Politechnika Gdańska
Wydział Elektrotechniki i Automatyki
Katedra Inżynierii Systemów Sterowania
SIECI KOMPUTEROWE I TECHNOLOGIE INTERNETOWE
Temat: Kable przyłączeniowe
Materiały Pomocnicze
Ćwiczenia Laboratoryjne nr 1
Opracowanie:
Rutkowski Tomasz, dr inż.
Tarnawski Jarosław, dr inż.
Gdańsk, marzec 2011
SIECI KOMPUTEROWE I TECHNOLOGIE INTERNETOWE, AiR r. I, sem. II
2
Spis Treści
1.
Skrętka UTP ........................................................................................................ 3
1.1.
Informacje podstawowe
..................................................................................................................3
1.2.
Zalety i wady skrętki UPT kategorii 5e
.......................................................................................4
2.
Złącze RJ-45 ........................................................................................................ 4
2.1.
Informacje podstawowe
..................................................................................................................4
3.
Kable przyłączeniowe ......................................................................................... 5
3.1.
Rodzaje kabli przyłączeniowych
...................................................................................................5
3.2.
Sekwencje kolorów przewodów
..................................................................................................6
3.3.
Schematy połączeń
............................................................................................................................7
Standard EIA/TIA 586A ........................................................................................................................7
Standard EIA/TIA 586B .........................................................................................................................8
4.
Podstawowe narzędzia do wykonania kabli przyłączeniowych ........................ 9
4.1.
Uniwersalna zaciskarka wtyków
..................................................................................................9
4.2.
Elektroniczny tester kabli sieciowych
........................................................................................9
SIECI KOMPUTEROWE I TECHNOLOGIE INTERNETOWE, AiR r. I, sem. II
3
1.
Skrętka UTP
1.1.
Informacje podstawowe
Obecnie sieci oparte na nieekranowanej skrętce UTP (ang. Unshielded Twistted-Pair cable) są
najczęściej stosowanym środkiem transmisji danych. Kabel UTP składa się z ośmiu przewodów
transmisyjnych skręconych po dwa przewody (łącznie cztery pary), umieszczonych we wspólnej
izolacji – Rysunek 1.
Rysunek 1. Skrętka UTP.
Opierając
się
na
opracowanym
w
1991
roku
standardzie
amerykańskim
EIA/TIA 586 (ang. Electronic Industries Association / Telecommunications Industry Association)
organizacje międzynarodowe ISO/IEC (ang. International Organization for Standards /
International Electrotechnical Commission ) w 1995 roku zdefiniowały własny standard ISO
IS11801.
W środowisku informatycznym bardziej rozpowszechnione jest nazewnictwo
z norm EIA/TIA w związku z tym niniejszy materiał będzie się na nim opierał.
W aktualnie instalowanych sieciach zalecane jest stosowanie przynajmniej kabla kategorii 5e
lub lepszej, ponieważ gwarantuje on poprawną pracę Ethernetu gigabitowego.
SIECI KOMPUTEROWE I TECHNOLOGIE INTERNETOWE, AiR r. I, sem. II
4
1.2.
Zalety i wady skrętki UPT kategorii 5e
Zalety skrętki UPT kategorii 5e:
•
najtańsze medium transmisji (bez uwzględniania dodatkowych urządzeń),
•
prosta w instalacji,
•
charakteryzuje się duża przepustowością - do 1000 Mb/s,
•
łatwe diagnozowanie uszkodzeń,
•
daje duże możliwości rozbudowy (modularna budowa),
•
jest akceptowana przez wiele rodzajów sieci (10 Mb, 100 Mb i 1 Gb Ethernet, FDDI,
ATM),
•
odporna na poważne awarie (awaria kabla w jednym miejscu nie unieruchamia całej
sieci).
Wady skrętki UPT kategorii 5e:
•
skrętka nieekranowana jest mało odporność na zakłócenia środowiska,
•
mało odporna na uszkodzenia mechaniczne,
•
maksymalna długość kabla 100 m.
2.
Złącze RJ-45
2.1.
Informacje podstawowe
Złącze RJ-45 (ang. Registered Jack - Type 45) jest rodzaj ośmiopozycyjnego łącznika (gniazda,
wtyku) wykorzystywanego powszechnie w różnego rodzaju sprzęcie telekomunikacyjnym i
komputerowym – Rysunek 2-3.
Rysunek 2. Złącze RJ-45- widok z dołu i z góry.
SIECI KOMPUTEROWE I TECHNOLOGIE INTERNETOWE, AiR r. I, sem. II
5
a) b) c)
Rysunek 3. Złącze RJ-45:
a) widok z przodu + numeracja styków, PIN (złącze „męskie”)
b) widok z dołu + numeracja styków, PIN (złącze „męskie”)
c) widok z przodu + numeracja styków, PIN (złącze „żeńskie”)
Złącze RJ-45 jest najczęściej jednak wykorzystywane jako podstawowe złącze do budowy
przewodowych sieci komputerowych w standardzie Ethernet jako zakończenia przewodów
typu "skrętka".
3.
Kable przyłączeniowe
3.1.
Rodzaje kabli przyłączeniowych
Wyróżnia się trzy rodzaje kabli przyłączeniowych:
•
zgodny, normalny (ang. straight-through), stosowany w połączeniach Ethernet
pomiędzy koncentratorem I kartą sieciową komputera. Połączenia styków 1 do 1, 2 do 2,
… 8 do 8 (punkt 3.3).
•
odwrotny (ang. rollover), stosowany w kablach telefonicznych oraz do podłączania
urządzeń sieciowych jak switche, routery (niektórych producentów) do komputera przez
łącze konsolowe (konfiguracja urządzeń). Połączenia styków 1 do 8, 2 do 7, … 8 do 1
(punkt 3.3).
•
krzyżowy, skrosowany (ang. crossover) stosuje się do łączenia komputerów bez
pośrednictwa koncentratora lub do łączenia koncentratorów. Odwrócone połączenia
styków (punkt 3.3).
SIECI KOMPUTEROWE I TECHNOLOGIE INTERNETOWE, AiR r. I, sem. II
6
3.2.
Sekwencje kolorów przewodów
W standardzie EIA/TIA 586 istnieją dwa sposoby numerowania par kolorowych przewodów
transmisyjnych EIA/TIA 586A i EIA/TIA 586B.
Standard kolorów EIA/TIA T568A (standard wcześniejszy)
Standard kolorów EIA/TIA T568B (standard obecnie stosowany)
SIECI KOMPUTEROWE I TECHNOLOGIE INTERNETOWE, AiR r. I, sem. II
7
3.3.
Schematy połączeń
Standard EIA/TIA 586A
Schemat połączenia zgodnego
Schemat połączenia skrosowanego
SIECI KOMPUTEROWE I TECHNOLOGIE INTERNETOWE, AiR r. I, sem. II
8
Standard EIA/TIA 586B
Schemat połączenia zgodnego
Schemat połączenia skrosowanego
W zależności od zastosowanej sekwencji kolorów EIA/TIA 586A czy EIA/TIA 586B w wyżej
przedstawionych schematach (połączenia zgodne i skrosowane) zmieniają się numery par
kolorów, nie zmieniają się jednak numery poszczególnych wyprowadzeń PIN.
Rodzaj przyjętej sekwencji numerowania par kolorowych przewodów transmisyjnych z punktu
widzenia sieci jest obojętny. W przypadku rozbudowy sieci należy jednak dołożyć starań by
konsekwentnie stosować wcześniej przyjętą sekwencję.
SIECI KOMPUTEROWE I TECHNOLOGIE INTERNETOWE, AiR r. I, sem. II
4.
Podstawowe narzędzia do wykonania kabli przyłączeniowych
4.1.
Uniwersalna zaciskarka wtyków
Urządzeniem służącym do wykonania kabli przyłączeniowych ze
Zaciskarkę wykorzystywana w trakcie ćwiczeń laboratoryjnych przedstawiono na Rysunku 4.
Rysunek 4. Uniwersalna zaciskarka wtyków.
Zaiskarka ta posiada wbudowany ściągacz izolacji kabla (A na ) oraz nóż do przycinania kabla, co
świadczy o jej uniwersalności.
Zaciskarka zaciska wtyki wszystkich rodzajów : cztero, sześcio i ośmio
można zacisnąć wtyki do gniazd s
wykorzystując przy tym różne typy kabli (np. skrętka ekranowana i nieekranowana).
4.2.
Elektroniczny tester kabli sieciowych
Do testowania poprawności wykonania kabli przyłączeniowych, powszechnie
różnego rodzaju testery elektroniczne. W zależności od typu testera można zweryfikować błędy
w połączeniach par skrętki lub parametry toru transmisyjnego jak propagacyjne
(np. opóźnienie propagacji, tłumienie itp.) czy kompatybilności elek
(np. przesłuchy, straty zakłóceń współbieżnych, tłumienie sprzężeniowe, itp.)
Prosty tester elektroniczny NS
przedstawiono na Rysunku 5.
Tester elektroniczny NS-486 umożliwia wykrycie na
-
zwarcie (ang. short-circuit
-
brak ciągłości, przerwa (ang. open
-
para odwrócona (ang. reversed pair
-
skrzyżowanie par (ang. crossed pair
-
rozdzielenie par (ang. split pair
SIECI KOMPUTEROWE I TECHNOLOGIE INTERNETOWE, AiR r. I, sem. II
Podstawowe narzędzia do wykonania kabli przyłączeniowych
Uniwersalna zaciskarka wtyków
Urządzeniem służącym do wykonania kabli przyłączeniowych ze „skrętki” jest tzw. zaciskarka.
Zaciskarkę wykorzystywana w trakcie ćwiczeń laboratoryjnych przedstawiono na Rysunku 4.
Rysunek 4. Uniwersalna zaciskarka wtyków.
Zaiskarka ta posiada wbudowany ściągacz izolacji kabla (A na ) oraz nóż do przycinania kabla, co
Zaciskarka zaciska wtyki wszystkich rodzajów : cztero, sześcio i ośmio -
można zacisnąć wtyki do gniazd sieciowych (LAN) i telefonicznych (zwykłych i ISDN)
wykorzystując przy tym różne typy kabli (np. skrętka ekranowana i nieekranowana).
Elektroniczny tester kabli sieciowych
Do testowania poprawności wykonania kabli przyłączeniowych, powszechnie
różnego rodzaju testery elektroniczne. W zależności od typu testera można zweryfikować błędy
w połączeniach par skrętki lub parametry toru transmisyjnego jak propagacyjne
(np. opóźnienie propagacji, tłumienie itp.) czy kompatybilności elek
(np. przesłuchy, straty zakłóceń współbieżnych, tłumienie sprzężeniowe, itp.)
Prosty tester elektroniczny NS-486 wykorzystywany w trakcie ćwiczeń laboratoryjnych
486 umożliwia wykrycie następujących błędów w połączeniach skrętki:
circuit),
ang. open-circuit),
ang. reversed pair),
ang. crossed pair),
ang. split pair).
ściągacz izolacji kabla
nóż do przycinania kabla
SIECI KOMPUTEROWE I TECHNOLOGIE INTERNETOWE, AiR r. I, sem. II
9
Podstawowe narzędzia do wykonania kabli przyłączeniowych
„skrętki” jest tzw. zaciskarka.
Zaciskarkę wykorzystywana w trakcie ćwiczeń laboratoryjnych przedstawiono na Rysunku 4.
Zaiskarka ta posiada wbudowany ściągacz izolacji kabla (A na ) oraz nóż do przycinania kabla, co
- pinowe. Za jej pomocą
ieciowych (LAN) i telefonicznych (zwykłych i ISDN)
wykorzystując przy tym różne typy kabli (np. skrętka ekranowana i nieekranowana).
Do testowania poprawności wykonania kabli przyłączeniowych, powszechnie wykorzystuje się
różnego rodzaju testery elektroniczne. W zależności od typu testera można zweryfikować błędy
w połączeniach par skrętki lub parametry toru transmisyjnego jak propagacyjne
(np. opóźnienie propagacji, tłumienie itp.) czy kompatybilności elektromagnetycznej
(np. przesłuchy, straty zakłóceń współbieżnych, tłumienie sprzężeniowe, itp.)
486 wykorzystywany w trakcie ćwiczeń laboratoryjnych
stępujących błędów w połączeniach skrętki:
ściągacz izolacji kabla
nóż do przycinania kabla
zaciskanie
wtyków RJ-45
SIECI KOMPUTEROWE I TECHNOLOGIE INTERNETOWE, AiR r. I, sem. II
10
Rysunek 5. Elektroniczny tester kabli sieciowych NS-468.
W celu weryfikacji poprawności wykonania kabla przyłączeniowego należy za pomocą testera
NS-486:
1.
Końce kabla przyłączeniowego z zamontowanymi złączami RJ-45 włożyć w odpowiednie
gniazda testera (jeden koniec do gniazda w części „głównej” testera a drugi koniec w
części „przenośnej” testera – Rysunek 5),
2.
Włączyć tester przesuwając przełącznik w pozycję „ON”. W pozycji „ON” przełącznika test
wykonuje się z „normalną” prędkością, natomiast gdy przełącznik jest w pozycji „S” test
wykonuje się z „mniejszą” prędkością.
3.
Diody w części „głównej” testera będą zapalały się sekwencyjnie, zaczynając od diody
oznaczonej „1” i kończąc na diodzie oznaczonej „G”.
4.
Obserwowanie zapalających się równocześnie diod w części „głównej” i „przenośnej”
testera pozwala stwierdzić połączenie pomiędzy złączami RJ-45 testowanego kabla lub
jego brak.
Identyfikacja błędów w połączeniach skrętki za pomocą testera NS-486:
1.
Jeżeli palą się równocześnie dwie diody (np. diody 3) w części „głównej” i „przenośnej”
testera, to przewód transmisyjny podłączony do PIN-ów złączy RJ-45, o numerze 3 jest
poprawnie podłączony.
2.
Jeżeli w przewodzie transmisyjnym podłączonym np. do PIN-ów złączy RJ-45, o numerze 1
jest przerwa, to diody o numerze 1 w części „głównej” i „przenośnej” testera nie zapalą
się.
3.
Jeżeli dwa lub więcej przewodów transmisyjnych jest zwartych to odpowiednie diody w
części „przenośnej” testera nie zapalą się.
4.
Jeżeli kilka przewodów transmisyjnych jest niepoprawnie podłączonych to odpowiadające
im diody w części „przenośnej” testera nie zapalą się.
5.
Jeżeli mniej niż dwa przewody transmisyjne są podłączone poprawnie to w części
„przenośnej” testera diody nie zapalą się .
Gniazdo RJ-45
w części „głównej”
testera
Gniazdo RJ-45
w części „przenośnej”
testera
SIECI KOMPUTEROWE I TECHNOLOGIE INTERNETOWE, AiR r. I, sem. II
11
Przykładowe błędy w połączeniach par skrętki:
Para odwrócona
Skrzyżowanie par
Rozdzielenie par
RJ-45 „1” [PIN]
RJ-45 „2” [PIN]
RJ-45 „1” [PIN]
RJ-45 „2” [PIN]
RJ-45 „1” [PIN]
RJ-45 „2” [PIN]
1
2
1
6
1
1
2
1
2
3
2
3
3
3
3
2
3
2
6
6
6
1
6
6
4
4
4
4
4
4
5
5
5
5
5
5
7
7
7
7
7
7
8
8
8
8
8
8
Uwaga: numery PIN-ów złączy RJ-45 „1” ułożone zgodnie z numerami par skręconych przewodów (punkt 3.2).
SIECI KOMPUTEROWE I TECHNOLOGIE INTERNETOWE, AiR r. I, sem. II