10Base-5
Товстий кабель (Товстий коаксіальний кабель) – це перший тип кабелю, що використовувався в Ethernet. В даний час він не дуже широко розповсюджений, хоча і забезпечує максимальну довжину мережі. Це пов’язано в першу чергу з великими труднощами монтажу апаратури і порівняно високою її вартістю.
Товстий коаксіальний кабель має діаметр близько 1,2 см і відрізняється високою твердістю. Він має два основних типи оболонки: стандартна PVC жовтого кольору (наприклад, кабель Belden 9880) і тефлонова Тeflon оранжево-коричневого кольору (наприклад, кабель Belden 89880). Тефлоновий кабель (“plenum”-кабель») відрізняється більшою стійкістю до впливів навколишнього середовища, зокрема, до вогню (звичайна пластикова оболонка горить як бікфордів шнур і виділяє при цьому токсичний газ). Широко розповсюджений товстий кабель типу RG-11.
Для з’єднання шматків товстого коаксіального кабелю і приєднання до нього термінаторів використовуються роз’єми N-типу, установка яких досить складна і вимагає спеціальних інструментів (в іншому разі можливі перекручування сигналів на стиках). Два роз’єми N-типу з’єднуються за допомогою Barrel-конекторів. При виконанні сегмента мережі на базі товстого кабелю бажано використовувати один шматок кабелю або брати всі шматки з однієї партії одного виробника. В іншому разі на стиках різнорідних кабелів можуть виникати перекручування сигналів. Якщо кабель сегмента утвориться з декількох шматків, то з метою зниження відображень сигналу рекомендується використовувати шматки довжиною 23,4 м, 70,2 м і 117 м (з погрішністю 0,5 м).
За стандартом до одного сегмента (довжиною до 500 м) не повинно підключатися більш 100 абонентів. Відстань між точками їхнього підключення не повинна бути менша, ніж 2,5 м, інакше виникають перекручування сигналів. Тому для зручності користувача на оболонку кабелю часто наносяться чорні смужки через кожні 2,5 м.
Для приєднання трансиверів до товстого кабелю найчастіше використовуються спеціальні сполучні пристрої, запропоновані корпорацією AMP. Вони не вимагають розрізання кабелю в місці з’єднання, а просто проколюють оболонку й ізоляцію кабелю, забезпечуючи механічне й електричне з’єднання з екраном і центральною жилою. Інший тип з’єднувача вимагає розрізування кабелю й установки на обидва кінці роз’ємів, тому він менш популярний.
Безпосередньо на кабелі розміщається спеціальний трансивер (або MAU – Medium Attachment Unit), що приєднується до мережевого адаптера за допомогою гнучкого багатопровідникового трансиверного кабелю (діаметром близько 1 см), що має на кінцях 15-контактні роз’єми (DIX-роз’єми). Трансивер живиться від джерела живлення комп’ютера і повинен споживати не більш 0,5А від 12-вольтового джерела. Довжина звичайного трансиверного кабелю може досягати 50 м, а більш тонкого і гнучкого офісного варіанта трансиверного кабелю – до 12,5 м.
Допускається підключення до одного сегмента не більш 100 трансиверів, причому відстань між підключеннями трансиверів не повинне бути меншою 2,5 м. На кабелі міститься розмітка через кожні 2,5 м, що позначає точки підключення трансиверів. При приєднанні комп’ютерів відповідно до розмітки вплив стоячих хвиль у кабелі на мережеві адаптери зводиться до мінімуму.
Трансивер – це частина мережевого адаптера, що виконує наступні функції:
• прийом і передача даних з кабелю на кабель;
• визначення колізій на кабелі;
• електрична розв’язка між кабелем і іншою частиною адаптера;
• захист кабелю від некоректної роботи адаптера.
Останню функцію іноді називають «контролем балакучості», що є буквальним перекладом відповідного англійського терміна (jabber control). При виникненні несправностей в адаптері може виникнути ситуація, коли на кабель буде неперервно видаватися послідовність випадкових сигналів. Оскільки кабель – це загальне середовище для всіх станцій, то робота мережі буде заблокована одним несправним адаптером. Щоб цього не трапилося, на виході передавача ставиться схема, яка перевіряє час передачі кадру. Якщо максимально можливий час передачі пакета перевищується (з деяким запасом), то ця схема просто від’єднує вихід передавача від кабелю. Максимальний час передачі кадру (разом із преамбулою) дорівнює 1221 мкс, а час jabber-контролю встановлюється рівним 4000 мкс (4 мс).
Мережевий адаптер, що працює з товстим кабелем, повинен мати зовнішні 15-контактні АUI-роз’єми (роз’єми DIX типу «розетка»). Якщо в структурі мережевого адаптера передбачене переключення (тумблерами- перемичками) «Ethernet – Cheapernet», треба переключити його в режим «Ethernet» (10BASE5).
Максимальне число сегментів при реалізації мережі тільки на товстому коаксіальному кабелі не повинне перевищувати п’яти (загальна довжина мережі – 2,5 кілометри), тобто загальна кількість комп’ютерів, приєднаних до товстого кабелю, не повинна перевищувати п’ятисот.
• мережеві адаптери (за кількістю поєднуваних у мережу комп’ютерів);
• товстий кабель з роз’ємами N-типу на кінцях, загальна довжина якого достатня для об’єднання всіх комп’ютерів мережі;
• трансиверні кабелі з 15-контактними роз’ємами на кінцях довжиною від комп’ютера до товстого кабелю (за кількістю мережевих адаптерів);
• трансивери (за кількістю мережевих адаптерів);
• два Barrel-конектора N-типу для приєднання термінаторів на кінцях кабелю;
• один М-термінатор без заземлення;
• один N-термінатор із заземленням.
До переваг стандарту 10Base-5 відносяться:
• гарна захищеність кабелю від зовнішніх впливів;
• порівняно велика відстань між вузлами;
• можливість простого переміщення робочої станції в межах довжини кабелю AUI.
Недоліками 10Base-5 є’.
• висока вартість кабелю;
• складність його прокладки – через велику твердість;
• потребу в спеціальному інструменті для прокладення кабелю;
• зупинка роботи всієї мережі при ушкодженні кабелю чи поганому з’єднанні;
• необхідність заздалегідь передбачити підводку кабелю до всіх можливих місць установки комп’ютерів.
10Base-2
Тонкий коаксіальний кабель відрізняється від товстого меншою товщиною (діаметр близько 5мм), значно більшою гнучкістю, зручністю монтажу, меншою вартістю (він приблизно в три рази дешевше товстого). Не дивно, що мережі на його основі одержали більше поширення. Тонкий кабель, як і товстий, має хвильовий опір 50 Ом і вимагає такого ж 50-омного кінцевого узгодження. Якщо товстий кабель обов’язково повинен бути надійно закріплений, наприклад, на стіні приміщення, то тонкий кабель цілком може бути прокладений начіпним монтажем, що дозволяє переміщати комп’ютери в межах приміщення.
Найбільшим недоліком тонкого кабелю є менша допустима довжина сегмента (до 185 м). Іноді виробники мережевих адаптерів вказують допустиму довжину сегмента 200 м або навіть 300 м. В останньому випадку може виявитися, що такі мережеві адаптери не здатні працювати з адаптерами інших типів, тому що використовують нестандартні рівні сигналів. Найбільш розповсюджений тип тонкого коаксіального кабелю – це RG-58 A/U.
Працювати з тонким кабелем значно легше, ніж з товстим. Апаратура, яка застосовується в цьому випадку, набагато простіша (Мал. 6). Крім мережевих адаптерів, використовуються тільки кабелі необхідної довжини, термінатори, термінатори з заземленням (один на кожен сегмент), роз’єми і конектори двох типів. Між кожною парою абонентів прокладається окремий шматок кабелю з двома роз’ємами типу BNC на кінцях. Мінімальна довжина шматка кабелю (мінімальна відстань між абонентами) – 0,5 м.
На платі адаптера повинне знаходитися BNC-роз’єми, до якого приєднується BNC Т-конектор, який з’єднує плату з двома шматками кабелю (Мал. 6). При цьому, якщо в структурі мережевого адаптера передбачене переключення режимів (тумблерами перемичками) «Ethernet – Cheapernet», необхідно переключити адаптери у режим «Cheaper-net» ( розповсюджена назва 10BASE2).
Якщо вся мережа виконується на тонкому кабелі, то, відповідно до стандарту, кількість сегментів не повинна перевищувати п’яти (загальна довжина мережі складе 925 м, буде потрібно чотири репітери). При цьому на одному сегменті не повинно бути більше 30 абонентів включаючи репітери, тобто загальне число комп’ютерів у мережі на базі тонкого кабелю не може бути більшим 150.
Тут, як і при застосуванні товстого кабелю, реалізується стандартна конфігурація типу «шина».
• мережеві адаптери (за числом поєднуваних у мережу комп’ютерів);
• відрізки кабелю з BNC-роз’ємами на двох кінцях, загальна довжина яких достатня для об’єднання всіх комп’ютерів;
• BNC Т-конектори (за числом мережевих адаптерів);
• один BNC термінатор без заземлення;
• один BNC термінатор із заземленням.
Якщо мережа складається з декількох сегментів з використанням репітерів і концентраторів, то необхідно враховувати, що деякі концентратори мають вбудовані 50-омні узгоджувачі (іноді – такі, що відключаються), це спрощує проблеми узгодження. Якщо вбудованих узгоджувачів немає, то необхідно використовувати термінатори на обох кінцях кожного сегмента, тоді перерахована апаратура буде вимагатися для кожного сегмента.
Можлива реалізація якогось сегмента мережі на базі відрізків кабелів різного типу (товстого і тонкого). У цьому випадку для розрахунку допустимої довжини сегмента кабелю можна скористатися таким простим співвідношенням:
(3,28 Lтн)+Lтв <500м,.
де Lтн і Lтв. – відповідно довжина тонкого і товстого кабелю.