На сегодня, большая часть компьютерных сетей используют для соединения провода и кабели. Они выступают в качестве среды передачи сигналов между компьютерами. Наиболее распространены: коаксиальный кабель, витая пара, оптоволоконный кабель (таблица 2).

Таблица 2 — Сетевые кабели

Однако постепенно в нашу жизнь входит беспроводная среда передачи данных. Для беспроводной передачи данных используют: инфракрасное и лазерное излучение, радиопередачу и телефонию. Эти способы передачи данных в компьютерных сетях, как локальных, так и глобальных, привлекательны тем, что: гарантируют определенный уровень мобильности; позволяют снять ограничение на длину сети, а использование радиоволн и спутниковой связи делают доступ к сети фактически неограниченным.
В таблице 2 приведены основные типы кабелей, используемых в ЛВС. Для высокопроизводительного обмена, но на ограниченном расстоянии, развивалось несколько направлений реализации локальных сетей — Ethernet, ARCnet, TokenRing, адаптеры которых широко используются в персональных компьютерах (ПК).

Коаксиальный кабель

До недавнего времени самой распространенной средой передачи данных был коаксиальный кабель: относительно недорогой, легкий и гибкий, безопасный и простой в установке. На рисунке 18 приведена конструкция коаксиального кабеля /6/.

Рисунок 18 — Конструкция коаксиального кабеля

Электрические сигналы, кодирующие данные, передаются по жиле. Она изоляцией отделяется от металлической оплетки, которая играет роль заземления и защищает передаваемые по жиле сигналы от:
− внешних электромагнитных шумов (атмосферных, промышленных);
− перекрестных помех – электрических наводок, вызванных сигналами в соседних проводах.
Используют толстый и тонкий коаксиальный кабель. Их характеристики представлены в таблице 3.

Таблица 3 — Характеристики коаксиального кабеля

В обозначении кабелей по стандарту IEEE 802.3 первые две цифры – скорость передачи в Мбит/с, base обозначает, что кабель используется в сетях с узкополосной передачей (baseband network), последняя цифра – эффективная длина сегмента в сотнях метров, при которой уровень затухания сигнала остается в допустимых пределах. Тонкий подключается к сетевым платам непосредственно через Т-коннектор (рисунок 19), толстый – через специальное устройство — трансивер (рисунок 20).

Рисунок 19 — Подключение тонкого коаксиального кабеля

Рисунок 20 – Подключение толстого коаксиального кабеля

Различают обычные и пленумные коаксиальные кабели. Последние обладают повышенными механическими и противопожарными характеристиками и допускают прокладку под полом, между фальшпотолком и перекрытием. При выборе для ЛВС данного типа кабеля следует принимать во внимание, что:

1) это среда для передачи речи, видео и двоичных данных;
2) позволяет передавать данные на большие расстояния;
3) это хорошо знакомая технология, предлагающая достаточный уровень защиты данных.

Витая пара

Если для передачи электрических сигналов воспользоваться обычной парой параллельных проводов для передачи знакопеременного списка большой частоты, то возникающие вокруг одного из них магнитные потоки будут вызывать помехи в другом (рисунок 21). Для исключения этого явления провода перекручивают между собой (рисунок 22).

Рисунок 21 — Пара параллельных проводов

Рисунок 22 — Витая пара

Самая простая витая пара (twisted pair) – это два перевитых друг вокруг друга изолированных провода. Существует два вида такого кабеля:

− неэкранированная витая пара (UTP);
− экранированная витая пара (STP).
Часто несколько витых пар помещают в одну защитную оболочку (типа телефонного кабеля). Наиболее распространена в ЛВС неэкранированная витая пара стандарта 10 baseT с эффективной длиной сегмента – 100 м. Определено 5 категорий на основе UTP (таблица 4).

Таблица 4 — Категории кабельных соединений на неэкранированной витой паре

Одной из проблем всех этих кабелей являются перекрестные помехи, т.е. наводки со стороны соседних линий, что может приводить к искажению передаваемых данных. Для уменьшения их влияния используют экран. В кабелях на основе экранированных витых пар каждая пара обматывается фольгой, а сам кабель заключается в медную оплетку, что позволяет передавать данные с более высокой скоростью и на большие расстояния.

Оптоволоконный кабель

В оптоволоконном кабеле цифровые данные распространяются по оптическим волокнам в виде модулированных световых импульсов, а не электрических сигналов. Следовательно, его нельзя вскрыть и перехватить данные.
Передача по оптоволоконному кабелю не подвержена электрическим помехам и ведется на чрезвычайно высокой скорости (до 100 Мбит/с, а теоретически возможно до 200 Мбит/с).
Основа кабеля – оптическое волокно – тонкий стеклянный цилиндр (жила), покрытая слоем стекла, называемого оболочкой и имеющей отличный от жилы коэффициент преломления (рисунок 23).

Рисунок 23 – Структура оптоволокна

Рисунок 24 — Оптоволоконный кабель

Каждое стеклянное оптоволокно передает сигналы только в одном направлении, поэтому кабель состоит из двух волокон с отдельными коннекторами (рисунок 24). Жесткость обеспечивает покрытие из пластика, а прочность – волокна кевлара. Оптоволоконный кабель рекомендуется использовать при передаче данных на большие расстояния с высокой скоростью по надежной среде передачи.
Не рекомендуется использовать:
-при ограниченности денежных средств;
-при отсутствии навыков установки и корректного подключения оптоволоконных сетевых устройств.