Cablarea LAN-ului - Administrator de retele locale si comunicati

Cablarea LAN-ului

Fiecare mediu de retea are propriile avantaje si dezavantaje. Comparatiile īntre diferitele variante iau īn calcul: distanta maxima pentru care nu este nevoie de folosirea unui repetor, costul, usurinta de instalare, susceptibilitatea la inteferente. Īn cele ce urmeaza ne vom referi la Ethernet, cea mai utilizata tehnologie de LAN, precizata de specificatiile IEEE 802.3. Mentionam ca aceste specificatii sunt au suferit diferite extinderi: 802.3u (Fast Ethernet = 100Mbps), 802.3z (Gigabit Ethernet over Fiber = 1000 Mbps pe fibra optica), 802.3ab (Gigabit Ethernet over UTP = 1000 Mbps pe cablu UTP). La ora actuala sunt folosite pe larg topologiile Ethernet, Fast Ethernet pentru end-useri, pe cānd Gigabit Ethernet se foloseste pentru a efectua comunicarea īntre servere.

Standardele sunt seturi de reguli sau proceduri care sunt fie larg folosite, fie oficial specificate si care servesc ca model de referinta. Aceste standarde sunt date de catre organizatii si comisii guvernamentale. Īn domeniul retelelor de calculatoare, urmatoarele grupuri au stabilit standarde: IEEE⁹, UL¹⁰, EIA¹¹, TIA¹². Ultimele doua

Institute of Electrical and Electronics Engineers

Underwriters Laboratories

Electronic Industries Alliance

Telecommunications Industry Association

organizatii unite au un impact mare asupra domeniului. Pe lānga aceste standarde, se aplica si cele locale referitoare la constru 828h74i ctii, siguranta, prevenirea incendiilor.

Dintre toate organizatiile mentionate, la ora actuala EIA/TIA are cel mai puternic impact asupra standardelor mediului de retea pentru (Fast) Ethernet, prin standardul EIA/TIA 568.

Tabelul de mai jos contine detaliile pentru diferite implementari Ethernet:

Īn cele ce urmeaza vom descrie modul īn care se face mufarea pentru cablurile UTP. Dupa cum s-a spus mai sus, un cablu UTP consta īn 4 perechi de fire, īn fiecare pereche firele fiind rasucite pentru a diminua problemele de zgomot. Mufele folosite la capete sunt RJ-45 (RJ = Registered Jack), o componenta de tip tata. Perechea mufa - priza de perete este reprezentata mai jos.

Īnainte de aceasta, este nevoie sa spunem ca semnalul transmis de un dispozitiv trebuie sa ajunga īn partea de receptie a celorlalte dispozitive. Cu alte cuvinte, avem nevoie de o inversiune a firelor de trasmisie cu cele de receptie sau, mai general, de un numar impar de inversiuni. Daca doua dispozitive se cupleaza direct prin intermediul unui cablu de retea, atunci acesta trebuie sa aiba o inversiune (vezi mai jos pentru realizare). Un dispozitiv de tip hub sau switch realizeaza īn interior aceasta inversiune, deci cablurile de la dispozitive la aceste concentratoare sunt neinversate¹³ . Pentru cablurile de tip UTP se aplica standardele T568A si T568B. Aceste standarde speifica dispunerea firelor folosind codurile de culori (cele 8 fire sunt colorate diferit): WO=alb-

Desi pentru hub-uri sau switch-uri se poate ca unul din porturile extreme sa fie configurabil, daca realizeaza sau nu o inversiune.

Page 9

portocaliu, O=portocaliu, WG=alb-verde, G=verde, WB=alb-albastru, B=albastru, WBr=alb-maro, Br=maro.

Figura 9 Mufa si priza RJ-45

Standardul T568A specifica culorile dupa cum urmeaza: WG, G, WO, B, WB, O, WBr, Br. Standardul T568B are ordinea culorilor astfel: WO, O, WG, B, WB, G, WBr, Br (perechea (1, 2) se interschimba cu perechea (3, 6) din standardul anterior) . Īn cazul īn care se doreste realizarea unui cablu neinversat (cablu Straight-Through), la ambele capete se face mufarea folosind un acelasi standard. Īn cazul īn care se doreste realizarea unui cablu inversor (crossover) (de ex. pentru conectarea directa a doua calculatoare), un cap se mufeaza T568A, celalalt T568B. De remarcat faptul ca de obicei, īn hub-uri si switch-uri, un port marginal poate fi folosit ca inversor sau direct, printr-un comutator.

Figura 1. Mufarile pentru standardele T56bA si T568B, pentru cablurile UTP.

Īn general, se foloseste un cablu straight-through pentru a lega:

. Switch de router

. Switch de PC

. Hub de PC

Īn general, se foloseste un cablu de tip cross-over pentru urmatoarele situatii:

. Switch de switch

. Switch de hub

. Hub de hub

. Router de router

. PC de PC

Page 10

. Router de PC

Ca regula generala trebuie īnsa respectat principiul numarului impar de inversiuni existent īntre 2 PC-uri sau routere.

Dupa ce se face mufarea, se testeaza calitatea cu un tester de cablu.

Figura 10. Mufare corecta si mufare defectuoasa.

Design-ul unei retele se face dupa niste reguli extrem de precise; cablarea trebuie sa fie rezultatul unei serii de pasi bine planificati.

Primul pas ar fi strāngerea de date despre organizatia pentru care se desfasoara acest serviciu (resurse de calcul, resurse umane, constrāngeri, destinatia retelei, numarul de oameni care o vor folosi, etc), inclusiv schimb de informatii cu cei care vor folosi aceasta retea. Acestea vor fi folositoare la calcularea unui buget necesar. Se propune o solutie, care este ciclata īntr-un proces de redefinire-adaugare de specificatii-reconsiderare-selectarea celei mai viabile alternative, pāna cānd se ajunge la o solutie convenabila. Pe parcursul instalarii se cere tinerea unei documentatii stricte asupra topologiei fizice-logice, dispozitive conectate, dispunerea lor īn retea, trasee de cabluri, etc.

Tipuri de cabluri

In general, tipurile de cablu utilizate in cadrul retelelor, sunt de trei:

- Coaxial

- Torsadat (Twisted Pair)

- Fibra optica

1.1 Cablul coaxial

Alcatuirea intr-o forma simpla a cablului este urmatoarea:

- miez de cupru solid sau multifilar- D

- invelis izolator ( PVC, Teflon, etc) - C

- strat de ecranare ( plasa din fire de cupru, manson de aluminiu) - B

- invelis exterior de protectie - A

Exista posibilitatea existentei unor straturi suplimentare de ecranare, formate din straturi de folie izolatoare ( dual

shielded, quad shielding). Rolul straturilor de ecranare metalice, este acela de a proteja datele care circula prin cablu,

impotriva semnalelor parazite. Invelisul isolator care inconjoara miezul de cupru, actioneaza ca masa, separand miezul, de plasa

metalica de protectie.

Este o alegere optima, in cazul in care se doreste transportul datelor pe distante mai mari, la viteze inalte, cu echipamente

mai putin sofisticate.

Cablul coaxial poate fi impartit in doua categorii:

- subtire (thinnet)

- gros (thicknet)

Cablul coaxial subtire (aprox. 0.6 cm grosime) este utilizat ca si conexiune a

placii de retea, cu restul retelei. Este flexibil si usor de instalat. Distanta de transport a cablului este de 185 metri, dupa care

semnalul se atenueaza.

Cablul coaxial gros (aprox. 1.2 cm grosime) este utilizat ca si backbone in

conectarea mai multor retele mici. Distanta de transport a cablului este de 300 metri, dupa care semnalul se atenueaza.

Conectarea intre cele doua tipuri de cabluri, se realizeaza prin transceiver - mufa vampir. Acest tip de mufa realizeaza

contactul cu miezul de cupru al cablului coaxial gros, iar de acolo se poate pleca prin intermediul unor conectori dedicati si cablu

coaxial subtire, pana la placa de retea a unui PC.

Alte moduri de a conecta acest tip de cablu, implica utilizarea conectorilor BNC (British Naval Connector). La

capetele cablurilor coaxiale, se adauga terminatoare BNC, pentru absortia semnalelor parasite. Fara acestea, reteaua nu

poate functiona, deoarece semnalele transmise prin cablu, se pierd.

1.2 Cablul torsadat

Este alcatuit din perechi de fire de cupru, rasucite, unul in jurul celuilalt. Numarul

de perechi de fire este variabil. Rasucirea firelor, absoarbe semnalele parasite provenite de la surse de zgomote sau fire

alaturate.

Poate fi impartit in doua categorii:

Neecranat (Unshielded Twisted Pair - UTP)

Ecranat ( Shielded Twisted Pair - STP)

 

Cablul torsadat neecranat (UTP) este des intalnit in cablarea retelelor LAN.

Un segment de cablu UTP, nu trebuie sa depaseasca 100 metri. Acest tip de cablu

se imparte in diferite categorii, in functie de numarul perechilor de fire si de viteza de

circulatie a datelor prin acestea. In cadrul retelelor de calculatoare, categoria 5 este

utilizata.

Categoria 5 de cablu, permite transmiterea datelor cu viteze de pana la 100Mbps. Cablul este compus din 4 perechi

de fire.

Cablul torsadat ecranat (STP) este mai sigur decat cel neecranat, deoarece reduce efectul de diafonie. El include o

folie dispusa in jurul perechilor de fire. Asigura transmisii pe distante mai mari decat cablul neecranat.

Modul de a realiza conectarea acestui tip de cablu este prin utilizarea conectorilor de tip RJ-45. Acestia seamana cu conectorii utilizati in telefonie, RJ-11, dar sunt mai mari. RJ-45 contine 8 conexiuni pentru fire, iar RJ-11 doar 4 conexiuni.

Conectarea la conectorul de tip RJ-45, se face in functie de elementele care exista la capetele cablului.

Conexiunea de tip Straight, permite conectarea intre un calculator si un element de tip hub, switch, router. Modul de

conectare este prezentat in cele ce urmeaza, in functie de culorile firelor din cablu si de pinii conectorului RJ-45.

Conexiunea de tip Cross, permite conectarea intre un doua calculatoare (sau hub-uri) fara utilizarea unui alt element de

conectare. Modul de conectare este prezentat in cele ce urmeaza, in functie de culorile firelor din cablu si de pinii conectorului

RJ-45. Este un mod de conectare utilizat mai rar.

1.3 Fibra optica

In cazul acestui tip de cablu, semnalele sunt transportate sub forma unor impulsuri

luminoase modulate. Nu se transporta impulsuri electrice, astfel datele transmise sunt pure si sunt lipsite de atenuare. Astfel,transmisiile se pot face la mare viteza si capacitate.

Fibra se compune dintr-un cilindru de sticla, subtire (miezul), care este invelit

intr-un strat protector numit armatura. Armatura este acoperita de o camasa exterioara de protectie. Fibrele pot fi construite si

pe baza de materiale plastice, dar nu sunt la fel de eficiente ca cele construite pe baza de sticla.

Fibra transmite semnale doar intr-o directie. Astfel, cablul este alcatuit din doua fibre si un invelis. Transmisiile prin cablul

de fibra optica, nu sunt supuse interferentelor electrice si sunt foarte rapide (100Mbps-1Gbps). Semnalul luminos poate fi

transmis pe distante foarte mari. Pretul cablului este mai ridicat decat pretul altor tipuri de cablu.

Realizarea unu cablu crosover

La nivel fizic retelele UTP sunt formate din cabluri mufate cu mufe RJ45 conectate la calculator sau switch. Probabil toti stiti cum arata un cablu UTP din exterior dar sa vedem in interior ce se intampla. In interior, cablul UTP e format din 4 perechi de cabluri mai mici rasucite. Perechile sunt formate dintr-un fir colorat (portocaliu, verde, albastru si maro) si un fir alb cu o linie de aceeasi culoare. Concret, un cablu UTP arata asa:

Acestea functioneaza in felul urmator: primele doua lamele/contacte sunt folosite pentru transmiterea semnalului. Urmatoarea este folosita pentru +Rx, urmeaza doua lamele libere si apoi inca una pentru -Rx. Dupa cum vedeti +Rx si -Rx sunt separate de doua cabluri (o pereche) pentru a evita interferentele care pot aparea. Pe cele patru lamele/cabluri se face comunicarea, restul fiind lipsite de importanta.

2. Comunicarea cross-over

Daca nu folositi un switch aveti nevoie de un cablu cross-over pentru a face doua calculatoare sa comunice intre ele. Ce face cablul cross-over ? Tine locul switch-ului. Simplificand, switchul are rolul de a trimite impulsurile de pe Tx pe Rx si invers. Daca nu exista un switch trebuie sa inversam cablurile inainte de a face mufarea pentru ca Rx-ul unui calculator sa ajunga in Tx-ul celuilalt si invers. Dupa cum va dati seama trebuie doar sa inlocuim locul perechii verzi cu locul perechii portocalii. Adica, daca la prima mufa am avut cablurile de forma (numerotate incepand din partea stanga):

1. Alb-Verde (+Tx)
2. Verde (-Tx)
3. Alb-Portocaliu (+ Rx)
4. Albastru
5. Alb-Albastru
6. Portocaliu (- Rx)
7. Alb-Maro
8. Maro

la a doua inversam perechile de comunicare, ca sa avem:

1. Alb-Portocaliu (+ Tx)
2. Portocaliu (- Tx)
3. Alb-Verde (+ Rx)
4. Albastru
5. Alb-Albastru
6. Verde (- Rx)
7. Alb-Maro
8. Maro

Restul culorile si-au pastrat pozitiile pentru ca nu prezinta nici un interes dpdv al comunicarii.
Dupa cum vedeti s-a creat o asociere:

1. + Tx < -> + Rx
2. - Tx < -> - Rx
3. + Rx < -> + Tx
4. neutilizat
5. neutilizat
6. - Rx < -> - Tx
7. neutilizat
8. neutilizat

Adica, ce trimite un calculator receptioneaza celalalt. Suficient ca sa facem o comunicare simpla intre doua calculatoare. Bun, acum sa vedem cum se face un cablu cross-over.

3. Scule necesare

Pentru crearea unui cablu avem nevoie de un cleste de sertizare, doua mufe pentru UTP (RJ45) si o bucata de cablu UTP. Pentru o cablare corecta, cablul UTP va fi multifilar. Intotdeauna in retelele UTP se foloseste cablu unifilar pentru crearea structurii si cablu multifilar pentru conectarea calculatoarelor la prize sau la hub/switch daca distanta permite. In tutorialul prezent folosesc cablu unifilar pentru ca doar asta am gasit pe aici, dar voi nu trebuie sa faceti la fel ;-)

Apoi, aranjam cablurile dupa cum am spus mai sus. La un capat ordinea cablurilor va fi:

1. Alb-Verde (+Tx)
2. Verde (-Tx)
3. Alb-Portocaliu (+ Rx)
4. Albastru
5. Alb-Albastru
6. Portocaliu (- Rx)
7. Alb-Maro
8. Maro

Iar la celalalt capat,

1. Alb-Portocaliu (+ Tx)
2. Portocaliu (- Tx)
3. Alb-Verde (+ Rx)
4. Albastru
5. Alb-Albastru
6. Verde (- Rx)
7. Alb-Maro
8. Maro

Trebuie sa aveti grija sa nu lasati cablurile mai lungi decat e necesar. Normal se pastreaza rasucite in interiorul izolatiei pentru a nu aparea interferente. Daca cumva ati scos prea multa izolatie, taiati din cabluri lasand doar ~1.5cm de la capatul izolatiei. Inainte de a insera cablurile in mufa, ar trebui sa arate cam asa:

Dupa ce ati inchis mufa repetati opeatia si la celalalt capat, bineinteles inversand pozitiile cablurilor de comunicare.

Grupul scolar industrial Electroputer

Cablarea LAN,tipuri de cabluri

Tehnologi de realizare a unui cablu crossover

Scoala postliceala anu I

Calificarea: Administrator de retele locale si comunicati