Tài liệu LẮP ĐẶT MẠNG LAN

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MẠNG MÁY TÍNH 1 1.1. Vài nét về sự hình thành và phát triển của mạng máy tính. 1 1.2. Định nghĩa mạng máy tính và mục đích của việc kết nối mạng. 1 1.2.1. Nhu cầu của việc k

Biên Soạn: K.s Lê Bá Lượng - 2012 Trang 1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MẠNG MÁY TÍNH

Trong chương này giới thiệu về sự hình thành và phát triển của mạng máy tính Qua đó trình bày về các kiến thức cơ bản về mạng máy tính, các đặc trưng kỹ thuật của mạng máy tính, phân loại mạng máy tính và các loại mạng máy tính thông dụng nhất hiện nay

1.1 Vài nét về sự hình thành và phát triển của mạng máy tính

Mạng máy tính được hình thành do nhu cầu của con người muốn chia sẻ và dùng chung dữ liệu Máy tính là một công cụ tuyệt vời giúp tạo dữ liệu, bảng tính, hình ảnh và nhiều dạng thông tin khác nhau, nhưng không cho phép bạn nhanh chóng chia sẻ dữ liệu mà bạn đã tạo nên Nếu không có hệ thống mạng thì dữ liệu chỉ có thể sao chép ra đĩa mềm làm mất nhiều thời gian và công sức

Từ năm 1960 đã xuất hiện các mạng xử lý trong đó các trạm cuối (Terminal) thụ động được nối vào một máy xử lý trung tâm Máy xử lý trung tâm làm tất cả mọi việc, từ quản lý các thủ tục nhập xuất dữ liệu, quản lý sự đồng bộ của các trạm cuối cho đến việc xử lý các ngắt từ các trạm cuối Để nhận nhiệm vụ của máy xử lý trung tâm, người ta thêm vào các tiền xử lý để nối thành mạng truyền tin, trong đó các thiết bị tập trung và dồn kênh dùng để tập trung trên một đường truyền các tín hiệu gửi tới từ trạm cuối Sự khác nhau giữa hai thiết bị này là bộ dồn kênh có khả năng truyền song song các thông tin do các trạm cuối gửi tới, còn bộ tập trung không có khả năng đó nên phải dùng bộ nhớ đệm để lưu trữ tạm thời các thông tin

Từ đầu những năm 1970 máy tính đã được nối với nhau trực tiếp để tạo thành một mạng máy tính nhằm chia sẻ tài nguyên và tăng độ tin cậy

Cũng trong những năm 1970 bắt đầu xuất hiện khái niệm mạng truyền thông, trong đó các thành phần chính của nó là các nút mạng, được gọi là các bộ chuyển mạch dùng để hướng thông tin đến các đích của nó Các nút mạng được nối với nhau bằng đường truyền còn các máy tính xử lý thông tin của người sử dụng hoặc các trạm cuối được nối trực tiếp vào các nút mạng để khi cần thì trao đổi thông tin qua mạng Bản thân các nút mạng thường cũng là các máy tính nên có thể đồng thời đóng cả vai trò máy của người xử dụng

1.2 Định nghĩa mạng máy tính và mục đích của việc kết nối mạng 1.2.1 Nhu cầu của việc kết nối mạng máy tính

Việc kết nối máy tính thành mạng đã trở thành một nhu cầu khách quan vì:

Biên Soạn: K.s Lê Bá Lượng - 2012 Trang 2 - Có rất nhiều công việc về bản chất là phân tán hoặc về thông tin, hoặc về xử lý hoặc cả hai đòi hỏi có sự kết hợp truyền thông với xử lý hoặc sử dụng phương tiện từ xa

- Chia sẻ các tài nguyên trên mạng cho nhiều người sử dụng tại một thời điểm (Ổ cứng, Máy in, Ổ CD Rom…)

- Nhu cầu liên lạc, trao đổi thông tin nhờ phương tiện máy tính

- Các ứng dụng phần mềm đòi hỏi tại một thời điểm cần có nhiều người sử dụng, truy cập vào cùng một cơ sở dữ liệu

1.2.2 Định nghĩa mạng máy tính

Nói một cách ngắn gọn thì mạng máy tính là tập hợp các máy tính độc lập (Autonomous) được kết nối với nhau thông qua các đường truyền vật lý và tuân theo các quy ước truyền thông nào đó

Khái niệm máy tính độc lập được hiểu là các máy tính không có máy nào có khả năng khởi động hoặc đình chỉ một máy khác

Các đường truyền vật lý được hiểu là các môi trường truyền tín hiệu vật lý(có thể là hữu tuyến hoặc vô tuyến)

Các quy ước truyền thông chính là cơ sở để các máy tính có thể (nói chuyện) được với nhau và nó là một yếu tố quan trọng hàng đầu khi nói về công nghệ mạng máy tính

1.2.3 Đường truyền

Là thành tố quan trọng của một mạng máy tính, là phương tiện dùng để truyền các tín hiệu điện tử giữa các máy tính Các tín hiệu điệu tử đó chính là các thông tin, dữ liệu được biểu thị dưới dạng các xung nhị phân (ON_OFF), mọi tín hiệu truyền giữa các máy tính với nhau đều thuộc sóng điện từ, tuỳ theo tần số mà ta có thể dùng các đường truyền vật lý khác nhau

Đặc trưng cơ bản của đường truyền là giải thông nó biểu thị khả năng truyền tải tín hiệu của đường truyền

Thông thường người ta hay phân loại đường truyền theo hai loại:

- Đường truyền hữu tuyến: Các máy tính được nối với nhau bằng các dây cáp mạng - Đường truyền vô tuyến: Các máy tính truyền tín hiệu với nhau thông qua các sóng vô tuyến với các thiết bị điều chế/giải điều chế ở các đầu mút

Biên Soạn: K.s Lê Bá Lượng - 2012 Trang 3

1.3 Phân loại mạng máy tính

Có nhiều cách phân loại mạng khác nhau tuỳ thuộc vào yếu tố chính được chọn dùng để làm chỉ tiêu phân loại, thông thường người ta phân loại mạng theo các tiêu chí như sau:

- Khoảng cách địa lý của mạng

- Kỹ thuật chuyển mạch mà mạng áp dụng - Kiến trúc mạng

Mạng cục bộ có các đặc tính sau: - Tốc độ truyền dữ liệu cao - Phạm vi địa lý giới hạn

- Sở hữu của một cơ quan/tổ chức

1.4.2 Mạng diện rộng với kết nối LAN to LAN

Mạng diện rộng bao giờ cũng là sự kết nối của các mạng LAN, mạng diện rộng có thể trải trên phạm vi một vùng, quốc gia hoặc cả một lục địa thậm chí trên phạm vi toàn cầu

- Tốc độ truyền dữ liệu không cao

Biên Soạn: K.s Lê Bá Lượng - 2012 Trang 4 - Phạm vi địa lý không giới hạn

- Thường triển khai dựa vào các công ty truyền thông, bưu điện và dùng các hệ thống truyền thông này để tạo dựng đường truyền

- Một mạng WAN có thể là sở hữu của một tập đoàn/tổ chức hoặc là mạng kết nối của nhiều tập đoàn/tổ chức

Được phát triển từ các mạng LAN, WAN dùng công nghệ INTERNET

1.5 Đặc điểm của Wireless và khả năng truyền dẫn

Hiện nay mạng Wireless đã và đang được sử dụng rộng rãi trên toàn thế giới nói chung và tại Việt Nam nói riêng, hàng loạt địa điểm truy cậ p Wireless miễn phí ở Việt Nam xuất hiện dưới dạng các quán cafe wi-fi, một số trường đại học và các công ty, xí nghiệ p cũng sử dụng Wireless.Vậy Wireless có những đặc điểm gì mà mọi người lại sử dụng rộng rãi đến như vậy? Wireless có ưu điểm gì nổi trội so với mạng có dây truyền thống?

Hệ thống mạng Wi-Fi phổ thông thường không được doanh nghiệp (DN) chọn làm phương tiện kết nối chính trong quy trình hoạt động do một số nguyên nhân về chi phí, vùng phủ sóng

Sóng của mạng không dây Wi-Fi – thực chất là sóng radio, thường yếu dần khi khoảng cách giữa trạm phát và máy tính kết nối cách xa nhau Sóng Wi-Fi cũng bị yếu khi gặp vùng nhiễu hoặc các vật cản Thông thường các thiết bị truy nhập Wi-Fi được

Biên Soạn: K.s Lê Bá Lượng - 2012 Trang 5 trang bị hệ thống an-ten đa hướng (omni-directional antennas) Các an-ten này được thiết kế để truyền và nhận sóng từ mọi hướng và mọi thời điểm Nếu một điểm phát sóng(Access Point – AP) giao tiếp với một người dùng (user) tại vị trí cụ thể, các nguồn nhiễu xung quanh sẽ ảnh hưởng đến khả năng truyền sóng, từ đó làm giảm tốc độ truyền cũng như độ ổn định của kết nối

Trong các môi trường văn phòng với nhiều vách ngăn và các thiết bị phát từ gây nhiễu, mức độ phủ sóng và khả năng duy trì kết nối của một AP có thể giảm, làm giảm hiệu suất truyền dữ liệu Và hệ quả là trong phần lớn các DN đều tồn tại một hệ thống cáp mạng kết nối đến từng bàn làm việc, nhằm đảm bảo quá trình làm việc không bị gián đoạn

Tuy nhiên, hệ thống mạng hữu tuyến này cũng có những khuyết điểm nhất định Có thể thấy rõ nhất là hệ thống này thiếu tính linh hoạt về số lượng user và vị trí của máy tính được nối mạng Việc thiết lập thêm kết nối hữu tuyến cho user mới sẽ làm tiêu tốn nhiều thời gian và công sức của nhân viên quản trị mạng Ngoài ra, nhằm đảm bảo yêu cầu thẩm mỹ, cáp mạng thường được đi âm trong tường hoặc dưới sàn, từ đó dẫn đến chi phí phụ trội nếu có nhu cầu điều chỉnh hay sửa chữa

Đặc điểm của truyền vô tuyến (Wireless)

- Sử dụng sóng truyền được trong môi trường không khí

- Sóng có tần số càng thấp thì độ suy giảm tín hiệu thấp, truyền càng xa và ngược lại

Wireless có những ưu điểm nổi bâ ̣t sau:

- Không tốn kém chi phí cho viê ̣c sử du ̣ng cáp để kết nối các máy tính la ̣i với nhau

- Linh động, dễ di chuyển

- Thẩm mỹ, nâng cao hình ảnh và vi ̣ thế ca ̣nh tranh doanh nghiê ̣p

- Truyền được trong địa hình phức tạp hoặc khi khi không thể dùng đường truyền hữu tuyến

Bên ca ̣nh những ưu điểm wireless cũng có những nhược điểm của riêng mình - Điểm đặc biê ̣t là tốc độ truyền tải chậm

- Độ ổn định không cao và khả năng bảo mật của wireless không cao

Biên Soạn: K.s Lê Bá Lƣợng - 2012 Trang 6

1.6 Cáp xoắn đôi (Twisted pair cable)

Cáp xoắn đôi gồm nhiều cặp dây đồng xoắn lại với nhau nhằm chống phát xạ nhiễu điện từ

Có hai loại cáp xoắn đôi đƣợc sử dụng rộng rãi trong LAN: Cáp xoắn đôi có vỏ bọc kim loại chống nhiễu- STP Cable (Shielded twisted-Pair) và Cáp xoắn đôi không có vỏ bọc kim loại chống nhiễu-UTP Cable (Unshielded Twisted- Pair)

Cáp xoắn đôi có vỏ bọc chống nhiễu STP (Shielded twisted-Pair):

Gồm nhiều cặp xoắn đôi đƣợc phủ bên ngoài một lớp vỏ làm bằng dây đồng bện Lớp vỏ này có tác dụng chống nhiễu điện từ từ bên ngoài vào và chống phát xạ nhiễu bên trong Lớp vỏ bọc chống nhiễu này đƣợc nối đất để thoát nhiễu Cáp STP ít bị tác động bởi nhiễu điện và có tốc độ truyền qua khoảng cách xa cao hơn cáp UTP

Cấu tạo cáp STP

ƒ Khoảng cách tối đa cho phép truyền tín hiệu : 100m; ƒ Tốc độ: 100Mbps;

ƒ Đầu nối: STP sử dụng đầu nối DIN (DB-9)

Cáp xoắn đôi không có vỏ bọc chống nhiễu UTP (Unshielded Twisted- Pair): Gồm nhiều cặp xoắn nhƣ cáp STP nhƣng không có lớp vỏ đồng chống nhiễu Cáp UTP đƣợc sử dụng trong mạng Ethernet 10BaseT hoặc 100BaseT Do giá thành rẻ nên đã nhanh chóng trở thành loại cáp mạng cục bộ đƣợc ƣa chuộng nhất Không có

Biên Soạn: K.s Lê Bá Lượng - 2012 Trang 7 vỏ bọc chống nhiễu nên dễ bị nhiễu khi đặt gần các thiết bị và cáp khác do đó thông thường dùng để đi dây trong nhà Đầu nối dùng RJ-45

Cáp UTP được phân thành các loại sau :

o Loại 1: có 2 cặp dây xoắn, dùng truyền tín hiệu âm thanh, tốc độ < 4Mbps, ứng dụng trong mạng PSTN;

o Loại 2: có 4 cặp dây xoắn, tốc độ lên đến 4 Mbps, ứng dụng trong mạng Token Ring over UTP

o Loại 3: có 4 cặp dây xoắn, 3 mắt xoắn trên mỗi foot, tốc độ lên đến 10 Mbps, dùng truyền tín hiệu thoại rất tốt

o Loại 4: có 4 cặp dây xoắn, dùng truyền dữ liệu, tốc độ đạt được 16Mbps có thể lên đến 20Mbps, ứng dụng cho mạng Token Ring tốc độ cao

o Loại 5: có 4 cặp dây xoắn, dùng truyền dữ liệu, tốc độ 100 Mbps có thể đạt 1Gbps, ứng dụng trong mạng Fast Ethernet

o Loại 5e: có 4 cặp dây xoắn, dùng truyền dữ liệu, tốc độ 1Gbps, giá thành cao hơn loại 5, ứng dụng trong mạng Giga Ethernet

o Loại 6: có 4 cặp dây xoắn, dùng truyền dữ liệu, tốc độ từ 1Gbps đến 10Gbps, được chỉ định thay thế cho loại 5e, ứng dụng trong mạng Super Ethernet

Đặc điểm của cáp UTP:

ƒ Khoảng cách tối đa cho phép truyền tín hiệu: 100m; ƒ Lắp đặt: dễ dàng;

ƒ Khắc phục lỗi: tốt;

Biên Soạn: K.s Lê Bá Lượng - 2012 Trang 8 ƒ Quản lý: dễ dàng;

ƒ Chi phí: thấp;

ƒ Ứng dụng: mạng LAN

1.7 Sử du ̣ng kìm ke ̣p ma ̣ng

Thao Tác với kìm kẹp mạng:

Để kết nối máy vi tính với nhau hay với các thiết bị mạng như Hub, Switch, Router, cần phải sử dụng một loại dây cáp đặc biệt cho phép đạt tốc độ kết nối cao Dây cáp này có thể dễ dàng mua được tại các cửa hàng vi tính hoặc các cửa hàng chuyên bán dây cáp điện, điện tử.Đây là loại dây cáp có 8 dây nhỏ bên trong và được chia thành 4 cặp với các màu sắc khác nhau, thường được gọi là dây cáp RJ45 theo kiểu kết nối của các thiết bị mạng Mỗi đầu dây trước khi kết nối với thiết bị mạng phải được bấm vào đầu cắm RJ45 bằng một dụng cụ chuyên dụng gọi là kềm bấm RJ45

Sau đây là cách bấm đầu dây cáp RJ45 để nối mạng cho máy vi tính:

Bước 1: Cắt đầu dây

 Dùng lưỡi cắt đầu dây để cắt dây cáp thành các đoạn có chiều dài cần thiết, chiều dài tốt nhất chỉ nên vừa đủ khoảng cách giữa các thiết bị với nhau, nếu dài quá 100 mét thì tín hiệu sẽ bị yếu làm tốc độ chậm lại

Bước 2: Tuốt vỏ dây

Biên Soạn: K.s Lê Bá Lượng - 2012 Trang 9

 Đặt đầu dây cáp vào vị trí cắt vỏ dây sao cho đầu dây chạm vào thanh chặn của kềm bấm

 Bóp nhẹ kềm bấm vào để cắt vỏ và kéo tuốt vỏ dây ra

Lưu ý: Nếu bóp kềm quá mạnh có thể sẽ làm đứt các dây nhỏ bên trong, nếu đứt phải

cắt bỏ một đoạn và tuốt vỏ lại

Bước 3: Gắn dây vào đầu cắm

Cáp RJ45 có tất cả 8 dây nhỏ bên trong được chia thành 4 cặp với các màu:

 Cam (orange) / Cam - trắng (orange-white)

 Xanh lá (green) / Xanh lá - trắng (green-white)

 Xanh dương (blue) / Xanh dương - trắng (blue-white)

 Nâu (brown) / Nâu - trắng (brown-white)

Tùy theo kiểu nối mạng mà có các kiểu bấm dây khác nhau, thông thường có 2 cách bấm đầu dây:

 Bấm thẳng: Được dùng khi kết nối máy vi tính với Hub, Switch, cả 2 đầu dây (1) và (2) đều bấm giống nhau

 Bấm chéo: Được dùng khi Kết nối trực tiếp 2 máy vi tính với nhau, một đầu dây bấm theo kiểu (1) và đầu còn lại bấm theo kiểu (2) Kiểu bấm này là một đầu theo đúng thứ tự, đầu còn lại được hoán đổi vị trí của các dây số 1 và 3, 2 và 6 với nhau

Biên Soạn: K.s Lê Bá Lượng - 2012 Trang 10

 Sau khi sắp xếp thứ tự xong thì nhấn chặt các đầu dây vào các rãnh trong đầu cắm

Lưu ý: Có thể sắp xếp thứ tự các màu dây tùy ý, chỉ cần lưu ý thứ tự này khi bấm đầu

Biên Soạn: K.s Lê Bá Lượng - 2012 Trang 11 Cáp đồng trục, giống như cáp xoắn đôi bao gồm hai đường dẫn điện, nhưng nó có cấu trúc khác cho phép nó hoạt động trong miền tần số rộng hơn Nó bao gồm vòng rỗng hình trụ dẫn điện bên ngoài bọc lấy một dây kim loại dẫn điện đơn bên trong Dây kim loại bên trong được giữ bởi một loạt các vòng cách điện xếp cách đều nhau hoặc được bọc bởi một chất điện môi Vòng dẫn điện bên ngoài được bọc bởi một vỏ bọc cáp đồng trục đơn có đường kính vào khoảng 1 đến 2.5 cm

Do được bọc kín, có cấu trúc đồng tâm, cáp đồng trục chịu nhiễu và xuyên âm tốt hơn cáp xoắn đôi

Biên Soạn: K.s Lê Bá Lượng - 2012 Trang 12 Cáp đồng trục nhanh chóng được sử dụng rộng rãi để phân phối tín hiệu truyền hình tới từng nhà – truyền hình cáp Truyền hình cáp đã trở nên thông dụng như điện thoại, số kênh lên đến hàng trăm và khoảng cách lên đến vài chục kilomet Trước đây, cáp đồng trục có vị trí quan trọng trong các mạng điện thoại đường dài Ngày nay, nó đang phải đối mặt với sự cạnh tranh ngày càng tăng của cáp quang, sóng viba mặt đất và vệ tinh Bằng cách sử dụng việc phân chia nhiều thành phần tần số, cáp đồng trục có thể mang tới 10000 kênh tiếng nói cùng một lúc

Cáp đồng trục cũng được sử dụng nhiều trong các kết nối khoảng cách ngắn giữa các thiết bị Bằng cách sử dụng tín hiệu số, cáp đồng trục có thể được sử dụng để cung cấp các kênh vào ra tốc độ cao trên các hệ thống máy tính

Các đặc tính truyền dẫn :

Cáp đồng trục được sử dụng để truyền cả tín hiệu tương tự và tín hiệu số Cáp đồng trục có các đặc tính tần số cao hơn so với cáp xoắn đôi và vì vậy có thể sử dụng hiệu quả với các tần số và tốc độ dữ liệu cao hơn Do có vỏ bọc và cấu trúc đồng tâm, cáp đồng trục ít chịu ảnh hưởng bởi nhiễu và xuyên âm hơn cáp xoắn đôi Yếu tố ảnh hưởng chủ yếu đến hiệu suất là sự suy giảm, nhiễu nhiệt và nhiễu điều biến Nhiễu điều biến chỉ xuất hiện khi có một vài kênh hoặc dải tần số được dùng chung trên một đường cáp

Với các đường truyền tín hiệu tương tự khoảng cách dài, việc khuếch đại sau một vài km là rất cần thiết, tần số càng cao thì khoảng cách cần khuếch đại tín hiệu càng ngắn Phổ có thể sử dụng cho tín hiệu tương tự có thể mở rộng đến khoảng 500 MHz Đối với tín hiệu số, cần sử dụng các bộ lặp sau 1km và nếu tốc độ dữ liệu cao hơn thì khoảng cách cần lặp lại cũng gần hơn

Hiện nay có cáp đồng trục sau:

- RG -58, 50 ôm: Dùng cho mạng Ethernet - RG - 59, 75 ôm: Dùng cho truyền hình cáp

1.8.2 Cáp quang

Mô tả vật lý :

Cáp quang là một phương tiện mềm dẻo, đường kính nhỏ có khả năng truyền tia sáng Các chất liệu thủy tinh hoặc chất dẻo có thể được sử dụng để làm nên cáp quang Cáp quang được chế tạo bởi silic đyoxit nóng chảy tinh khiết có khả năng truyền tốt nhất nhưng rất khó chế tạo Cáp quang chế tạo bằng sợi thủy tinh nhiều thành phần

Biên Soạn: K.s Lê Bá Lượng - 2012 Trang 13 không tốt bằng nhưng kinh tế hơn và vẫn cho kết quả chấp nhận được Sợi chất dẻo có giá rẻ nhất và có thể sử dụng cho các đường truyền ngắn và chấp nhận mất mát cao

Cáp sợi quang có dạng hình trụ và bao gồm ba thành phần đồng tâm: lõi, lớp sơn phủ và vỏ bọc Lõi là thành phần trong cùng và bao gồm một hoặc nhiều sợi rất mảnh làm bằngthủy tinh hoặc nhựa Lõi có đường kính khoảng 8 đến 100 um Mỗi sợi được bọc một loại vỏ đặc biệt làm bằng thủy tinh hoặc chất dẻo có đặc tính quang học khác với lõi Bề mặt giữa lõi và lớp vỏ bọc đặc biệt có tác dụng tạo sự khúc xạ ánh sáng toàn phần trong lõi Lớp ngoài cùng bọc lấy một hoặc một vài sợi cáp phủ sơn là vỏ bọc Vỏ bọc đựoc làm bằng chất liệu nhựa tổng hợp và các chất liệu khác nhằm bảo vệ lõi chống lại hơi ẩm, sự ăn mòn, va đập và các nguy hại từ môi trường bên ngoài

Ứng dụng :

Một trong các công nghệ có ý nghĩa nhất trong truyền dữ liệu là sự phát triển của các hệ thống truyền thông bằng cáp quang Cáp quang còn được sử dụng trong truyền thông đường dài và các ứng dụng của nó trong lĩnh vực quân sự đang phát triển mạnh Sự cải thiện liên tục trong hiệu suất và giá thành ngày càng giảm cùng với các ưu điểm vốn có của cáp quang đã khiến nó được dùng ngày càng nhiều để kết nối

Biên Soạn: K.s Lê Bá Lượng - 2012 Trang 14 mạng nội bộ Các đặc tính sau của cáp quang phân biệt nó với cáp xoắn đôi và cáp đồng trục:

Dung lượng lớn hơn: Tiềm năng về băng thông của cáp quang rất lớn, vì vậy tốc độ truyền dữ liệu của cáp quang rất cao, lên tới hàng trăm Gbps trên quãng đường hàng chục km Ta có thể so sánh với tốc độ thực tế cực đại hàng trăm Mbps trên quãng đường 1 km của cáp đồng trục và chỉ vài Mbps trên 1 km hay từ 100Mbps đến 1 Gbps trên vài chục mét của cáp xoắn đôi

Kích thước nhỏ hơn và nhẹ hơn: Một sợi cáp quang nhỏ hơn một dây cáp đồng trục và một bó cáp xoắn đôi Để chạy trong các tòa nhà hay dưới lòng đất, ưu điểm về kích thước rất có lợi và kích thước nhỏ hơn cũng giảm các yêu cầu về cấu trúc công trình

Ít suy giảm hơn: Sự suy giảm trong cáp quang nhỏ hơn nhiều so với cáp đồng trục và cáp xoắn đôi, và là một hằng số trên một miền rộng

Không bị ảnh hưởng bởi điện từ: Các hệ thống cáp quang không bị ảnh hưởng bởi các trường điện từ bên ngoài Vì vậy hệ thống không bị ảnh hưởng bởi sự nhiễu giao thoa, nhiễu xung và nhiễu xuyên âm Sợi quang không phát ra năng lượng do đó ít ảnh hưởng đến các thiết bị khác và có mức bảo mật cao hơn, tránh bị nghe trộm và khó bị rò rỉ

Khoảng cách cần lặp tín hiệu lớn hơn: Số bộ lặp cần sử dụng ít hơn làm giảm giá thành và ít các nguồn gây lỗi Hiệu suất của các hệ thống cáp quang theo quan điểm này có sự phát triển vững chắc Khoảng cách thông thường giữa các bộ lặp vào khoảng 10 km và đã có các ghi nhận khoảng cách lên tới hàng trăm km Các hệ thống cáp đồng trục và cáp xoắn đôi thường phải dùng bộ lặp sau khoảng vài km

Có năm loại ứng dụng chính của cáp quang đã trở nên quan trọng: -Các cáp trục đường dài

-Các cáp trục trong thành phố -Các cáp trục giữa các vùng

-Đường nối giữa khách hàng và tổng đài -Các mạng nội bộ

Việc sử dụng cáp quang trong truyền tín hiệu đường dài ngày càng trở nên thông dụng trong các mạng điện thoại Các quãng đường lên đến 1500 km và dung lượng rất cao (thông thường khoảng 20000 đến 60000 kênh tiếng nói) Các hệ thống

Biên Soạn: K.s Lê Bá Lượng - 2012 Trang 15 này đang cạnh tranh về mặt kinh tế với sóng viba và có giá thấp hơn nhiều so với cáp đồng trục Các đường cáp quang chạy dưới biển cũng đang được sử dụng nhiều hơn

Các đường trục trong thành phố có độ dài trung bình khoảng 12 km và có thể có khoảng 100000 kênh tiếng nói trong mỗi nhóm trục Các đường trục này được lắp đặt trong các đường ống chôn dưới đất và không có các bộ lặp tín hiệu, được nối với các tổng đài điện thoại

Các đường trục giữa các vùng có độ dài khoảng 40 đến 160 km kết nối các thành phố và các vùng quê hay là giữa các tổng đài điện thoại của các công ty khác nhau Hầu hết các hệ thống này có ít hơn 5000 kênh tiếng nói Các kỹ thuật được sử dụng trong các ứng dụng này đang cạnh tranh với các kỹ thuật sử dụng sóng vi ba

Các đường nối giữa khách hàng và tổng đài là các đường cáp chạy trực tiếp từ tổng đài trung tâm tới khách hàng Các đường cáp này đang dần thay thế cáp xoắn đôi và cáp đồng trục để trở thành các mạng có đầy đủ dịch vụ không chỉ xử lý tiếng nói và dữ liệu mà còn cả hình ảnh và video Ban đầu ứng dụng này của cáp quang là cho các khách hàng thương mại, nhưng việc truyền dẫn đến từng gia đình sẽ sớm xuất hiện

Ứng dụng quan trọng cuối cùng của cáp quang là cho mạng nội bộ Các chuẩn đang được phát triển và các sản phẩm cho mạng cáp quang dã có dung lượng từ 100 Mbps đến 1 Gbps và có thể hỗ trợ hàng trăm, thậm chí hàng nghìn trạm trong một toà nhà lớn hoặc một khu nhiều tòa cao ốc

Các đặc tính truyền dẫn :

Cáp quang truyền tín hiệu được mã hóa thành các chùm tia sáng phản xạ toàn phần bên trong Điều này có thể xay ra trong bất cứ môi trường truyền dẫn nào có chỉ số khúc xạ cao hơn môi trường bên ngoài Trong thực tế, cáp quang hoạt động như một sóng truyền có hướng với tần số trong khoảng từ 10^14 đến 10^15 hertz, bao gồm cả ánh sáng hồng ngoại và ánh sáng nhìn thấy được

Nguyên lý truyền dẫn trong cáp quang Tia sáng từ một nguồn sáng đi vào trong lõi hình trụ bằng thủy tinh hoặc chất dẻo Các tia có góc rộng bị phản xạ và truyền dọc theo sợi cáp, các tia khác bị hấp thu bởi chất bao bọc Hình thức truyền này gọi là truyền đa cách, nhảy bậc, theo nghĩa có nhiều góc khác nhau sẽ phản xạ

Khi truyền dẫn đa cách, tồn tại nhiều đường truyền khác nhau, mỗi đường truyền sẽ có độ dài khác nhau dẫn tới thời gian truyền của mỗi đường cũng khác nhau Điều này khiến các thành phần tín hiệu (xung ánh sáng) trải ra theo thời gian và vì vậy giới hạn tốc độ truyền mà dữ liệu có thể nhận một cách chính xác Hay nói cách khác

Biên Soạn: K.s Lê Bá Lượng - 2012 Trang 16 yêu cầu khoảng cách giữa các xung đã giới hạn tốc độ dữ liệu Loại cáp này phù hợp cho việc truyền khoảng cách rất ngắn Khi bán kính của lõi cáp giảm đi, số góc phản xạ cũng ít đi Bằng cách giảm bán kính của lõi theo yêu cầu của bước sóng.Việc truyền theo kiểu đơn cách (single-mode) cung cấp hiệu suất cao hơn vì các lý do sau Vì chỉ có một đường truyền nên các sai lệch như khi truyền theo kiểu đa phương thức không thể diễn ra Kiểu đơn cách thường được sử dụng cho các ứng dụng đường dài bao gồm điện thoại và truyền hình cáp Cuối cùng, do các chỉ số khúc xạ của lõi khác nhau nên ta có thể có kiểu truyền thứ ba là đa cách biến đối dần Đây là kiểu trung gian giữa hai kiểu trên về mặt đặc tính Chỉ số khúc xạ cao hơn tại trung tâm khiến tia sáng càng gần trục thì càng chậm hơn các tia gần lớp vỏ Tia sáng trong lõi đi theo đường cong xoắn ốc vì chỉ số khúc xạ được phân loại và giảm khoảng cách phải truyền của nó Khoảng cách được thu ngắn và tốc độ cao hơn cho phép tia sáng ở phía ngoài biên tới thiết bị nhận gần như cùng thời điểm với các tia truyền thẳng ở lõi Các cáp có kiểu đa cách biến đổi dần thường được sử dụng trong các mạng nội bộ

Có hai loại nguồn sáng khác nhau được sử dụng trong các hệ thống cáp quang: dioed phát quang (LED) và diode bức xạ laser (ILD) Cả hai đều là các thiết bị bán dẫn phát ra các chùm sáng tại một hiệu điện thế nào đó Đèn LED rẻ hơn hoạt động trong miền nhiệt độ rộng hơn và có thời gian sử dụng lâu hơn Trong khi đó ILD hoạt động theo nguyên lý laser hiệu quả hơn và có tốc độ truyền dữ liệu lớn hơn

Các loại cáp Cáp xoắn cặp

Cáp đồng trục mỏng

Cáp đồng trục dầy

Cáp quang

Chi tiết Bằng đồng, có 4 cặp dây(loại 3,4,5)

Bằng đồng, 2 dây, đường kính 5mm

Bằng đồng, 2 dây, đường kình 10mm

Thuỷ tinh 2 sợi

Chiều dài đoạn tối đa

Số đầu nối tối đa trên một đoạn

Chạy 100 Mbps

Biên Soạn: K.s Lê Bá Lượng - 2012 Trang 17

Bảo mật Trung bình Trung bình Trung bình Hoàn toàn

Khắc phục lỗi Tốt Không tốt Không tốt Tốt

bình Chi phí cho

một trạm

Rất thấp Thấp Trung bình Cao

1.9 kỷ thuật kẹp dây cáp UTP

Trong một dây cáp đạt chuẩn qui định bao gồm tám sợi dây đồng trong đó mỗi hai sợi xoắn với nhau thành từng cặp theo qui định nâu - trắng nâu, cam - trắng cam - xanh lá - trắng xanh lá, xanh dương - trắng xanh dương và một sợi dây kẽm Sợi dây kẽm này chỉ có chức năng làm cho sợi dây cáp chắc chắn hơn, các bạn không cần quan tâm đến nó mà chỉ cần quan tâm đến tám sợi dây đồng mà thôi Sợi dây cáp này sẽ được nối với một đầu RJ45, nhiệm vụ của các bạn là bấm tám sợi dây đồng nói trên vào các điểm tiếp xúc bằng đồng trong đầu RJ45 này Để làm được việc này bạn cần có một cái kìm bấm cáp mạng (kìm này bạn có thể dễ dàng tìm thấy trong các cửa hàng tin học tại các thành phố lớn) và hiểu được các chuẩn bấm cáp Hiện nay có hai chuẩn bấm cáp là T568A và T568B, hai chuẩn bấm cáp này đều do Intel qui định

Biên Soạn: K.s Lê Bá Lượng - 2012 Trang 18 Nếu các bạn muốn bấm một sợi dây cáp dùng để kết nối giữa các thiết bị cùng loại, ví dụ như giữa hai PC với nhau hoặc giữa hai switch (hub) với nhau, các bạn dùng kỹ thuật bấm cáp chéo (crossover cable) Một đầu sợi cáp các bạn bấm chuẩn T568A và đầu còn lại các bạn bấm chuẩn T568B Còn nếu như các bạn muốn một sợi dây cáp dùng để kết nối các thiết bị khác loại với nhau ví dụ như từ PC nối đến switch (hub) hoặc từ switch (hub) nối đến PC các bạn dung kỹ thuật bấm cable thẳng (straight-through cable) Nếu một đầu sợi cáp các bạn bấm chuẩn T568A thì đầu còn lại cũng bấm chuẩn T568A, tương tự như vậy nếu một đầu bạn bấm chuẩn T568B thì đầu còn lại các bạn cũng bấm chuẩn T568B Và đây là các bước thực hiện: Đầu tiên các bạn cắt bỏ lớp nhựa bảo vệ để được các sợi dây đồng (các bạn nên cắt vừa đủ để các sợi dây đồng tiếp xúc với các lá đồng trong đầu RJ45, nếu cắt dài quá sẽ rất dễ bị đứt do đầu RJ45 không bấm chắc vào sợi cáp) Tiếp theo đó các bạn tháo xoắn giữa các sợi dây đồng, và tuốt lớp nhựa bao quanh các sợi đồng Bước tiếp theo các bạn chỉ cần đưa từng sợi dây đồng có màu tương ứng theo chuẩn bấm T568A hoặc T568B từ pin 1 đến pin 8 (qui định từ trái qua

phải) Bây giờ các bạn chỉ việc đưa vào kìm bấm “rắc” là hoàn tất 1.10 chuẩn bị du ̣ng cu ̣, sơ đồ ke ̣p dây, kết nối và kiểm tra

Các dụng cụ cần thiết để bấm đầu cáp mạng lan

Biên Soạn: K.s Lê Bá Lượng - 2012 Trang 19 - Dao hoặc dụng cụ tuốt dây: loại này hiện nay bán phổ biến ở VN Loại dụng cụ tuốt dây còn đi kèm theo loại "nhấn cáp", rất hữu ích khi làm lỗ cắm cáp mạng trên tường Nếu không mua loại này, các bạn vẫn có thể dùng dao để tuốt cáp và dùng vít để nhấn cáp

Các loại Rack gắn tường

- Kìm mạng: loại này dùng để bấm các thanh đồng nhỏ nằm ở trên đầu jack RJ45 (xem hình) Sau khi đẩy dây cáp vào đầu jack, ta dùng kềm đặt đầu jack vào và bấm chặt để các thanh đồng đi xuống, "cắn" vào lớp nhựa bao bọc lõi đồng của cáp Các thanh đồng này sẽ là "cầu nối" data từ dây cáp vào các Pin trong rack (Rack là thiết bị female, chính là port của card mạng, Hub, Switch )

Đôi khi không có kềm, có thể dùng búa nhỏ và thanh vít dẹp để đóng cho các thanh đồng cắn xuống

Biên Soạn: K.s Lê Bá Lượng - 2012 Trang 20 Máy test cáp: Nguyên lý hoạt động rất đơn giản, máy sẽ đánh số thứ tự cáp từ 1 đến 8 Mỗi lần sẽ bắn tín hiệu trên 1 pin Đầu nhận (recieve ) sẽ sáng đèn ở số thứ tự tương ứng

Chia "lớp" (Layer) cho các thiết bị mạng: Có thể chia thành 3 "lớp" sau:

- Layer 1: Hub, Repeater - Layer 2: Bridge, Switch

- Layer 3: Router, NIC (NIC chính là card mạng trên PC)

Các loại dây cáp:

Cáp thẳng (Standard Cable 10baseT): loại này là loại thông dụng nhất trong LAN bởi vì đa số PC đều nối vào Switch (ví dụ mấy tiệm net) Dùng để nối các thiết bị khác Layer với nhau (ví dụ PC với Switch, PC với Hub, hoặc Switch với Router ) Không thể nối giữa 2 thiết bị cùng layer với nhau được (ví dụ không thể nối Switch - Switch hay PC - Router)

Cáp chéo (Cross-Over Cable): loại này dùng để nối các thiết bị cùng loại, cùng layer với nhau Ví dụ: PC - PC, Router - Router, Switch - Switch, PC -Router

Cáp console: loại này rất hiếm khi dùng, chỉ dành cho các loại router hay Switch của các hãng lớn như Cisco Sau lưng Router Cisco có một port gọi là Console, khi cấm dây nối Router với PC, người ngồi trên PC có thể thiết lập cấu hình Router thông qua Hyper Communication (trong Accessories) Ngày nay đa số các kỹ sư mạng dùng Telnet để config router Chỉ dùng dây console trong lần đầu tiên thôi

Cách bấm cáp

Đầu tiên bạn cần phải xác định thứ tự các cọng cáp nhỏ trong sợi cáp mạng Theo quy định chuẩn thì số thứ tự các cọng cáp phải đi theo cặp Về màu sắc thì không