Ethernet p.1 | Quizalize

Thursday, 3/19/2020, Section 4.1 Ethernet

Plăcile de rețea (Network Interface Cards-NICs) conectează un echipament la rețea. Plăcile de rețea Ethernet sunt folosite pentru o conexiune cablată, în timp ce plăcile de rețea WLAN (Wireless Local Area Network) sunt folosite pentru wireless. Un echipament cu utilizator final ar putea include unul sau ambele tipuri de plăci de rețea. De exemplu, o imprimantă de rețea poate avea doar o placă de rețea Ethernet, așadar, trebuie să se conecteze la rețea printr-un cablu Ethernet. Alte echipamente, precum tabletele sau telefoanele pot conține o placă de rețea WLAN și trebuie să folosească o conexiune wireless. Layer-ul Fizic Layer-ul fizic de la OSI furnizează mijloacele de transport a biților care realizează un frame de data link în mediul de rețea. Acest layer acceptă un frame complet de la layer-ul data link și îl codifică sub forma unor serii de semnale care sunt transmise în mediul local. Biții codificați care comprimă un frame sunt primiți fie de un echipament final, fie de unul intermediar. Procesul prin care trec datele de la nodul sursă la nodus destinație este: • Datele utilizatorului sunt segmentate de layer-ul transport, plasate în pachete de către layer-ul rețea, iar apoi încapsulate sub formă de frame-uri de către layer-ul data link. • Layer-ul fizic codifică frame-urile și creează semnalele undelor electrice, optice și radio care reprezintă biții în fiecare frame. • Aceste semnale sunt trimise în mediu pe rând. • Nodul destinație preia aceste semnale individuale de la nivelul fizic, le transformă în reprezentare binară și transmit biții la nivelul superior, data link, sub forma unui frame. Mediul layer-ului Fizic Există trei forme de bază ale mediului de rețea. Layer-ul fizic produce reprezentarea și gruparea biților pentru fiecare mediu, după cum urmează: • Cablu de cupru: Semnalele sunt modele ale pulsurilor electrice. • Cablul cu fibră optică: Semnalele sunt modele de lumină. • Wireless: Semnalele sunt modele ale transmisiunilor cu microunde. Figura afișează exemple de semnalizare pentru cupru, fibră optică și wireless. Pentru a activa interoperabilitatea layer-ului fizic, toate aspectele acestor funcții sunt guvernate de organizațiile de standardizare. Standardele Layer-ului Fizic Protocoalele și operațiile layerelor superioare din OSI sunt efectuate în software proiectat de ingineri și oameni de știință. De exemplu, serviciile și protocoalele din suita TCP/IP sunt definite de Internet Engineering Task Force (IETF) în RFC-uri așa cum se arată în Figura 1. Layer-ul fizic constă în circuite electronice, mediu și conectori dezvoltați de ingineri. Așadar, este corespunzător ca standardele care guvernează acest hardware să fie definite de orgnizațiile relevante din domeniul ingineriei și electronicii. Există mai multe organizații naționale și internaționale diferite, organizații guvernamentale de reglementare și companii private implicate în stabilirea și menținerea standardelor layer-ului fizic. De exemplu, hardware-ul layer-ului fizic, mediul, codificarea și standardele de semnalizare sunt definite și guvernate de către: • International Organization for Standardization (ISO) • Telecommunications Industry Association/Electronic Industries Association (TIA/EIA) • International Telecommunication Union (ITU) • American National Standards Institute (ANSI) • Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) • Autoritățile de reglementare națională a telecomunicațiilor, inclusiv Federal Communication Commission (FCC) din USA și European Telecommunications Standards Institute (ESTI) Pe lângă acestea, există grupuri de standardizare a cablărilor regionale precum CSA (Canadian Standards Association), CENELEC (European Committee for Electrotechnical Standardization) și JSA/JSI (Japanese Standards Association), care dezvoltă specificații locale. Figura 2 listează contribuitorii principali și câteva standarde relevante ale layer-ului fizic.

Cablul UTP este mufat de obicei cu un conector RJ-45 specificat de ISO 8877. Acest conector este utilizat pentru o gamă de specificații ale layer-ului fizic, unui dintre ele este Ethernet. Standardul TIA/EIA 568 descrie codurile de culoare ale firelor pentru pinout-urile cablurilor Ethernet. Video-ul din Figura 1 afișează cablul UTP terminat cu un conector RJ-45. Așa cum se arată în Figura 2, conectorul RJ-45 este componenta masculină, cu fibră încrețită la capătul cablului. Priza reprezintă componenta mamă a unui dispozitiv de rețea, a peretelui sau a patch panel-ului. De fiecare dată când cablarea de cupru este terminată, există posibilitatea pierderii semnalului și introducerea zgomotului în circuit de comunicație. Atunci când nu se termină corespunzător, cablul reprezintă o sursă potențială pentru degradarea performanței layer-ului fizic. Este esențial ca toate terminațiile mediului din cupru să fie calitative pentru a asigura o performanță optimă cu tehnologiile curente și viitoare. Figura 3 afișează un exemplu de terminare necorespunzătoare pentru cablul UTP și un cablu UTP terminat corect. Tipuri de Cablu UTP Situațiile diferite necesită cabluri UTP care să fie în conformitate cu convențiile de cablare. Asta înseamnă că firele individuale din cablu trebuie conectate în ordini diferite la seturi diferite de pini din conectorii RJ-45. Următoarele reprezintă tipuri principale de cablu care sunt obținute prin utilizarea unor anumite convenții de cablare: • Cablu Ethernet directCel mai obișnuit tip de cablare din domeniul rețelisticii. Este utilizat de obicei pentru a interconecta un host la un switch și un switch la un router. • Cablu Ethernet inversorUn cablu neobișnuit utilizat pentru a interconecta echipamente similare. De exemplu, switch la switch, host la host sau router la router. • Cablu rolloverUn cablu deținut de Cisco utilizat pentru conectarea la un port de consolă al switchului sau routerului. Folosirea incorectă a unui cablu inversor sau direct nu poate defecta echipamentele, dar nu va avea loc conectivitatea și comunicarea între echipamente. Aceasta este o eroare obișnuită din laboratoare, iar primul pas din depanare este să verificăm dacă conexiunile echipamentului sunt corecte. Figura arată tipul cablului UTP, standardele și utilizarea tipică a acestor cabluri. De asemenea, identifică și perechile de fire individuale pentru standardele TIA 568A ȘI TIA 568B. Testarea Cablurilor UTP După instalare, ar trebui utilizat un tester pentru cablurile UTP pentru a testa următorii parametri: • Harta firelor • Lungimea cablului • Pierderea de semnal din cauza atenuării • Crosstalk Nu este recomandată verificarea amănunțită

Mediul wireless transportă semnale electromagnetice care reprezintă cifre binare pentru comunicațiile de date care folosesc frecvențe radio sau de microunde. Ca și mediu de rețea, wireless nu este restricționat la conductori sau căi de acces, așa cum sunt mediile din fibră sau cupru. Mediul wireless asigură cele mai bune opțiuni de mobilitate dintre toate mediile. Astfel, numărul de echipamente wireless este în continuă creștere. Din aceste motive, wireless a devenit o opțiune pentru toate rețelele de domiciliu. Pe măsură ce opțiunile lățimii de bandă cresc, wireless crește în popularitate în rețelele companiilor. Figura evidențiază câteva simboluri cu privire la wireless. În orice caz, wireless-ul are câteva zone de preocupare precum: • Aria de acoperireTehnologiile de comunicare a datelor wireless funcționează bine în mediile deschise. În orice caz, unele materiale de construcție folosite în structuri și clădiri și terenul local vor limita aria de acoperire. • InterferențaWireless-ul este predispus la interferențe și poate fi întrerupt de echipamente obișnuite cum ar fi telefoane fără fir, unele tipuri de lumină fluorescentă, cuptoare cu microunde și alte comunicații wireless. • SecuritateaAcoperirea comunicației wireless nu necesită acces fizic la mediu. Așadar, echipamentele și utilizatorii care nu au autorizație pentru a accesa rețeaua pot obține accesul la transmisie. În consecință, securitatea rețelei este o componentă principală pentru administrarea rețelei wireless. Deși wireless-ul crește în popularite pentru conectivitatea calculatoarelor, fibra și cuprul sunt cele mai populare medii ale layer-ului fizic pentru dezvoltarea rețelelor. Tipuri de Mediu Wireless IEEE și standardele industriei de telecomunicații pentru comunicarea wireless a datelor acoperă atât layer-ului fizic, cât și layer-ul data link. Există patru standarde uzuale de comunicare a datelor care se aplică mediului wireless: • Standard IEEE 802.11Tehnologia WLAN (Wireless LAN), denumită și Wi-Fi, folosește un sistem nedeterminist sau controversat cu un proces de acces la mediu CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance). • Standard IEEE 802.15Standardul WPAN (Wireless Personal Area Network), cunoscut și ca "Bluetooth", folosește un proces de împerechere a echipamentelor pentru a comunica pe distanțe cuprinse între 1 și 100 metri. • Standard IEEE 802.16Cunoscută de obicei ca WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access), folosește o topologie de tip point-to-multipoint pentru a furniza acces broadband de tip wireless. Figura evidențiază câteva diferențe ale mediilor wireless. Notă:Celelalte tehnologii wireless cum ar fi comunicațiile prin satelit și celulare pot asigura și ele conectivitatea rețelei de date. În orice caz, aceste tehnologii wireless depășesc scopul acestui capitol. În fiecare din exemplele de mai sus, specificațiile layer-ului fizic sunt aplicate zonelor care includ: • Codificarea semnalului radio sau de date • Frecvența sau puterea de transmisie • Recepția semnalului sau cerințele de decodificare • Construcția și design-ul antenei Notă:Wi-Fi este marcă înregistrată Wi-Fi Alliance. Wi-Fi este utilizat împreună cu produse certificate care aparțin echipamentelor din WLAN bazate pe standardele IEEE 802.11. LAN Wireless O implementare uzuală wireless a datelor este permiterea echipamentelor să se conecteze prin wireless la un LAN. În general, un LAN wireless necesită următoarele echipamente de rețea: • Puncte de Acces Wireless (AP)Concentrează semnalele wireless de la utilizatori și se conectează, de obicei printr-un cablu de cupru la infrastructura de rețea existentă bazată pe cupru, cum ar fi Ethernet. Routerele wireless din companiile mici sau de domiciliu integrează funcțiile unui router, switch și punct de acces într-un echipament, așa cum se arată în figură. • Plăcile de rețea wirelessAsigură capacitatea de comunicare wireless la fiecare host de rețea. Având în vedere că tehnologia s-a dezvoltat, a apărut un număr de standarde WLAN bazate pe Ethernet. Este necesară atenția atunci când se achiziționează echipamentele wireless pentru a asigura compatibilitatea și interoperabilitatea. Beneficiile tehnologiilor de comunicare a datelor wireless sunt evidente, în special conveniența ce reiese din mobilitatea hostului și reducerea costurilor necesare cablării. În orice caz, administratorii de rețea trebuie să dezvolte și să aplice politici de securitate și procese pentru a proteja LAN-urile wireless împotriva accesului neautorizat și a defecțiunilor. Standardele 802.11 Wi-Fi În ultimii ani au fost dezvoltate mai multe standarde 802.11. Standardele includ: • IEEE 802.11aFuncționează pe banda de frecvență de 5 GHz și oferă viteze de până la 54 Mb/s. Deoarece acest standard funcționează la frecvențe înalte, are o arie de acoperire mică și este mai puțin eficientă la penetrarea structurilor construcțiilor. Echipamentele care funcționează în cadrul acestui standard nu sunt interoperabile cu standardele 802.11b și 802.11g descrise mai jos. • IEEE 802.11bFuncționează pe banda de frecvență de 2.4 GHz și oferă viteze de până la 11 Mb/s. Echipamentele care implementează acest standard au o arie mai mare și pot pătrunde mai bine în structurile clădirilor decât echipamentele bazate pe 802.11a. • IEEE 802.11gFuncționează pe banda de frecvență de 2.4 GHz și oferă viteze de până la 54 Mb/s. Echipamentele care implementează acest standard funcționează la aceeași frecvență de radio și arie ca și 802.11b dar cu lățimea de bandă de la 802.11a • IEEE 802.11nFuncționează pe benzile de frecvență de 2.4 GHz sau 5 GHz. Rata așteptată a datelor este cuprinsă între 100 Mb/s și 600 Mb/s cu o distanță care poate ajunge până la 70 metri. Este compatibil cu echipamentele 802.11a/b/g. • IEEE 802.11acPoate funcționa simultan pe benzile de frecvență 2.4 GHz și 5.5 GHz și asigură rate de până la 450 Mb/s și 1.3 Gb/s (1300 Mb/s). Este compatibil cu echipamentele 802.11a/b/g/n. • IEEE 802.11adCunoscut și ca "WiGig". Folosește o soluție Wi-Fi pe trei benzi folosind 2.4 GHz, 5 GHz și 60 GHz și oferă viteze teoretice de până la 7 Gb/s. Figura evidențiază câteva din aceste diferențe.

Ethernet cabling , rj45 , crimping tool, color coding

Ethernet - Demarcation devices

Ethernet Lan Switching

Related quizzes

Related quizzes