Комуникационни медии, скандинавски иновации и управление
В зависимост от средата за предаване на данни комуникационните линии се разделят на следните:
- жичен (въздух);
- кабел (меден и оптичен);
- радиоканали за наземна и сателитна комуникация.
Кабелните линииса доста сложни структури. Кабелът се състои от проводници, затворени в няколко слоя изолация: електрическа, електромагнитна, механична и евентуално също климатична. В допълнение, кабелът може да бъде оборудван с конектори, които ви позволяват бързо да свържете различно оборудване към него. Има три основни вида кабели, използвани в компютърните мрежи: медни кабели с усукана двойка, медни коаксиални кабели и оптични кабели.
Усуканата двойка проводници се наричаусукана двойка.Усуканата двойка съществува в(Shielded TwistedPair, STP),когато двойката медни проводници е обвита в изолационен екран, и неекранирана(Unshielded TwistedPair, UTP),когато няма изолираща обвивка. Усукването на проводниците намалява влиянието на външните смущения върху полезните сигнали, предавани по кабела.Коаксиалният кабелима асиметричен дизайн и се състои от вътрешна медна сърцевина и оплетка, отделена от сърцевината чрез слой изолация. Има няколко типа коаксиален кабел, които се различават по характеристики и приложения - за локални мрежи, за глобални мрежи, за кабелна телевизия и др.Оптичният кабел (opticalfiber)се състои от тънки (5-60 микрона) влакна, през които се разпространяват светлинни сигнали. Това е най-висококачественият вид кабел - осигурява пренос на данни с много висока скорост (до10 Gbps и повече) и също така по-добре от други видове медии за предаване осигурява защита на данните от външни смущения.
Наземните и сателитните радиоканалисе формират с помощта на предавател и приемник на радиовълни. Има голям брой различни видове радиоканали, които се различават както по използвания честотен диапазон, така и по обхвата на канала. Лентите с къси, средни и дълги вълни (KB, CB и LW), наричани още ленти за амплитудна модулация (Amplitude Modulation, AM) след типа метод на модулация на сигнала, използван в тях, осигуряват комуникация на дълги разстояния, но с ниска скорост на предаване на данни. Каналите, работещи в ултракъсите вълнови ленти (VHF), които се характеризират с честотна модулация (Frequency Modulation, FM), както и ултрависокочестотните ленти (микровълни или микровълни) са по-бързи. В микровълновия диапазон (над 4 GHz) сигналите вече не се отразяват от йоносферата на Земята и стабилната комуникация изисква пряка видимост между предавателя и приемника. Следователно, такива честоти използват или сателитни канали, или радиорелейни канали, където това условие е изпълнено.
В компютърните мрежи днес се използват почти всички описани видове физически медии за предаване на данни, но оптичните медии са най-обещаващите. Днес върху тях се изграждат както опори на големи териториални мрежи, така и високоскоростни комуникационни линии на локални мрежи. Популярна среда е и усуканата двойка, която се характеризира с отлично съотношение качество / цена, както и лекота на инсталиране. С помощта на усукана двойка крайните абонати на мрежи обикновено се свързват на разстояние до 100 метра от хъба. Сателитните канали и радиокомуникациите се използват най-често в случаите, когато не могат да бъдат приложени кабелни комуникации – напр.преминаване на връзката през слабонаселен район или за комуникация с потребител на мобилна мрежа като шофьор на камион, лекар, който прави обиколка и т.н.
Кабелът е доста сложен продукт, „състоящ се от проводници, екраниращи слоеве и изолация. В някои случаи кабелът включва конектори, с които кабелите са свързани към оборудването. Освен това, за да се осигури бързо повторно свързване на кабели и оборудване, се използват различни електромеханични устройства, наречени напречни профили, кръстосани кутии или шкафове.
Компютърните мрежи използват кабели, които отговарят на определени стандарти, което прави възможно изграждането на мрежова кабелна система от кабели и свързващи устройства от различни производители. Днес най-често използваните стандарти в световната практика са следните.
- Американският стандарт EIA / TIA-568A, който е разработен от съвместните усилия на няколко организации: ANSI, EIA / TIA и Underwriters Labs (UL). Стандартът EIA/TIA-568 е разработен от предишната версия на стандарта EIA/TIA-568 и неговите изменения TSB-36 и TSB-40A).
- Международен стандарт ISO/IEC 11801.
- Европейски стандарт EN50173.
Тези стандарти са близки един до друг и в много отношения налагат идентични изисквания към кабелите. Въпреки това има разлики между тези стандарти, например международният стандарт 11801 и европейският EN50173 включват някои видове кабели, които не са включени в стандарта EIA/TAI-568A.
В допълнение към тези отворени стандарти много компании по едно време разработиха свои собствени стандарти, от които само един все още има практическо значение - стандартът на IBM.
При стандартизиране на кабели се приеманезависим от протокола подход. Това означава, че стандартът определя електрическите, оптичните и механичните характеристики, на които трябва да отговаря определен тип кабел или свързващ продукт - конектор, кутия за кръстосано свързване и т.н. Стандартът обаче не уточнява за кой протокол е предназначен този кабел. Следователно не можете да закупите кабел за Ethernet протокол или FDDI, просто трябва да знаете какви типове стандартни кабели поддържат Ethernet и FDDI протоколи.
В по-ранните версии на стандартите бяха посочени само характеристиките на кабелите, без съединители. Последните версии на стандартите въвеждат изисквания за свързващи елементи (документи TSB-36 и TSB-40A, които по-късно бяха включени в стандарта 568A), както и за линии (канали), представляващи типичен комплект от елементи на кабелна система, състоящ се от кабел от работна станция до контакт, самия контакт, основния кабел (до 90 м дължина за усукана двойка), преходна точка (например друг контакт или твърда кръстосана връзка) и кабел към активно оборудване, като хъб или превключвател.
Ще се съсредоточим само върху основните изисквания към самите кабели, без да разглеждаме характеристиките на свързващите елементи и сглобените линии.
Има доста характеристики, определени в стандартите за кабели, от които най-важните са изброени по-долу (първите две от тях вече бяха разгледани достатъчно подробно).
Фокусът на днешните стандарти е върху кабелите с усукана двойка и оптичните кабели.