6.2.1. Đặc tính chung của môi trường truyền có dây
Đường cáp truyền mạng là cơ sở hạ tầng của một hệ thống mạng, nên nó rất quan trọng và ảnh hưởng rất nhiều đến khả năng hoạt động của mạng. Hiện nay người ta thường dùng 3 loại dây cáp là cáp xoắn cặp, cáp đồng trục và cáp quang.
Các đặc tính của môi trường truyền bằng cáp:
- Độ dài Cable: là độ dài từ thiết bị tới các thiết bị trung gian (ví dụ: từ giắc cắm tường tới thiết bị, từ switch tới thiết bị …) Cáp càng dài độ suy hao càng lớn
- Chi phí: Tùy vào loại cáp được sử dụng mà chi phí cho môi trường truyền cáp là khác nhau.
- Băng thông: Phụ thuộc vào yêu cầu của mạng để chọn cable có bang thông phù hợp, hiện tại cáp quang là loại môi trường truyền bằng cáp có bang thông lớn nhất
- Độ suy giảm (attenuation) : độ đo sự yếu đi của tín hiệu khi di chuyển trên một phương tiện truyền dẫn. Các nhà thiết kế cáp phải chỉ định các giới hạn về chiều dài dây cáp vì khi cáp dài sẽ dẫn đến tình trạng tín hiệu yếu đi mà không thể phục hồi được.
- Nhiểu điện từ (Electromagnetic interference - EMI) : bao gồm các nhiễu điện từ bên ngoài làm biến dạng tín hiệu trong một phương tiện truyền dẫn.
- Nhiểu xuyên âm (crosstalk) : hai dây dẫn đặt kề nhau làm nhiểu lẫn nhau.
6.2.2. Phân loại các môi trường truyền dẫn bằng cáp a. Cáp đồng
Cáp đồng là loại cáp thông dụng nhất dùng để kết nối các thiết bị đầu cuối tron mạng. Các chuẩn của cáp đồng được định nghĩa bao gồm: Loại cáp, Băng thông, Loại đầu nối, Sơ đồ chân, Mã màu sắc và Khoảng cách tối đa
Trên cáp đồng, dữ liệu được truyền như các xung điện. Các giá trị định thời và điện áp của tín hiệu có thể chịu ảnh hưởng của nhiễu từ các nguồn bên ngoài. Các tín hiệu không mong muốn này làm biến dạng và phá hoại tín hiệu dữ liệu đang được truyền trên cáp đồng.
– Sóng radio
– Các thiết bị điện từ (đèn huỳnh quang, động cơ điện) là các nguồn nhiễu phổ biến
Các loại cáp có lớp bảo vệ hoặc dây xoắn được thiết kế để giảm thiểu sự suy hao tín hiệu do nhiễu điện từ. Có thể tăng khả năng chịu nhiễu của cáp đồng bằng cách:
– Chọn loại cáp phù hợp nhất để bảo vệ tín hiệu trong môi trường mạng. – Thiết kế cấu trúc sao cho cáp có thể tránh các nguồn nhiễu thông thường. – Sử dụng các kỹ thuật đấu cáp hợp lý.
Chú ý:
- Khi sử dụng cáp đồng cần chú ý việc ảnh hưởng của nhiễu điện - Các loại cáp đồng có vỏ bọc nhựa dễ cháy
b. Cáp quang
- Cáp quang là loại cáp được chế tạo là các sợi thủy tinh hoặc sợi nhựa có tác dụng dẫn truyền tín hiệu ánh sáng từ thiết bị truyền đến thiết bị nhận.
- Dữ liệu trong cáp quang là nhưng bit được mã hóa dưới dạng sung ánh sáng - Cáp quang có khả năng cung cấp băng thông dữ liệu lớn
- Cáp quang có khả năng miễn nhiễm với các loại nhiệu điện
- Cáp quang có độ suy giảm tín hiệu nhỏ vì thế khoảng cách truyền của cáp quang có thể đạt tới vài Km.
- Giá thành đắt - Khó lắp đặt
6.2.3. Quy ước đặt tên cho cáp
Hình 6.1. Quy ước đặt tên Cable
- Tốc độ truyền
- Loại tín hiệu truyền dẫn - Loại cáp
- Khoảng cách truyền tối đa
6.2.4. Một số loại cáp thông dụng a. Cáp đồng trục
Bao gồm một ống dẫn điện hình trụ tròn rỗng bao quanh một dây dẫn đơn, tạo thành hai phần tử dẫn điện. Phần dây dẫn đơn nằm ngay giữa cáp làm bằng đồng. Xung quanh dây cáp đồng này được phủ một lớp cách điện. Lưới chắn bằng đồng có vai trò như là dây dẫn thứ hai và làm nhiệm vụ giảm lượng xuyên nhiễu điện từ từ môi trường ngoài lên dây dẫn đồng bên trong. Vỏ bọc làm nhiệm vụ bảo vệ bên ngoài.
Hình 6.2.Cable đồng trục
Ưu điểm: Cho phép truyền tín hiệu dài hơn các cáp STP hay UTP trong trường
hợp không dùng Repeater. N ó có giá thành rẻ, truyền tối đa 500m, hỗ trợ các tốc độ 10- 100Mbps. Sử dụng cho nhiều dạng số liệu, bao gồm cả vô tuyến điện.
Cáp đồng trục chia ra làm 2 loại:
– Cáp đồng trục béo: Cáp đồng trục có đường kính lớn nhất có chiều dài truyền
dẫn lớn, khả năng chống nhiễu cao. Đặc tính của loại này là cứng khó lắp đặt và hiện nay ít được dung, 10BASE5 là loại này.
– Cáp đồng trục gầy: Loại cáp đồng trục này rất dễ dàng trong việc lắp đặt (chỗ
gấp khúc, xoắn). Chi phí lắp đặt rẻ. Do cấu tạo của loại cáp này có một lớp lới kim loại làm nhiệm vụ dẫn điện nên khi nối phải đảm bảo để đoạn nối không làm ảnh hưởng đến chất lượng truyền tín hiệu. Hiện nay không dùng cáp này cho chuNn 100 Mbps hay cao hơn. 10 BASE 2 thuộc loại này. Dải thông của cáp này còn phụ
thuộc vào chiều dài của cáp. Với khoảng cách 1 km có thể đạt tốc độ truyền từ 1– 2 Gbps.
b. Cáp đôi xoắn
* Cáp UTP: Mỗi một dây trong 8 dây tách biệt trong cáp UTP được bọc cách điện. Mỗi
cặp hai dây được xoắn vào nhau. Các cặp dây xoắn với nhau nhằm khử nhiễu điện từ lên tín hiệu truyền trong mỗi dây, và số lượng vòng xoắn/mét dây đều thống nhất theo chuẩn chung. Cáp UTP có 3 chuẩn bấm dây: bấm thẳng, bấm chéo và đấu đảo. Thông số kĩ thuật của cáp UTP: Băng thông 10-100-1000Mbps (phụ thuộc chất lượng/loại cáp), giá rẻ, Chiều dài tối đa: 100m.
Hình 6.3. Các loại kiểu cắm dây
Ưu điểm: Kích thước nhỏ, dễ lắp đặt, khi sử dụng đầu nối RJ-45 giảm nhiễu và
đảm bảo đầu nối chắc chắn. UTP được xem là đường truyền cáp đồng tốc độ cao.
Nhược điểm: Dễ bị xuyên nhiễu hơn các loại cáp khác, khoảng cách truyền tín hiệu tối
đa ngắn hơn so với cáp đồng trục, cáp quang.
* Cáp STP Mỗi dây được gói trong một lá kim loại. Bốn đôi như vậy lại được bọc chung
một lưới kim loại. Có trở kháng là 150 Ω. Với cấu tạo trên sẽ giảm nhiễu điện giữa các đôi dây và hạn chế nhiễm điện từ bên ngoài. Thông số kĩ thuật của cáp UTP: Lý thuyết có thể đạt 500Mbps, trong thực tế là từ 10 – 100 Mbps, giá tiền vừa phải. Chiều dài tối đa của cáp 100m.
Hình 6.4. Cáp xoắn đôi
Chú ý: STP và UTP có các loại (Category - Cat) thường dùng
– Loại 1 & 2 (Cat 1 & Cat 2): Thường dùng cho truyền thoại và những đường – ruyền tốc độ thấp (nhỏ hơn 4Mb/s).
– Loại 3 (Cat 3): tốc độ truyền dữ liệu khoảng 16 Mb/s , nó là chuNn cho hầu hết – các mạng điện thoại.
– Loại 4 (Cat 4): Thích hợp cho đường truyền 20Mb/s. – Loại 5 (Cat 5): Thích hợp cho đường truyền 100Mb/s. – Loại 6 (Cat 6): Thích hợp cho đường truyền 300Mb/s.