Локальна комп'ютерна мережа - це система програмно-апаратних ресурсів, які використовуються для вирішення задач інформаційного забезпечення та підвищення ефективності науково-дослідних та інших робіт інституту. Апаратна частина цієї системи складається з комунікаційного обладнання, серверів та персональних комп'ютерів (ПК), які під'єднані до Мережі.
Локальна комп'ютерна мережа являє собою об'єднання певного числа комп'ютерів (іноді досить великого) на відносно невеликій території.
Сучасні локальні мережі будуються на основі топології "зірка" з використанням концентраторів (хабів), комутаторів (світчів) та кабелю UTP чи STP 5ї категорії ("вита пара"). Дана технологія (вона носить назву Fast Ethernet) дозволяє проводити обмін інформацією на швидкості вище 100Мбіт/с. Ця величина достатня для того, щоб задовольнити більшість потреб користувачів мережі.
Концентратор (Hub, хаб) від англ. hub — центр діяльності) - об'єднуючий компонент, до якого підключаються всі комп'ютери в мережі топології "зірка". Активні концентратори підключаються до джерела електроенергії; вони можуть відновлювати і ретранслювати сигнали. Пасивні концентратори лише виконують функцію комутації. Концентратор використовується для об'єднання кількох пристроїв Ethernet в спільний сегмент. Пристрої підключаються за допомогою витої пари, коаксіального кабелю чи оптоволокна.
В наш час майже не випускаються — їх змінили мережеві комутатори (світчі), що виділяють кожен підключений пристрій в окремий сегмент. Мережеві комутатори помилково називають «інтелектуальними концентраторами».
Fast Ethernet (Швидкий Ethernet) - термін, що описує набір стандартів Ethernet для пакетної передачі даних з номінальною швидкістю 100 Мбіт/с, що в 10 разів швидше за початкову для Ethernet швидкість у 10 Мбіт/с. Він визначений 1995 року в документі IEEE 802.3u. На сьогодні існують швидші в 10 (Gigabit Ethernet) і 100 (10 Gigabit Ethernet) разів стандарти технології Ethernet.
Вита пара (англ. twisted pair) — вид мережного кабелю, є однією або декількома парами ізольованих провідників, скручених між собою (з невеликою кількістю витків на одиницю довжини), для зменшення взаємних наведень при передачі сигналу, і покритих пластиковою оболонкою. Використовується як мережний носій в багатьох технологіях, таких як Ethernet, ARCNet і Token ring. В даний час, завдяки своїй дешевизні і легкості в установці, є найпоширенішим для побудови локальних мереж.
Кабель підмикається до мережних пристроїв за допомогою з'єднувача RJ-45, трохи більшим, ніж телефонний з'єднувач RJ-11. Підтримує передачу даних на відстань до 100 метрів. На більш тривалих відстанях сигнал через загасання стає нечитаним; якщо передача даних на більшу відстань все ж таки необхідна, потрібно скористатися повторювачем.
Види кабелю
Залежно від наявності захисту — електрично заземленої мідної сітки або алюмінієвої фольги навколо скручених пар, визначають різновиди даної технології:
неекранована вита пара (UTP — Unshielded twisted pair)
екранована вита пара (STP — Shielded twisted pair)
фольгована вита пара (FTP — Foiled twisted pair)
фольгована екранована вита пара (SFTP — Shielded Foiled twisted pair)
В деяких типах екранованого кабелю, захист може використовуватися ще і навкруги кожної пари. Екранування забезпечує кращий захист від електромагнітних наведень як зовнішніх, так і внутрішніх, і т.д.
Категорії кабелю
Існує декілька категорій кабелю вита пара, які нумеруються від CAT1 до CAT7. Кабель вищої категорії звичайно містить більше пар дротів і кожна пара має більше витків на одиницю довжини. Категорії неекранованої витої пари описуються в стандарті EIA/TIA 568 (Американський стандарт проводки в комерційних спорудах).
CAT1 — телефонний кабель, всього одна пара. В США використовувався раніше, і провідники були скручені між собою. Використовується тільки для передачі голосу або даних за допомогою модему.
CAT2 — старий тип кабелю, 2 пари провідників, підтримував передачу даних на швидкостях до 4 Мбіт/с, використовувався в мережах token ring і ARCNet. Зараз іноді зустрічається в телефонних мережах.
CAT3 — 2-парний кабель, використовувався при побудові локальних мереж 10BASE-T і token ring, підтримує швидкість передачі даних тільки до 10 Мбіт/с. На відміну від попередніх двох, відповідає вимогам стандарту IEEE 802.3. Також дотепер зустрічається в телефонних мережах.
CAT4 — кабель складається з 4-х скручених пар, використовувався в мережах token ring, 10BASE-T, 10BASE-T4, швидкість передачі даних не перевищує 16 Мбіт/с, зараз не використовується.
САТ5 — 4-парний кабель, це і є, те, що звичайно називають кабель "вита пара", завдяки високій швидкості передачі, до 100 Мбіт/с при використанні 2 пар і до 1000 Мбіт/с, при використанні 4 пар, є найпоширенішим мережним носієм, що використовується в комп'ютерних мережах дотепер. При прокладці нових мережах користуються дещо вдосконаленим кабелем CAT5e, який краще пропускає високочастотні сигнали.
CAT6 — застосовується в мережах Fast Ethernet і Gigabit Ethernet, складається з 4 пар провідників і здатний передавати дані на швидкості до 10000 Мбіт/с.
Доданий в стандарт в червні 2002 року, пропускає сигнали частотою до 200МГц. Існує категорія CAT6е, в якій збільшена частота сигналу, що пропускається, до 500МГц. За даними IEEE 70 % встановлених мереж в 2004 році, використовували кабель категорії CAT6, проте можливо це просто дань моді, оскільки кабель CAT5 і CAT5e цілком справляється в мережах 10GBASE-T
CAT7 — Специфікація на даний тип кабелю затверджена міжнародним стандартом ISO 11801, швидкість передачі даних до 10000 Мбіт/с, частота сигналу, що пропускається, до 600—700 Мгц. Кабель цієї категорії екранований наступним чином: загальний екран (обгортка) та екрани (обгортки) навколо кожної пари проводів. Кабелі категорії Cat7 є не UTP а S/FTP (Screened Fully Shielded Twisted Pair), тобто екранованим кабелем повністю екранованої витої пари.
Застосування
Вита пара широко застосовується в мережних технологіях і комунікаціях, зараз кабелем категорії 6, в багатьох місцях замінюють коаксіальний кабель. Незважаючи на велику захищеність екранованої витої пари, вона не отримала широкого поширення через складність в установці — потрібне заземлення і кабель, в порівнянні з неекранованою витою парою жорсткіший.
Коаксіальний кабель [від лат. со (cum) — сумісно та axis — ось]— електричний кабель із співвісними провідниками. Застосовується для передачі електричних сигналів в лініях телекомунікації, в антенно-фідерних пристроях радіоелектронної і телевізійної апаратури, між блоками радіотехнічної апаратури і т.д.
Принцип дії
Електромагнитне поле коаксіального кабелю зосереджене в просторі між провідниками струму, тобто зовнішнього поля немає, і тому втрати на випромінювання в навколишній до коаксіального кабеля простір практично відсутні. Оскільки зовнішній провідник одночасно служить електромагнітним екраном, що захищає електричне коло струму від впливів ззовні, коаксіальний кабель має високий завадозахист і має відносно малі втрати енергії сигналів, що передаються. Для радіоприйому використовується, як правило, кабель, що має хвильовий опір 50 Ом.
Конструкція
Сучасний кабель складається з центрального провідника, оточеного шаром діелектрика, зовнішня поверхня якого покрита обплетенням або фольгою (другим провідником) і захисною оболонкою з пластику, що захищає кабель від дії навколишнього середовища.