Неэкранированная витая пара

Кабель на основе неэкранированной витой пары (unshielded twisted pair, UTP используется чаще других сетевых кабелей, поскольку он относительно не дорогой и прост в установке. Этот кабель состоит из пар проводов в защитной изоляции, причем экранирование между изолированными скрученным проводами и оболочкой кабеля отсутствует. Как и в экранированной витай паре, скрутка пар проводников помогает увеличить защищенность передаваемого сигнала от помех. Для уменьшения радио- и электромагнитных помех в сетевое оборудование встраивается электрическое устройство, называемое фильтром передающей среды, однако несмотря на это, неэкранированная витая пара остается плохо защищенном.

Неэкранированная витая пара определена в особом стандарте - Electronic Industries Association and the Telecommunications Industries Association (EIA/TIA) 568 Commercial Building Wiring Standart. EIA/TIA 568 — на основе UTP — устанавливает стандарты для различных случаев, гарантируя единообразие продукции. Эти стандарты включают несколько категорий UTP.

Часто неэкранированную витую пару называют кабелем 10BaseT. Это означает, что этот кабель имеет максимальную скорость передачи, равной 10 Мбит/с (хотя для некоторых методов передачи данных реальная скорее может составлять 16 Мбит/с), в нем используется узкополосная передача, и он представляет собой витую пару (twisted pair). Такой вариант витой пары также называется кабелем Категории 3. Витая пара Категории 4 имеет максимальную скорость передачи, равную 20 Мбит/с, Категория 5 обеспечивает скорость 100 Мбит/с, а Категории 5е и 6 могут работать со скоростью 1000 Мбит/с.

В табл. 4 перечислены часто используемые категории витой пары, определенные ассоциациями EIA/TIA для работы в сетях Ethernet. В табл. 5 перечислены типы витых пар для сетей с маркерным кольцом. Обычно неэкранированная пара используется чаше экранированной, поскольку она имеет меньше точек отказа, у нее нет экрана, который может порваться, а разъемы и настенные розетки не требуют экранирования. Кроме того, хотя правильное заземление оборудования важно и для неэкранированной витой пары, оно не так сильно отражается на качестве сигнала, как в случае экранированной пары.

Таблица 4. Стандарты на витые пары, используемые в сетях Ethernet

Витая пара	Экранирование	Максимальная скорость передачи данных
IBM Type 1A	Экранированная	4 Мбит/с
IBM Type 2A	Экранированная	4 Мбит/с
Category 3	Неэкранированная	16 Мбит/с
Category 4	Неэкранированная	20 Мбит/с
Category 5	Неэкранированная	100 Мбит/с
Category 5e	Неэкранированная	1000 Мбит/с (для гарантированной работы в среде Gigabit Ethernet)
Category 6	Неэкранированная	1000 Мбит/с (для гарантированной работы в среде Gigabit Ethernet)

Таблица 5. Витые пары, применяемые в сетях с маркерным кольцом

Тип кабеля	Описание
Туре 1 и 1А	Кабель на основе экранированной витой пары, состоящей из двух пар проводов калибра AWG-22, окруженных сетчатым экраном, используемый для прокладки в кабелепроводах, на стенах и в монтажных коробах
Туре 2 и 2А	То же, что и для типа 1; однако для задач телефонии поверх экрана добавляются четыре пары из проводов калибра AWG-22– AWG-26
Туре 3	Неэкранированные четыре пары из проводов калибра AWG-22– AWG-24; уступающие по характеристикам типам 1 и 2 из-за меньшей устойчивости к радио- и электромагнитным помехам
Туре5	Оптоволоконный кабель с жилой 62,5/125 или 100/140 микрон, применяемый в первую очередь для кольцевых магистралей
Туре 6 и 6А	Экранированные витые пары из проводов калибра AWG-26, используемые в качестве кросс-кабелей и для кабелей сетевых адаптеров сетей с маркерным кольцом
Туре 8	Экранированные витые пары из проводов калибра AWG-26 с пластиковым защитным коробом для монтажа на полу в тех случаях» когда кабель нельзя пустить по стенам
Туре 9	Экранированная витая пара из проводов калибра AWG-26 в оболочке

Спецификация AWG (American Wire Gauge) определяет диаметр провода. Чем выше число AWG, тем меньше диаметр провода. Провода, используемые в экранированных и неэкранированных витых парах для локальных сетей и телефонии, обычно представляют собой одножильный медный провод калибра AWG-22–AWG-26 (провод AWG-26 имеет меньший диаметр, чем провод AWG-22). Если витая пара имеет сравнительно большую длину, то меньшее затухание обеспечивает провод с большим диаметром, например, AWG-22.

Витые пары Категории 5е и Категории 6 часто применяются в новых кабельных системах, поскольку они обеспечивают высокую скорость передачи данных – до 1000 Мбит/с.

В табл. 6, 7 и 8 перечислены характеристики витых пар, используемых в сетях Ethernet (10 Мбит/с) и маркерных кольцах, в таблице 9 — Ethernet (100 Мбит/с) Gigabit Ethernet.

Таблица 6. Параметры неэкранированной витой пары 10baseT при использовании в сетях Ethernet

Параметр	Спецификация Ethernet
Максимальная длина сегмента	100 м
Максимальное количество узлов в сегменте	2 узла
Минимальное расстояние между узлами	3 м
Максимальное количество сегментов
Максимальное количество сегментов с узлами
Максимальное количество концентраторов, связанных в цепочку
Импеданс	100 Ом

Таблица 7. Параметры экранированной витой пары10ВавеТ при использовании в сетях Ethernet

Параметр	Спецификация Ethernet
Максимальная длина сегмента	100 м
Максимальное количество узлов в сегменте	2 узла
Минимальное расстояние между узлами	3 м
Максимальное количество сегментов
Максимальное количество сегментов с узлами
Максимальное количество концентраторов, связанных в цепочку
Импеданс	150 Ом

Таблица 8. Параметры маркерного кольца

Параметр	Спецификация Token Ring
Количество узлов, подключенных к одному модулю множественного доступа (MAU)	От 8 до 1 6
Максимальная длина сегмента для кабеля Туре 1 при использовании только одного модуля MAU	300 м
Максимальная длина сегмента для других типов кабеля	STP: 100 м UTP: 45,5 м Оптоволокно: 100 м
Максимальное количество модулей MAU во всем кольце	От 1 2 до 33 (см. главу 4)
Максимальное количество узлов во всем кольце
Максимальное количество узлов в кольце с кабелем ТуреЗ

Современные высокоскоростные сети требуют, чтобы кабельная инфраструктура соответствовала как минимум характеристикам Категории 5.

Таблица 9. Различия в категориях кабеля

Харак-ка	Категория 5	Категория 5е	Категория 6	Категория 7
Тестовая частота	100 МГц	100 МГц	200 МГц	600 МГц
Совместимость с RJ-45	Да	Да	Да	Нет

В дальнейшем, если не будет отдельно оговорено, под витой парой будет пониматься витая пара пятой категории. Неэкранированная витая пара имеет волновое сопротивление 100 Ом (стандарт ISO 11801 допускает также 120 Ом). Неэкранированная витая пара подключается к сетевой карте через разъем, напоминающий телефонный. Внешне вид кабеля приведен ниже.

Кабель позволяет соединять напрямую только два компьютера, поэтому в сетях построенных на витой паре преобладает топология типа "звезда" (см. далее в лекциях), когда каждый из компьютеров, при помощи своего кабеля подключен напрямую к дополнительному сетевому устройству - концентратору (hub), который и обеспечивает взаимодействие между компьютерами в сети. Таким образом, при повреждении кабеля, сеть продолжит функционировать, а исчезнет связь только с одним компьютером, что легко диагностируется и устраняется. С другой стороны, при повреждении концентратора сеть станет недоступной для всех компьютеров, подключенных к нему.

Дата добавления: 2013-12-14