Loading...
Tipuri de medii geografice
Quiz by Ruscu Nicolae
Customize this quiz to suit your class
Instantly translate to 100+ languages
Tag the questions with any skills you have. Your dashboard will track each student's mastery of each skill.
Give this quiz to my class
Cablul cu fibră optică a devenit foarte popular pentru interconectarea echipamentelor de rețea. Aceasta permite transmiterea datelor pe distanțe mari și la lățimi de bandă mai mari față de orice alt mediu de rețea. Fibra optică este flexibilă, da extrem de subțire și transparentă din dioxid de siliciu, nu este mai mare decât un fir de păr uman. Biții sunt codificați pe fibră sub formă de impulsuri de lumină. Cablul cu fibră optică se comportă ca un ghid de unde sau “light pipe”, pentru a transmite lumina între cele două capete cu pierderea minimă a semnalului. Analogic, gandiți-vă la cartonul unei role de hartie, având interiorul căptușit cu o oglindă și lungime de o mie de metri, și un dispozitiv laser care este utilizat pentru a trimite semnale codate, folosind codul Morse, cu viteza luminii. Cam așa funcționează un cablu cu firbă optică, cu excepția faptului că este mai mic în diametru și folosește emiterea sofisticată de lumină și tehnologii de primire. Spre deosebire de firele din cupru, cablul cu fibră optică poate transmite semnale cu mai puțină atenuare și este complet imun la EMI și RFI. Cablarea cu firbă optică este acum utilizată în patru tipuri de industrii: • Rețele ale Companiei:Fibra este utilizată pentru aplicațiile de cablare pentru backbone și interconectarea echipamentelor de infrastructură. • Rețele de Acces și FTTHFiber-to-the-home (FTTH) este utilizat pentru a asigura servicii permanente de broadbant pentru companiile mici și locuințe. FTTH suportă viteze mari de acces la Internet la prețuri accesibile, dar și telemedicină și streaming video. • Rețele Long-HaulProviderii de internet utilizează rețele pe bază de fibră optică terestră pentru a interconecta țări și orașe. De obicei, rețelele cuprind de la o duzină la câteva mii de km și folosesc sisteme de până la 10 Gb/s. • Rețele SubmarineCablurile cu fibră specială sunt utilizate pentru a asigura o viteză crescută fiabilă, soluții de capacitate mare capabile să supraviețuiască în medii dure submarine pe distanțe transoceanice. Scopul nostru este utilizarea fibrei în cadrul companiilor. Proiectarea cablului cu mediu din fibră Deși o fibră optică este foarte subțire, este compusă din două tipuri de geam și dintr-un înveliș de protecție extern. Acestea sunt: • NucleuConstă în geam pur și este partea din fibră prin care trece lumina. • ÎnvelişGeamul care înconjoară nucleul și se comportă ca o oglindă. Impulsurile de lumină se propagă pe nucleu în timp ce învelișur le reflectă. Astfel se păstrează impulsurile de lumină din nucleul fibrei într-un fenomen cunoscut ca reflexie totală internă. • IzolaţieDe obicei, o izolație din PVC protejează nucelul și învelișul. Poate conține și materiale de întărire și un înveliș al cărui scop este să protejeze geamul împotriva umezelii și a zgârieturilor. Deși este sensibil la îndoiri sub unghi ascuțit, proprietățile miezului și ale armăturii au fost modificate la nivel molecular pentru a le face foarte rezistente. Fibra optică este testată printr-un proces de fabricație riguros la o forță de minimum 100,000 livre pe inci pătrat. Fibra optică este suficient de durabilă pentru a rezista în timpul instalării și dezvoltării în condiții de mediu dure din rețelele din întreaga lume. Tipuri de Mediu din Fibră Impulsurile de lumină care reprezintă datele transmise sub formă de biți în mediu sunt generate de: • Lasere • Diode Emițătoare de Lumină (LED-uri) Dispozitivele electronice semiconductoare numite fotodiode detectează pulsurile de lumină și le transformă în tensiuni ce pot fi reconstruite în frame-uri de date. Notă:Lumina laser transmisă în cablarea cu fibră optică poate afecta ochiul uman. Trebuie să evitați să priviți în capătul unei fibre optice active. Cablurile cu fibră optică pot fi clasificate în două tipuri: • Fibră single-mode (SMF)Constă într-un nucleu foarte mic și folosește tehnologie laser scumpă pentru a trimite o singură rază de lumină. Este utilizată de obicei pe distanțe lungi care se întind pe sute de km precum telefonie pe distanțe mari și aplicații TV prin cablu. • Fibră multimode (MMF)Constă într-un nucleu mare și folosește emițătoare LED pentru a trimite impulsuri de lumină. Lumina dintr-un LED intră în fibra multimode în unghiuri diferite. Este utilizată în LAN-uri deoarece pot fi pornire prin LED-uri ieftine. Asigură lățime de bandă până la 10 Gb/s pe distanțe de până la 550 metri. Figura 1 și 2 evidențiază caracteristicile celor două tipuri de fibră. Una dintre diferențe este cantitatea de dispersie. Dispersia se referă la împrăștierea unui impuls de lumină pe o durată de timp. Cu cât este mai mare dispersia, cu atât este mai mare pierderea de putere a semnalului.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.Există trei tipuri principale ale mediului de cupru utilizat în rețelistică: • Unshielded Twisted-Pair (UTP) - Torsadat neecranat • Shielded Twisted-Pair (STP) - Torsadat Ecranat • Coaxial Aceste cabluri coaxiale sunt utilizate pentru a interconecta nodurile într-un LAN sau echipamentele de infrastructură precum switchuri, routere și puncte de acces wireless. Fiecare tip de conexiune și echipamentele însoțitoare au cerințe de cablare stipulate de standardele layer-ului fizic. Standardele layer-ului fizic specifică utilizarea diferiților conectori. Aceste standarde specifică dimensiunile mecanice ale conectorilor și proprietățile electrice acceptabile pentru fiecare tip. Mediile de rețea folosesc mufe modulare pentru a asigura o conectare și deconectare facilă. De asemenea, poate fi utilizat un singur tip de conector fizic pentru mai multe tipuri de conexiuni. De exemplu, conectorul RJ-45 este utilizat în întreaga lume în LAN-uri cu un tip de mediu și în unele WAN-uri cu un alt tip de mediu. Cablu Torsadat Neecranat Cablarea UTP este mediul cel mai utilizat din rețelistică. Cablarea UTP, terminată cu conectorii RJ-45 este utilizată pentru interconectarea hosturilor din rețea cu echipamente de rețelistică intermediare, precum switchuri și routere. În LAN-uri, cablul UTP constă în patru perechi de fire codate cu culori care au fost înfășurate împreună iar apoi puse într-un înveliș flexibil de plastic care protejează împotriva deteriorărilor fizice minore. Înfășurarea firelor ajută la protecția împotriva interferenței semnalului de la celelalte fire. Așa cum se vede în figură, codurile de culoare identifică perechile individuale și firele din perechi și ajută la terminarea cablului. Cablu Torsadat Ecranat (STP) Acestea asigură o protecție mai bună împotriva zgomotului decât cablarea UTP. În orice caz, comparat cu cablul UTP,cablul STP este mult mai scump și mai dificil de instalat. Ca și cablul UTP, STP folosește un conector RJ-45. Cablul STP combină tehnicile de protecție pentru a contracara EMI și RFI și torsadarea cablurilor pentru a contracara crosstalk-ul. Pentru a beneficia în totalitate de protecție, cablurile STP sunt mufate cu conectori de date STP speciali. În cazul în care cablul nu este împământat corect, ecranarea va acționa ca o antenă și va recepționa semnale nedorite. Există mai multe tipuri diferite de cabluri STP cu caracteristici diferite. În orice caz, există două tipuri de STP: • Cablul STP protejează întregul pachet de fire cu folie, eliminând toată interferența într-o manieră virtuală (cea mai obișnuită). • Cablul STP protejează întregul pachet de fire cu folie, dar și firele individuale cu folie, eliminând toată interferența. Cablul STP arătat folosește patru perechi de fire, fiecare împachetată într-o folie, care este apoi împachetată într-o altă folie metalică. Pentru mulți ani, STP a fost structura de cablare specificată pentru utilizarea în instalațiile de rețea Token Ring. Având în vedere declinul observat pentru Token Ring, cererea pentru cablarea torsadată ecranată a scăzut. În orice caz, noul standard GB pentru Ethernet are o clauză pentru utilizarea cablării STP care furnizează un interes reînnoit pentru cablarea torsadată ecranată. Cablu coaxial Cablul coaxial (coax) își are numele din faptul că are doi conductori care împart aceeași axă. Așa cum se arată în figură, cablul coaxial constă în: • Un conductor din cupru utilizat pentru a transmite semnale electronice. • Conductorul din cupru este înconjurat de un layer din izolație din material plastic. • Materialul de izolare este înconjurat cu o împletitură din cupru sau folie metalică ce se comportă ca un al doilea fir în circuit și ca un scut pentru conductorul intern. Acest layer secundar sau scut reduce și cantitatea de interferență electromagnetică exterioară. • Întregul cablu este acoperit de un înveliș pentru a îl proteja împotriva deteriorărilor fizice minore. Notă:Există tipuri diferite de conectori utilizate cu cablul coaxial. Cablul coaxial a fost utilizat de obicei în televiziunea prin cablu capabilă să transmită într-o singură direcție. A fost utilizată intens și în instalările Ethernet. Deși cablul UTP a înlocuit cablul coaxial în instalările moderne de Ethernet, design-ul cablului coaxial a fost adaptat pentru utilizarea la: • Instalări wirelessCablurile coaxiale atașează antene la echipamentele wireless. Cablul coaxial transportă energia frecvenței radio (RF) între antene și echipamentul radio. • Instalări ale Internetului prin cabluFurnizorii de servicii prin cablu își transformă sistemele unidirecționale în sisteme bidirecționale pentru a asigura conectivitatea la Internet pentru clienții lor. Pentru a asigura aceste servicii, sunt înlocuite porțiuni din cablul coaxial și elementele ce suportă amplificarea cu cabluri din fibră optică. În orice caz, conexiunea finală de la locația clientului și cablarea din interior este tot coaxială. Această utilizare combinată de fibră și cablu coaxial este denumit HFC (hybrid fiber coax).Layer-ul fizic produce reprezentarea și gruparea biților sub formă de tensiune, frecvențe radio sau pulsuri de lumină. Diferite organizații de standardizare au contribuit pentru a defini proprietățile fizice, electrice și mecanice ale mediului disponibil pentru comunicații de date diferite. Aceste specificații garantează faptul că cablurile și conectorii vor funcționa anticipat cu implementări ale layer-ului data link. Ca un exemplu, standardele pentru mediul de cupru sunt definite pentru: • Tipul cablării de cupru utilizată • Lățimea de bandă a comunicației • Tipul conectorilor utilizați • Pinout-ul și codurile de culoare ale conexiunilor la mediu • Distanța medie a mediului Figura arată diferite tipuri de interfețe și porturi disponibile pe un router 1941. Caracteristici ale Mediului din Cupru Rețelele folosesc mediul din cupru deoarece este mai ieftin, ușor de instalat și are rezistență scăzută la curentul electric. În orice caz, mediul de cupru este limitat de distanță și de interferența semnalului. Datele sunt transmise prin cabluri de cupru sub formă de pulsuri electrice. Un detector din interfața de rețea a unui echipament de destinație trebuie să primească un semnal care poate fi decodat cu succes pentru a se potrivi cu semnalul trimis. În orice caz, cu cât semnalul călătorește pe distanțe mai mari, cu atât mai mult se deteriorează într-un fenomen denumit atenuarea semnalului. Din acest motiv, mediul din cupru trebuie să urmeze limitările stricte cu privire la distanță așa cum se specifică de standardele de ghidare. Valorile tensiunii și sincronizarea pulsurilor electrice sunt și ele predispuse la interferența din două surse: • Interferența electromagnetică (EMI) sau Interferența Frecvențelor Radio (RFI) - Semnalele EMI și RFI pot distorsiona și corupe semnalele de date care sunt transmise prin mediu de cupru. Sursele potențiale de EMI și RFI includ unde radio și echipamente electromagnetice precum motoare și lumini fluorescente, așa cum se arată în figură. • Crosstalk - Crosstalk-ul este o disturbanță cauză de câmpurile electromagnetice și electrice ale unui semnal de pe un fir la semnalul dintr-un fir adiacent. În circuitele de telefonie, crosstalk-ul poate rezulta în auzul unei părți dintr-o altă conversație prin voce de la un circuit adiacent. Atunci când curentul electric trece printr-un fir, se realizează un câmp magnetic mic, circular în jurul firului care poate fi luat de un fir adiacent. Pentru a contracara efectele negative ale EMI și RFI, unele tipuri de cabluri din cupru sunt împachetate într-o folie metalică și necesită conexiune corespunzătoare de împământare. Pentru a contracara efectivele negative ale crosstalk-ului, unele tipuri de cabluri din cupru au perechi de fire din circuite opuse torsadate care anulează efectiv crosstalk-ul. Susceptibilitatea cablurilor de cupru la zgomotul electric poate fi limitat de: • Selectarea celui mai potrivit tip de cablu sau categorie pentru un anumit mediu de rețea. • Proiectarea unei infrastructuri de cablu pentru a evita sursele potențiale și cunoscute ale interferenței din structura clădirii. • Folosirea tehnicilor de cablare care includ gestiunea și terminarea corectă a cablurilor.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.Tipuri de date fundamentale - Starter QuizTipuri de substantive - Exit QuizTipuri de fructe