Проект информационно-вычислительной сети Мелитопольского межрайонного онкологического диспансера

Проект информационно-вычислительной сети Мелитопольского межрайонного онкологического диспансера

6. Обзор литературы.

6.1 Современные технологии электронно-вычислительных сетей.

6.1.1 Компьютер как средство общения.

За последнее десятилетие персональный компьютер прошел длинный путь

развития от отдельно стоящего вычислительного устройства до информационного

центра, интегрированного в глобальные компьютерные сети, и становится

центром деловой активности. Компьютеры используются для отправки факсов и

электронной почты, для доступа к базам данных и корпоративным сетям, и даже

для проведения телеконференций между удаленными пользователями. Как

результат резкого роста производительности - увеличение спроса на мощные

компьютерные приложения. Поэтому многие компании работают над созданием

аппаратных и программных решений, которые смогут объединить вычислительные

и коммуникационные возможности компьютера. Стремление улучшить компьютерные

средства связи является основной задачей в области развития технологий в 90-

е годы. Такой подход характеризуется значительной технологической

взаимозависимостью между компьютером и растущей пропускной способностью

средств связи. Чем больше пропускная способность канала связи, тем более

производительным должен быть компьютер для обработки данных, проходящих по

этому каналу. И чем более мощный процессор - тем более производительный

канал связи требуется для передачи данных.

6.1.2 Направления развития компьютерных коммуникаций.

Компьютерная индустрия претерпела существенные изменения с момента

появления компьютера в 1981 году. Сегодня процессор более, чем в 300 раз

превосходит по производительности первый процессор 8088. Дизайн компьютера

также изменился, дополняя возможности микропроцессора новыми стандартными

функциями. Например, многие сегодняшние компьютеры поставляются с быстрой

шиной PCI, которая способствует быстрой работе мультимедиа-приложений

благодаря быстрой скорости передачи данных между процессором, жестким

диском и видео адаптером, что приводит к снижению времени ожидания при

работе с графикой. В то же время, подход к использованию компьютера

пользователями тоже изменился. Компьютер эволюционировал от заменителя

пишущей машинки до сетевого информационного устройства с более, чем 10

миллионами новых компьютеров, добавляемых каждый год. Быстро развиваются

средства связи, работающие в режиме on-line, с более, чем 31 миллионом

пользователей электронной почты в США и 20 миллионами подписчиков сети

Internet по данным на 1993 год. Значительное увеличение количества

пользователей означает, соответственно, и рост количества сообщений,

передаваемых по сетям; мощные возможности сегодняшних компьютеров приводят

к увеличению объема и сложности передаваемых сообщений, которые содержат

теперь самые разные типы данных. Однако такое увеличение объема информации

приводит к перегрузке сети. Для удовлетворения растущих потребностей

технология электронных коммуникаций постоянно совершенствуется.

6.1.3 Построение средств коммуникации.

Основные технологии, которые связывают сегодня компьютеры, - это

аналоговые модемы, локальные вычислительные сети и цифровые сети ISDN

(Integrated Services Digital Network). Среди других технологий, которые

должны стать единой сетевой архитектурой будущего, выделяются: сети с

асинхронным режимом передачи Asynchronous Transfer Mode (ATM) и кабели с

широкой полосой пропускания.

6.1.4 Модемы.

Наиболее широко распространенным средством связи сегодня являются

аналоговые телефонные линии. Поэтому очевидно, что модемы, связывающие ПК

через телефонную линию, имеют наибольшее распространение среди

коммуникационных технологий.

Модемы широко применяются для таких приложений, как передача факсов и

доступ к информации в режиме on-line. Пропускная способность модемов

увеличилась от начальных 300 baut (бит в секунду) до 14.4Kbps. Развитие

технологии расширяет возможности модемов еще больше.

6.1.4.1 Модемы V.34

Модемы нового класса V.34 работают на скорости 28.8Kbps, что в два

раза больше, чем скорость работы большинства существующих сегодня модемов.

Для гарантии надежной передачи информации на этой скорости, модемы V.34

используют совершенную технологию установления соединения для работы на

максимально возможной скорости. Когда два модема V.34 связываются друг с

другом, они проверяют качество телефонной связи. Если по какой-либо причине

линия не может поддерживать скорость работы 28.8Kbps с допустимым

количеством ошибок, модемы снижают скорость соединения.

6.1.4.2 Модемы DSVD для одновременной

передачи голоса и данных.

Модемная технология, применяемая в устройствах стандарта V.34,

использует возможности DSVD. Intel вместе с другими производителями

работает над созданием спецификации DSVD, которая позволит передавать и

данные и голосовую информацию по единой телефонной линии. Когда обе

соединяющиеся стороны работают по этому стандарту, становится возможным

обсуждение содержимого факса в момент его передачи, документа в процессе

его редактирования, или даже можно шутить во время интерактивной

компьютерной игры - не используя вторую телефонную линию. Необходимо будет

сделать один телефонный звонок, так как модемы с одновременной передачей

голоса и данных разделяют телефонный канал на два виртуальных: один для

передачи голоса, а второй - данных и графики.

Патентованные версии модемов, поддерживающих одновременную передачу

голоса и данных, уже существуют. Однако пользователи должны иметь

одинаковое оборудование с обеих сторон соединения. Спецификация DSVD

направлена на устранение этого неудобства, поскольку все модемы, отвечающие

этому стандарту, будут совместимы.

6.1.5 Локальные сети.

Наиболее широко распространенной технологией, применяемой сегодня,

являются локальные вычислительные сети, которые связывают пользователей в

пределах офиса или предприятия. Изначально сети применялись для разделения

ресурсов, позволяя множеству систем печатать документы на одном принтере,

например. Сегодня применение компьютерных сетей достигло такого уровня, что

многие компании ведут на их основе всю деловую деятельность. Пользователи

обмениваются файлами и совместно работают с приложениями с помощью сетей, а

также работают с электронной почтой и распределенными базами данных.

Большинство установленных сегодня сетей основаны на стандарте

Ethernet, обеспечивающем скорость передачи данных всего 10 мегабит в

секунду. Этот показатель производительности не менялся с момента появления

стандарта Ethernet в начале 1970-х годов - в то время, как

производительность микропроцессора увеличилась более, чем в 300 раз.

Поэтому сегодня многие пользователи испытывают неудобство от неадекватной

производительности в 10 Mbps. Эти проблемы будут увеличиваться с ростом

объемов данных, генерируемых растущим количеством сетевых пользователей, на

более мощных компьютерах, при использовании новых приложений.

6.1.5.1 Fast Ethernet.

Даже хотя сетевые проблемы возникают достаточно часто, многие компании

не спешат с принятием решения, связанного с переходом на полностью новую

технологию с резким увеличением пропускной способности. Для решения этой

проблемы Intel и более 40 других сетевых компаний сформировали в июле 1993

года альянс Fast Ethernet. Основной задачей этого союза является разработка

открытой для всех спецификации и активное внедрение нового стандарта Fast

Ethernet за счет выпуска широкого спектра совместимого оборудования.

Fast Ethernet - это перспектива модернизации для пользователей

Ethernet, обеспечивающая скорость обмена данными в 100 Mbps, что в 10 раз

быстрее возможностей сегодняшнего стандарта Ethernet. Fast Ethernet

поддерживает протокол передачи Ethernet - "контроль несущей с разрешением

коллизий" (CSMA/CD), который позволяет пользователю на короткий промежуток

времени получить контроль над пропускной способностью всей сети. Если к

сети одновременно обращаются несколько пользователей, метод CSMA/CD решает

эту проблему, заставляя пользователей повторить запрос через случайный

интервал времени. Оставляя неизменным протокол доступа к среде стандарта

Ethernet. Fast Ethernet сохраняет средства, вложенные в оборудование,

программное обеспечение и средства управления сетью.

6.1.5.2 Коммутируемый Ethernet.

Другим решением проблемы пропускной способности сетей является

принятие технологии коммутируемого Ethernet - коммутируемых концентраторов

вместо разделяемых, которые широко применяются сегодня. Разделяемый

концентратор подобен шоссе с одной полосой для движения всех пользователей,

что объясняет возникновение "дорожных пробок" при повышении нагрузки на

сеть. Кроме того, все станции сети должны работать на одинаковой скорости

(10 или 100 Мбит соответственно).

Коммутируемый концентратор выделяет каждому пользователю полную

пропускную способность сети. Коммутируемая сеть в данном случае аналогична

скоростному многорядному шоссе, где каждая машина имеет свою собственную

полосу для движения. Коммутируемый концентратор может применяться для

увеличения скорости передачи данных как в сетях Ethernet, так и Fast

Ethernet.

В настоящее время коммутационную Ethernet-технологию можно условно

разделить на две основных составляющих - на статическую и динамическую

коммутацию.

6.1.5.2.1 Статическая Ethernet-коммутация.

Статическая Ethernet-коммутация преднозначена для упрощения процедур

добавления новых и передвижения старых узлов (рабочие станции, персональные

компьютеры, концентраторы и так далее), а также внесения различного рода

изменений в конфигурацию сети. Все эти операции приобретают все большую

степень автоматизации и выполняются с помощью соответствующего программного

обеспечения.

Статическая коммутация выполняется сетевым администратором на его

рабочей станции. Каждый раз, когда сетевому администратору требуется каким-

либо образом переконфигурировать вверенную ему сеть (добавить новые узлы,

перенести рабочие станции из одного сегмента в другой и так далее), он

обращается к услугам программы сетевого контроля и управления. Причем,

чтобы осуществить необходимые изменения в сети, кроме этой операции от него

больше ничего не требуется. Пользователь либо устройство, таким образом,

могут быть перенесены из одного сетевого сегмента на другой и будут

оставаться там до тех пор, пока у руководства компании или сетевого

менеджера не возникнут новые идеи по использованию сетевых ресурсов. Чем

чаще такие мысли возникают у людей, эксплуатирующих сеть, тем выгоднее

становится использование технологии статической коммутации.

Статическая коммутация подразделяется на два класса: статическая

коммутация порта и статическая модульная коммутация.

6.1.5.2.2 Динамическая Ethernet-коммутация.

В отличие от описанной технологии статической коммутации динамическая

Ethernet-коммутация приводит к автоматическому увеличению пропускной

способности сети. Идея динамической коммутации абсолютно проста - она

аналогична идее, заложенной в АТС, где одновременно происходит динамическое

соединение многих пар абонентов, которые общаются между собой, не

подозревая о существовании других таких же "собеседников". Конечно,

телефонная служба здесь рассматривается в идеале, без учета ужасного

состояния нашей телефонной сети, когда, к примеру, к двум беседующим вдруг

неожиданно может подключиться еще пара абонентов. Это может являться

прекрасным примером телеконференции.

В общем случае работу динамического коммутатора можно

проиллюстрировать следующим образом. Пакет, передаваемый рабочей станцией

или каким-либо другим сетевым устройством, соединенным с портом

коммутатора, рассматривается коммутатором для выделения MAK-адреса

устройства назначения и MAK-адреса источника. Затем он создает выделенную

линию с пропускной способностью 10 Мбит/с, по которой проходит передача

пакета от порта источника в порт предназначения. В то же самое время может

быть создано еще несколько выделенных каналов обмена, которые будут

работать независимо друг от друга. Важно отметить, что пакет не передается

всем узлам сети, как это было принято в обычной Ethernet. Такого рода

отличие позволяет избежать коллизий в сети и значительно увеличить ее

эффективность. Кроме того, косвенно обеспечивается большая степень

безопасности и конфиденциальности передаваемых между участниками обмена

данными. Таким образом, пользователь получает полную пропускную способность

обычной сети Ethernet, что является достаточным для большинства

существующих приложений, таких как "клиент-сервер", передача

видеоизображений и даже мультимедиа.

Динамическая Ethernet-коммутация подразделяется на динамическую

коммутацию портов и динамическую коммутацию сегментов.

При динамической коммутации портов к коммутатору на один порт

подключается одна-единственная рабочая станция или другое сетевое

устройство, то есть узлу сети достается собственный порт. В этой схеме

работы каждый компьютер получает выделенное свободное от коллизий

соединение на 10 Мбит/с с любым другим сетевым узлом.

Динамическая коммутация сегментов функционально очень похожа на

динамическую коммутацию портов. Но в данном случае к каждому коммутируемому

порту подключается сегмент обычной Ethernet-сети.

6.1.6 ISDN.

Один из способов преодоления ограничений пропускной способности

аналоговой телефонной сети - передача по существующим каналам оцифрованных

данных. ISDN (Integrated Services Digital Network) - реализация этой идеи.

ISDN перекодирует информацию в цифровой вид и пересылает ее на высокой

скорости по существующим медным проводам, снижая стоимость передачи данных,

голоса, графики и видео информации.

ISDN предлагает цифровые возможности для дома и офиса с доступом к

глобальной телекоммуникационной сети. Передача информации в сетях ISDN

включает комбинацию двух стандартных каналов, "В" и "D". Каналы "В"

(bearer) передают информацию со скоростью 64 Кбод каждый, в то время как

каналы "D" (data) обрабатывают сигнальную информацию, установление

соединения независимо. Возможно также объединить каналы "В" для увеличения

канала пропускания.

ISDN предлагает решение начального уровня для отдельных соединений:

стандартный интерфейс BRI, предлагающий два канала "В" по 64 Кбод для

голоса и данных и один канал "D" 16 Кбод для передачи сигнальной

информации. Первичный интерфейс PRI, более широко используемый крупными

корпорациями, поддерживает 23 канала "В" по 64 Кбод каждый. PRI применяется

для установления высокоскоростного соединения в корпоративных сетях.

6.1.7 АТМ - сетевая технология будущего.

Технология АТМ первоначально разрабатывалась телефонными компаниями

для поддержки их коммуникаций и должна была стать основой для

унифицированной передачи любого типа информации.

АТМ имеет высокую эффективность и гибкость в разработке и

функционировании сетей. АТМ поддерживает особую иерархию сигналов для

работы на очень высоких скоростях. Такая иерархия позволяет пользователям

АТМ-сети постоянно наращивать скорость передачи.

АТМ-технология не ограничена по наращиваемости и может иметь любую

архитектуру. Возможности АТМ ограничиваются только технологическими

возможностями современной промышленности. До появления АТМ сети не могли

бесконечно расширяться не только по технологическим причинам, но и из-за

ограничений архитектуры.

Технология АТМ - это транспортный механизм, ориентированный на

установление соединения для передачи разнообразной информации. Она

обеспечивает высокоэффективную связь и большую гибкость в построении

гомогенных сетей, где связь между узлами сети требуется независимо от их

физического местоположения. Независимо от типа и скорости передачи

информации сеть АТМ не может быть перегружена.

6.1.8 Использование среды с широкой полосой пропускания.

Рост производительности персонального компьютера и широкое внедрение

скоростных сетевых технологий ведут в результате к стремительному развитию

компьютерных приложений. Эти приложения объединяют возможности телефонных

коммуникаций и достижения в области компьютерных технологий и позволяют

пользователям совместно работать над одними и теми же данными одновременно,

и даже визуально общаться со своим собеседником с помощью видеоконференций.

6.1.9 Интеграция компьютера и телефона.

Одним из наиболее многообещающих примеров слияния компьютерной и

коммуникационной технологий является интеграция телефона и компьютера CTI.

Также известная под термином компьютерная телефония, CTI означает, что

компьютер берет на себя функции управления телефоном, такие как набор

номера, установления соединения, и может использовать цифровую информацию,

полученную от телефона, для генерации подходящего ответа в различных

приложениях.

Телефонные центры крупных корпораций уже долгие годы используют

"умную" компьютерную телефонию: когда заказчик набирает телефонный код

корпорации на кнопочной клавиатуре, информация о клиенте немедленно

поступает на компьютер оператора. Однако для большинства людей возможности

телефонии ограничены голосовыми функциями. Очень скоро это может серьезно

измениться благодаря стандартам на компьютерную телефонию. Эти стандарты

описывают режимы управления соединением: компьютер управляет набором

номера, ответом на звонок, передачей данных и проведением конференций, а

также предоставляет пользователям доступ к дополнительным возможностям

цифровых телефонных сетей в среде PBX (private branch exchange).

Схема работы CTI основана на том, что 12-ти клавишной клавиатуры

цифрового телефона достаточно для управления интерфейсом связи. Например,

цифровые системы PBX имеют набор дополнительных возможностей, большинство

которых не используется из-за того, что никто не может запомнить сложные

комбинации набора клавиш, активизирующих эти возможности. Объединение

клавиатуры цифрового телефона с клавиатурой компьютера и графическим

интерфейсом позволит максимально использовать возможности цифровых

телефонных сетей.

Одним из наиболее мощных приложений CTI является универсальный

почтовый ящик, который позволит объединять голосовую почту, факссообщения и

электронную почту в одной программе, доступ к которой будет возможен через

простой графический интерфейс пользователя. Пользователи больше не будут

прослушивать непрерывную последовательность голосовых сообщений или искать

пропущенную страницу в хаотично разбросанных факс сообщениях. Универсальный

почтовый ящик будет хранить все сообщения в цифровом виде, включая

информацию об авторе сообщения и его длине. Пользователи смогут

просматривать сообщения в любом удобном для них порядке, приостанавливать

проигрывание звукового файла, ускоренно перематывать вперед и назад или

пропускать отдельные сообщения путем нажатия на кнопки экрана.

6.1.10 Персональные конференции.

В сегодняшних условиях люди должны быть в состоянии эффективно

работать друг с другом, находятся ли они в одном здании или в разных точках

земного шара. Но не всегда люди могут лично встретиться для обсуждения

деловых проблем, и в то же время совещания не всегда являются наиболее

эффективным способом совместной работы, особенно когда большое количество

информации, предназначенной для выработки решения, хранится на компьютерах

в различных офисах.

Одним из решений поставленной проблемы может стать система

персональных видеоконференций на базе персонального компьютера.

Персональные конференции позволят людям совместно работать, используя

настольные компьютеры, немедленно устанавливая соединение и обмениваться

данными, не выходя из-за своего рабочего стола.

Система объединяет широкий спектр возможностей, начиная от обмена

документами до совместной работы в одном и том же приложении с передачей

видео и звуковой информации в реальном масштабе времени. Обмен документами

позволит людям совместно работать с различной информацией, используя

"разделяемый блокнот", устанавливая соединение с помощью обычного модема.

При работе с документом любая его часть, например, любая картинка может

быть выделена и отредактирована в реальном масштабе времени с помощью

клавиатуры и мыши. При совместном редактировании документа можно

воспользоваться технологией "разделения приложения", которая предназначена

для выполнения одной и той же программы на различных компьютерах.

"Разделение приложений" важно в тех случаях, когда обе соединяющиеся

стороны не имеют одни и те же программы на своих компьютерах, или их версии

различаются. Видео конференции позволят проводить "личные" встречи.

Компьютерные конференции свяжут людей с помощью видео реального времени,

при этом параллельно стороны смогут обмениваться документами и работать с

одним и тем же программным приложением.

Для ускорения принятия стандарта на персональные конференции Intel

сформировал специальную группу Personal Conferencing Work Group (PCWG).

PCWG - это объединение более ста компьютерных и телекоммуникационных

компаний, чья задача состоит в определении открытого стандарта для

совместимости различных продуктов для проведения персональных конференций.

В результате PCWG разработала спецификацию на персональные конференции

Personal Conferencing Specification (PCS) - открытый для всех документ,

который определяет архитектурные особенности для проведения конференций и

установления соединения между персональными компьютерами. Основные

особенности PCS включают:

-открытый стандарт, который интегрирует видео возможности в

компьютерные приложения;

-независимость от среды передачи, работа в сетях LAN, ISDN, и на

аналоговых телефонных сетях;

-совместная работа со многими системами, сетями и продуктами.

Объединив свои усилия, компании скоро представят на рынок широкий

спектр продукции, с помощью которой пользователи смогут связываться друг с

другом более эффективно.

6.2 Основы проектирования сети.

Перед тем как разрабатывать сеть, администратор должен понять, какие

подсистемы объединяются и как построить из них систему с оптимальной

производительностью и управляемостью.

Понятие сетевая архитектура подразумевает многое из того, что можно

найти в словаре под словом архитектура. Сетевая архитектура имеет отношение

и к проектированию и построению сети, и к науке, искусству или профессии

проектирования и построения сетей, и к конструкции и взаимодействию

отдельных компонентов сети. Но лучше всего сетевую архитектуру

характеризует термин framework. В словаре Webster's II New Riverside

University Dictionary приводится несколько значений слова framework;

пожалуй, наиболее подходящее из них - каркас, костяк, поддерживающая или

несущая конструкция, используемая как основа сооружения.

Сетевую архитектуру можно понимать как поддерживающую конструкцию или

инфраструктуру, лежащую в основе функционирования сети. Данная

инфраструктура состоит из нескольких главных составляющих, в частности

компоновка или топология сети, структурированные кабельные системы и

соединительные устройства - мосты, маршрутизаторы и коммутаторы. Проектируя

сеть, необходимо принимать во внимание каждый из этих сетевых ресурсов и

определить, какие конкретно средства следует выбрать и как их надо

распределить по сети, чтобы оптимизировать производительность, упростить

управление оборудованием и оставить возможности для последующего роста.

6.2.1 Структурированные кабельные системы.

Структурированная кабельная система (СКС) представляет собой

иерархическую кабельную систему здания или группы зданий, разделённую

структурные подсистемы. СКС состоит из набора медных и оптических кабелей,

кросс панелей, соединительных шнуров, кабельных разъёмов, модульных гнезд,

информационных розеток и вспомогательного оборудования. Все перечисленные

элементы интегрируются в единую систему и эксплуатируются согласно

определённым правилам.

СКС обеспечивает подключение локальной АТС, одновременную работу

компьютерной и телефонной сети, охранно-пожарной сигнализации, управление

различными инженерными системами зданий и сооружений с использованием общей

среды передачи, а также предоставляет возможность гибкого изменения

конфигурации кабельной сети. При перемещении необходимого для работы

оборудования достаточно сделать соответствующую перекоммутацию цепей на

кросс панелях.

В 70-80-е годы кабельные сети организаций наращивались постепенно.

Объём проводки увеличивался по мере роста числа подключаемых устройств.

Сетевые соединения были довольно простыми: «звезда», «кольцо», «шина». В

последние годы требования, предъявляемые к кабельным системам, существенно

изменились. Современные кабельные системы должны быть хорошо спланированы и

тщательно структурированы. Быстрое развитие новых технологий открыло

возможности для передачи различных видов информации с использованием общей

коммуникационной среды. Внедрение совместной передачи речи и данных,

начавшиеся в 80-е годы и базировавшееся на цифровом подходе, явилось важным

этапом в процессе развития технологий совместной передачи различных видов

информации. Дальнейшая интеграция систем связи голоса, данных и видео с

системами контроля здания усилила необходимость применения

структурированного подхода к кабельным системам.

Современная кабельная система должна обеспечивать Функционирование

компьютерных сетей. В отличие от эпохи централизованной обработки и

хранения информации с использованием майнфреймов современная компьютерная

сеть стала частью структуры предприятия, главной магистралью для движения

информационных потоков. Локальная сеть обеспечивает подключение

персональных компьютеров к файловым серверам и другим источникам данных;

она не является отдельной информационной службой, а органически вплетается

в структуру организации.

Современная кабельная система должна обеспечивать передачу информации

со скоростью, превышающей 100 Мбит/с. В дальнейшем скорость передачи в

локальных сетях будет возрастать и превысит 100 Мбит/с; уже сейчас имеются

данные, позволяющие говорить о достижении в самое ближайшее время скорости

передачи 1 Гбит/с.

6.2.1.1 Компоненты структурированных кабельных систем.

Современные структурированные кабельные системы допускают

использование следующих типов кабелей: коаксиальные; экранированные с

витыми парами из медных проводников (Shielded Twisted Pair - STP);

неэкранированные с витыми парами из медных проводников (Unshielded Twisted

Pair - UTP); оптические (Fiber Optic Cable). Коаксиальный кабель бывает

двух типов: толстый (thick) и тонкий (thin).

Толстый кабель дает более надежную защиту от внешних шумов, он

прочнее, но требует применение специального отвода (прокалывающего разъёма

и отводящего кабеля) для подключения компьютера или другого устройства.

Тонкий кабель (типа RJ-58) передает информацию на более короткие

расстояния, однако он дешевле и использует более простые BNC-соединители.

Витая пара - это изолированные проводники, попарно свитые между собой

минимально необходимое число раз на определённом отрезке длины, что

требуется для уменьшения перекрёстных наводок между проводниками.

Оптоволоконный кабель, для передачи информации по которому

используется свет, позволяет передавать информацию на большие расстояния с

высокой скоростью, однако он значительно дороже, сложнее в установке и

обслуживания. Кабель состоит из волокон диаметром в несколько микрон,

окружённых твёрдым покрытием и помещенных в защитную оболочку. Первые

оптоволоконные кабеля изготовлялись из стекла, в настоящее время

разработаны кабели на основе пластиковых волокон. Источником

распространяемого по оптическим кабелям света является светодиод, а

кодирование информации осуществляется изменением интенсивности света. На

другом конце кабеля принимающий детектор преобразует световые сигналы в

электрические.

Коаксиальный кабель обеспечивает передачу видеосигналов и

низкоскоростную передачу данных посредством протоколов типа Ethernet. К его

недостаткам относятся большие размеры, вес, негибкость, трудность прокладки

и сравнительно низкая скорость передачи данных.

Кабели на витых парах характеризуются меньшими потерями сигнала при

передачи на высоких частотах и меньшей чувствительностью к злектромагнитным

помехам по сравнению с коаксиальными кабелями.

STP-кабели, обладая хорошими техническими характеристиками,

обеспечивают высокую скорость передачи информации, необходимую для

поддержки современных приложений. Основными недостатками STP-кабелей

являются высокая стоимость, относительно большие размеры, трудность

прокладки, заземления и соединения с кроссовым оборудованием.

UTP-кабели занимают главное место в современной проводке для локальных

сетей, что обусловлено быстрым улучшением характеристик кабеля и

потребностью в однотипной проводке для различных приложений. Основными

достоинствами UTP-кабелей являются низкая себестоимость, легкость

инсталляции, отсутствие требований к заземлению и небольшие размеры.

6.2.1.2 UTP-кабели категорий 3, 4 и 5.

UTP-кабели бывают трёх различных категорий - категории 3, 4 и 5.

Кабели категории 3 обеспечивают передачу речи и низкоскоростную передачу

данных со скоростью до 10 Мбит/с; категории 4 - передачу речи и данных со

скоростью до 25 Мбит/с; категории 5 - передачу всех речевых сигналов и

сигналов данных, в том числе в высокоскоростных локальных сетях, со

скоростью до 155 Мбит/с.

6.2.1.3 Одно- и многомодовый оптоволоконные кабели.

Имеются два типа оптических кабелей - с одно- и многомодовыми

волокнами. Одномодовый кабель может передавать данные на большие

расстояния, чем многомодовый; имеет меньший диаметр, однако намного дороже.

Исходя из соображений экономической эффективности и совместимости с

основанным на оптике сетевым оборудованием, в абсолютном большинстве

случаев применяется многомодовое волокно. Одномодовое волокно следует

использовать для передачи данных на большие расстояния (более 2 км) или при

необходимости очень высокой широкополостности.

6.2.1.4 Сравнение UTP-кабелей с оптоволоконными.

В настоящее время наиболее распространены структурированные кабельные

системы, использующие ту или иную комбинацию UTP- и оптических кабелей.

Выбор соответствующей комбинации должен учитывать преимущества каждого типа

кабеля. Оценки некоторых сильных сторон систем, базирующихся как на UTP-

кабелях категории 5, так и на оптических кабелях, приведены в таблице 1.

|Критерий сравнения |Категория 5 |Оптическая |

| |UTP | |

|Диапазон приложений со скоростями до 155 |*** |* |

|Мбит/с | | |

|Диапазон приложений со скоростями 155 Мбит/с|* |*** |

|- 1 Гбит/с | | |

|Излучение/подверженность влияниям |* |*** |

|Простота установки |*** |** |

|Полоса пропускания/темп передачи |** |*** |

|Стоимость электроники для приложений со |*** |* |

|скоростями до 155 Мбит/с | | |

|Стоимость электроники для приложений со |* |*** |

|скоростями более 155 Мбит/с | | |

|Проверка установленной системы |* |** |

Примечание: *** - наилучшее, ** - лучшее, * - хорошо.

Табл.1 Сравнительная таблица некоторых характеристик

UTP-кабелей категории 5 и оптических кабелей.

6.2.1.5 Типы кроссовых панелей.

Неотъемлемым элементом структурированных кабельных систем являются

кроссовые панели (Cross Connect Panel), обеспечивающие коммутацию

соединений кабелей горизонтальной и вертикальной проводки с портами

активного сетевого оборудования (концентраторов, маршрутизаторов и т.д.).

Существуют два основных типа кроссовых панелей. К первому относятся

панели с врезными контактами, разработанные телефонными компаниями для

коммутации сотен и тысяч соединений, как правило аналоговых. Контакты в

этом соединителе относятся к типу IDC (Insulation Displacement Connector -

соединитель со сдвигом изоляции). Лезвия контакта разрезают провода при

вставке, обеспечивая тем самым электрическое соединение с жилой провода и

фиксацию провода в контакте.

Ко второму типу относятся модульные панели, специально разработанные

для передачи данных. Эти панели имеют модульные гнезда для кабелей

различных типов, например: RJ-45 для UTP; BNC для тонкого коаксиального

кабеля; ST или SC для оптоволоконного кабеля и т.д. Такие гнёзда

используются также и в современных сетевых устройствах (концентраторах и

маршрутизаторах).

Панели с врезными контактами дешевле модульных и обеспечивают большую

гибкость и плотность соединения. Однако заделка проводов в них требует

специальных инструментов и определённых навыков. Кроме того, существуют

некоторые ограничения на число повторных заделок проводов в контакты с

целью перекоммутации электронных цепей. Как правило, один и тот же контакт

можно использовать не более 250 раз. Правда, необходимость в таком

количестве перекоммутаций на практике возникает крайне редко. Для

перекоммутации соединений на модульных панелях не нужны специальные навыки,

и проводить её можно до 750 раз с помощью стандартных соединительных

шнуров.

6.2.1.6 Стандарт EIA/TIA-568A.

Важнейшим событием в истории развития СКС явилось принятие в июле 1991

года в США стандарта EIA/TIA-568. В августе 1991 года этот стандарт был

Страницы: 1, 2, 3