Кабель для локальной сети. Лвс на базе сбалансированной витой пары

Беспроводные технологии безусловно начинают лидировать при организации домашних и офисных сетей, но они никогда не заменят проводные, а если это и случится, то не в скором будущем. Основная масса провайдеров монтируют свои провода непосредственно к клиенту, а уж только потом начинается работа WiFi маршрутизаторов. Существует несколько типов кабелей для локальной сети, они отличаются пропускной способностью канала, способом подключения к компьютеру, методом укладки и другими. Рассмотрим по порядку как менялись стандарты, какими они были, и что используется на сегодняшний момент.

Какой бывает кабель для локальной сети

Выбор проводника изначально всегда обусловлен топологией ЛВС, и самыми распространенными являются коаксиальные провода и витая пара. Сейчас широкое распространение находят оптоволоконные технологии, но это пока еще развивающийся стандарт, используемый в основном для прокладывания магистралей на дальние расстояния. Для подключения конечного пользователя применяется не очень широко. Итак, провод для локальной сети Ethernet бывает двух видов:

Коаксиальный - представляющий собой одножильный провод с экраном, отделенные друг от друга изоляционным материалом или воздушной прослойкой. Очень сильно напоминает телевизионный провод сопротивлением 70 Ом.
«Витая пара» — состоит из восьми жил, переплетенных между собой попарно. Каждая жила маркируется отдельным цветом для упрощения монтажа. Цвета закреплены и описаны спецификацией и все производители продукции придерживаются этих правил.
Оптоволоконный или волоконно-оптический - имеет очень сложную конструкцию и довольно дорогой для монтажа. Сигнал в нем передается в виде световых импульсов через специальные световоды.

В 90-х годах прошлого века для построения локальных сетей применялся исключительно коаксиальный провод, и на его основе были разработаны такие известные топологии, как «шина» и «кольцо». Немногим позже появилась топология «звезда» на основе витой пары, которая до настоящего времени является наиболее востребованной и популярной архитектурой для локальной и глобальной сетей. Теперь время остановиться и описать каждый используемый кабель для локальной сети отдельно.

Коаксиальный кабель и используемые разъемы

Этот тип провода является наиболее старым из проводников. Этот шнур имеет одну несущую медную или алюминиевую жилу, которая покрыта толстым слоем изоляционного материала. Далее идет экран, выполненный в виде ленты, опоясывающей центральную жилу ил алюминия или меди. Верхним внешним слоем идет оболочка, защищающая жилы от повреждений, изготавливаемая из полиэтилена или поливинилхлорида. Существует несколько разновидностей такого кабеля, применяемого для ЛВС:

10Base 5 - толстая разновидность проводника, с сечением 12 мм и общим сопротивлением 50 Ом для 8-й категории и 75 Ом для 11-й. Скорость передачи данных не превышает 10 Мбит/с на расстояния между конечными узлами до 500 метров.
10Base 2 - тонкий, около 6 мм в диаметре, наиболее распространен для организации домашних или небольших офисных сетей. Его сопротивление 50 Ом, но максимальная длина составляет 185 метров при скорости 10 Мбит/с.

Благодаря хорошей изоляции сигнал в проводнике практически не гасится, т.е. пакеты не теряются, и не нужны дополнительные алгоритмы проверки, переданной или принятой информации. Единственным недостатком является довольно высокая стоимость производства и низкая скорость, поэтому впоследствии он был вытеснен «витой парой».

«Витая пара» - разновидности и способы обжима

Кабель для локальной сети «витая пара» получил свое название из-за того, что он состоит из восьми жил, попарно переплетенных между собой. Каждая жила имеет изоляцию строго закрепленного в спецификации цвета. В качестве внешнего изолирующего материала, защищающего сигнал от электромагнитных помех, используется поливинилхлорид или полиэтилен. Существует несколько разновидностей такого кабеля:

UTP (Unshelded Twisted Pair) - не экранированная модификация, наиболее часто используемая для прокладки домашних или офисных сетей, когда не оказываются сильные помехи на передаваемый сигнал.
FTP (Foiled Twisted Pair) - кабель с дополнительным экраном из алюминиевой фольги под внешней изоляцией.
STP (Shelded Twisted Pair) - помимо общего экрана имеет дополнительный, для каждой пары по отдельности.

Витая пара имеет 7 категорий, и, чем больше номер категории, тем провод более защищен от электромагнитного излучения. Для сетей Ethernet применяется кабель 5-й категории (CAT5), который имеет полосу пропускания 100 МГц. Рекомендуется при монтаже новых объектов использовать более совершенную модификацию CAT5e для более высокочастотных сигналов с полосой в 125 МГц.

Витая пара используется для создания соединения на скоростях от 100 Мбит/с до 40 Гбит/с в зависимости от категории и качества самого кабеля и от его длины между конечными устройствами. Обычно длина сегмента не должна превышать 100 м.

Провод должен иметь разъем для подключения в сетевые устройства. Для витой пары используется разъем RJ-45 (8P8C - 8 position and 8 contacts). Внутри коннектора есть специальные канавки с контактами для каждой жилы. Есть несколько вариантов обжима сетевых кабелей: прямой и обратный (кроссовер). Прямой патч-корд применяется для соединения компьютера с маршрутизатором или коммутатором или для соединения активного сетевого оборудования между собой. Кросовый используется довольно редко и служит для соединения двух компьютеров между собой. В настоящее время практически все производители устанавливают «умные» сетевые карты, которым не важно расположение проводков в разъеме, но желательно придерживаться стандартов, и располагать жилы так, как написано в спецификации. Это поможет избежать коллизий в работе всей сети. Чтобы изготовить прямой провод для локальной сети жилы располагаются в следующем порядке на обоих концах:

бело-оранжевый;
оранжевый;
бело-зеленый;
синий;
бело-синий;
зеленый;
бело-коричневый;
коричневый.

Чтобы изготовить патч-корд для простоты работы используются специальные клещи - кримпер (или «обжимка» в простонародье). Кримпер позволяет не только равномерно зажать провод в коннекторе, но и правильно обрезать и зачистить изоляцию. В исключительных случаях можно использовать плоскую отвертку или нож, но тогда качество не будет удовлетворительным. Существуют разъемы, которые зажимаются без кримпера, но они предназначены для многожильных мягких проводов и для стандартной витой пары могут не подойти.

Оптоволоконный кабель

Оптоволокно - наиболее прогрессивная технология для передачи сигнала на большие расстояния на огромной скорости. Отличием в передаче сигнала является то, что в качестве импульса используется не электричество, а свет. Свет передается по жилам из стекольного волокна отражаясь от внутренних стенок проводника. Можно одновременно передавать несколько сигналов: они не будут пересекаться или гасить друг друга. Скорость передачи информации по такому кабелю ограничена возможностями только самих сетевых карт или адаптеров. Кабель не подвержен помехам, и выполняется из негорючих материалов.

Стоимость такого кабеля относительно низкая, по сравнению с другими проводниками, но его монтаж может проводиться только квалифицированными сотрудниками с применением высокоточного и дорогого оборудования, поэтому в домашних условиях его использовать практически невозможно. Зато такой проводник нашел широкое применение для прокладки магистралей, ведь расстояния между усилителями сигнала могут достигать сотен километров. Некоторые провайдеры уже предоставляют услугу по подключению оптики в дом, но конечные устройства все равно подключаются по витой паре, поэтому именно она и является основополагающим стандартом для организации сети.

Если ваш мини-офис не предполагает разветвленной компьютерной сети, но объединить 4-5 компьютеров все же необходимо, вы можете сделать это самостоятельно, тем более что серьезные системные интеграторы, занимающиеся организацией структурированных кабельных систем (СКС), могут не заинтересоваться столь малым проектом.

Локальная сеть офиса может как включать в себя сервер и рабочие станции, так и быть одноранговой (сеть, в которой все компьютеры являются равноправными рабочими станциями). Сервер для сети более 5 компьютеров все же предпочтительнее, поскольку позволяет осуществлять централизованное управление сетью, а программное обеспечение для серверной машины предоставляет некоторые удобные возможности, не предусмотренные в одноранговой сети.

Для организации локальной сети вам понадобится коммутатор (хаб, свитч) с достаточным количеством выходных сетевых разъемов. Подсчитайте количество рабочих мест и периферийных сетевых устройств (принтеры, факсы и др.). Лучше брать коммутатор с небольшим запасом в расчете на расширение сети. Если вы планируете использовать беспроводное соединение, приобретайте коммутатор, имеющий встроенную WiFi-точку.

Кабель для локальной сети

В настоящее время объединение компьютеров в сеть осуществляется с помощью : кабель UTP не менее 5-й категории.

Для разводки до сетевых розеток используется одножильный кабель, он менее гибкий, но толстые жилы такого кабеля хорошо закрепляются в разъемах розеток. Для подключения компьютеров и периферийных устройств к розеткам, сетевым хабам и соединения между собой используется многожильная витая пара (патчкорд). Хотя затухание сигнала в таком кабеле несколько больше, он более гибкий.

Кабель UTP не имеет защиты от электромагнитных наводок. Его необходимо прокладывать в удалении от источников электромагнитного излучения. Если же это невозможно, стоит использовать кабель FTP () (F/UTP, фольгированная витая пара). В случае если требуется надежная защита, применяют защищенный кабель STP — в нем не только имеется общая защитная сетка, но и каждая пара защищена собственным экраном.

Кабель UTP можно использовать и для протягивания телефонных линий в офисе. Но если для телефонных линий достаточно 3-й категории кабеля, то соединение компьютеров требует не менее чем 5-й категории, а лучше (для проводимости сигнала) — шестой. Для локальной сети на витой паре применяются розетки стандарта RG-45.

Кабель UTP имеет ограничения по расстоянию между компьютером и коммутатором — не более 100 метров.

Прокладывая одножильный сетевой кабель, не делайте резких перегибов: радиус изгиба для кабеля UTP 5-й категории не должен превышать 8 диаметров. Патчкорды лучше приобретать обжатыми (с разъемами). Рассчитывая длину пачкорда, помните: его гибкость также имеет предел и излишнее перекручивание или вытягивание приведет к нестабильности соединения.

Не редко бывают ситуации, когда после подключения компьютера, или ноутбука к интернету с помощью сетевого кабеля, появляется ошибка "Сетевой кабель не подключен". Это скорее даже не ошибка, а просто статус сетевого адаптера, который можно наблюдать в сетевых подключениях.

Получается, что компьютер никак не реагирует на подключение, сетевой кабель не подключен, хотя он подключен к компьютеру, вставлен в разъем сетевой карты. Иконка на панели уведомлений с красным крестиком. Ну и интернет конечно же не работает. Вот как это выглядит:

И что самое важное, кабель то подключен. От роутера, модема, или напрямую от оборудования провайдера. Такая ошибка может появится как на ПК, так и на ноутбуке. Так же не имеет значения, какая Windows установлена на вашем компьютере. Только в Windows 10 надпись "Сетевой кабель не подключен" будет возле адаптера "Ethernet", а в Windows 7 – возле "Подключение по локальной сети". А в Windows XP еще появляется всплывающее окно с этой ошибкой, если навести мышкой на иконку подключения. Так же нередко бывает .

То же самое со способом подключения. У кого-то сетевой кабель идет напрямую от провайдера (например, Ростелеком) , а у кого-то через модем, Wi-Fi роутер, или терминал.

В чем может быть проблема?

Причин может быть много. Перечислим основные из них:

Неправильно, или не до конца подключен сетевой кабель.
Сетевой кабель поврежден. Возможно, отошли контакты в коннекторе (в который обжат сам сетевой кабель) .
Аппаратные проблемы с роутером, модемом, оборудованием провайдера. Или сломалась сама сетевая карта в вашем ноутбуке, или ПК.
Проблемы в настройках сетевой карты. Чаще всего, она не может автоматически определить скорость и дуплекс. Об этом расскажу более подробно.
Какие то неполадки с драйвером сетевой карты.
Вирусы, фаерволы, какие-то программы. Да да, из-за них тоже может возникнуть ошибка "Сетевой кабель не подключен".

Как выяснить причину и что делать в первую очередь?

Для начала перезагрузите компьютер, модем, роутер (если они есть) .
Отключите сетевой кабель и подключите снова. Так же проверьте подключение на роутере (если интернет подключен через него) . Подключите кабель в другой LAN порт. Обратите внимание, загорается ли индикатор LAN на роутере после подключения кабеля. Можете посмотреть инструкцию: .
Если есть возможность, подключитесь через другой кабель.
Можете легонько подвигать сетевой кабель в том месте, где он входит в коннектор. И смотрите в этом момент на статус сетевого адаптера на компьютере. Возможно, там отходят контакты, и таким способом получится это выяснить.
Если есть еще один ПК, или ноутбук, то попробуйте подключить его. Так мы сможем узнать в чем дело.
Если интернет идет через маршрутизатор, то попробуйте подключить кабель от провайдера напрямую к компьютеру.

Решения я бы поделил на программные и аппаратные.

Сетевой кабель не подключен, хотя он подключен: решения проблемы

1 Я бы попробовал удалить сетевую карту с диспетчера устройств. После перезагрузи она должна восстановится автоматически. Зайдите в диспетчер устройств (проще всего найти его через поиск, или нажать сочетание клавиш Win + R и выполнить команду devmgmt.msc) .

Открыв вкладку "сетевые адаптеры" найдите сетевую карту. В зависимости от производителя и драйвера, название можем быть разным. В названии может быть "LAN". У меня, например, на ноутбуке это "Realtek PCIe GBE Family Controller". Кстати, обратите внимание, нет ли возле него желтого значка. Нажимаем на него правой кнопкой мыши и выбираем "Удалить устройство".

Подтверждаем удаление и перезагружаем компьютер. Возможно, после перезагрузки все заработает, и компьютер увидит подключенный сетевой кабель.

2 Проверяем настройки определения скорости и дуплекса. В диспетчере устройств нажмите правой кнопкой мыши на сетевую карту (как я показывал выше) и выберите "Свойства".

Дальше переходим на вкладку "Дополнительно". В списке найдите и выберите пункт "Spped&Duplex" . И слева в выпадающем меню установите значение "Auto Negotiation". Но если у вас там изначально был установлен данный вариант, то попробуйте поставить другое значение. Например: "100 Mbps Full Duplex". Можно попробовать разные варианты. Не забывайте нажимать Ok и перезагружать компьютер.

Просто часто бывает, что сетевая карта не может автоматически определить скорость и дуплекс.

3 Драйвер сетевой карты. Нужно попробовать переустановить его. Скачайте драйвер на сайте производителя самой карты (LAN), ноутбука, или материнской платы вашего компьютера и запустите установку. Можете посмотреть статью на эту тему: .

Другие причины, по которым компьютер не реагирует на подключение сетевого кабеля

1 Поломка сетевой карты. Правда, в таком случае, вы скорее всего не увидите ее в диспетчере устройств. Но бывает по-разному. Чтобы это выяснить, нужно подключить к ней другой кабель. Соединить с другим маршрутизатором, или провайдером. Или к этому же кабелю подключить другие устройство. 2 Проблемы у провайдера. Для примера: работник провайдера подключал интернет другому абоненту, и случайно отключил ваш кабель от оборудования, или кабель перебит где-то в подъезде. А может его кто-то специально обрезал. В таких случаях будет сообщение "Сетевой кабель не подключен". Нужно обращаться в поддержку провайдера. Только перед этим хорошо бы убедится, что проблема не в сетевой карте вашего компьютера. Так же не редко бывает, что пропадают контакты на коннекторе, в который обжат сетевой кабель от провайдера. Нужно просто заново и правильно . Или вызвать мастеров. 3 Проблема с роутером. Может быть. Но проверить все это очень просто. Отключите интернет от роутера (только если у вас не ADSL) , и подключите его напрямую к компьютеру. Если компьютер увидит сетевой кабель, то проблема либо в роутере, либо в кабеле, которым вы соединяете ПК с маршрутизатором. Так же можете глянуть статью: . 4 Неисправен сетевой кабель. И такое может быть. Но, если мы имеем введу кабель которым соединяем компьютер с роутером, то это легко проверить, подключив им другое устройство, или подключив кабель от провайдера напрямую к сетевой карте компьютера.

Современный мир всеми силами пытается избавиться от проводов, и лишь малым свидетельством этого становится появление беспроводных наушников и зарядных устройств. Что же касается функционирования компьютерных сетей, то здесь на смену проводам пытаются прийти технологии передачи данных по Wi-Fi и Bluetooth. Не спорим, в будущем, наверное, мы сможем полностью обходиться без всевозможных кабелей, но пока беспроводная передача данных во многом уступает проводной: она больше подвержена помехам, имеет меньший радиус и скорость действия. Сегодня для соединения компьютеров в локальную сеть и для подключения периферийных устройств используют старые добрые провода, в видах которых и постараемся разобраться.

Чтобы соединить компьютеры между собой в локальную сеть или подключить их к глобальным сетям , используют сетевые кабели.

Основные виды сетевых кабелей для локальных сетей:

коаксиальный кабель;
витая пара;
оптоволоконный кабель.

Коаксиальный кабель – наиболее древний, если так можно сказать, представитель сетевых кабелей, сегодня его используют нечасто, но все же совсем без него не обойтись. Конструкция его достаточно проста: металлический проводник заключен в слой изоляции, сверху которой идет оплетка из алюминия или меди. Для соединения применяются специальные коннекторы типа BNC и BNC-T.

Основной минус коаксиального кабеля – он подвержен воздействию электромагнитного поля, поэтому компьютерные сети с его помощью уже давно не строят, зато сегодня такие провода используют для подключения спутников тарелок. Также неплохо коаксиальный кабель показывает себя как проводник высокоскоростных сетей для передачи одновременно цифровых и аналоговых сигналов, поэтому часто его используют для обустройства сетей кабельного телевидения.

На смену коаксиальным вариантам пришла витая пара . Почему новые модификации получили такое название? Такой кабель сетевой для компьютера состоит из попарных проводников, изготовленных из медного материала. Стандартный вариант содержит 4 пары жил, то есть 8 элементов, но в продаже можно найти кабель с 4 проводниками (2 парами). Цвет внутренней изоляции определяется стандартом.

В зависимости от наличия защиты в виде медной оплетки или алюминиевой фольги витая пара делится на такие виды:

UTP, или незащищенная витая пара, – это проводники в обычной пластиковой защите, никакие дополнительные элементы защиты не используются;
F/UTP, или фольгированная витая пара, – все пары проводников оплетены фольгой;
STP – каждая пара кабелей имеет собственную защиту из фольги;
S/FTP – здесь каждая пара защищена оплеткой из фольги, а все они вместе дополнительно защищены медным экраном;
SF/UTP – все кабели вместе помещены в фольгу и медный экран.

Незащищенная витая пара стоит дешевле. Использование кабелей с экранирующим слоем оправдано, если требуется высокое качество передачи информации на значительные расстояния.

Витая пара также маркируется от CAT 1 до CAT 7 : чем числовой показатель выше, тем лучше. Для построения локальных компьютерных сетей подойдет витая пара CAT5, но лучше все же использовать CAT5e – она лучше пропускает высокочастотные сигналы. Витой парой соединяют устройства, расположенные на расстоянии не более 100 м друг от друга.

Оптоволокно – наиболее быстрый и современный вариант , использующийся при построении компьютерных сетей. Главное преимущество заключается в высокой степени защиты от помех и неограниченной скорости передаче данных. Такой кабель обеспечивает передачу данных на значительные расстояния – до 100 км. Само оптоволокно стоит не сильно дорого, а вот адаптеры для него и прочее оборудование – удовольствие не из дешевых, поэтому пока применение такого рода кабелей ограничено только лишь соединением сегментов больших сетей, передачей данных на солидные расстояния и высокоскоростным доступом в интернет. Для работы с оптоволокном необходимо иметь специальные навыки и дорогостоящее оборудование.

Для тех, кто только начинает осваивать теорию и практику построения компьютерных сетей, отметим, что для соединения компьютера с периферийными устройствами используют кабели другого типа. USB-кабели нужны для подключения принтера, сканера, МФУ и т.д. С помощью такого шнура также обеспечивается питание смартфона или плеера в случае утери оригинальной зарядки. HDMI/VGA/DVI-кабеля соединяют компьютер с телевизором или монитором. Такой подход позволяет получить более детализированную картинку и объемный звук. Преимущество в том, что для запуска не требуются драйвера. Важным параметром является пропускная способность такой продукции. Чтобы отображать фото и видео, будет достаточно и стандартной вариации. Игры и фильмы требуют наличия высокоскоростного провода.

1) четырехпарных розеток RJ-45

2) кросс или патч-панель

12. Какие характеристики имеет лвс на основе кабеля «витая пара»?

Характеристика	Витая пара (10BaseT, 100Base-TX)
Стоимость	Самый дешевый
Эффективная длина кабеля
Скорость передачи	4-1000 Мбит/с
Гибкость	Самый гибкий
Простота установки	Прост в установке
Влияние помех	Подвержен помехам
Особые свойства	Удобство диагностики и развития сети
	UTP - самый дешевый вариант; STP -Token Ring любого размера

13. Укажите особенности лвс на основе оптоволоконного кабеля.

Оптоволоконные кабели - быстродействующая среда распространения сигналов для локальных сетей и телефонии на значительные расстояния. Оптоволокно передает сигналы при помощи импульсов светового излучения.

Характеристика	Оптоволоконный кабель
Стоимость	Самый дорогой
Эффективная длина кабеля
Скорость передачи	100 Мбит/с и выше
Гибкость	Не гибкий
Простота установки	Сложен в установке
Влияние помех	Не подвержен помехам
Особые свойства	Поддерживает речь, видео и данные
	Сети любого размера с высокими требованиями к скорости передачи, уровню защиты и целостности данных

14. Как определить характеристики интегрированной сетевой карты?

Самый простой способ посмотреть название сетевой карты можно проделав следующий путь: Пуск -> Панель управления -> Диспетчер устройств (находится в разделе Система и безопасность -> Система ).

Альтернативный путь: открыть Мой компьютер , щелкнуть правой кнопкой мыши на пустом месте и выбрать Свойства , затем в левом столбце меню выбрать Диспетчер устройств .

В диспетчере устройств в конце списка необходимо развернуть вкладку Сетевые адаптеры , где и нужно искать название своей карты.

Выводы:

В лабораторной работе "Сети и системы передачи информации" мы изучили основные принципы работы и монтажа локальных вычислительных сетей, ознакомились с сетевым оборудованием компьютера для подключения к вычислительной сети передачи данных. И определили тип кабеля, которым подключен компьютер к вычислительной сети,ознакомились с устройствами соединения BNC.