Компьютерные сети разделяются на два типа передачи данных на проводные и беспроводные. Информация передается по линии связи в виде сигналов, которые испытывают сопротивление среды, затухания или помехи. Отсюда напрашивается одна из важнейших характеристик линий связи это максимальная дальность, на которую можно передавать сигнал.
В беспроводных сетях передача осуществляется по радиоканалам, а в проводных сетях с помощью различных кабелей.
Проводные сети
Коаксиальный кабель
В начале зарождения компьютерной техники был практически единственный материал для построения компьютерных сетей. Он не дорогой, легкий, гибкий, удобный и простой в установке. Есть два типа коаксиального кабеля, тонкий и толстый. Тонкий его диаметр составляет 0,64 см., сопротивление 50 Ом, прост в применении и подходит для любого типа сетей. Подключается непосредственно к плате сетевого адаптера. Максимальная дальность составляет 185 метров. Толстый его диаметр 1,27 см., сопротивление 75 Ом, иногда его еще называют стандартный Ethernet. Из-за своего диаметра имеет жилу толще и соответственно затухания меньше, максимальная дальность составляет 500 метров. Используется в качестве магистрали, соединяющей несколько небольших сетей. Для подключения к толстому коаксиальному кабелю применяется специальное устройство трансивер, снабженный коннектором, который называется «вампир» и «пронизывающий ответвитель». К сетевой плате подключается с помощью BNC-T коннектора, а BNC терминаторы используются для поглощения сигналов на обоих концах кабеля при использовании подключения с топологией «шина».
Витая пара
Наверняка такой вид кабеля встречали все, на данный момент он используется довольно-таки широко. Выглядит он как два перевитых изолированных медных провода. Несколько пар таких проводов помещены в одну защитную оболочку. Переплетают провода для того, чтобы избавиться от электрических помех, наводимых соседними проводами или другими источниками. Иногда можно встретить мнение о том, что их перевивают для создания дополнительного магнитного поля, которое позволяет увеличить дальность, но оно ошибочно. Витая пара бывает двух видов экранированная и нет. Неэкранированная витая пара (UTP) используется для создания локально-вычислительных сетей с максимальной длинной 100 метров. Экранированная витая пара (STP) помещена дополнительно в экран эдакую медную оплетку, по мимо этого пары проводов обмотаны фольгой. Она меньше подвержена влиянию электрических помех поэтому обеспечивает более высокую скорость передачи данных и соответственно увеличенное максимальное расстояние. Преимущество применения витой пары в первую очередь дешевизна, простота подключения и использования. К недостатку можно отнести небольшие расстояния и ограниченная скорость.
Кабель, витая пара разделяется на категории:
CAT1 – частотная полоса 0,1 МГц, имеет одну пару используется для передачи голоса или цифровых данных при использовании модема;
CAT2 – частотная полоса 1 МГц, имеет две пары проводников и применяется при построении телефонных сетей, скорость передачи данных составляет 4 Мбит/с;
CAT3 — частотная полоса 16МГц, встречается как двух так и четырех парный тип, применяется как при построении телефонных сетей так и локальных сетей. Поддерживает скорость передачи от 10 до 100 Мбит/с;
CAT4 – частотная полоса 20 МГц, четырех парный кабель, возможна скорость передачи данных до 16 Мбит/с;
CAT5 – частотная полоса 100 МГц, применяется как при построении телефонных сетей так и локальных сетей. Поддерживает скорость передачи данных от 100 Мбит/с до 1000 Мбит/с. В настоящее время распространенная категория кабеля;
CAT6 – частотная полоса 250 МГц. Применяется при построении сетей Fast Ethernet и Gigabit Ethernet, возможна скорость передачи данных до 10 Гбит/с.
CAT7 – частотная полоса 600-700 МГц. Поддерживает скорость передачи данных до 10 Гбит/с. По структуре кабель имеет общий внешний экран и фольгированную защиту каждой пары.
Оптоволоконный кабель
По нему передаются световые импульсы. Это достаточно надежный способ передачи данных, так как его нельзя вскрыть и перехватить данные. Оптоволоконные линии предназначены для перемещения больших объемов данных на очень высоких скоростях, сигнал в них практически не затухает и не искажается. Оптоволокно передает сигналы только в одном направлении, поэтому кабель состоит из двух волокон с отдельными коннекторами для передачи и приема информации. Скорость передачи составляет от 100 Мбит/с и теоретически может достигать до 200 Гбит/с. Данный вид передачи данных не подвержен электромагнитному излучению. Существенным недостатком стоит отметить дороговизну и сложность установки и подключения. Оптическая сеть состоит из лазерного передатчика света, мультиплексора/демультиплексора для объединения оптических сигналов с разными длинами волн, усилителя оптических сигналов, демультиплексоров и приемников, которые преобразуют оптических сигнал обратно в электрический.
Беспроводные компьютерные сети
Несложно догадаться, что для организации таких видов сетей не используются провода. Связь между устройствами осуществляется посредством радиоканала на частотах СВЧ-диапазона. На данный момент всем известна технология беспроводных сетей Wi-Fi. Но помимо этой технологии существуют и другие – WiMax, Bluetooth, UWB, ZigBee.
Wi—Fi
Протокол и стандарт на оборудование для широкополосной радиосвязи, предназначен для организации локальных беспроводных сетей. Впервые появился в 1991 году в Нидерландах. Первоначально предназначался для систем кассового обслуживания и обеспечивал скорость передачи данных от 1 до 2 Мбит/с. Сейчас Wi-Fi это бренд, объединяющий несколько различных стандартов беспроводной связи IEEE 802.11. Существует более 20 стандартов подключений, но востребованы только 4 стандарта: 802.11b, 802.11a, 802.11g и 802.11n.
802.11b – скорость передачи 11 Мбит/с, диапазон 2,4 ГГц, радиус при отсутствии объемных перегородок до 50 метров. Имеет слабую помехоустойчивость и низкую пропускную способность;
802.11a – улучшенная версия предыдущего стандарта. Скорость передачи 54 Мбит/с, диапазон 5 ГГц, радиус до 30 метров;
802.11g – скорость передачи 54 Мбит/с, диапазон 2,4 ГГц, радиус до 50 метров.
802.11n – скорость передачи в теории до 480 Мбит/с, но на практике вполовину меньше, частота 2,4 и 5 ГГц, радиус до 100 метров.
WiMax
Под этим термином понимают технологию беспроводной передачи данных на большие расстояния до 10 км. Она также известна под названием Wireless MAN и утверждена стандартом IEEE 802.16. Используется для следующих целей:
- соединения точек доступа Wi-Fi друг с другом и другими сегментами сети;
- обеспечения беспроводного широкополосного доступа как альтернативы выделенным линиям и DSL;
- предоставления высокоскоростных сервисов передачи данных и телекоммуникационных услуг;
- создания точек доступа, не привязанных к географическому положению.
Bluetooth
Технология появилась в 1994 году. Позволяет объединять в сеть устройства в радиусе до 10 метров. По большей части используется для подключения периферийных устройств таких как наушники, мышь, колонки и т.п.
Ultra Wideand
Данная технология работает на малых расстояниях, фундаментально отличается от других радиочастотных коммуникационных систем. Уникальность ее в том, что она обеспечивает коммуникации без использования радиочастотной несущей. Вместо этого она использует сверхширокополосные сигналы с крайне низкой спектральной плотностью мощности. Скорость работы на расстоянии до 3 метров может достигать до 480 Мбит/с, а вот с увеличением расстояния скорость заметно снижается (10 метров – 110 Мбит/с). Технология позволяет создавать сети на маленьком расстоянии не превышающим 10 метров. Ее можно сравнить с Bluetooth, хотя используются совершенно разные технологии.
ZigBee
Стандарт для набора высокоуровневых протоколов связи, при построении используются маломощные цифровые трансиверы основанные на стандарте IEEE 800.15.4.-2006. Технология предназначена для радиочастотных устройств, где необходима длительная работа от батареек. Основная ее особенность в том, что она при малом энергопотреблении поддерживает не только простые топологии сетей, но и самоорганизующуюся и самовосстанавливающуюся ячеистую топологию с ретрансляцией и маршрутизацией сообщений. Область применения беспроводные сенсорные сети, автоматизация жилья (Умный дом), медицинское оборудование, системы промышленного мониторинга и т.п.
Вам понравилась статья и есть желание помочь моему проекту, можете пожертвовать на дальнейшее развитие воспользовавшись формой ниже. Или достаточно просто открыть пару баннеров с рекламой, это тоже поможет мне, но и не затруднит Вас.
