Описание среды передачи данных

Физическая среда передачи данных.

Для того чтобы ввести понятие физической среды передачи, рассмотрим, что происходит в процессе передачи данных. Представьте себе бит, который необходимо передать от одной оконечной системы к другой. Сначала отправляющая система передает бит первому маршрутизатору, и, спустя некоторый промежуток времени, маршрутизатор получает его. Далее первый маршрутизатор пересылает бит второму маршрутизатору, и, спустя еще один промежуток времени, второй маршрутизатор получает этот бит. Таким образом, достигая своего конечного назначения, бит проходит через последовательность передающих и принимающих пар устройств.

Передача между этими парами происходит путем распространения электромагнитных волн или оптических сигналов в физической среде. Физическая среда может принимать весьма разнообразные формы, причем на пути следования пакета эти формы могут меняться. Примерами физических сред являются медная витая пара, коаксиальный кабель, многомодовый оптоволоконный кабель, территориальные и спутниковые радиоканалы. Физические среды можно разделить на два типа: проводные и беспроводные. Проводные среды передачи предполагают, наличие твердотельного проводника и включают оптоволоконный кабель, медную витую пару и коаксиальный кабель. В беспроводной среде передача осуществляется без участия твердых проводников; этот тип среды используется в беспроводных локальных сетях и в спутниковой связи.

Перед тем как приступать к изучению характеристик различных сред передачи данных, хотелось бы сказать несколько слов об их стоимости. Фактическая стоимость физической линии связи (медного кабеля, оптоволоконного кабеля и т. д.), как правило, незначительна по сравнению со стоимостью других сетевых компонентов.

Более того, стоимость работ по прокладке линий связи зачастую на порядок выше, чем стоимость самих линий. По этой причине многие заказчики компьютерных сетей предпочитают одновременно прокладывать несколько типов кабеля (оптоволоконный, коаксиальный или витую пару) в каждом помещении здания. Даже если изначально в сети используется лишь один из проложенных кабелей, не исключена возможность, что через некоторое время возникнет потребность в другом.

Витая пара

Медная витая пара является самым дешевым и наиболее популярным видом кабелей. На протяжении более чем 100 лет витая пара активно используется в телефонных сетях. Можно смело утверждать, что более 99 % всех кабелей, соединяющих абонентов с телефонными коммутаторами, являются медными витыми парами.

Многие могли видеть эти кабели у себя дома или на работе. Витая пара состоит из двух изолированных медных проводов толщиной 1 мм, заключенных в спиральную оболочку. Внутри оболочки провода переплетены друг с другом, чтобы снизить уровень электрических помех, возникающих между парой проводников. Обычно перед помещением пар внутрь кабеля их снабжают дополнительными защитными экранами.

Неэкранированная витая пара (Unshielded Twisted Pair, UTP), как правило, используется в офисных локальных сетях, расположенных в одном здании. Скорость передачи данных в такой среде варьируется от 10 Мбит/с до 1 Гбит/с и определяется толщиной провода и расстоянием между обменивающимися сторонами. В локальных сетях используется два типа неэкранированных витых пар: витая пара категории 3 и витая пара категории 5. Первая относится к голосовым линиям связи и характерна для офисов. Как правило, в офисах прокладывают две независимые витые пары, из которых одна используется для телефонной связи, а другая — для дополнительных телефонных соединений и локальной сети. В частности, в широко распространенной технологии Ethernet 10 Мбит/с применяют неэкранированную витую пару категории 3. Витая пара категории 5 имеет большее число витков на дюйм, а также снабжена тефлоновой изоляцией, что позволяет обеспечить более высокие скорости передачи данных. В последние годы получила распространение технология Ethernet 100 Мбит/с, в которой используется витая пара категории 5. В новых офисных компьютерных сетях, как правило, также прокладывается неэкранированная витая пара категории 5.

С появлением в 80-е годы оптоволоконных линий связи многие специалисты прогнозировали, что они со временем полностью вытеснят низкоскоростную витую пару. Однако витая пара оказалась не столь бесперспективной. Неэкранированная витая пара категории 5 позволяет получить скорость передачи данных 100 Мбит/с на расстояниях до нескольких сотен метров. На меньших расстояниях можно добиться еще большей скорости. Не удивительно, что этот тип кабеля еще долго может занимать доминирующее положение в сфере локальных офисных сетей.

Как было сказано ранее, витая пара активно используется для резидентного доступа в Интернет. С ее помощью реализуется коммутируемый модемный доступ на скоростях до 56 Кбит/с, а также DSL-доступ, позволяющий резидентным абонентам достичь скорости 6 Мбит/с.

⇐ Предыдущая123456Следующая ⇒

Поделиться: