2.4.Реализация физического уровня

Физическая среда передачи данных может быть:

• Кабельной - коаксиальный кабель, витая пара, волоконно-оптический кабель, обычная телефонная проводка и даже провода электрической сети переменного тока.

• Беспроводной – радиоканалы, инфракрасные каналы.

Наибольшее распространение получили кабельные среды передачи данных. Кабель состоит из проводников, заключенных в несколько слоев изоляции.

Первоначально при создании сетей использовали коаксиальный кабель. Кабель RG-8 (Thick Ethernet – толстый Ethernet) обеспечивает наименьшее затухание среди всех видов коаксиального кабеля. Длина одного сегмента может достигать до 500 м. Однако этот кабель диаметром около 1 см весьма не удобно прокладывать. К такому кабелю подключались с помощью специальных зажимов, снабженных трансиверами и специальным AUI (Attachment Unit Interface) кабелем который и подводили к рабочей станции. Сейчас такой кабель вышел из употребления.

Кабель RG-58 (Thin Ethernet – тонкий Ethernet) до недавнего времени широко использовался в построении локальных сетей. Затухание в этом кабеле выше, поэтому длина сегмента такого кабеля ограничена 185 м. Однако, такой кабель можно использовать только для скоростей передачи данных до 10 Мбит/сек, поэтому при построении современных сетей он уже не применяется. Для соединения отрезков кабеля между собой используются BNC-разъемы, центральный контакт которых позолочен. Для присоединения к сетевым платам и другим устройствам используются T-коннекторы. Во избежание возникновения стоячих волн к обоим концам каждого из сегментов присоединяется терминатор, представляющий собой BNC-разъем, не имеющий отверстия для подключения кабеля и с помещенным внутри резистором сопротивлением 50 Ом. Для соединения отдельных отрезков кабеля между собой с целью удлинения без соединения с сетевым оборудованием используются специальные соединители, напоминающие T-коннекторы, но без гнезда для подключения к сетевой плате.

Наиболее дешевым и, пожалуй, самым распространенным сегодня кабелем является неэкранированная витая пара (UTP - Unshielded Twisted Pair). Такой кабель состоит из четырех пар одножильных изолированных проводов, заключенных в оболочку из гибкого пластика. Провода каждой пары свиты между собой для повышения помехоустойчивости. С целью снижения взаимных наводок шаг скрутки у всех пар разный. Провода пар различаются цветом изоляции (оранжевый, зеленый, коричневый, голубой), причем один из них окрашен целиком, а другой — белого цвета, с нанесенной полоской цвета пары. Цвета, шаг скрутки и диаметр проводов жестко нормированы. Для соединения применяются разъем RJ-45, похожий на телефонный, но с восемью контактами.

Другим типом кабельной среды передачи является оптоволокно. При этой технологии передача информации происходит посредством световых импульсов. Для обеспечения приемлемой дальности при разумной мощности сигнала свет излучается внутрь световода, который направляет его к точке доставки. Световод изготовляется из оптически прозрачного материала (пластик, стекло, кварц) и представляет собой тонкое волокно, у которого коэффициент преломления изменяется по диаметру таким образом, чтобы отклонившийся к краю луч возвращался обратно к центру. Достоинства: большая дальность (до 40 км), устойчивость к электромагнитным помехам. Недостатки: высокая стоимость и сложность монтажа, особенно соединения кабеля. Для достижения приемлемых потерь размеры оптических разъемов выдерживаются с прецизионной точностью, а для сращивания кабеля используется специальная, также прецизионная аппаратура.