Pasivní síťové prvky – informatika

 

   Otázka: Pasivní síťové prvky

   Předmět: Informatika

   Přidal(a): Jakub

 

Pasivní síťové prvky

  • Neovlivňují signál, pouze přenášejí
  • Především datové rozvaděče
  • Fyzicky přenášejí data
  • Řadí se zde
    • Kabely – kroucená dvojlinka, koaxiální kabely, optické kabely
    • Konektory
    • Rozvaděče
    • Spojky
    • Zásuvky

 

Kabely

  • Paramenty, které charakterizují
    • Přenosová rychlost
      • Uvádí se v Mb/s nebo až v Gb/s
    • Útlum – míra zeslabení signálu při jeho průchodu kabelem, uvádí se v dB (decibely)
    • Odolnost vůči elektromagnetickému rušení
    • Impedance – zdánlivý odpor, který kabel představuje pro připojené zařízení
      • Impedance zařízení a kabelu by měla být shodná, uvádí se v Ohmech
    • Přeslech – vzájemné ovlivnění více vodičů mezi sebou
      • Měří se pro každou dvojici a udává se v dB

 

Metalické prvky

Koaxiální kabel

  • Nejstarší typ, měl velký vliv na rozvoj pc sítí (LAN)
  • Je asymetrický elektrický kabel s jedním válcovým vodičem a jedním drátovým vodičem vnitřním
  • Vnější vodič nazýváme často stíněním a vnitřní vodič jádrem
  • Vnější a vnitřní jsou odděleny nevodivou vrstvou (dielektrikum)
  • Vnitřní
    • Z mědi, má podobu plného drátu nebo lanka spleteného z více drátků
  • Vnější
    • Bývá zhotoven z hliníkové nebo měděné fólie nebo je tvořen jako opletení dielektrika měděnými vlákny nebo kombinace obojího
    • Hlavní důvod je odstínění vnitřního vodiče od vlivu vnějšího rušení
      • Proto jsou vůči rušení dosti odolné
    • Dielektrikum
      • Izolační vrstva vložena mezi vnitř. a vnější vrstvu
      • Ovlivňuje vysokofrekvenční vlastnosti koax. Kabelu
      • Obvykle z polyetylenu, vzduchu, ale i jiných izol. Materiálů
    • Nejdříve tlustý koax kabel (10 mm)
      • Dobré elektrické vlastnosti
      • Špatná manipulace, málo ohebný
    • Proto byl nahrazen tenkým
      • Horší elektrické vlastnosti, ale realizace sítě byla jednoduší
    • Pro připojení k pc použit BNC konektor, tenký koax. kabel je s pc připojen T-konektorem, na konci sběrnice pak musí být zakončovací odpor kvůli zabránění odrazům signálů na volném konci
    • Existují různé typy – nejrozšířenější jsou ethernetová s impedancí 50 ohmů
    • Nejčastěji se používá pro zapojení pc do sběrnic. Topologie
    • V pc sítích jsou již na ústupu, ale používají se v jiných oblastech (rozvádění televizního satelitního vysílání 75-80 ohmů)

 

Kroucená dvojlinka

  • Je odvozena od telefonního kabelu
  • Dnes je nejrozšířenějším metalickým vodičem v sítích LAN
  • Kabel kroucené dvojlinky se skládá z 8 vodičů, tvořící 4 páry
  • Signál je náchylný na rušení, které vzniká vzájemným působením vodičů
  • U kroucené dvojlinky spočívá ochrana proti vzájemnému rušeným v ‚‚kroucení‘‘
  • Oba vodiče tvořící jeden pár jsou navzájem zkrouceny, pravidelně střídající svojí vzájemnou polohu
  • Také páry jsou navzájem překrouceny
  • Tím se minimalizuje ovlivňování jednoho vodiče druhým a vzájemné vlivy vodičových párů
  • Nejrozšířenějším přenosovým médiem pro lokální sítě
  • Několik provedení
    • STP – Stíněná kroucená dvojlinka každý pár zvlášť
    • S-FPT – stíněná až kolem všech kabelů
    • UTP – nestíněná
  • Podle požadované kvality se kabely vyrábění v kategoriích označených Category 1,2,3,…x.
  • Cat1 – 0,4 MHz telefonní linky
  • Cat2 – 4 MHz starší terminály
  • Cat3 – 16 MHz UTP, do 16 Mbit/s, telefonní rozvodny
  • Cat4 – 20 MHz, UTP, 16Mbit/s , token ring
  • Cat5 – 100 MHz, UTP, pro fast Ethernet, pro 1 Gbps lze použít na hranici možností, standart 100 Base T, rychlost 100 MB/s, RJ 45
  • Cat5e – 100 MHz, UTP – nejpoužívanější typ dnes, použití pro 1 Gbps
  • Cat6 – 250 MHz, UTP – 1 a 10 Gbps Ethernet omezení do vzdál. Cca 60 m
  • Cat6a – 500 MHz, UTP – alternativa cat 6 ale bez omezen
  • Cat7 – 1200 MHz, S/FTP – 10 Gbps bez omezení, vyžadována stíněná kabeláž a vylepšený kolektor RJ, nebo nový non RJ konektor
  • Základní barvy kroucené dvojlinky jsou
    • Modrá, žlutá zelená, hnědá
    • A pak kombinace bílé s danýma barvami
  • Na rozdíl od koaxiálního kabelu se používá u hvězdicový a stromový topologii
  • Rozbočení signálu se musí provádět v aktivním prvku switch, router, hub
  • V praxi se kabely ze switche nepřipojují přímo, ale do zásuvek RJ-R5
  • Pro kabel počítač – zásuvka se používá termín patch kabel
  • Kabel používaný pro LAN sítě se skládá ze čtyř párů
  • U kabelů používaný pro rychlost 100 Mb/s se využívají pouze 2 páry
  • U rychlejších variant je nutné použít všechny 4 páry
  • Síťový standart
    • 10 base T
    • 100 base TX
    • 1000 base T
  • TX – vysílání (transmit)
  • RX – přijímání (receive)
  • Bi – obousměrný režim (bi-directional)
  • Vodiče jednoho páru jsou navzájem zkrouceny
  • Oba dráty mají stejný barevný základ, ale jeden z vodičů páru má barvu kombinovanou s bílou
  • Všechny vodiče se zakončují v konektoru RJ-45
  • Propojovací kabely PC – zásuvka, zásuvka – switch, či pc – switch se zapojují na obou koncích stejně
  • Pokud však propojujeme jen dva PC, musí být kabel křížený (aby vysílání přicházelo na příjem a naopak)

 

Nemetalické

Optický kabel

  • Je založen na odlišné principu než předešlé
  • Data nejsou přenášena elektricky v kov. vodičích ale světelnými impulsy ve světlovodivých vláknech
  • Zákl. prvek kabelu – optické vlákno (minimálně dvě odesílání, příjem)
  • Je vloženo do vrstvy sekundární ochrany, která zabraňuje mikroohybům kabelu
  • Konstrukční vrstva zvyšuje pevnost kabelu
  • Vše je uloženo v plastovém vnějším krytu
  • Musí být zajištěn zdroj a příjemce světla
  • Zdroj = LED/Laser Dioda
    • Elektrický signál přenos na světelný signál
  • Příjemce = Fotodioda
    • Svět. Impuls přenese na elektrický signál
  • Přes optické vlákna/kabel procházejí optické impulsy
  • vlákno je skleně nebo plastové
  • Vlákna se používají místo kovových vodičů, protože signály jsou přenášeny s menší ztrátou a zároveň jsou vlákna imunní vůči elektromagnetickému rušení
  • Vhodné pro dlouhé vzdálenosti
  • Světlo se uvnitř přenáší pomocí odrážení uvnitř vodiče
  • Větší bezpečnost proti rušení a odposlechu
  • Nevýhodou je vyšší cena a to hlavně příslušenství
  • Typy
    • Liší se způsobem vedení paprsku ve vlákně
    • Jednovidové – jeden paprsek
    • Mnohovidové – (stupňovitý index lomu, gradientní index lomu)

 

Mnohovidové

  • Paprsek rozložen na tzv. vidy
  • Na konci vlákna je opět složen do jednoho paprsku
  • Vidy se odráží od vnitřních stěn vlákna
  • Vidy však dorazí k cíli s určitým časovým odstupem
    • Přenášený údaj je zkreslen
  • Jak se paprsek pohybuje, záleží na tom, jak se mění optické vlastnosti (index lomu) na přechodu mezi jádrem a jeho pláštěm
  • Mění-li se skokem jde o vlákno schopné vést různé vlny světelných paprsků – vidy

 

  • Stupňovitý index lom
    • Index lomu se mění skokově
  • Gradientní index lomu
    • Index lomu se mění plynule, přenášené vidy se ohýbají
  • Mnohovidové kabely jsou levnější má horší optické vlastnosti
  • Max vzdálenost cca 600 metrů
  • Přenosová rychlost od 10 Mbit/s až 10 Mbit/s
  • Hlavní výhoda je cena (příslušenství)
    • O hodně levnější než pro jednovidové optic. vlákno

 

Jednovidová vlákna

  • Index lomu mezi jádrem a pláštěm je velmi malý
  • Kabelem prochází jen jeden paprsek bez lomu ohybu
  • Má lepší optické vlastnosti
  • Vyšší přenosovou kapacitu
  • Větší maximální vzdálenost
  • Jsou dražší než mnohovidové
  • Použití: spojení států, kontinenty, městy
  • Rychlost až kolem 100 Gbit/s

 

Příslušenství

  • Na každém konci je nutný převodník/konvertor
    • Převádí elektrický signál na světelné impulsy a naopak
    • Často bývá zabudován ve switchích
  • Dva typy konektorů zakončeny
    • Kulatý konektor ST
    • Hranatý konektor CS
  • Při manipulaci s kabelem musejí mít konektory nasazenu záslepku
    • Ochrana vůči nečistotám

 

Rack

  • Je standardizovaný systém umožňující přehlednou montáž a propojování různých elektrických zařízení spolu s vyústěním kabelovým rozvodů do sloupců nad sebe v ocel. Rámu
  • Do racku lze umisťovat např. různé prvky telefonní a pc sítí (routery, switche), servery, ale i součástí zvukové aparatury (zesilovače, zvukové efekty apod.) a další přístroje
  • Velikosti skříní
  • 42U – to označuje celkovou výšku

 

Pasivní síťové prvky

  • Datové rozvaděče, které fyzicky přenášejí data do PC
  • PRVKY, KTERÉ NEOVLIVŇUJÍ SIGNÁL a DATA

 

Např:

  • Kabely (metalické – kroucená dvojlinka, koaxiální kabely. Nemetalické – optické kabely)
  • Zásuvky – pro přívod elektřiny
  • Konektory (do elektřiny + do PC, ATX – napájecí, ….)
  • Rozvaděče
  • Spojky

 

Zásuvky
– elektrické zásuvky

 

Konektory

  • Propojují určité zařízení s počítačem.

 

Rozvaděče

  • V elektrotechnice je skříň, do které je zavedeno několik kabelů
    a která obsahuje elektrické přístroje pro jištění, měření
    a ovládání elektroinstalace.
  • Přívodních i odchozích kabelů může být větší množství.
  • Vstupuje napájecí kabel a kabely od různých snímačů, čidel,
    ovladačů.
  • Vystupují kabely k dalším (podružným) rozvaděčům, k jednotlivým
    spotřebičům, nebo zásuvkovým a světelným okruhům.






—————————————————————————

 Stáhnout práci v PDF  Upozornit na chybu

 Učebnice k maturitě  Maturitní kurzy

 Učebnice k VŠ přijímačkám  Kurzy na přijímačky

—————————————————————————

  • Hardware sítí – aktivní prvky – informatika
  • Periferní zařízení a paměťová média – Informatika
  • Sériová rozhraní u mikrokontrolerů – informatika
  • Síťové modely a architektury – informatika