Чтобы оптимально расположить кабель и обеспечить максимальную производительность будущей сети, необходимо правильно выбрать ее топологию, что, в свою очередь, в основном определяется размером сети, а также вашими финансовыми возможностями.

Сеть с топологией «шина»

Топология обусловливает расположение компьютеров, кабелей, других компонентов сети и, кроме того, предполагает выполнение ряда условий. Она может диктовать не только тип кабеля, но и способ его прокладки. Все сети строятся на основе трех базовых топологий: «шина» (bus), «звезда» (star) и «кольцо» (ring). Остальные разновидности — их гибриды.

ТопологияОписание
«Шина» (bus)Компьютеры подключены одним кабелем (магистраль). Данный тип соединения получил наибольшее распространение
«Звезда» (star)Компьютеры соединены исходящими из одной точки (концентратор) сегментами кабеля
«Кольцо» (ring)Компьютеры подключаются с помощью замкнутого в кольцо кабеля
«Звезда-шина» (star-bus)Несколько сетей с топологией «звезда» бъединяются с помощью магистральной линейной шины (концентраторы соединены линейной шиной)
«Звезда-кольцо» (star-ring)Компьютеры подключены к концентраторам, которые, в свою очередь, образуют звезду с главным концентратором

В сети с топологией «шина» данные по кабелю адресуются конкретному ПК, адрес которого соответствует зашифрованному в электрических сигналах. Причем передачу может вести только один компьютер. Так как данные в каждый момент времени могут передаваться лишь одним ПК, производительность сети зависит от числа компьютеров, подключенных к шине. Эта топология является пассивной, т. е. при прохождении через ПК данных, не предназначенных для них, последние не оказывают на информацию никакого воздействия. Если один из компьютеров выйдет из строя, то на работе остальных это также не скажется (трудности могут возникнуть лишь при обрыве кабеля). Однако в сети с такой топологией возникает одна проблема: сигнал, достигнув конца кабеля, отражается и не позволяет передавать данные другим ПК. Чтобы предотвратить это, необходимо устанавливать на концах кабеля для «поглощения» сигнала специальные заглушки — терминаторы. Итак, концы сетевого кабеля должны быть подключены к сетевой плате, BNC-разъему либо к другому оборудованию, например репитеру. Последний соединяет два отрезка кабеля и усиливает сигнал. С его помощью можно передавать данные на большие расстояния.

Сеть с топологией «звезда»

В сети с топологией «звезда» все ПК подсоединяются с помощью кабеля к центральному узлу, называемому концентратором (Hub). Через него сигналы от передающего ПК поступают ко всем остальным. Преимущество такой топологии в том, что если в сети выйдет из строя один компьютер (или соединяющий его с концентратором кабель), то все остальные смогут продолжать обмениваться данными. Кроме того, наличие концентратора позволяет ускорить передачу данных по сети (особенно если он активный) и упростить процедуру ее изменения или расширения. А некоторые типы концентраторов позволяют контролировать работоспособность сети и интенсивность прохождения информации. К недостаткам подобной топологии относится большой расход кабеля, а также то, что при выходе из строя самого концентратора работа во всей сети останавливается. В настоящее время благодаря столь существенным преимуществам такая топология становится все более популярной.

Типы витой пары
UTPНеэкранированная витая пара
STPЭкранированная витая пара
FTPФольгированная витая пара

В сети с топологией «кольцо» ПК подключаются к замкнутой в кольцо шине, и поэтому терминаторы не требуются. В отличие от сети с топологией «шина» здесь каждый компьютер играет роль репитера, и выход из строя одного из них приводит к «поломке» всей сети. Принцип работы сети с топологией «кольцо» основан на трансляции специального сигнала (маркера) «можно передавать данные». После его получения ПК начинает переносить информацию. Когда адресат подтвердит, что принял данные, передающий компьютер создаст новый маркер «можно передавать данные», который возвращает в сеть, где его получит следующий по порядку компьютер.

Категории витой пары
Level 1Для передачи голосовых сообщений
Level 2Для передачи голосовых сообщений и данных на скорости до 1 Мбит/с
Level 3Для передачи голосовых сообщений и данных на скорости до 10 Мбит/с. Предназначена, как правило, для сетей Ethernet 10BaseT
Level 4Для сетей Token Ring со скоростью передачи данных 16 Мбит/с
Level 5Для сетей со скоростью передачи данных до 100 Мбит/с
Требования EIA/TIA (Electronics Industries Association/Telecommunications Industries Associations) к витой паре

При прокладке сети в доме оптимальной является, как правило, топология «звезда-шина», когда конечные пользователи соединены между собой с помощью концентраторов витой парой (скорость обмена данными может достигать 100 Мбайт/с). Между домами и группами пользователей, живущих на больших расстояниях друг от друга, прокладывается коаксиальный кабель, им также соединяются концентраторы.

Сеть с топологией «кольцо»

Имеется множество различных видов кабелей, различающихся внешним видом, назначением, характеристиками и ценой. Наибольшее распространение получили три основных вида кабеля: витая пара (экранированная и неэкранированная), коаксиальный (тонкий и толстый) и волоконно-оптический.

Сеть с топологией «звезда-шина»

Неэкранированные витые пары широко используются в телефонии. Экранированные в большей степени защищены от внешних электрических помех и по виду отличаются от неэкранированных — они напоминают используемые в быту силовые кабели. Неэкранированные витые пары (спецификация 10Base-T) часто используются при прокладке ЛВС, причем длина сегмента может достигать 100 м.

Кабель «витая пара»

По пропускной способности витые пары делятся на пять категорий — наиболее распространены третья и пятая. В последнее время третья выходит из обращения, поскольку ее максимальная пропускная способность лишь 10 Мбит/с. Лучше использовать кабель пятой категории, способный обеспечить скорость прохождения данных 100 Мбит/с.

TIA/EIA 568BTIA/EIA 568A
1 — бело-оранжевый1 — бело-зеленый
2 — оранжевый2 — зеленый
3 — бело-зеленый3 — бело-оранжевый
4 — синий4 — синий
5 — бело-синий5 — бело-синий
6 — зеленый6 — оранжевый
7 — бело-коричневый7 — бело-коричневый
8 — коричневый8 — коричневый
Цвета проводов кабеля для соответствующих контактов вилки (в зависимости от производителя цвет провода может быть вместо оранжевого красным, а вместо коричневого — серым)

Провода витых пар могут быть одножильными и многожильными. Первые чаще используются для «магистральной» прокладки, а вторые — для «клиентской». «Разделка» проводов должна проводиться в соответствии со стандартами TIA/EIA 568 и обязательно специальными инструментами — crimping tool. Небрежность и самодельный обжим повлияют на скорость передачи данных.

Итак, требуется соединить кабель с вилкой. Для подключения витой пары используется вилка RJ-45, напоминающая телефонную RJ-11, но превосходящая ее размерами и имеющая восемь контактов. Подсоедините проводки соответствующих цветов и с помощью crimping tool обожмите их.

ПротоколPins 1-2Pins 3-6Pins 4-5Pins 7-8
ATM User DeviceTX- - RX
ATM HubRX-- TX
Analog Voice- - TX/RX -
ISDNPower TXRXPower
Token Ring- TXRX-
TP-PMDTX- - RX
10BASE-TTXRX- -
100BASE-T4TXRXBidirectBidirect
100BASE-TXTXRX- -
100BASE-VGBidirectBidirectBidirect 
Общая таблица использования жил витых пар при различных протоколах.RX (receive) — канал принятия данных.TX (transfer) — канал передачи данных.Bidirect — двунаправленный канал Pins — жилы кабеля «витая пара»

Если в одном помещении установлены несколько ПК или требуется перемещать один компьютер, для чего придется вставлять сетевую вилку в разные розетки, используйте распределительные стойки и полки.

Виды соединений

Во время монтажа витой пары будьте внимательны: при соединении концентратора с концентратором кабели к обеим вилкам должны быть подключены одинаково — в прямом порядке. В тех редких случаях, когда витая пара соединяет два компьютера, провода должны подключаться зеркально — в обратном порядке.

Коаксиальный кабель (coaxial cable) состоит из центральной токонесущей жилы в экранирующей оплетке и внешней оболочки. В ЛВС используется кабель с сопротивлением 50 Ом. Необходимо помнить, что пропускная способность коаксиального кабеля — 10 Мбит/с. Он более помехоустойчив, чем витая пара. По толщине такие кабели подразделяются на «толстые» Ethernet (1 см) и «тонкие» Ethernet (0,5 см). Наибольшее распространение получил тонкий коаксиальный кабель RG-58, особенно в офисных ЛВС. Толстый кабель имеет большие помехозащищенность и механическую прочность, однако для его подключения к ПК требуются специальные приспособления — трансиверы.

Магистраль на толстом коаксиальном кабеле

С помощью тонкого кабеля можно передать данные на расстояние до 185 м, а с помощью толстого — до 500 м. Толстый кабель часто используют как основной в магистрали, соединяющей несколько построенных на тонком коаксиальном кабеле небольших сетей. Для подключения тонкого коаксиального кабеля к сетевым платам используются так называемые BNC-разъемы.

Подключение коаксиального кабеля

В последнее время все большее применение находит волоконно-оптический кабель, позволяющий передавать сигналы на большие расстояния с огромной скоростью. Однако он дорог, с ним трудно работать, для установки же разъемов, создания ответвлений и поиска неисправностей необходимы специальные приспособления, а также высококвалифицированные работники.

РазъемыНазначение
BNC-разъемПрипаивается непосредственно к коаксиальному кабелю
BNC T-разъемСоединяет сетевой кабель с сетевой платой компьютера
BNC I-разъемИспользуется для сращивания двух отрезков тонкого коаксиального кабеля
BNC-терминаторУстанавливается в сети с топологией «шина» для поглощения сигналов в конце каждого кабеля

В качестве источника света в таких кабелях используются светодиоды. На передачу данных по волоконно-оптическому кабелю не влияют электрические помехи, и она ведется со скоростью до 100 Мбит/c, однако теоретически она может достигать и 200 000 Мбит/c.

Продолжение в следующем номере.

Об авторе

Сергей Чабунин — технический координатор сети The Basic Network, e-mail: chabunin@canada.com,
FidoNet: 2:5020/1281.10,
http://chabunin.hypermart.net,
http://www.basicnet.sonnet.ru.

1505