POSTAVLJANJE KABLOVA U LAN-OVIMA

Komponente svake LAN mreže (serveri, radne stanice, pisači, crtači...) moraju biti fizički povezane kablovima. Postoji mnogo rješenja vezanih za postavljanje kablova u LAN-ovima. Cijena, namjena LAN-a, moguća brzina prenosa, isplativost, mogućnost fizičkog proširenja LAN-a – sve su to faktori koji utiču na odabir načina postavljanja kablova u LAN-u, tako da ne postoji "pravo" niti "pogrešno" rješenje. Tri osnovna tipa kablova koji se koriste u LAN-ovima su: 

-          parični kabl (twisted-pair cable)

-          koaksijalni kabl (coaxial cable)

-          optički kabl (fiber-optic cable) 

Parični kabl

Parični kabl je najjeftinije rješenje i jednostavno se postavlja. Sastoji se od dvije parice, a svaka od njih se sastoji od dva međusobno isprepletena vodiča, što smanjuje interferenciju iz okoline. Postoji više tipova i standardnih dimenzija paričnih vodiča (gauge). Npr. tip AWG (American Wire Gauge) se zasniva na promjeru parice: 26-gauge vodič ima promjer od 0,4 mm, a često su u upotrebi 22-gauge ili 24-gauge. 

Slika 3: Parični kabl (dvije parice)

Parični kabl se sastoji od dvije ili više parica (2 – 3000 parica). Mnogi LAN-ovi koriste 25-paričnu izvedbu.

Postoje UTP cable (Unshielded Twisted Pair cable – neoklopljeni parični kabl) i STP (Shielded Twisted Pair cable – oklopljeni parični kabl). UTP je, u stvari, telefonski kabl. STP pruža kvalitetniji prenos podataka, jer je otporniji na interferenciju iz okoline.

Osnovni nedostaci ovih kablova su ograničen domet (do 300 m) i osjetljivost na električnu interferenciju.

Prve brzine prenosa paričnim kablovima iznosile su oko 1Mb/s (1 milion bita pa sekundi), a danas postoji industrijski standard 10BaseT koji omogućava brzinu prenosa od 10 Mb/s. 

            Koaksijalni kabl

Slično paričnom kablu, jednostavno se postavlja. Sastoji se od bakrenog vodiča okruženog izolacijom. Vanjski omotač od bakra ili aluminijuma djeluje kao vodič i električna zaštita. 

Slika 4: Koaksijalni kabl

Koaksijalni kabl se često upotrebljava u prenosu signala kablovske televizije. Postoje dvije vrste koaksijalnih kablova: koaksijalni kabl za prenos u osnovnom pojasu (baseband coaxial cable) i širokopojasni koaksijalni kabl (broadband coaxial cable).  

Koaksijalni kabl za prenos u osnovnom pojasu ima samo jedan kanal. U jednom trenutku se prenosi samo jedna informacija, serijski, bit po bit, ali velikom brzinom. Središnji vodič je okružen bakarnim omotačem i ukupan promjer kabla je 95 mm. Brzine penosa se kreću od 10 do 80 Mb/s.

Zbog ograničenog prenosa podataka u jednom smjeru, nije pogodan za prenos kompleksnih, integrisanih signala, poput govornih i video signala. Osnovne prednosti su cijena, brzina, lakoća fizičkog povezivanja, spajanja ili otpajanja radne stanice bez remećenja rada mreže. Najveća preporučljiva udaljenost prenosa za ovu vrstu kablova je do 3 km ali se 500 m ne prekoračuje u intenzivno korištenim mrežama.

Širokopojasni koaksijalni kabl ima mogućnost prenosa nekoliko različitih signala koji se odašilju na različitim frekvencijama. Najveća im je upotreba u prenosu signala kablovske televizije.

Širokopojasni sistemi mogu koristiti jedan kabl (single cable) sa dvosmjernim pojačalima ili dva (dual-broadband) odvojena kabla. U oba se slučaja signali nosioca (carrier) šalju u glavni čvor (headend) a odatle svim tačkama u mreži.

Ako se radi o jednom kablu (single cable) onda se radi frekvencijska podjela da bi se ostvario prenos u oba smjera (dolazni i odlazni signal). Često se koriste kanali širine 6 MHz u svakom smjeru. Obično je predviđeno 364 MHz za slanje signala (56 kanala; 6 MHz po kanalu) i 25 MHz za povratne signale (4 kanala; 6 MHz po kanalu), u suprotnom smjeru od onog u kom se šalju.

Kod dvostrukih širokopojasnih kablova (dual-broadband) se koristi jedan kabl za prenos prema glavnom čvoru i jedan kabl za prenos u suprotnom smjeru. Svakom smjeru je dostupan čitav raspon frekvencija. Ovim načinom kabliranja formira se dvosmjerni prenosni put. Ako je širina jednog kanala 6 MHz, a imamo na raspolaganju pojas od 300 MHz, to znači da imamo 50 kanala sa brzinom prenosa od 5 Mb/s. Pristup s dvostrukim kablom je skuplji ali daje dva puta više kanala u odnosu na rješenje s jednim kablom. Dolaznim pojasom (inbound band) dolaze podaci od mrežnih čvorova (network's nodes – radnih stanica) prema glavnom čvoru koji ima ulogu uređaja za translaciju kanala i emitovanje podataka na mrežu (broadcasting). Odlaznim pojasom (outbound band) šalju se podaci od glavnog čvora prema mrežnim čvorovima.

Slika 5: Konfiguracija mreže s dvostrukim širokopojasnim kablom

Optički kabl

Optički kablovi (fiber-optic cable) predstavljaju najveći napredak u razvoju LAN-ova. Imuni su na elektromagnetnu interferenciju interferenciju, pružaju mogućnost slanja podataka na udaljenosti od nekoliko kilometara bez značajnih gubitaka u prenosu. Optički kabl se sastoji od tankog vlakna od čistog stakla koje čini jezgru, i od njegovog omotača ili košuljice (cladding) koje se također sastoji od stakla, ali čiji je indeks loma niži od indeksa loma jezgra. Odašiljač signala u optičkoj mreži je laser ili LED dioda (Light Emitting Diode). Optički ponavljači (optical repeaters) se postavljaju na optičkim vodovima u cilju pojačanja signala, kako bi signal do odredišta stigao u punoj snazi. Na mjestu prijema, svjetlosni signal se pretvara u digitalni ili analogni pomoću fotodiode.

Moguće je koristiti jednomodna (monomode fiber) ili višemodna vlakna (multimode fiber), a promjena indeksa loma između jezgre i omotača može biti diskretna (step-index) ili postepena (graded-index). Pri postupnoj promjeni, index loma se postupno mijenja od sredine vlakna ka vanjskom rubu omotača, dok pri diskretnoj promjeni jezgra posjeduje jedan a omotač drugi, niži indeks loma.

Slika 6: Optički kabl

Jednomodno vlakno ostvaruje veliku širinu pojasa prenosa (bandwidth), ali je zbog veoma tanke i osjetljive jegre teško vršiti fizičko povezivanje, bez jakog tehničkog iskustva i posebne opreme. Jednomodna vlakna, umjesto LED diode koriste znatno skuplji laserski izvor svjetlosti.

Višemodno vlakno ima manju širinu prenosnog pojasa, ali dopušta jednostavnije povezivanje. Višemodni kablovi u LAN-ovima mogu imati od 2 do 24 vlakna. Svako je vlakno predviđeno za prenos podataka u jednom smjeru. Za prenos u oba smjera bila bi potrebna dva vlakna.

Američki nacionalni institut za standardizaciju (American National Standards Institute – ANSI) je uspostavio standard za fizički sloj ovisan o mediju (physical media-dependant – PMD) sučelja podataka prenošenih optičkim vlaknom (fiber data distributed interface – FDDI) kako bi se ostvarila brzina prenosa od 100 Mb/s. Moguće su i brzine prenosa od 1 Gb/s.

Postavljanje optičkih kablova pri formiranju LAN-a danas je preskupo. Ali ako na prostoru gdje se želi postaviti LAN postoje veliki problemi sa elektromagnetnom interferencijom, ako je potrebna potpuna sigurnost mreže ili prenos na udaljenosti od nekoliko kilometara, onda je optičko kabliranje jedino i pravo rješenje.

NAUČNICI OBORILI BRZINSKI REKORD INTERNETA!

Petak, 07.03.2003. (izvor: http://www.cnn.com)

Naučnici u Stanford linearnom akceleratoru su koristeći kablove sa optičkim vlaknima uspjeli transportovati 6,7 gigabajta podataka (otprilike veličine dva DVD filma) na udaljenost od 6800 milja (preko 8000 km) za manje od minutu!

Podaci su bili nekompresovani i poslati su uz propusost od 923 Mbit/s za 58 s iz Sunnyvalea (California) u Amsterdam (Holandija). Ovaj prenos je oko 3500 hiljada puta brži od obične širokopojasne internet konekcije. Podaci su prvo poslani u Chicago, a potom odaslani u Amsterdam - sve za manje od minutu!

Harvey Newman, California Institute of Technology: "Sada se može reći da ograničenje napretku neće predstavljati brzina interneta, već brzina vašeg računara."

U slučajevima gdje je komplikovano ili neisplativo postaviti fizičku vezu (kablove) između radnih stanica, npr. usljed stalnog pomjeranja radnih stanica i slično, radne stanice su opremljene karticama – odašiljačima. Tako se šalju mikrotalasni signali ostalim radnim stanicama koje posjeduju istu opremu. Takva rješenja se nazivaju bežičnim (wireless) mrežama.