Cablarea LAN

 

TEMA : CABLAREA LAN

 

ARGUMENT

 Am ales această această temă deoarece aşa am fost îndrumat dar şi deoarece deoarece mi se pare a fi o temă interesantă. Cablarea LAN este interesantă deoarece de la apariţia reţelelor de calculatoare comunicarea între utilizatori se face mult mai uşor şi mult mai repede şi nu necesită multă muncă. În plus, costurile sunt esenţial mai reduse faţă de alte mijloace de comunicare cum ar fi poşta clasica , telefonul mobil.  Avantajele  Avanta jele utilizării utilizării reţelelor reţelelor de calculatoare calculatoare sunt : utilizatorii utilizatorii comunică comunică  între ei virtual şi în timp record prin intermediul intermediul messengerului messengerului şi prin intermediul yahoo mail-ului unde aceştia îşi trimit mailuri. Alte avantaje sunt acelea ca utilizatorii pot copia filme , muzica , jocuri , unii de la alţii. Maii treb Ma trebui uie e şt ştiu iutt cum cum se ef efec ectu tuea ează ză cabl cablar area ea cu ajut ajutor orul ul codu codulu luii culorilor , mufei RJ45 şi cu ajutorul cleştelui de sertizare.

2

 

CUPRINS

1. TIPURI DE CABLURI................................................................................................4 1. Cablu coaxial.... coaxial.......... ............ ............ ............ ............ ............ ............ ............ ............ ............ ............ ............ ............ ............ ............ ............ ............ ...........4 .....4 2. Cabluri Cabluri torsa torsadate: date: UTP, FTP, STP... STP......... ............ ............ ............ ............ ............ ............ ....................... ................................4 ...............4 1. Cabluri coaxiale..............................................................................................................4 2. Cabluri torsadate............................................................................................................5 2.1. Cablul UTP..............................................................................................................5 2.2. Cablurile FTP...........................................................................................................6 2.3. Cablul STP...............................................................................................................6 2. TOPOLOGII...............................................................................................................8 2.1. Topologii logice...........................................................................................................9 2.2. Topologii fizice.............................................................................................................9 2.2.1. Magistrală...........................................................................................................10 2.2.2. Inel......................................................................................................................11 2.2.3. Stea....................................................................................................................12 2.2.4. Topologie ierarhică.............................................................................................13 2.2.5. Mesh...................................................................................................................13 (Reţea, plasă)...............................................................................................................13 3. Standarde pentru medii torsadate...........................................................................14 4. Categorii de medii torsadate...................................................................................15 4.1 UTP CAT1 - 4.............................................................................................................15 4.2 UTP CAT5 şi CAT5e..................................................................................................15 4.3 UTP CAT6, CAT6a.....................................................................................................16 4.4 UTP CAT7, CAT8.......................................................................................................16 5. SERTIZAREA CABLURILOR DE TRANSMISIE....................................................18 5.1. Unelte pentru cablare................................................................................................18 5.2. Alegerea tipului de conector corespunzător corespunzător şi sertizarea cablurilor coaxiale...........19 coaxiale........ ...19 5.3. Alegerea tipului de conector corespunzător corespunzător şi sertizarea cablurilor torsadate......... torsadate.... .....20 20 6. BIBLIOGRAFIE SI WEBOGRAFIE.........................................................................21

3

 

1. TIPURI DE CABLURI

Tipuri de cabluri de transmisie a datelor în reţea: 1. Ca Cabl blu u co coax axia ial  l  2. Cab Cablur lurii tor torsad sadate ate:: UTP UTP,, FTP FTP,, STP

Principalele medii ghidate de transmisie sunt:  cabluri coaxiale  cabluri cu perechi de conductoare torsadate - nee neecra cranat nate: e: UTP (Un (Unshi shield elded ed Twis Twisted ted Pairs) Pairs) - ecran ecranate: ate: STP (S (Shielde hielded d Twisted P Pairs), airs), ScUTP ScUTP (Scre (Screened ened UTP UTP)) sau FTP (Foiled (Foiled Twisted Pairs)  fibra optică: multimod şi monomod Transmisiile neghidate sunt cele la care propagarea nu este restricţionată la un spaţiu fizic,  înţelegând-s  înţele gând-se e de obicei prin aceas aceasta ta propagarea propagarea în aer liber. Princi Principalele palele medii de transmisie neghidate sunt:  undele radio  microunde  radiaţia laser   radiaţia infraroşie Mediul de reţea poate fi de tipurile: mediu de cupru, mediu optic, mediu fără fir (wireless).  Aceste medii a au u diferi diferite te cara caracterist cteristici ici care se reflectă reflectă în perform performanţă. anţă. 1. Cabluri coaxiale

Cablul coaxial coaxial a fost utilizat utilizat pe scară largă în reţelele locale (Ethernet şi 802.3). În prezen prezent,t, „popularitatea” lui a scăzut pentru că nu poate fi utilizat în reţelele de mare viteză, în reţele cu legături full duplex sau în cele care folosesc comutatoare super rapide. Pe distanţe scurte se preferă în locul lui cablul torsadat iar pe distanţe mari – fibra optică.

4

 

Fig. 1.1.1  Avantajul  Avanta jul utiliz utilizării ării cablu cablurilor rilor coax coaxiale iale - oferă posibilitate posibilitatea a unor com comunica unicaţii ţii de bandă largă largă pe distanţe relativ mari, echipamentele fiind conectate la o magistrală unică prin conectoare adaptoare în forma de T. Astfel, sistemele conectate apar ca fiind, unul după altul, în cascadă. Mediul de comunicaţie se comportă ca un ghid de undă motiv pentru care trebuie asigurată adaptarea de impedanţă la capetele liniei (cu conectoare de capăt sau terminatoare) dar şi la nivelul punctelor de inserare a echipamentelor de date. Diafonia este extrem de redusă chiar la frecvenţe mari ale semnalului. Principalele dezavantaje care au dus la înlocuirea aproape totală a acestui cablu sunt: este relativ fragil, nu arede o rezistenţă mecanică cost ridicat, grosime mare(1 cm sau mai mult în funcţie tip) şi dificultăţile de adeosebită, asigura adaptarea de impedanţă a magistralei de comu comuni nica caţie ţie.. Li Lips psa a adap adaptă tări riii de im impe peda danţ nţă ă de dete termi rmină nă ref reflex lexia ia şi refr refrac acţia ţia un unde delor  lor  electromagnetice. Pentru adaptare, la capetele liniei de comunicaţie se folosesc conectoare de capăt sau terminatoare. În cazul cablurilor coaxiale utilizate în reţelele locale (Ethernet) comunicaţia are loc alternativ în cele două sensuri, fiind astfel de tip semiduplex. Tab. 1.1.1 - Tipuri de cablu coaxial

10BASE5 Ethernet RG 8 (Thicknet sau 10BASE 10BASE2 2 Eth Etherne ernett (Th (Thinn innet, et, sub subţire ţire)) RG 58 „cab „cablu lull galb galben en”, ”, gr gros os)) sa sau u coax coaxia iall de sau cablul coaxial în banda de bază bandă largă  impedanţă de 50 Ω  impedanţă de 75 Ω  vi vite teza za se semn mnal alul ului ui 10Mb 10Mbps ps pe pent ntru ru o  vi vite teză ză a semn semnal alul ului ui de 10Mb 10Mbps ps lungime de 185 de metri pentru o lungime de 500 de metri  utilizare - în reţele de calculatoare  utilizare - în reţele de calculatoare,  raportul performanţă/cost - bun transmisii TV  raportul performanţă/cost - scăzut

5

 

2. Cabluri torsadate 2.1. Cablul UTP

Cablul UTP (cablu torsadat neecranat, Unschielded Twisted Pairs). Asigură transmisii de tip duplex Torsadarea reduce efectul de degradare a semnalului cauzat de EMI – interferenţe electromagnetice sau RFI – interferenţe ale frecvenţelor radio, la fel ca şi în telefonie. Conform standardului standardului Ethern Ethernet et 10/100 BASE T, acest tip de cablu are o impedanţă de 100 de ohmi ceea ce înseamnă o viteză de transmitere a informaţiei cu 10Mbps (Ethernet) sau 100Mbps (Fast Ethernet) pe o distanţă de până la 100 de metri. Din cele opt conductoare conductoare din din care este format cablul cablul UTP, sunt folosite folosite doar patru astf astfel: el: o pereche de conductoare oferă suport pentru transmisii într-un sens (TD+, TD- ; transmission data) iar cealaltă pentru transmisii în sens invers, respectiv recepţie (RX+, RD- ; received data). Conductoarele neutilizate pentru comunicaţia de date sunt destinate telefoniei digitale care este de fapt echivalenta tot cu un transfer de date. Aceste perechi pot fi utilizate însă pentru a realiza un alt canal de comunicaţie pe acelaşi mediu fizic.

Fig. 1.1.2 – Cablu UTP 2.2. Cablurile FTP

Cablurile FTP sunt modele hibride de cabluri STP şi UTP. S Se e aseamănă cu ccablul ablul UTP dar  sunt acoperit cu un ecran metalic (Screened Twisted Pairs) sau cu o folie de metal (Foiled Twisted Pairs) ce realizează ecranajul. Impedanţa tipică pentru acest tip de cablu este de 100 sau 120 de ohmi.

Fig. 1.1.3 – Cablu FTP 2.3. Cablul STP Cablul STP: Shielded Twisted Pair (Cablu cu perechi răsucite ecranat) În acest tip de cablu,

fiecare pereche este învelită într-o folie de ecranare şi oferă o bună protecţie împotriva interferenţelor şi a diafoniei. Foliile de ecranare au, de asemenea, rolul de conductor de  împământarea.  împămân tarea. Cablul Cablul STP a fost utilizat cu precăde precădere re în reţele reţelele le token ring, dar în prezen prezentt este rar implementat potenţialele performanţe tipului nu justifică diferenţa mare de preţ.deoarece În plus, datorită foliilor, flexibilitateasuperioare cablului este multUTP redusă. Scopul aceste ace steii ecr ecrană anări ri este este ace acela la de a perm permite ite cablur cablurilor ilor torsada torsadate te să func funcţion ţioneze eze în med mediiii 6

 

predispuse la perturbaţii electromagnetice (EMI) si/sau interferenţe radio (RFI). Ecranul  împiedică  împiedi că pătrun pătrunderea derea radiaţie radiaţieii externe externe perturbatoare perturbatoare dar şi emisia electro electromagnet magnetică ică datorată efectului de antenă al conductoarelor proprii. Acest tip de cablu are o impedanţă de 150 de ohmi, este mai scump, mai greu de instalat şi mai gros decât cablul UTP-ul (aprox. 1cm) dar protecţia la interferente electromagnetice este net mai buna. Ecranul acestui tip de cablu trebuie conectat la un potenţial de referinţă nul (împământarea) la ambele capete pentru a funcţiona corect, în caz contrar induce un nivel ridicat de zgomot.

Fig. 1.1.4 – Cablu STP S/STP: Screened Shielded Twisted Pair (Cablu cu perechi răsucite ecranat, cu tresă) Cablul S/STP este asemănător tipului STP, dar are în plus o tresă împletită ce înveleşte toate perechile (similară celei din cablul coaxial), oferind o protecţie deosebită împotriva interferenţelor externe.

Fig. 1.1.5 – Cablu S/STP S/FTP: Screened Foiled Twisted Pair (Cablu cu perechi răsucite cu folie şi tresă)  Acest tip tip de cablu cablu este este o co combinaţ mbinaţie ie a tip tipurilor urilor S/UTP S/UTP şi F FTP, TP, fiin fiind d ecra ecranat nat cu folie şşii tresă. tresă.

Fig. 1.1.6 – Cablu S/FTP S/UTP: Screened Unshielded Twisted Pair (Cablu cu perechi răsucite neecranat, cu tresă)  Asemănător  Asemăn ător cu FTP, singura singura diferenţă diferenţă fiind că S/UTP are o tresă împlet împletită ită în loc de folie  învelind  învelin d toate perechile perechile

7

 

Fig. 1.1.7 – Cablu S/UTP Comparaţie între cabluri

Fig. 1.1.8 – Cabluri torsadate

Tab. 1.1.2 – Comparaţie între mediile de transmisie Caracteristici

Cost

Lungimea utilizabilă Viteza transmisie

Thicknet Twisted-pair  coaxial (10BaseT) (10Base5) Mai mare decât Mai mare UTP : mai mic UTP decât thinnet STP: mai mare decât   thinnet 185m 500 m UTP şi STP: 100 m Thinnet coaxial (10Base2)

de 10 Mbps

10 Mbps

UTP: 4-100 Mbps STP: 16-500 Mbps

Fibră optică

Mai ma Mai mare re dec ecât ât thin thinn net dar ma maii mic decât thicknet 2 km 100 Mbps sau mai mult

Maii puţin Ma uţin flex flexib ibilil de Mai puţin UTP: Cel mai flexibil flexi fle xibil bil decâ decâtt STP: TP: ma maii pu puţiţin n flex flexib ibilil decât thicknet thinnet decât UTP UTP : foarte uşor  Dificil de instalat Uşurinţa în Uş Uşor or de instal instalat at Uş Uşur urinţ inţă ă instalare medie în STP : moderat de uşor  instalare UTP: foarte susceptibil Imun la interferenţe Buna Susceptibilitatea Bună la interferenţe rezziste re istenţ nţă ă la rezistenţă la STP: Bună rezistenţă interferenţe interferenţe Flexibilitate

Suficient flexibil

Caracteristici speciale

Suportul Suportul UTP : acelaşi ca la Suportă voce, date elec electr tron onic ic ma maii electronic mai telefon: adesea preinstalat şi video ieft ieftin in dec decât la ieftin decât la  în clădiri clădiri 8

 

Caracteristici

Utilizarea preferată

Thicknet Twisted-pair  coaxial (10BaseT) (10Base5) cab ablu lull to tors rsa adat dat cablu ablull STP : suportă viteze mai torsadat mari ca UTP Reţe Re ţele le medi mediii şi Legătura între UTP : reţ reţele cu buget mari ma ri cu cerin cerinţe ţe reţe reţele le thinnet thinnet limitat de securi rita tatte  – coloana coloana STP : Token Ring de orice foarte bună principală, princip ală, cu dimensiune cerinţe de securitate Thinnet coaxial (10Base2)

Fibră optică

Orice Oric e reţe reţea a care are necesită ită vite iteza. securitate şi integritate ridicate

2. TOPOLOGII

Dezbateri despre ce se poate partaja într-o reţea: documente, mesaje E-mail, software pentru editare de text, software pentru urmărirea unui proiect, fotografii, fişiere audio şi video, distribuţia de video şi audio LIVE, imprimante, modemuri, discuri Hard etc. După tehnologia de transmisie, reţelele se împart în două categorii:  reţele punct la punct  reţele cu difuzare (broadcast). Reţele punct la punct sunt acele reţele care dispun de numeroase conexiuni între perechi de calculatoare Pentru a ajunge la că calculatorul calculatorul destinaţie, un pa pach chet et s-ar s-individuale. ar pute putea a să fie fie nevo ne voitit sadetr trea eacă prin prin unul unulsursă sau sau lama mai i mu multlte e ca calc lcul ulat atoa oare re intermediare. Deseori sunt posibile trasee multiple, de diferite lungimi etc. Reţele cu difuzare (broadcast) sunt reţele care au un singur canal de comunicaţie. Acesta este partajat de toate calculatoarele din reţea. Oricare dintre mesajele trimise de un membru al acestui tip de reţea poate să fie recepţionat de toţi ceilalţi membri din reţea. Topologia defineşte structura reţelei în ceea ce priveşte modalitatea de interconectare a componentelor active şi pasive ale reţelei, relativ la plasarea mediilor de transfer şi la ordinea existentă între componente: servere, staţii de lucru, dispozitive de interconectare, linii de comunicaţie. Adică, topologia unei reţele se referă la structura acesteia, la modul de aşezare al nodurilor reţelei, precum şi la logica prin care acestea comunică. Felul în care funcţionează reţeaua este influenţat în mare măsură de topologia acesteia. Tab. 2.1.1 - Topologii

Topolo Topo logi gia a lo logi gică că de desc scri rie e mo modu dull în ca care re in infform rma aţiilile e cir ircculă în cadrul reţ reţele lei.i. Determină cum gazda accesează mediul de comunicare din reţea Uneori topologia logică poate fi diferită de cea fizică.

Topologia fizică descrie structura cons co nstr truc uctiv tivă ă a re reţe ţele lei,i, mo modu dull în care care su sunt nt trasate tras ate legătu legăturile rile dint dintre re calcul calculato atoare are.. Este Este stratul fizic al componentei din reţea

9

 

2.1. Topologii logice

Din punctul de vedere al topologiei logice utilizate, cele mai folosite arhitecturi LAN, sunt : Ethernet,Token Ring, Fiber-Distributed Data Interface (FDDI) Token Ring -O reţea Token Ring poate conţine până la 33 concentratoare. O reţea Token Ring cu un MSAU poate conţine până la 72 calculatoare (staţii) ce folosesc cablu torsadat neecranat (UTP) şi până la 260 calculatoare (staţii) ce folosesc cablu torsadat ecranat (STP). În mediul Token Ring nu există coliziuni ! 2.2. Topologii fizice

Principalele tipuri de topologii fizice sunt: bus – topologie magistrală, ring – topologie inel, star – topologie stea, hierarchical – topologie ierarhizată, mesh – topologie plasă (reţea).

Fig. 2.1.1 – Topologii fizice Tab. 2.1.2 - Toplogii

10

 

Topologia

Avantaje / Dezavantaje

Avantaje :        

uşurinţă în conectarea calculatoarelor. necesarul de cablu este redus. constituie unul din cele mai ieftine moduri de a construi o reţea. calculatoarele conectate la acest tip de reţea au acces în mod egal la toate resursele reţelei. pentru pen tru toate toate leg legătu ăturile rile (lin (liniile iile)) indivi individua duale le ale nod noduri urilor lor se foloseşte un mediu pasiv de transfer; fiecare nod este în contact direct cu oricare altul, de aici durata redusă de tranzit a pachetelor pe linie; conectarea unei noi staţii (montarea) se face fără risipă de cablu, folosind cablaje deja existente;

se poate face uşor emisie multiplă (multicast), unul la mai mulţi (one-to-many).

Dezavantaje: 2.2.1. Magistrală

           

reţeaua nu funcţionează dacă apar întreruperi în cablu - la căderea mediului comun de transfer cade toata reţeaua; este nevoie de terminatori la ambele capete ale cablului ca să absoarbă semnalul când ajunge la capătul liniei sau al firului;  în lipsa termin terminatorulu atorului,i, semnalul semnalul electric ce reprez reprezintă intă datele se întoarce, provocând erori în reţea; problemele sunt greu de identificat dacă reţeaua „cade" zonele de cablu defecte se localizează greu; info inform rmaţ aţiiiile le se po pott "fur "fura a" uşo şorr prin printr tr-o -o con onec ecta tare re fără fără  întreruperea  întrerup erea fu funcţionă ncţionării rii reţe reţelei; lei; realizarea backup-ului este costisitoare; la creşterea numărului de staţii în reţea creşte numărul de coliziuni în reţea; nu se asigură flexibilitate la cablare; lungimea reţelei este limitată (atenuarea semnalului de date), deci şi numărul de calculatoare conectate dacă se doreşte o extindere, va fi dificil de schimbat mărimea şi distribuţia reţelei poate fi transmis un singur pachet de date la un moment dat;  în cazul conect conectării ării unui număr mai mare de calcu calculatoare, latoare, are randament scăzut în ceea ce priveşte viteza, datorită coliziunii pachetelor de date.

11

 

Topologia

Avantaje / Dezavantaje

Avantaje:       

2.2.2. Inel 



principalul avantaj: nu există coliziuni ale pachetelor de date are o structură uşor de extins care necesită o lungime minimă de cablu; nu este necesar un nod central prin care să circule toate informaţiile; zonele de cablu defecte sunt relativ uşor de localizat; există restricţii de lungime totală a reţelei (inelului), un factor  de performanţă fiind şi distanţa maximă admisă între noduri; la un mome moment nt dat dat se cu cuno noaş aşte te ca care re staţ staţie ie urme urmeaz ază ă să retransmită datele; nu ex exis istă tă cape capete te de ca cabl blur urii nec necon onec ecta tate te la in ine el, deci eci terminatorii nu mai sunt utilizaţi primul calculator care este pornit şi accesează inelul poartă denumirea de „monitor activ” şi are responsabilitatea de a monitoriza inelul pentru a descoperi probleme, cum ar fi o  întrerupere  întrerup ere în inel  în cazul cazul utilizări utilizăriii unui ine inell dublu, pe lângă fa faptul ptul că datele datele sun suntt transmise în ambele direcţii, se creează toleranţă la erori deoarece dacă un inel cedează, transmisia se face pe celălalt inel; mai mult, dacă ambele inele cedează, prin remedierea zonei în care a fost întrerupt cablul se remediază întreaga reţea.

Dezavantaje:

căderea unei staţii provoacă căderea întregii reţele;  conectarea unei noi staţii se face prin întreruperea temporară a funcţionării reţelei, fiindcă inelul trebuie deschis;  durata transferului unui pachet de date creşte proporţional cu numărul de noduri conectate în reţea;  topologia în inel permite doar unui singur calculator să aibă acces pentru a trimite date pe inel la un moment dat, acest lucru ducând la o reţea determinată este necesara dublarea liniei, ca în cazul căderii liniei principale cea suplimentară să intre în funcţiune. 

12

 

Topologia

Avantaje / Dezavantaje

Avantaje: 

2.2.3. Stea



 



fiecare fieca re di disp spoz oziti itivv co cone nect ctat at po poat ate e in iniţi iţia a acce accesu sull la me mediu diu,, independent de celelalte dispozitive conectate; este flexibilă, scalabilă şi relativ necostisitoare, în comparaţie cu re reţe ţele lele le LA LAN N ma maii sofis ofistiticcate, ate, cu me meto tode de de ac acce cess controlate strict; este uşor de reparat, deoarece fiecare computer este legat la punctul central cu propriul lui cablu; dacă un cablu se defectează va afecta doar calculatorul la care este legat, restul reţelei rămânând operaţională – ceea ce constituie cel mai important avantaj al reţelelor stea; constituie fundamentul pentru ultima topologie LAN: topologia comutată.

Dezavantaje: 



dacă dispozitivul central se defectează, întreaga reţea se va deconecta deoarece gazdele sunt conectate direct la punctul central (hub, switch, sau router) cost co stă ă ma maii mu multlt de decâ câtt reţea reţeaua ua ma magis gistra trală lă deoa deoare rece ce es este te nevoie de mai mult cablu, mai scump şi de un dispozitiv central

13

 

Topologia

Avantaje / Dezavantaje

2.2.4. Topologie ierarhică

Avantaje:

este recomandată pentru reţele LAN de dimensiuni medii şi mari care trebuie să aibă în vedere scalabilitatea reţelei şi concentrarea traficului  es este te o va vari rian antă tă a topo topolo logi giei ei stea stea,, în care are ex exis istă tă o stea stea centrală, cu un nod central, ale căror noduri sunt centre ale altor stele – de aici decurg şi avantajele reţelelor stea Dezavantaje: în linii mari aceleaşi ca la topologia stea 

2.2.5. Mesh (Reţea, plasă)

Avantaje: 

  

deteriorarea unui cablu nu va afecta reţeaua iar traficul poate fi realizat prin alte rute utilizând alte cabluri - cu alte cuvinte, dacă o conexiune eşuează, un calculator poate încă accesa alt calculator prin utilizarea altei conexiuni. este aproape imposibil pentru un cablu să provoace o cădere a unei reţele de acest tip utiliz uti lizat ată ă de dese seori ori în si situa tuaţii ţiile le în ca care re da date tele le trebu trebuie ie să fie disponibile în eventualitatea unei deteriorări parţiale ale reţelei  în cazul unei topologii topologii de tip plasă comple completă, tă, fiecare nod este conectat fizic cu fiecare dintre nodurile celelalte, asigurând astfel un maximum de toleranţă la erori

14

 

Topologia

Avantaje / Dezavantaje Dezavantaje:

scump şi greu de instalat datorită cantităţii mari de cablu necesare  volum ridicat de muncă pentru realizare a reţelei  este greu de administrat  are un co cost st mai mai ma mare re de decâ câtt în ca cazu zull ce celo lorla rlalte lte topo topolog logii, ii, rezultat atât din cheltuielile de construire a reţelei cât şi din cele de administrare  Alte conside consideraţii: raţii:  Determinarea numărului de cabluri de conexiune de care este nevoie la o reţea tip plasa se poate face utilizând formula: Ln = n (n -1)/2 - – unde: n este numărul de noduri, iar Ln este numărul de conexiuni necesare.  Internetul este un exemplu de topologie de reţea / plasă 

3. Standarde pentru medii torsadate

Colecţia IEEE 802.3 cuprinde standardele ce definesc nivelul fizic şi subnivelul MAC al nivelului legătură de date pentru Ethernet. Este definit câte un standard pentru fiecare tip de mediu medi u de tr tran ansm smisi isie e fo folos losit. it. As Astf tfel, el, în ac acea east stă ă co cole lecţ cţie ie se reg regăs ăses esc, c, print printre re al altel tele, e, standardele pentru cablu UTP, standardele pentru Ethernet pe cablu coaxial (10BASE5, 10BASE 10B ASE2), 2), Eth Ethern ernet et prin prin fibr fibră ă opt optică ică (10 (10BAS BASE-F E-F,, 100 100BAS BASE-F E-FX, X, etc etc)) sau descrie descrierea rea tehnologiei PoE (Power over Ethernet). St Stan anda dard rdul ul ce co conţ nţin ine e ce ceri rinţe nţele le pent pentru ru trans transmi miter terea ea a 10 Mb Mbit/ it/ss pe ca cablu blu UT UTP P es este te standardul 10BASE-T. În mod similar, pentru 100 Mbit/s şi 1000 Mbit/s (1 Gbit/s) există 100BASE-T, respectiv 1000BASE-T (numit şi Gigabit Ethernet). Numele standardului derivă din unele aspecte legate de mediului fizic: Numărul reprezintă viteza maximă teoretică exprimată în megabiţi pe secundă. „BASE" este prescurtarea pentru baseband, ceea ce  înseamnă  înseam nă că fiecare fir este folosit ca un singur canal canal de comunicaţie, comunicaţie, pe care se transmite  într-o singură frecvenţă. frecvenţă. Cu alte cuvint cuvinte, e, nu se aplică nicio formă de multip multiplexare. lexare. Litera de la sfârşit reprezintă tipul cablului, în acest caz, "T" înseamnă torsadat (twisted). Aşadar, 100BASE-T este o denumire generică pentru un standard care asigură o viteză de 100 Mbit/s pe cablu100BASE-TX torsadat, în particular, sunt definite forme: şi 100BASE-T2. indică utilizarea unuitreicablu de100BASE-TX, categorie cel100BASE-T4 puţin CAT5 şi folosirea a 2 perechi de fire din cele 4. Sufixul T4 indică folosirea a 4 perechi pentru comunicaţie. 100BASE-T4 şi 100BASE-T2 nu se mai folosesc, fiind standarde învechite. Toate aceste standarde operează pe segmente de cablu cu lungimi de maxim 100 de metri.  În 2006 a fost publicat standa standardul rdul 10GBASE-T pentru conex conexiuni iuni de 10 gigabit gigabit/s /s prin cablu torsadat. 10Gigabit Ethernet suportă doar legături full-duplex, spre deosebire de celelalte trei standarde ce suportă şi comunicaţii half-duplex. Cantitatea de informaţie transferată între emiţător şi receptor este proporţională cu frecvenţa semnalelor pe mediul de transmisie. În cazul semnalelor electrice, frecvenţa este dată de calitatea cuprului de a fi mai bun sau mai puţin bun conductor de curent electric. Această calitate depinde de densitatea de impurităţi caracteristică materialului. De aceea, există mai multe categorii de cabluri, o categorie mai mare implicând performanţe mai bune.

15

 

4. Categorii de medii torsadate

Categoriile de cabluri torsadate au fost definite în setul de standarde TIA/EIA-568-B de către asociaţia americană Telecommunications Industry Associations (TIA). Acesta s-a dovedit a fi standardul cu cea mai largă acceptarepe piaţa producătorilor de soluţii pentru mediul fizic. Cablurile torsadate sunt standardizate în funcţie de performanţele pe care trebuie să le asigure şi nu prin parametri fizici. Iniţial au existat cinci serii de test pentru a stabili categoriile de performanţă pentru cablurile torsadate ulterior adăugându-se şi altele. Aceste categorii de performanţă sunt uzual numerotate de la 1 la 7, iar cablul care corespunde uneia este identificat caCat fiind1deşi Categoria unde x reprezintă numărul seriei de considerate teste care a fost trecut cu succes. Cat 2 au xfost rapid abandonate (1995) fiind perimate datorită slabelor performanţe. Cablurile care se utilizează încă astăzi sunt Cat 3 (16 Mhz lăţime de banda, 10Mbps viteza pana la 100m) şi Cat 5 (100 Mhz lăţime de banda, 100/155/256 Mbps cu distante de pana la 100m). Cat 4 putea oferi o lăţime de banda de 20Mhz, dar aceasta categorie intermediara s-a dovedit a fi neeconomica. Cat 5 e  este o extensia a lui Cat 5 care permite conexiuni 100BaseT pe 350m sau 1000BaseT pe distante reduse. Cat 6 poate fi utilizate în reţele de viteza ridicata, tip Gigabit în timp ce Cat 7 a fost proiectat pentru viteze de 10Gbps. Atunci când cablurile TP se folosesc pentru a conecta două echipamente este necesar ca cele două perechi pentru transmisie respectiv recepţie să fie inversate (transmisia unuia sa ajungă la recepţia celuilalt), rezultând cablul cross-over  (inversor). 4.1 UTP CAT1 - 4

Cablul încadrat la categoria 1 (CAT1) este cel folosit în serviciile de telefonie clasică (POTS - Plain Old Telephone Service) sau soneriile de la uşi. Această etichetare este cumva improprie, întrucât setul de standarde TIA/EIA-568-B nu recunoaşte în momentul de faţă decât categoriile 3, 5e, 6 şi 6a. Standardul C3 a fost folosit în anii '90 pentru TokenRing şi pentru Ethernet, ajungând la viteze de până la 10Mbit/s. Astăzi, acesta este folosit în sistemele de telefonie şi poate fi uşor adaptat pentru Voice over IP (VoIP) întrucât viteza de 10 Mbit/s pe care o oferă depăşeşte cu mult cerinţele de 0,08Mbit/s ale unui telefon VolP la  încărcare  încărca re maximă. maximă. În plus, CAT3 este compatibilă compatibilă cu tehnol tehnologia ogia Power over Etherne Ethernett (definită în standardul 802.3af PoE), tehnologie ce descrie un sistem prin care odată cu datele se transferă transferă şi energie energie electrică, tocmai în scopul scopul alimen alimentării tării anumitor aparate aflate la distan distanţă, ţă, precum telefoa telefoanele nele VolP. Apariţia stand standardulu arduluii 100BA 100BASE-T4 SE-T4 a dus la creşte creşterea rea vitezei la 100Mbit/s prin utilizarea a 4 perechi de fire (şi nu doar 2 cum prevedea standardul anterior), ceea ce a permis infrastructurilor mai vechi, deja existente, de cabluri CAT3 să ofereaoscăzut lăţime odată de bandă mai mare. Cu toateCAT5. acestea, utilizareaCAT4 sa pentru de date cu apariţia standardului Standardul ofereacomunicaţiile o frecvenţă cu puţin mai mare decât CAT3, 20MHZ faţă de 16MHZ şi era utilizat pentru o variantă  îmbunătăţită  îmbunăt ăţită a reţelel reţelelor or Token Token Ring. Ring. 4.2 UTP CAT5 şi CAT5e

Specificaţiile cablului de categoria 5, definite în TIA/EIA-568-B, indică o frecvenţă maximă de 100 MHz. CAT5 este folosit în special în reţele de 100 Mbit/s (FastEthernet), dar poate fi utilizat şi pentru Gigabit Ethernet. Odată cu definirea în 2001 a CAT5e (enhanced) în TIA/EIA-568-B, specificaţiile variantei originale CAT5 nu mai sunt recunoscute în aceste standarde. UTP CAT5e a devenit cel mai răspândit mediu de transmisie pentru reţelele locale. Datorită performanţelor îmbunătăţite faţă de versiunea originală, şi datorită unui preţ mult mai mic decât al CAT6, CAT5e este cea mai potrivită alegere pentru infrastructura reţelelor Gigabit Ethernet. Cu toate acestea, CAT5e menţine recomandarea limitării segmentelor de la cablu la 100 de metri, la fel ca şi în cazul celorlalte tipuri de cabluri definite de TIA/EIA. 16

 

Este de reţinut faptul că standardul folosit pentru Gigabit Ethernet, 1000BASE-T, impune utilizarea a 4 perechi de fire torsadate, spre deosebire de versiunile anterioare (10BASE-T şi 100BAS 100 BASE-T E-T)) care folosea foloseau u în com comuni unicaţ caţie ie doar doar dou două ă per perech echi.i. Aş Aşada adar, r, sta standa ndardu rdull de Ethernet ales pentru infrastructură este cel care specifică numărul de perechi necesare în comunicaţie, şi nu standardul de cablu. Categoria specifică doar caracteristicile specifice cablulu cab lului,i, precum precum:: numărul numărul de per perech echii exi existe stente nte,, pas pasul ul de tors torsada adare, re, dia diamet metrul rul fire firelor, lor, parametrii NEXT, FEXT şi, cel mai important, limita superioară de frecvenţă. Astfel, un cablu CAT5e folosit pentru 100BASE-T (FastEthernet) utilizează în comunicaţie 2 perechi de fire din cele 4 disponibile, în timp ce acelaşi cablu pentru infrastructuri de 1000BASE-T (Gigabit Ethernet) necesită toate cele 4 perechi. 4.3 UTP CAT6, CAT6a

UTP CAT6 aduce îmbunătăţiri majore, precum impunerea unui pas de torsadare mult mai mic decât la CAT5 şi o limită superioară de frecvenţă de 250 MHz, fiind conceput special pentru reţelele Gigobit Ethernet. Standardul de cablu categoria 6 păstrează compatibilitatea cu standardele CAT5, CAT5e şi CAT3. Deşi CAT6 este mai frecvent folosit în reţelele Gigabit Ethernet, specificaţiile sale permit şi implementarea standardului 10GBASE-T (apărut în 2006), dar numai pe segmente de 55 de metri. Pentru a face posibilă utilizarea standardului 10BASE-T pe lungimi de 100 de metri, se impune folosirea unui nou tip de cablu, definit ca standard TIA în februarie 2008, şi anume categoria 6a. Cablul UTP CAT6a (augmented) operează la frecvenţe de până la 500MHz (dublu faţă de CAT6), fiind destinat infrastructurilor de 10GBASE -T (10 Gigabit Ethernet). 4.4 UTP CAT7, CAT8 

Standardul de cablul categoria 7 (CAT7) are un pas de torsadare şi mai mic decât CAT6 şi,  în combinaţie combinaţie cu cu cone conectori ctori de ttip ip GG45, GG45, poate trata semnale semnale cu banda d de e frecve frecvenţă nţă de p până ână la 625 MHz. În plus, fiecare dintre cele patru perechi de fire este ecranată individual (pe lângă învelişul exterior al cablului). Deşi a fost creat pentru 10 Gigabit Ethernet, cea mai folosită tehnologie pentru 10GBASE-T rămâne CAT6a. Categ Cat egori oria a 7 es este te şi cea cea mai mai st stric rictă tă în pr priv ivinţ inţa a no norm rmel elor or de si sigu guran ranţă ţă ref refer erito itoar are e la comportamentul cablurilor în situaţii de incendiu: viteza de răspândire a focului, substanţe emanate, etc. Un exemplu care să justifice necesitatea unor astfel de reglementări este cel al cablurilor cu învelişul din PVC, foarte populare datorită preţului scăzut. În momentul în care iau foc, aceste cabluri degajă substanţe foarte toxice omului, fiind total nepotrivite pentru cablările orizontale. UTP CAT8 este destinat infrastructurilor multimedia, un astfel de cablu putând transporta simultan oricare patru servicii de tip TV, video, satelit, audio, date, etc. Cablul UTP Cat 8 operează cu frecvenţe de 1200MHZ şi poate ajunge la maxim 1400MHZ. Tab. 3.1.1 - Parametri - Categorii de cablu Categorie Frecvenţă Viteza de transmisie Utilizare cablu Cat 1 1 Mbps Telefonia clasică Cat 2 4 Mbps Transmisiuni seriale Cat 3 16 MH2 10 Mbps 100 Mbps TokenRing 10BaseT 100BaseT4 Cat 4 20 MHZ 16 Mbps 100 Mbps TokenRing 10BaseT 100BaseT4 Cat 5 Cat 5e

100 MHz 10 Mbps 100 Mbps

A TM, TokenRing, 10BaseT 100BaseTX 155 MHZ 10 Mbps 100 Mbps 1 10BaseT, 100BaseTX, 1000BaseT 17

 

Categorie cablu Cat 6 Cat 6a Cat 7 Cat 8

Frecvenţă Viteza de transmisie

Utilizare

Gbps 250 MHZ 100 Mbps 1 Gbps 500 MHz 10 Gbps 625 MHz 10 Gbps 1200 10 Gbps

100BaseTX 1000BaseT 10GBaseT 10GbaseT 10GbaseT

MHz Majoritatea administratorilor de reţea care analizează un cablu potenţial defect vor să cunoască următoarele:  Care este lungimea cablului?  Este rupt unul din fire?  Dacă există o ruptură, unde este?  Există un scurt-circuit între fire?  Firele conductoare sunt plasate în ordinea corectă ( există perechi separate sau  încrucişate)?  încruc işate)?  Există interferenţă electrică sau radio? Diferitele modele de testere de cablu sunt proiectate să răspundă la câteva sau la toate aceste întrebări. Există şi dispozitive ieftine care nu testează decât firele conducătoare  întrerupte.  întrerup te. Despre un fir care poate conduce electri electricitate citate se spune că are contin continuitate; uitate; ca urmar urm are e un fir ru rupt pt nu ar are e cont continu inuita itate te.. Aces Aceste te tes tester tere e ief ieftin tine e su sunt nt nu numi mite te test tester ere e de continuitate. Unele testere de cablu vor testa existenţa de perechi separate sau încrucişate şi existenţa unor scurt-circuite. Aceste testere nu necesită de obicei introducerea ambelor  capete ale cablului în tester. Desigur, aceasta poate genera o problemă în situaţia în care cablul este deja instalat în perete. Testere de cablu cu preţ mediu au funcţia suplimentară de a determina lungimea unui cablu, şi pot indica locul unde este întreruperea. Acest tip de tester de cablu este numit generic Time Domain Reflectometer (TDR). Un tester de cablu din această categorie are un mic dispozitiv cu buclă locală care este introdus la capătul îndepărtat al cablului, permiţând testerului să lucreze cu cabluri instalate. Test Te ster erele ele profe profesi sion onal ale, e, fo foar arte te sc scum umpe pe,, teste testeaz ază ă ca cara ract cter erist istic icile ile el elec ectri trice ce EIA/ EIA/TI TIA A importa imp ortante nte.. Aceste Aceste testere testere sun suntt cun cunosc oscute ute în genera generall ca instrum instrument ente e de cer certifi tificare care a mediului (media certifier tools), deoarece pot să genereze un raport pe care instalatorul poate po ate să să-l -l tipă tipăre reas ască că ca un ce certi rtific ficat at ce do dove vede deşt şte e că tra trase seel ele e de cabl cablu u resp respec ectă tă standardele EIA/TIA. Unele dintre aceste dispozitive de ultimă generaţie au funcţii şi mai puternice, putern ice, cum ar fi capabi capabilitatea litatea de a se conecta conecta la o reţea şi de a gene genera ra pur şi simplu o schemă a întregii reţele, incluzând informaţii cum ar fi: adresele MAC ale sistemelor, adresele IP sau IPX şi chiar sistemul de operare al fiecărui calculator.

5. SERTIZAREA CABLURILOR DE TRANSMISIE

18

 

5.1. Unelte pentru cablare

Cleş Cleşte te pen entr tru u coaxiale

Unealtă pentru dezizolat – Cable Stripper 

Cleşte pentru dezizolat cabluri )UTP/STP (cable stripper and cutter cutterşifortăiat UTP/STP

de dezi zizzol olat at

ca cabl blur urii

  Cleşte sert se rtiz izar are e pe pent ntru ru de dezi zizo zola latt cabl cablu u coaxiall şi UTP/ST coaxia UTP/STP P (ca (cable ble stri strippe pper  r  and cutter)

Unealtltă Unea ă Cleşte dezizolator pentru cablu coaxial (Coaxial coaxial Cable Stripper )

pen entr tru u

dez eziz izol olat at

ca cabl blu u

Cuţit pentru tăierea cablului (Cable Cutter )

Cuţit pentru tăierea cablului (Cable Cutter)

19

 

Cleş Cleşte te prof profes esio iona nall de serti ertizzare are pentru cablu UTP RJ45 şi cablu de Cleşte universal pt. dezizolat şi tăiat 6,0-29mm telefon RJ14/12/11 - ajustare forţă – include şi şurubelniţă (cutter)

Inst Instru rume ment nt de tăia tăiatt şi cu cură răţa ţatt pt. pt. Cleşte Cle şte ser sertiz tizare are cu 3 mat matriţe riţe inters interschim chimbab babile ile cabluri rotunde şi plate cu grosimea de 0,26-8,0mm pentru mufe RJ cu 4, 6 sau 8 pini. In Inst stru rume ment ntul ul perm permitite e să se ef efec ectu tuez eze e to toat ate e Se foloseşte în special pentru cabluri activ ac tivită ităţiţile le le lega gate te de pr preg egăt ătire irea a şi in inst stal alar area ea UTP/STP. Tăie Tă iere rea a iz izol olaţ aţie ieii se ex exec ecut ută ă prin prin calculatoare-reţelelor şi prizelor telefonice: roti rotire rea a un une eltltei ei în ju juru rull ca cabl blul ulu ui.  tăierea şi dezizolarea cablurilor Lame La mele le tăie tăieto toar are e se regl reglea ează ză cu  ser sertiza tizarea rea conect conectoril orilor or RJ-9 RJ-9,, RJ-1 RJ-12, 2, RJ- ajutorul unui şurub special. 11, RJ-45

Cleşte sertizare pentru BNC terminale Este un instrument profesional pentru sertizarea conectorilor şi terminatorilor la cabluri coaxiale RG: 58, 59, 62, 71, 84, 140, 174.  Această  Aceast ă unealtă, datorită modificării mecan mecanismului ismului de acţionare, necesită necesită forţe mai mici decât dec ât în caz cazul ul mecani mecanismu smului lui clas clasic. ic. Înc Înclina linarea rea coresp corespunz unzăto ătoare are a cap capului ului cleşte cleştelui lui uşurează munca. Unealta se va deschide doar după o sertizare completă şi corectă, mecanismul fiind echipat cu o funcţie de blocare. Mânerul ergonomic din plastic, asigură confort în timpul lucrului. Unealta este confecţionată din oţel-carbon special. Sertizarea cablurilor 5.2. Alegerea tipului de conector corespunz corespunzător ător şi sertizarea cablurilor coaxiale

a) Cablu coaxial subţire (thinnet) 20

 

Plăcile de reţea 10Base2 au un transiver integrat şi se conectează la cablul de magistrală folosind un conector BNC. Conectorul BNC asigură o metodă simplă de separare a firului central (care transmite datele) de învelişul exterior. Firul central este protejat astfel împotriva interferenţei. Pentru conectarea dispozitivelor la cablu, se foloseşte un conector T. Partea centrală a acestuia se cuplează la conectorul mamă al plăcii de reţea Ethernet, iar cele două bucăţi de cablu coaxial sunt cuplate la cele două capete ale conectorului. Dacă un nod se află chiar la capătul cablului, în locul unuia dintre cabluri se montează un rezistor de terminare, numit şi terminator. b) Cablu coaxial gros (thicknet)  este asociat cu 10 BASE 5    

grosimea cablului 1,27 cm transportă semnalul până la 500 m mai dificil de manipulat datorită atât grosimii, cât şi modului de conectare a plăcii de reţea la cablu nodurile 10Base5 nu se conectează direct la cablul de magistrală; pentru conectarea la cablu se utilizează mufe vampir (vampire tap), formate din două părţi: • piesa care se ataşează cablului şi conţine dispozitivul care străpunge învelişul până la miezul de cupru •  în partea inferioa inferioară, ră, transc transceiver-u eiver-ull (Transm (Transmiter iter + Receiv Receiver), er), care are un cone co nect ctor or AUI AUI (Atta (Attach chme ment nt Us User er Inter Interfac face) e) , cu cuno nosc scut ut şi su sub b nu nume mele le de conector saude conector cu 15 pini (DB 15). conector estefi identic dinDIX punct vedereDB fizicmamă cu conectoarele MIDI şi Acest de joystick ce pot găsite pe multe plăci de sunet

5.3. Alegerea tipului de conector corespunz corespunzător ător şi sertizarea cablurilor torsadate Reţelele de calculatoare din cadrul instituţiilor de stat sau firmelor private folosesc în majoritatea covârşitoare a cazurilor pentru a interconecta diferite echipamente cabluri de tip UTP şi conectori acron nim pen pentr tru u Un (cablu blu torsad torsadat at de tip tip RJ-4 RJ-45 5. Cab Cabluri lurile le UTP, acro Unsh shie ield lded ed Twis Twiste ted d Pa Pair ir (ca ne neec ecran ranat at), ), co conţ nţin in câ câte te 4 pe perec rechi hi de fi fire re răsu răsucit citee un unul ul în ju juru rull ce celu luil ilal altt (în (în scopu scopull an anul ulăr ării ii interferenţelor electromagnetice generate de semnalele electrice care circulă prin ele), din care utile sunt doar două perechi.

21

 

6. BIBLIOGRAFIE SI WEBOGRAFIE 1. Cerbuc Cerbuc Em Emil, il, Dădârl Dădârlat, at, Va Vasil sile e Teod Teodor. or. (2005) (2005).. Reţele locale de calculatoare de la cablare la interconectare, Cluj-Napoca: Editura Albastră 2. Io Ione nesc scu, u, D Dan an.. (20 (2007 07). ). Retele de calculatoare, Alba Iulia: Editura All 3. Mârş Mârşan anu, u, Ra Radu du (200 (2001) 1).. Calculatoare personale, elemente arhitecturale , Bucureşti: Editura All 4. Mari Marine nesc scu, u, D., Trand Trandaf afir ires escu cu,, M., M., (1 (199 995) 5).. PC-manualul incepatorului , Bucureşti: Editura Teora, 5. Meyers, Mike ike . (2008). Manu Manualul alul Netw Network+ ork+ pentr pentru u admi administra nistrarea rea şi depa depanare narea a reţelelor,Bucureşti: Editura Rosetti Educaţional 6. Muntea Munteanu, nu, Adrian Adrian,, Şerba Şerban n Valer Valerică ică Greavu Greavu.. (2006). (2006). Reţele locale de calculatoare:  proiectare şi administrare; ediţia a II-a revăzută revăzută şi adăugită, Iaşi: Editura Polirom 7. Nico Nicola lae. e.I. I.C C , (20 (2003 03). ). Calculatorul personal , Bucureşti: Editura Niculescu 8. Scott, Scott, Mue Muelle ller. r. (19 (1999) 99).. PC Depanare şi modernizare , Bucureşti: Editura Teora 9. Tanen Tanenbau baum, m, A Andr ndrew. ew. (20 (2003) 03).. Reţele de calculatoare, Bucureşti: Byblos.S.R.L. 10.***. (2007). CCNA – Ghid de studiu independent , Bucureşti: Editura Bic All 11.***. www.resurse.org/capitol1.html 12.***. www.scribd.com/doc/8638739/ccna305expl  13.***. www.teleconnect.ro 14.***. http://fr.wikipedia.org/wiki/ 15.***. www.cobra.ro 16.***. www.everit.ro 17.***. www.conectica.ro/0/2-74-0-Retelistica/Accesorii_retelistica 18.***. www.talontool.com 19.***. www.teleconnect.ro

22