентів на одному сегменті (включаючи репітери) не повинно бути більше 30, тобто загальне число абонентів у мережі на базі тонкого кабелю в принципі не може бути більше 150.

Мінімальний набір обладнання для односегментній мережі на тонкому кабелі повинен включати в себе наступні елементи:
• мережеві адаптери (за кількістю об'єднуються в мережу комп'ютерів);
• відрізки кабелю з BNC-роз'ємами на обох кінцях, загальна довжина яких достатня для об'єднання всіх комп'ютерів;
• BNC Т-конектори (за кількістю мережних адаптерів);
• один BNC термінатор без заземлення;
• один BNC термінатор з заземленням.
Якщо мережа будується з декількох сегментів з використанням репітерів і концентраторів, то треба враховувати, що деякі концентратори мають вбудовані 50-омные термінатори (іноді - вимикаються), що спрощує проблеми узгодження. Якщо ж таких вбудованих термінаторів немає, то треба використовувати зовнішні термінатори на кожному кінці кожного сегмента, і тоді перерахована апаратура буде вимагатися для кожного сегмента.
Зазначимо, що в принципі можлива реалізація якого-то сегмента мережі на базі відрізків кабелів різного типу (толстого і тонкого). У цьому випадку для розрахунку допустимої довжини сегмента кабелю рекомендується користуватися таким простим співвідношенням:
(3,28 • Lтн )+ Lтл < 500 м,
де Lтн і Lтл - відповідно довжина тонкого і товстого кабелю. Однак краще все-таки використовувати точний розрахунок працездатності мережі, описаний у спеціальному розділі книги.
донедавна апаратура 10BASE2 була найпопулярнішою. Кабелі, роз'єми, адаптери для неї випускалися найбільшою кількістю виробників, що призводило до регулярного зниження цін. Але зараз її все більше витісняє 10BASE-T, деколи абсолютно невиправдано, адже для невеликих мереж 10BASE2 звичайно являє собою найдешевше і зручне рішення. У разі, коли зручніше «шина», а не «пасивна зірка», сегменти 10BASE2 доцільно включати і в складні мережі з декількома концентраторами.

Апаратура 10BASE-T

Мережа Ethernet на базі витої пари розвивається з 1990 року і стає все більш популярною. Багато в чому це пояснюється модою, а зовсім не перевагами витої пари. Адже устаткування для неї зазвичай дорожче, ніж для 10BASE2. Однак 10BASE-T дійсно має значні переваги, головне з яких полягає в можливості плавного переходу на Fast Ethernet, чого не можуть забезпечити сегменти на коаксіальному кабелю. Ушкодження одного з кабелів не веде до виходу з ладу всій мережі. Відмови обладнання простіше локалізувати. До того ж монтаж мережі на крученій парі простіше. Зручно і те, що до кожного комп'ютера підходить тільки один кабель, а не два, як у випадку 10BASE2.
В сегменті 10BASE-T передача сигналів здійснюється по двох крученим парам проводів, кожна з яких передає тільки в одну сторону (одна пара - передавальний, інша - приймаюча). Кабелем, що містить такі подвійні кручені пари, кожен з абонентів мережі приєднується до концентратора (хабу), використання якого в цьому випадку, на відміну від розглянутих раніше обов'язково. Концентратор виробляє змішування сигналів від абонентів для реалізації методу доступу CSMA/CD, тобто в даному випадку реалізується топологія «пасивна зірка», яка, як вже зазначалося, рівноцінна топології «шина».
Довжина сполучного кабелю між адаптером і концентратором не повинна перевищувати 100 метрів, що часто накладає істотні обмеження на розміщення комп'ютерів. Кабель використовується гнучкий, діаметром близько 6 мм. З чотирьох крученої пари, що входять у кабель, використовуються тільки дві. Найбільш поширений тип кабелю - це кабель EIA/TIA категорії 3. Але в даний час рекомендується використовувати більш якісний кабель категорії 5 (або навіть вище), який дозволяє без проблем переходити на Fast Ethernet. Популярний кабель марки AWG 22-26. Ні в якому разі не можна застосовувати телефонні кабелі, проводи не утворюють крученої пари, так як це викликає порушення у роботі мережі.
Кабелі приєднуються до адаптера і до концентратора 8-контактними роз ’ ємами типу RJ-45, зовні схожі на звичайні телефонні роз'єми, в яких використовуються тільки чотири контакту. Монтаж і обслуговування неекранованих кабелів з витими парами (UTP-кабелів) набагато простіше, ніж коаксіальних кабелів, так як вони не мають металевого обплетення. Що стосується вартості кабелю, то UTP-кабелі коштують приблизно вдвічі дешевше, ніж тонкий коаксіальний кабель, але при цьому треба враховувати, що у разі топології пасивна зірка кабелю зазвичай потрібно набагато більше, ніж при топології шина.
Передача по крученим парам ведеться диференціальними сигналами з метою підвищення завадостійкості мережі, тобто жоден з проводів цих крученої пари не заземлюється. На відміну від сегментів з коаксіальним кабелем користувачеві не треба ні використовувати зовнішні термінатори, ні заземлювати кабель, досить лише забезпечити заземлення комп'ютерів мережі.
В мережі 10BASE-T застосовуються два види з'єднання проводів кабелю. Якщо треба об'єднати в мережу всього два комп'ютера, то можна обійтися взагалі без концентратора, застосувавши так званий кросовер-кабель (crossover cable), який з'єднує передавальні контакти одного роз ’ єму RJ-45 з прийомними контактами іншого роз'єму RJ-45 і навпаки. А для з'єднання комп'ютерів з концентратором зазвичай використовується прямий кабель (direct cable), в якому поєднуються між собою однакові контакти обох роз'ємів. На такий прямий кабель розрахована більшість концентраторів. Треба, щоправда, враховувати, що іноді перехресне з'єднання є всередині порту концентратора (стандарт рекомендує позначати такий порт буквою «X»), так що, виконуючи з'єднання в мережі, треба бути дуже акуратним. Треба ще враховувати, що кабель, що з'єднує два концентратора через звичайні порти, повинен бути перехресним. А ось кабель, що з'єднує спеціальний розширювальний порт одного концентратора (UpLink) з нормальним портом іншого концентратора, повинен бути прямим.
Слід також відзначити таку особливість адаптерів і концентраторів, розрахованих на роботу з витою парою, як наявність вбудованого контролю правильності з'єднання мережі. При відсутності передачі інформації вони періодично передають тестові імпульси (NLP - Normal Link Pulse), за наявності яких на приймальному кінці визначається цілісність кабелю. Для візуального контролю правильності з'єднань передбачені спеціальні світлодіоди «Link», які горять при правильному поєднанні апаратури. Це дуже зручно і вигідно відрізняє сегмент 10BASE-T від 10BASE2 і 10BASE5, де подібна функція з-за шинної структури в принципі не може бути передбачена.
Мінімальний набір обладнання для мережі на крученій парі включає в себе наступні елементи:
• мережеві адаптери (за кількістю об'єднуються в мережу комп'ютерів), що мають UTP-роз'єми RJ-45;
• відрізки кабелі з роз ’ ємами RJ-45 на обох кінцях (по числу поєднуваних комп'ютерів);
• один концентратор, що має стільки UTP-портів з роз'ємами RJ-45, скільки необхідно об'єднати комп'ютерів.

Апаратура 10BASE-FL

Широко використовувати оптоволоконний кабель Ethernet почали порівняно недавно. Його застосування дозволило відразу ж значно збільшити допустиму довжину сегмента й істотно підвищити стійкість передачі. Важлива також і повна гальванічна розв'язка комп'ютерів мережі, яка досягається тут без будь-якої додаткової апаратури, просто в силу специфіки середовища передачі. Ще одна перевага оптоволоконних кабелів полягає в можливості плавного переходу на Fast Ethernet, оскільки пропускна здатність оптичного волокна дозволяє досягти не тільки 100 Мбіт/с, але і більш високих швидкостей передачі.

Передача інформації в даному випадку йде двома оптоволоконних кабелів, передають сигнали в різні сторони (як і в 10BASE-T). Іноді використовуються двохпровідні оптоволоконні кабелі, що містять два кабелі у загальної зовнішньої оболонки, але частіше - два одиночних кабелю. Всупереч поширеній думці, вартість оптоволоконного кабелю не занадто висока (вона близька до вартості тонкого коаксіального кабелю). Правда, в цілому апаратура в даному випадку виявляється помітно дорожче, так як вимагає використання дорогих оптоволоконних трансіверов.

Апаратура 10BASE-FL має схожість як з апаратурою 10BASE5 (тут теж застосовуються зовнішні трансивери, сполучені з адаптером трансиверным кабелем, так і з апаратурою 10BASE-T, тут також застосовується топологія «пасивна зірка» і два різноспрямованих кабелю).

Оптоволоконний трансівер називається FOMAU (Fiber Optic MAU). Він виконує всі функції звичайного трансівера (MAU), але, крім того, перетворює електричний сигнал у оптичний при передачі і назад при прийомі. FOMAU також формує і контролює сигнал цілісності лінії зв'язку передається в паузах між передаються пакетами. Цілісність лінії зв'язку, як і у випадку 10BASE-T, висвічується світлодіодами «Link». Для приєднання трансівера до адаптера застосовується стандартний АШ - кабель, такий же, як і у випадку 10BASE5, але його довжина не повинна перевищувати 25м.

Довжина оптоволоконних кабелів, які з'єднують трансивер і концентратор, може досягати 2 км без застосування яких би то ні було ретрансляторів. Таким чином, можливе об'єднання в локальну мережу комп'ютерів, що знаходяться в різних будівлях, сильно територіально рознесених.

Спочатку оптоволоконна зв'язок застосовувалася переважно для зв'язку між репитерами. Тому перший стандарт FOIRL (Fiber Optic Inter-Repeater Link), розроблений на початку вісімдесятих, припускав як раз зв'язок між двома репитерами на відстань до 1000 метрів. Потім були розроблені оптоволоконні трансивери для підключення до репітером окремих комп'ютерів і стандарт 10BASE-F, що включає в себе три типи сегментів.
• 10BASE-FL - замінив старий стандарт FOIRL. Він найбільш поширений в даний час. Він забезпечує зв'язок між двома комп'ютерами, між двома репитерами або між комп'ютером і репітером. Максимальна відстань - до 2000 м.
• 10BASE-FB - призначений для синхронного обміну між кількома репитерами з метою освіти базової розподіленої репитерной системи. Максимальна відстань - до 2000 м. Широкого поширення не отримав.
• 10BASE-FP - призначений для об'єднання в топологію «пасивна зірка» без використання репітерів до 33 комп'ютерів (для цього застосовуються спеціальні оптичні розгалужувачі). Максимальна відстань від комп'ютера до розгалужувальна - до 500 м. Таке скорочення досяжності пояснюється сильним загасанням в разветвителе. Широкого поширення цей тип сегмента також не отримав.

Стандартний оптоволоконний кабель 10BASE-FL повинен мати на обох кінцях оптоволоконні байонетні ST-роз'єми, (стандарт BFOC/2.5). Приєднання цього роз ’ єму до трансиверу або концентратора не складніше, ніж BNC-роз'єму в мережі 10BASE2. Використовуються також роз'єми типу SC, що приєднуються подібно RJ-45 шляхом простого додавання в гніздо. Роз'єми SC зазвичай жорстко з'єднані за два для двох кабелів. Існують також роз'єми типу MIC FDDI, подібно роз'ємів SC вставляються в гніздо. При купівлі обладнання треба стежити за відповідністю роз'ємів, встановлених на кабелі, і відповідних роз ’ ємів трансіверов або концентраторів.

У відповідності зі стандартом, в 10BASE-FL використовується мультимодовый кабель і світло з довжиною хвилі 1310 нм, хоча в перспективі не виключено перехід на одномодовий кабель. Сумарні оптичні втрати в сегменті (як в кабелі, так і в роз'ємі) не повинні перевищувати 12,5 дБ. При цьому втрати в кабелі становлять близько 4-5 дБ на кілометр довжини кабелю, а втрати в роз'ємі - від 0,5 до 2,0 дБ (ця величина сильно залежить від якості установки роз'єми). Тільки за таких величини втрат можна гарантувати стійкий зв'язок на граничної довжині кабелю. На практиці краще не ризикувати і брати довжину кабелю відсотків на десять менше граничної.

Мінімальний набір обладнання для з'єднання оптоволоконним кабелем двох комп'ютерів включає в себе наступні елементи:

• два мережних адаптери з трансиверными роз ’ ємами;
• два оптоволоконних трансівера (FOMAU);
• два трансиверных кабелю;
• два оптоволоконних кабелю з ST-роз'ємами (або з SC або з MIC роз'ємами) на кінцях.

Якщо потрібно з'єднати більше двох комп ’ ютерів, то треба використовувати концентратор, що має оптоволоконні порти. Кожен комп'ютер забезпечується трансивером і трансиверным кабелем, а також двома оптоволоконними кабелями з відповідними роз'ємами.