Сеть на основе витой пары
Сеть, построенная с применением кабеля на основе витой пары, – самый распространенный тип сети. Произошло это благодаря ее легкой расширяемости и достаточному запасу производительности. Используя кабель пятой категории, можно добиться скорости передачи данных в 100 Мбит/с, чего вполне хватает для выполнения большинства задач. Мало того, если придерживаться стандартов обжима кабеля, то можно в дальнейшем использовать эту же кабельную проводку для модернизации сети до уровня Gigabit Ethernet.
Перед созданием сети нужно подготовиться к этому. Теоретические сведения никогда не будут лишними, скорее наоборот: их незнание может повлиять на работоспособность будущей сети.
Рассмотрим пример построения сети с использованием стандарта Fast Ethernet 100Base-TX, как наиболее распространенного.
Правила прокладки проводки
Прежде всего вспомним об основных ограничениях сети, построенной с применением кабеля на основе витой пары:
• длина сегмента не должна превышать 100 м;
• количество компьютеров, подключаемых к сети, должно быть меньше 1024;
• количество повторителей в сети – не более четырех;
• для соединения репитеров используется кабель длиной не более 5 м.
Как и в случае с коаксиальным кабелем, кабель на основе витой пары также требует соблюдения некоторых правил при прокладке.
• Правильно выбирайте место прокладки. Старайтесь исключить ситуации, когда на кабель можно случайно наступить, – при этом он может деформироваться или оборваться, что выведет из строя один сегмент сети. На кабель также нельзя ставить тяжелые предметы.
• Исключайте возможность натяжения кабеля – излишнее натяжение может привести к потере контакта возле коннектора, что также выведет из строя этот сегмент сети. Кроме того, перепрыгивать через натянутый шнур будет неудобно и вам самим, и уж точно вашему шефу. Это же правило действует, если нужно проложить кабель между двумя домами. Используйте для этого стальной трос (или прочный капроновый шнур), прикрепив к нему на одинаковом расстоянии хомуты, которыми будет удерживаться сам кабель.
• Исключайте скопление кабеля – чрезмерная концентрация в одном месте, например сложенный кругами лишний отрезок, может вызвать электрические наводки, что непременно приведет к появлению коллизий.
• Соблюдайте правила изгиба. Рано или поздно при прокладке кабеля наступает момент, когда нужно придать кабелю изгиб – следует помнить, что минимальный радиус изгиба не должен быть менее 4–5 см.
• Избегайте прокладки вдоль электролиний или возле электрощитов – иначе есть вероятность возникновения электрических наводок в кабеле, что приводит к возникновению проблем.
• Не прокладывайте кабель возле отопительных элементов. Батарея центрального отопления, а также другие теплогенерирующие приборы отрицательно влияют на него. Излишний нагрев может вызвать изменение в сопротивлении кабеля, из-за чего также могут возникнуть неполадки.
Соблюдая эти простые правила, можно начинать построение сети. Прежде всего подготовьте кабель, затем обожмите коннекторы и подключите их к сетевым картам, подсоединяя кабель непосредственно к разъемам на сетевых картах или используя для этого специальные розетки.
Подготовка кабеля
Кабель на основе витой пары, как правило, продают в специальных бухтах. Кабель намотан на катушку и помещен в картонную коробку (рис. 9.1). Все, что нужно сделать, – потянуть за конец кабеля, отмерив необходимую длину.
Рис. 9.1. Бухта с кабелем
Прежде всего следует определить, сколько нужно отрезков и какой длины они должны быть. Для этого пригодится созданный ранее проект сети.
Как показывает практика, сеть можно прокладывать правильно или экономно.
Правильный способ прокладки подразумевает использование специальных коробов, в которые прячут все кабели. Это делают не только с целью безопасности, но и чисто с эстетической точки зрения. Маршрут прокладки выбирают стандартный[18] (его используют при создании сети в офисах или масштабных помещениях) или не противоречащий правилам прокладки. Последний способ подразумевает прокладку без строгой организации. Кабель можно прокладывать в открытом виде, вдоль стен или просто перекидывать между компьютерами. Такой тип прокладки обычно используют в домашних условиях, когда не нужно соединять большое количество компьютеров. Аналогичный подход зачастую используют при построении «домашней» сети. Понятно, что предъявлять какие-либо требования безопасности в этом случае бессмысленно.
Выбрав соответствующий способ прокладки кабеля, стоит подумать (если вы еще не сделали этого), где будет находиться коммутирующее и (или) другое сетевое оборудование. Не забывайте, что применение кабеля на основе витой пары подразумевает использование топологии «звезда» – это означает, что все кабели будут тянуться в одно фиксированное место – к вашему активному оборудованию. В связи с этим нужно заранее подготовить место, где оно будет располагаться. Если следовать правилам, то для сети, состоящей из 20–30 компьютеров, нужно организовывать отдельную коммуникационную комнату. Если выделить комнату невозможно, то можно воспользоваться вариантом установки коммуникационного шкафа. Размер шкафа подбирают согласно требованиям и прогнозам будущего размера сети. Кроме того, можно выбрать шкаф, который крепится на стену, – для этого подойдет любой свободный угол или другое место в комнате.
Если будущая сеть не предполагает серьезных расширений, то для 5-10 компьютеров вполне можно использовать простенький коммутатор.
Совет
При подготовке отрезков кабеля увеличивайте их длину на 10–20 % для более удобной прокладки и обжима коннекторов или монтажа сетевых розеток.
Опять же, если следовать правилам, то с целью безопасности для подключения компьютеров к сетевому сегменту следует использовать специальные сетевые розетки.
Сетевую розетку удобно использовать потому, что при изменении места расположения компьютера не нужно удлинять весь кабельный сегмент – достаточно просто создать новый патч-корд, соединяющий компьютер с розеткой. Если вы хотите использовать такие розетки, то длину отрезков кабеля нужно считать до места расположения сетевой розетки.
От сетевой розетки к компьютеру будет идти другой кабель, называемый патч-кордом (см. главу 6, подраздел «Патч-корд»), длина которого, как правило, составляет 2,5–3 м. Если расположение какого-либо компьютера относительно сетевой розетки не вписывается в данный размер, то патч-корд придется сделать более длинным, но это не критично.
Внимание!
При подготовке патч-корда внимательно делайте необходимые измерения. Не забывайте, что патч-корд удлиняет сегмент.
Подготовив отрезки нужной длины, можно приступать к работе по подготовке кабеля. Если планируется прокладывать кабель в специальных коробах, то алгоритм работы здесь такой же, как и при прокладке коаксиального кабеля (см. главу 8 раздел «Подготовка кабеля»).
Следующий шаг – очистка концов кабелей от внешней изоляции. Здесь возможны два варианта:
• если будут использоваться сетевые розетки, то необходимо снять с кабеля примерно 10 см внешней изоляции;
• если розетки не планируются, то необходимо снять с кабеля примерно 2 см внешней изоляции.
Для снятия изоляции с кабеля воспользуйтесь резаком (рис. 9.2) обжимного инструмента или обычными ножницами.
Рис. 9.2. Обрезаем конец кабеля
Сняв изоляцию (рис. 9.3), отделите пары проводников друг от друга и расплетите их, выровняв провода, сильно потянув их.
Рис. 9.3. Разделенные проводники
Внимание!
При снятии внешней оболочки не повредите изоляцию проводников. Если она нарушилась, то обрежьте кабель и снова очистите его от изоляции.
Подобным образом поступите с каждым отрезком кабеля.
Если решено использовать патч-корды, то их также необходимо подготовить. Определившись с длиной отрезков, нужно подготовить их к обжиму, сняв изоляцию на 2 см и выровняв проводники.
Подготовив кабель, можно монтировать сетевые розетки или обжимать коннекторы.
Монтаж сетевых розеток
Как уже упоминалось выше, можно обойтись и без розеток. Однако если все делать красиво, не портя внешнего вида помещения, то нужно их использовать.
Прежде всего розетку необходимо закрепить на стене, используя для этого предусмотренный способ крепления, например с помощью дюбеля, после чего непосредственно подключать проводники.
Если снять с розетки верхнюю крышку (рис. 9.4), то будут видны две группы контактов. Для облегчения монтажа каждый из них пронумерован согласно нескольким самым популярным стандартам. Поэтому отсортировать проводники кабеля совсем несложно.
Рис. 9.4. Контактные группы
Расставив проводники согласно используемому стандарту, их нужно зажать в соответствующие контакты, применив специальный инструмент – нож-вставку. Легкое нажатие ножом на проводник не только оголяет центральную жилу, но и надежно зажимает ее в контакте.
Если используется розетка из первых категорий, то придется немного поработать. Как правило, в таких розетках проводники крепятся с помощью соответствующих винтов. Поэтому ваша задача – оголить концы проводников на расстояние, которого хватит, чтобы дважды обернуть оголенный конец проводника вокруг винта.
Чтобы вычислить это расстояние, приложите конец кабеля к розетке со стороны специальной выемки для кабеля. При этом часть внешней изоляции должна оказаться внутри самой розетки. Прикинув расположение проводников согласно цветовой схеме или соответствующим надписям возле контактов, замерьте длину, на которую необходимо оголить проводник.
Сняв изоляцию с проводников, возьмите крестовую отвертку и немного отвинтите каждый из винтов, после чего закрепите проводники, обвив их оголенные концы вокруг соответствующих винтов, сильно затяните винты и закройте розетку крышкой.
Монтаж коннекторов RJ-45
Подготовив кабели и расставив сетевые розетки (если их используют), можно обжимать коннекторы.
Для обжима коннектора используют специальный обжимной инструмент (см. главу 6, рис. 6.24).
Чтобы правильно сделать обжим, рекомендуется придерживаться следующей схемы.
1. Возьмите подготовленный кабель (см. в данной главе выше раздел «Подготовка кабеля»).
2. Наденьте на кабель пластмассовый колпачок (если он имеется) так, чтобы его широкая часть была направлена в сторону кончиков проводников.
3. Проверьте правильность расположения проводников, руководствуясь стандартом EIA/TIA-568B (рис. 9.5).
Рис. 9.5. Расположение проводников согласно стандарту EIA/TIA-568B
Внимание!
Не забывайте, что при создании сети, а именно монтаже сетевых розеток и обжиме коннекторов, обязательно нужно использовать единый стандарт, например EIA/TIA-568B.
4. Проверьте, чтобы длина проводников не превышала 12,5-13 мм (примерно половина длины коннектора). Лишнюю часть удалите резцами обжимного инструмента или ножницами.
5. Расположите коннектор так, чтобы его окошко находилось перед вами, а пластмассовая защелка – снизу коннектора.
6. Плотно сожмите проводники двумя пальцами. Медленно вставьте концы проводников в окошко коннектора, чтобы они равномерно распределились по всей его ширине.
7. Проталкивая проводники в глубь коннектора, следите, чтобы они не поменяли свое расположение относительно друг друга.
8. Проталкивайте проводники, пока они не упрутся в перегородку. Проследите, чтобы все проводники упирались в стенку. Если есть какое-либо отклонение, то вытяните их, выровняйте и повторите действия, описанные в п. 6–8.
9. Плотно вставив проводники в коннектор, еще раз убедитесь в правильности их расположения согласно выбранному стандарту.
10. Если правильное расположение сохранилось, то вставьте коннектор в соответствующее гнездо обжимного инструмента и сильно сожмите его (рис. 9.6).
Рис. 9.6. Обжимаем коннектор с помощью специального инструмента
11. Задвиньте на обжатый коннектор надетый ранее на провод пластмассовый колпачок (рис. 9.7).
Рис. 9.7. Надеваем колпачок
Примечание
При соединении нескольких компьютеров без применения коробов гораздо проще приобрести отрезки кабеля нужной длины с обжатыми коннекторами в компьютерном магазине или сервисе – отпадет необходимость в наличии обжимного инструмента. Кроме того, все отрезки кабеля можно снабдить клейкими лентами с указанием номера порта на концентраторе, что облегчит их идентификацию при подключении оборудования.
Если коннектор обжат качественно и по приведенной выше схеме, то должен получиться примерно следующий коннектор (см. рис. 9.8, слева). Если была проигнорирована лишняя длина проводников, то получится следующее (см. рис. 9.8, справа). Независимо от внешнего вида обжима коннектора его работоспособность сохраняется, однако надежность монтажа второго из них вызывает сомнение и непредсказуема при внезапном натяжении кабеля.
Рис. 9.8. Обжатые коннекторы: правильно обжатый (слева), неправильно (справа)
Коннекторы можно обжимать и без специального инструмента, пользуясь обычной отверткой. Однако для этого нужно иметь коннекторы, в которых присутствуют контактные фиксаторы. Кроме того, надежность подобного обжима намного ниже.