Стандартні сегменти Ethernet

11. Лекція: Стандартні сегменти Ethernet

В цій лекції мовиться про стандартні сегменти мережі Ethernet, їх топологиях, апаратурі, кабелях, роз'ємах, трансиверах, репітерах, про достоїнства і недоліки.

Як вже наголошувалося, існує декілька стандартних сегментів мережі Ethernet/Fast Ethernet. Кожен з них має свої переваги і недоліки, області застосування. При встановленні мережі необхідно зробити обгрунтований вибір устаткування, з тим щоб потім не довелося витрачати значні суми на його заміну.

Апаратура 10BASE5

Стандарт 10BASE5 визначає сегмент Ethernet на основі товстого коаксіального кабелю з топологією шина завдовжки до 500 метрів.

Товстий коаксіальний кабель – це класичний тип кабелю, який використовувався в мережі Ethernet із самого початку. В даний час він не так широко застосовується, хоча і забезпечує максимальну протяжність мережі з топологією шина. Це пов'язано в першу чергу з великими труднощами монтажу апаратури і порівняно високою її вартістю.

Товстим коаксіальним кабелем є 50-омний кабель діаметром близько 1 сантиметра і відрізняється високою жорсткістю. Він має два основні типи оболонки: стандартна PVC жовтого кольору (наприклад, кабель Belden 9880) і тефлонова Teflon оранжево-коричневого кольору (наприклад, кабель Belden 89880). Широко поширений товстий кабель типу RG-11, інший тип – RG-8 (відмінність полягає в тому, що у RG-11 посріблена центральна жила). Діаметр центральної жили – близько 2 мм. Товстий кабель – це найдорожче середовище передачі (приблизно втричі дорожче, ніж інші типи). Проте, товстий кабель володіє кращою перешкодостійкістю, меншим загасанням і високою механічною міцністю.

За стандартом до одного сегменту (завдовжки до 500 метрів) допустиме підключення не більше 100 абонентів. Відстані між точками їх підключення не повинно бути менше, ніж 2,5 метра, інакше виникають спотворення передаваних сигналів. Для зручності користувача на оболонку кабелю часто наносяться чорні смужки через кожних 2,5 метра.

Апаратні засоби 10BASE5 представлені на рис. 11.1. Вони включають кабель, роз'єми, термиіатори, трансівери і трансиверні кабелі. Трансівером є активний приймач з детектором колізій і високовольтною (до 5 кВ) гальванічною розв'язкою. Крім того, в трансівері передбачений захист від тривалої передачі (jabber), докладніше ця функція буде розглянута в наступному розділі. Трансівер може мати світлодіодні індикатори живлення, передачі, прийому і наявності колізій.

Мал. 11.1. Апаратура 10BASE5

Для з'єднання шматків товстого коаксіального кабелю між собою, а також термінаторів з таким кабелем використовуються роз'єми N-типу, установка яких досить складна і вимагає спеціальних інструментів (інакше можливі спотворення сигналів на стиках). Два роз'єми N-типа для збільшення довжини кабелю можуть з'єднуватися за допомогою Barrel-коннекторов.

При виконанні сегменту мережі на базі товстого кабелю бажано використовувати один шматок кабелю або брати всі його шматки з однієї партії одного виробника. Інакше на стиках різнорідних кабелів можуть бути спотворення сигналів. Якщо кабель сегменту утворюється з декількох шматків, то з метою зниження віддзеркалень сигналу рекомендується застосовувати шматки завдовжки 23,4 метра, 70,2 метра і 117 метрів (з похибкою 0,5 метра). Ніяких відгалужень і розгалужень товстого кабелю не допускаються.

На обох кінцях кабелю сегменту повинні бути встановлені 50-омні термінатори N-типу, один (і лише один) з яких треба заземлити.

Товстий кабель ніколи не підводять безпосередньо до комп'ютера мережі, це складно і незручно для використання, оскільки комп'ютери не можна буде перемістити. Його прокладають по стіні або по підлозі приміщення. Для приєднання мережевих адаптерів до товстого кабелю служать спеціальні трансівери (див. рис. 11.2).

Мал. 11.2. Під'єднування адаптера до товстого кабелю

Трансівер (MAU, Medium Attachment Unit – пристрій приєднання до середовища) встановлюється безпосередньо на товстому кабелі і зв'язується з адаптером трансіверным кабелем.

Для приєднання трансіверів до товстого кабелю найчастіше використовуються спеціальні сполучні пристрої, запропоновані корпорацією AMP, які не вимагають розрізання кабелю в точці приєднання, а просто проколюють оболонку і ізоляцію кабелю і забезпечують механічне і електричне з'єднання як з обплетенням, так і з центральною жилою кабелю. Вони носять назви "вампірів". Інший тип з'єднувача вимагає розрізання кабелю і установки на обидва кінці роз'ємів, тому він набагато менш популярний.

Трансіверний кабель - гнучкий багатопровідний кабель діаметром близько 1 см, що містить чотири екрановані виті пари. Довжина звичайного трансіверного кабелю може досягати 50 метрів, а тоншого і гнучкішого офісного варіанту—12,5 метрів, тобто забезпечується достатня свобода переміщення комп'ютерів. На кінцях трансіверного кабелю встановлюються 15-контактні роз'єми (DIX-роз’єми типу "вилка", DB-15P). Трансіверний кабель називається також AUI кабелем (Attachment Unit Interface) або Drop кабелем, спусковим кабелем, а його роз'єми – AUI роз'ємами. Трансівер працює від внутрішнього джерела живлення комп'ютера і повинен споживати струм не більше 0,5 А від джерела +12 У.

Мережевий адаптер, що працює з товстим кабелем, повинен мати зовнішній 15-контактний AUI-роз’єм (роз'єм DIX типу "розетка", DB-15S). Призначення контактів цього роз'єму приведене в табл. 11.1.

Таблиця 11.1. Призначення контактів AUI роз'єму DB15
Контакт	Призначення
1	CD екран
2	CD+
3	TX+
4	RX екран
5	RX+
6	Земля
7	Не використовується
8	Не використовується
9	CD-
10	TX-
11	TX екран
12	RX-
13	Живлення (+ 12 В)
14	Екран живлення
15	Не використовується

Для зв'язку використовуються три виті екрановані пари проводів, що служать для передачі трьох диференціальних сигналів:

передавана адаптером в мережу інформація (TX+,TX- і TX екран);
що приймається з мережі в адаптер інформація (RX+, RX- і RX екран);
сигнал наявності колізії з трансівера в адаптер (CD+, CD- і CD екран).

Дріт живлення також екранується для зменшення впливу зовнішніх наведень. Гальванічна розв'язка в даному випадку здійснюється усередині трансівера. Напруга ізоляції між абонентами складає до 5 кіловольт.

Якщо в структурі мережевого адаптера передбачено перемикання (тумблерами або перемичками) "Ethernet – Cheapernet", треба перемкнути його в режим "Ethernet" (тобто 10BASE5). Адже саме сегмент 10BASE5 вважається початковим стандартним типом Ethernet.

Схема з'єднання комп'ютерів сегменту мережі на товстому кабелі показана на рис. 11.3.

Мал. 11.3. З'єднання комп'ютерів мережі товстим кабелем

Максимальна кількість сегментів при реалізації всієї мережі тільки на товстому коаксіальному кабелі не повинна перевищувати п'яти (загальна довжина мережі – 2,5 кілометра). Відповідно для з'єднання п'яти сегментів буде потрібно чотири репітери. При цьому повинне застосовуватися так зване правило "5-4-3", тобто не більше 5 сегментів, не більше 4 репітерів і не більше 3 сегментів, до яких можуть бути приєднані комп'ютери (рис. 11.4).

Мал. 11.4. З'єднання сегментів 10BASE5 за правилом "5-4-3"

Мінімальний набір устаткування для односегментної мережі на товстому кабелі включає наступні елементи:

мережеві адаптери (по числу об'єднуваних в мережу комп'ютерів) з AUI роз'ємами;
товстий кабель з роз'ємами N-типу на кінцях, загальна довжина якого достатня для об'єднання всіх комп'ютерів мережі;
трансіверні кабелі з 15-контактними роз'ємами AUI на кінцях завдовжки від комп'ютера до товстого кабелю (по кількості мережевих адаптерів);
трансівери (по кількості мережевих адаптерів);
два Barrel-коннектора N-типа для приєднання терминаторов на кінцях кабелю;
один N-терминатор без заземлення;
один N-терминатор із заземленням.

В даний час апаратура 10BASE-5 практично не використовується, але в деяких випадках вона ще застосовується для організації базової (Backbone) мережі. Частка мережевих адаптерів з AUI роз'ємами зараз не перевищує 5%.

Апаратура 10BASE2

Стандарт 10BASE2 визначає сегмент Ethernet на основі тонкого коаксіального кабелю з топологією шина завдовжки до 185 метрів (тобто близько 200 метрів, на це вказує цифра 2 в назві сегменту). Даний тип сегменту з'явився пізніше, ніж сегмент 10BASE5, як зручніша і дешевша альтернатива класичному варіанту Ethernet.

Тонкий коаксіальний кабель відрізняється від товстого удвічі меншим діаметром (близько 5 мм), значно більшою гнучкістю, зручністю монтажу, вартістю (приблизно у три рази дешевше товстого). Не дивно, що мережі на його основі набули набагато більшого поширення. Тонкий кабель, як і товстий, має хвильовий опір 50 Ом і вимагає такого ж 50-омного крайового узгодження. Якщо товстий кабель обов'язково повинен бути надійно закріплений, наприклад, на стіні або на підлозі приміщення, то тонкий кабель цілком може бути прокладений навісним монтажем, що дозволяє досить просто переміщати комп'ютери в межах приміщення.

Найбільшим недоліком тонкого кабелю є менша допустима довжина сегменту (до 185 метрів). Іноді виробники мережевих адаптерів вказують допустиму довжину сегменту 200 або навіть 300 метрів. У останньому випадку може виявитись, що такі мережеві адаптери не здатні зв'язуватися з адаптерами інших виробників, оскільки використовують нестандартні рівні сигналів. Найбільш поширений тип тонкого коаксіального кабелю – це RG-58 A/U. Його електричні параметри (згасання, перешкодозахист) гірші, ніж у товстого кабелю, що і визначає меншу допустиму довжину сегменту.

Апаратура для роботи з тонким кабелем (рис. 11.5) набагато простіша, ніж у разі товстого кабелю. Крім мережевих адаптерів потрібні тільки кабелі відповідної довжини, роз'єми, Т-конектори (трійники) і термінатори (один із заземленням).

Мал. 11.5. Апаратура 10BASE2

Між кожною парою абонентів прокладається окремий шматок кабелю з двома байонетними роз'ємами типу BNC на кінцях. Мінімальна довжина шматка кабелю (мінімальна відстань між абонентами) -0,5 метра. Загальна кількість абонентів на одному сегменті не повинна перевищувати 30.

Допускається, хоча і не рекомендується з'єднання шматків кабелю між собою за допомогою BNC I-конекторів (Barrel-конекторів). Роз'єми на кабель можуть припаюватися, але частіше встановлюються за допомогою спеціального обтискового інструменту, причому треба стежити, щоб обтисковий інструмент відповідав марці вибраного роз'єму.

На платі адаптера повинен знаходитися BNC-роз’єм, до якого приєднується BNC T-конектор, що зв'язує плату з двома шматками кабелю (рис. 11.6). Гальванічну розв'язку здійснює сам адаптер, напруга ізоляції складає 100—150 вольт, що значно менше, ніж у разі товстого кабелю. Металевий корпус BNC-роз’єма гальванічно розв'язаний з корпусом комп'ютера. Сполучати їх не можна.

Мал. 11.6. Приєднання адаптера до тонкого коаксіального кабелю

Якщо в структурі мережевого адаптера передбачено перемикання режимів (тумблерами або перемичками) "Ethernet – Cheapernet", треба перемкнути адаптер в режим "Cheapernet" (це поширена назва сегменту 10BASE2 взагалі і тонкого коаксіального кабелю зокрема).

В принципі допускається включити між роз'ємом адаптера і BNC T-конектором відрізок кабелю і розташувати весь сполучний вузол (Т-коннектор і два BNC роз'єму) подалі від адаптера і комп'ютера. Але стандарт визначає, що довжина такого вкладеного відрізання кабелю не повинна перевищувати 4 див. Навряд чи кабель такої невеликої довжини що-небудь дасть, тому краще все-таки виконувати з'єднання саме так, як показано на рис. 11.6.

Приклад з'єднання комп'ютерів в мережу за допомогою тонкого кабелю показаний на рис. 11.7. Тут, як і у разі товстого кабелю (10BASE5), реалізується стандартна топологія шина. На кінцях кабелю (на роз'єми крайніх адаптерів) включаються 50-омні термінатори, один (і лише один) з яких необхідно заземлити.

Мал. 11.7. З'єднання комп'ютерів мережі тонким кабелем

Слід зазначити, що роз'єми вітчизняного виробництва типу СР-50 підходять для з'єднання з імпортними роз'ємами BNC. Проте зовсім невелика відмінність в розмірах цих роз'ємів приводить до того, що їх з'єднання вимагає значних фізичних зусиль, небезпечних для цілості адаптера, так що краще все-таки дотримуватися одного типу роз'ємів.

При необхідності збільшення довжини мережі можна використовувати репітери (рис. 11.8) Якщо вся мережа виконується на тонкому кабелі, то, згідно стандарту, кількість сегментів не повинна перевищувати п'яти (таким чином, загальна довжина мережі складе 925 метрів, буде потрібно чотири репітери). Як і у разі 10BASE5, необхідно дотримувати правило "5-4-3", тобто тільки на трьох сегментах можуть розташовуватися комп'ютери. До одного сегменту може підключатися до 30 абонентів, включаючи і репітери.

Мал. 11.8. Об'єднання сегментів 10BASE2 за допомогою репітерів

Мінімальний набір устаткування для односегментної мережі на тонкому кабелі повинен включати наступні елементи:

мережеві адаптери (по числу об'єднуваних в мережу комп'ютерів);
відрізки кабелю з BNC-роз’ємами на обох кінцях, загальна довжина яких достатня для об'єднання всіх комп'ютерів;
BNC Т-конектори (по числу мережевих адаптерів);
один BNC термінатор без заземлення;
один BNC термінатор із заземленням.

Якщо мережа створюється з декількох сегментів з використанням репітерів і концентраторів, то треба враховувати, що деякі концентратори мають вбудовані 50-омніе терминатори (іноді – що відключаються), що спрощує проблеми узгодження. Якщо ж таких вбудованих термінаторів немає, то треба використовувати зовнішні термінатори на кожному кінці сегменту, і тоді перерахована апаратура буде потрібна для кожного сегменту.

В принципі, реалізація якогось сегменту мережі на базі відрізань кабелів різного типу (товстого і тонкого) можлива. В цьому випадку для розрахунку допустимої довжини сегменту кабелю рекомендується користуватися наступним співвідношенням:

(3,28 x Lтн) + Lтл < 500 м

де Lтн і Lтл – відповідно довжина тонкого і товстого кабелю. Але краще все-таки використовувати точний розрахунок працездатності мережі, який описаний в розділі 10.

До недавнього часу апаратура 10BASE2 була найпопулярнішою. Кабелі, роз'єми, адаптери для неї випускалися найбільшою кількістю виробників, що призводило до регулярного зниження цін. Але зараз її все більше витісняє 10BASE-T, деколи абсолютно невиправдано, адже для невеликих мереж Ethernet сегмент 10BASE2 зазвичай є дешевшим і зручнішим рішенням. Правда, 10BASE2 не має таких можливостей модернізації, як 10BASE-T.

Апаратура 10BASE-T

Стандарт 10BASE-T визначає сегмент Ethernet на основі неекранованих витих пар (UTP) категорії 3 і вище з топологією пасивна зірка (Twisted-Pair Ethernet). Це найпізніший стандарт Ethernet на основі електричного кабелю (розвивається з 1990 року). Він вважається перспективним, і практично витіснив сегменти 10BASE5 і 10BASE2.

Даний тип сегменту Ethernet має всі переваги і недоліки пасивної зірки.

З одного боку, він помітно дорожчий за шинний сегмент 10BASE2, оскільки вимагає обов'язкового застосування концентратора (хаба). Сумарна кількість кабелю, необхідного для об'єднання такої ж кількості комп'ютерів, виявляється значно більше, ніж у разі шини. З іншого боку, обрив кабелю не приводить до відмови всієї мережі, монтаж, а також діагностика несправності мережі простіша. Крім того, важливо і те, що до кожного комп'ютера підводиться один кабель, а не два, як у разі 10BASE2, не потрібно застосовувати також зовнішні термінатори і заземляти мережу.

Проте головна перевага 10BASE-T в тому, що тільки даний стандарт завдяки використанню передачі "крапка-крапка" дозволяє виконати плавний переклад мережі Ethernet в мережу Fast Ethernet. Докладніше про це – в кінці даного розділу.

У сегменті 10BASE-T передача сигналів здійснюється по двох витих парах проводів, кожна з яких передає тільки в один бік (одна пара – передавальна, інша – що приймає). Кабелем, що містить такі подвійні виті пари, кожен з абонентів мережі приєднується до концентратора (хаба), використання якого в даному випадку на відміну від розглянутих раніше обов'язково. Концентратор проводить змішення сигналів від абонентів для реалізації методу доступу CSMA/CD, тобто в даному випадку реалізується топологія пасивна зірка (рис. 11.9), яка, як вже наголошувалося, рівноцінна топології шина.

Використання двох зустрічно направлених витих пар спрощує завдання детектування колізій. Колізія детектується тоді, коли є вхідний сигнал під час передачі.

Мал. 11.9. Підключення абонентів 10BASE-T за допомогою витої пари

Можливе з'єднання декількох концентраторів між собою для отримання деревовидної структури. Кожен концентратор крім звичайних портів для приєднання абонентів містить порт розширення "UpLink", який служить для приєднання до концентратора більш високого рівня. Але концентратори можуть з'єднуватися між собою і через звичайні порти (рис. 11.10). Загальне правило вибору конфігурації в даному випадку виглядає так: між двома абонентами не може бути більше чотирьох концентраторів.

Мал. 11.10. З'єднання абонентів 10BASE-T за допомогою концентраторів

Гальванічна розв'язка здійснюється апаратурою адаптерів і має типову напругу ізоляції 100 В, що відповідає параметрам 10BASE2.

Довжина сполучного кабелю між адаптером і концентратором не повинна перевищувати 100 метрів (мінімальна довжина – 2,5 м), що часто накладає істотні обмеження на розміщення комп'ютерів. Кабель застосовується гнучкий, діаметром близько 6 мм. З чотирьох витих пар, що входять в кабель, використовуються тільки дві. Найбільш поширений тип кабелю – це кабель EIA/TIA категорії 3. Але в даний час рекомендується використовувати якісніший кабель категорії 5 (або навіть вище), який дозволяє без проблем переходити на Fast Ethernet. Популярний кабель AWG 22-26.

Кабелі приєднуються до адаптера і до концентратора 8-контактними роз'ємами типу RJ-45 (рис. 11.11), зовні схожими на звичайні телефонні роз'єми, в яких використовуються тільки чотири контакти. Призначення контактів роз'єму приведене в табл. 11.2. Дроти передавальної пари позначені TX+ і TX-, а приймальної пари – RX+ і RX-.

Монтаж і обслуговування неекранованих кабелів з витими парами (UTP-кабелів) набагато простіші, ніж коаксіальних кабелів, оскільки вони не мають металевого обплетення. UTP-кабелі по вартості приблизно удвічі дешевше, ніж тонкий коаксіальний кабель, але при цьому треба враховувати, що у разі топології пасивна зірка кабелю зазвичай потрібна значно більше, ніж при топології шина.

Мал. 11.11. Роз'єм RJ-45

Передача по витих парах ведеться диференціальними сигналами з метою збільшення перешкодостійкості мережі, тобто жоден з проводів цих витих пар не заземляється. На відміну від сегментів з коаксіальним кабелем користувачеві не треба ні використовувати зовнішні терминатори, ні заземляти кабель, достатньо всього лише забезпечити заземлення комп'ютерів мережі.

У мережі 10BASE-T застосовуються два види з'єднання проводів кабелю (рис. 11.12). Якщо треба об'єднати в мережу всього два комп'ютери, то можна обійтися взагалі без концентратора, застосувавши так званий перехресний кабель (crossover cable), який сполучає передавальні контакти одного роз'єму RJ-45 з приймальними контактами іншого роз'єму RJ-45 і навпаки. А для зв'язку комп'ютерів з концентратором зазвичай використовується прямий кабель (direct cable), в якому з'єднуються між собою однакові контакти обох роз'ємів. На такий прямий кабель розрахована більшість концентраторів. Треба, правда, враховувати, що іноді перехресне з'єднання є усередині порту концентратора

Таблиця 11.2. Призначення контактів роз'єму RJ-45 сегменту 10BASE-T
Контакт	Призначення	Колір дроту
1	TX+	Білий/оранжевий
2	TX-	Оранжевий/білий
3	RX+	Білий/зелений
4	Не використовується
5	Не використовується
6	RX-	Зелений/білий
7	Не використовується
8	Не використовується

Мал. 11.12. З'єднання проводів прямого і перехресного кабелів сегменту 10BASE-T

(стандарт рекомендує позначати такий порт буквою "Х"), тому, виконуючи з'єднання в мережі, слід бути дуже акуратним.

Необхідно також брати до уваги і те, що кабель, що сполучає між собою два концентратори через звичайні порти, повинен бути перехресним (на рис. 11.10 він помічений буквою "х"). А ось кабель, що сполучає спеціальний розширювальний порт одного концентратора (UpLink) з нормальним портом іншого концентратора повинен бути прямим.

Варто відзначити, таку особливість адаптерів і концентраторів, розрахованих на роботу з витою парою, як наявність в них вбудованого контролю правильності з'єднання мережі. У відсутності передачі інформації вони періодично (раз в 16,8 мс) передають тестові імпульси (NLP– Normal Link Pulse), по наявності яких на приймальному кінці визначається цілісність кабелю. Для візуального контролю правильності з'єднань передбачені спеціальні світлодіоди "Link", які горять при правильному з'єднанні апаратури. Це дуже зручно і вигідно відрізняє сегмент 10BASE-T від 10BASE2 і 10BASE5, де подібна функція із-за шинної структури в принципі не може бути передбачена, оскільки в них всі абоненти сполучені паралельно.

Мінімальний набір устаткування для мережі на витій парі включає наступні елементи:

мережеві адаптери (по числу об'єднуваних в мережу комп'ютерів), що мають UTP-роз’єми RJ-45;
відрізки кабелю з роз'ємами RJ-45 на обох кінцях (по числу об'єднуваних комп'ютерів);
один концентратор, що має стільки UTP-портів з роз'ємами RJ-45, скільки необхідно об'єднати комп'ютерів.

Апаратура 10BASE-FL

Широко використовувати оптоволоконний кабель в Ethernet почали порівняно недавно. Його застосування дозволило відразу ж значно збільшити допустиму довжину сегменту і перешкодостійкість передачі. Важлива також і повна гальванічна розв'язка комп'ютерів мережі, яка досягається тут без всякої додаткової апаратури, через специфіку середовища передачі. Ще одна перевага оптоволоконних кабелів полягає в можливості поступового переходу на Fast Ethernet без заміни кабелів, оскільки пропускна спроможність оптоволокна дозволяє досягти не тільки 100 Мбіт/с, але і вищих швидкостей передачі.

Передача інформації в даному випадку йде по двох оптоволоконних кабелях, що передають сигнали в різні боки (як і в 10BASE-T). Іноді використовуються двопровідні оптоволоконні кабелі, два кабелі, що містять, в загальній зовнішній оболонці, але частіше – два одиночні кабелі. Всупереч поширеній думці, вартість оптоволоконного кабелю не дуже висока (вона близька до вартості тонкого коаксіального кабелю). Правда, в цілому апаратура в даному випадку виявляється помітно дорожчою, оскільки вимагає використання дорогих оптоволоконних трансіверів.

Апаратура 10BASE-FL має схожість як з апаратурою 10BASE5 (тут теж можуть застосовуватися зовнішні трансівери, сполучені з адаптером трансіверним кабелем), так і з апаратурою 10BASE-T (тут також застосовуються топологія пасивна зірка і два різноспрямовані кабелі). Схема з'єднання мережевого адаптера і концентратора показана на рис. 11.13.

Мал. 11.13. З'єднання адаптера і концентратора в 10BASE-FL

Оптоволоконний трансівер називається FOMAU (Fiber Optic MAU). Він виконує всі функції звичайного трансівера (MAU), але, крім того, перетворює електричний сигнал в оптичний при передачі і назад при прийомі. FOMAU також формує і контролює сигнал цілісності лінії зв'язку, передаваний в паузах між пакетами. Цілісність лінії зв'язку, як і у разі 10BASE-T, відображається світлодіодами "Link" і визначається по наявності між передаваними пакетами сигналу "Idle" частотою 1 Мгц. Для приєднання трансівера до адаптера застосовується стандартний AUI-кабель, такий же, як і у разі 10BASE5, але довжина його не повинна перевищувати 25 метрів.

Є також мережеві адаптери з вбудованими трансіверами FOMAU, які мають тільки зовнішні оптоволоконні роз'єми і не потребують трансіверних кабелів.

Довжина оптоволоконних кабелів, сполучаючий трансивер і концентратор, може досягати 2 кілометрів без застосування яких би то не було ретрансляторів. Таким чином, можливе об'єднання в локальну мережу комп'ютерів, що знаходяться в різних будівлях, рознесених територіально.

Спочатку оптоволоконний зв'язок застосовувався переважно для зв'язку між репітерами. Перший стандарт FOIRL (Fiber Optic Inter-Repeater Link), розроблений на початку восьмидесятих років 20 століття, припускав якраз зв'язок між двома репітерами на відстань до 1000 метрів. Потім були розроблені оптоволоконні трансівери для підключення до репітера окремих комп'ютерів і стандарт 10BASE-F, що включає в себе наступні три типи сегментів:

10BASE-FL (Fiber Link) – замінив старий стандарт FOIRL і найбільш поширений в даний час. Він забезпечує зв'язок між двома комп'ютерами, між двома репітерами або між комп'ютером і репітером. Максимальна відстань – до 2000 метрів.
10BASE-FВ (Fiber Backbone) – стандарт призначений для синхронного обміну між декількома репітерами з метою утворення базової розподіленої репітерної системи. Максимальна відстань – до 2000 метрів. Сумісний із стандартом 10BASE-FL, проте широкого поширення не набув.
10BASE-FP (Fiber Passive) – призначений для об'єднання в топологію пасивна зірка без використання репітерів до 33 комп'ютерів (для цього застосовуються спеціальні пасивні оптичні розгалужувачі). Максимальна відстань від комп'ютера до розгалужувача – до 500 метрів. Таке значне скорочення допустимої відстані пояснюється сильним загасанням в пасивному оптичному розгалуджувачі. Стандарт несумісний з 10BASE-FL. Широкого розповсюдження цей тип сегменту також не отримав.

Таким чином, зараз реально використовується тільки стандарт 10BASE-FL.

У 10BASE-FL застосовується мультимодовий кабель і світло з довжиною хвилі 850 нанометрів, проте є апаратура і для використання одномодового кабелю (з граничною довжиною до 5 км.).

Сумарні оптичні втрати в сегменті (як у кабелі, так і в роз'ємах) не повинні перевищувати 12,5 дБ. При цьому втрати в кабелі складають близько 5 дБ на кілометр довжини кабелю, а втрати в роз'ємі – від 0,5 до 2,0 дБ (ця величина сильно залежить від якості установки роз'єму). Тільки при таких величинах втрат можна гарантувати стійкий зв'язок на граничній довжині кабелю. На практиці краще не ризикувати і брати довжину кабелю відсотків десять менше граничної (що і рекомендується стандартом).

Стандартний оптоволоконний кабель 10BASE-FL повинен мати на обох кінцях оптоволоконні байонетні ST-роз’єми, показані на рис. 11.14 (стандарт BFOC/2.5). Приєднання цього роз'єму до трансівера або концентратора не складніше, ніж BNC-роз’єма в мережі 10BASE2 (див. рис.11.5).

Мал. 11.14. ST-роз’єм для оптоволоконного кабелю

Використовуються також оптоволоконні роз'єми типу SC, що приєднуються подібно RJ-45 шляхом простого вставляння в гніздо. Роз'єми SC зазвичай жорстко сполучені по два для двох кабелів (рис. 11.15).

Мал. 11.15. SC-роз’єм для оптоволоконного кабелю

Існують також роз'єми типу MIC FDDI, аналогічні роз'ємам SC що вставляється в гніздо. Правда, вони використовуються рідше. При покупці устаткування 10BASE-FL треба стежити за відповідністю роз'ємів, встановлених на кабелі, і у відповідь роз'ємів трансіверів або концентраторів.

Приклад з'єднання комп'ютерів за допомогою оптоволоконного кабелю в топологію пасивна зірка показаний на рис. 11.16.

Як і у разі 10BASE-T, декілька концентраторів можуть об'єднуватися між собою для отримання деревовидної топології. Взагалі, найчастіше сегмент 10BASE-FL якраз і використовується для з'єднання двох концентраторів. А до концентраторів підключаються комп'ютери за стандартом 10BASE-T. Таким чином, вдається сумістити достоїнства обох сегментів – низьку вартість 10BASE-T і великі відстані 10BASE-FL.

Мінімальний набір устаткування для з'єднання оптоволоконним кабелем двох комп'ютерів включає наступні елементи:

два мережеві адаптери з трансіверними роз'ємами;
два оптоволоконні трансівери (FOMAU);
два трансіверні кабелі;
два оптоволоконні кабелі з ST-роз’ємами (або з SC або з MIC роз'ємами) на кінцях.

Якщо потрібно з'єднати більше двох комп'ютерів, то треба використовувати концентратор, що має оптоволоконні порти. Кожен комп'ютер забезпечується своїм трансівером і трансіверним кабелем, а також двома оптоволоконними кабелями з відповідними роз'ємами для підключення до концентратора.

Мал. 11.16. Об'єднання комп'ютерів в мережу за стандартом 10BASE-FL

1. Який стандартний сегмент забезпечує максимальну довжину на електричному кабелі?

10BASE-FL

10BASE2

10BASE-Т

10BASE5

Всі сегменти забезпечують однакову максимальну довжину

2. Що є перевагою сегменту 10BASE2?

максимальна довжина сегменту

мінімальна вартість апаратури

контроль цілісності лінії зв'язку

непотрібність зовнішнього узгодження

висока швидкість передачі

3. Роз'єми якого типу не використовуються в сегменті 10BASE-FL?

роз'їм ST

роз'їм SC

роз'їм MIC

роз'їм RJ-45

використовуються всі вказані типи роз'ємів

PAGE 18

Стандартні сегменти Ethernet