Конектори, мережеве обладнання та їх монтаж

Кабельні лінії зв'язку

Вита пара

          Вита пара - це кабель, який має дві або чотири кручених пари проводів. Кабелі на основі вита пара являють собою кілька пар скручених попарно ізольованих мідних проводів у єдиною діелектричної (пластикової) оболонці. Він достатньо гнучкий і зручний для прокладки.      Скручування проводів дозволяє звести до мінімуму індуктивні наведення кабелів один на одного і знизити вплив перехідних процесів. Вита пара використовується в дешевих і сьогодні, вочевидь самих популярних кабелях. 

пзазвичай у кабель входить дві або чотири кручених пари.

Дані кабелі можуть бути екранованими або неекранованими. При маркуванні кабелів використовують такі позначення:

• TP (Twisted Pair) - тип скручування, вита пара;
• U (Unshielded) - захисний екран відсутній;
• F (Foiled) - в якості екрану використовується фольга;
• S (Shielded) - в якості екрану використовується дротяне обплетення;

Коаксіальний кабель

          Коаксіальний кабель являє собою електричний кабель, що складається із центрального мідного проведення і металевого обплетення – екрана, розділених між собою шаром діелектрика - внутрішньої ізоляції і поміщених у загальну зовнішню оболонку.

Коаксіальний кабель донедавна був дуже популярний, що пов'язане з його високою перешкодозахищеністю (завдяки металевої обплетенню), більше широкими, чим у випадку крученої пари, смугами пропущення (понад 1ГГц), а також більшими припустимими відстанями передачі (до кілометра). До нього важче механічно підключитися для несанкціонованого прослуховування мережі, він дає також помітно менше електромагнітних випромінювань зовні. Однак монтаж і ремонт коаксіального кабелю істотно складніше, ніж кручений пари, а вартість його вище (він дорожче приблизно в 1,5 – 3 рази). Складніше й установка рознімань на кінцях кабелю. Зараз його застосовують рідше, ніж кручену пару. Стандарт EIA/TIA-568 містить у собі тільки один тип коаксіального кабелю, застосовуваний у мережі Ethernet.

Основне застосування коаксіальний кабель знаходить у мережах з топологією типу шина. При цьому на кінцях кабелю обов'язково повинні встановлюватися термінатори для запобігання внутрішніх відбиттів сигналу, причому один (і тільки один!) з термінаторів повинен бути заземлений.

          Існує два основних типи коаксіального кабелю:

1. тонкий кабель, що має діаметр близько 0,5 див, більше гнучкий;
2. товстий кабель, діаметром близько 1 див, значно більш твердий. Він являє собою класичний варіант коаксіального кабелю, що уже майже повністю витиснутий сучасним тонким кабелем.

Оптоволоконний кабель

Головний його елемент - це прозоре скловолокно, по якому світло проходить на величезні відстані (до десятків кілометрів) з незначним ослабленням.

Структура оптоволоконного кабелю дуже проста й схожа на структуру коаксіального електричного кабелю. Тільки замість центрального мідного проведення тут використовується тонке (діаметром близько 1 - 10 напівтемних) скловолокно, а замість внутрішньої ізоляції - скляна або пластикова оболонка, що не дозволяє світлу виходити за межі скловолокна. У цьому випадку мова йде про режим так званого повного внутрішнього відбиття світла від границі двох речовин з різними коефіцієнтами переломлення (у скляної оболонки коефіцієнт переломлення значно нижче, ніж у центрального волокна). Металева обплетення кабелю звичайно відсутньо, тому що екранування від зовнішніх електромагнітних перешкод тут не потрібно. Однак іноді її все-таки застосовують для механічного захисту від навколишнього середовища. 

Залежно від розподілу показника заломлення і величини діаметра сердечника розрізняють:

• багатомодове волокно зі східчастою зміною показника заломлення;
• багатомодове волокно з плавною зміною показника заломлення;
• одномодове волокно.

Зазвичай його використовують для передачі даних на швидкостях не більше 10 Гбіт / с на невеликі відстані (до 300 - 2000 м).

Конектори

         Коннектори - це частини роз'ємів, службовці для безпосереднього контакту кабелів і конекторів відповідної частини. 

         Існують наступні типи конекторів

1) оптичні конектори, які використовуються з оптично-волоконними кабелями

2) коннектори серії RJ для кручених пар (RJ 45 - для мережевих кабелів і RJ 11, RJ 12 - для телефонних кабелів)

3) коаксіальні коннектори - використовуються з коаксіальними кабелями

Коаксіальні конектори

          Це пристрої, які застосовуються для з'єднання коаксіальних кабелів з устаткуванням або між собою. 

          Кожному типу коаксіального кабелю (абонентський, дистрибутивний і магістральний) відповідає цілий набір роз'ємів. Їх класифікуються як за типом з'єднання, так і за функціональним призначенням.

Оптоволоконні конектори

          Ці коннектори призначені для окінцювання оптичного кабелю діаметром 1,8, 2 і 3 мм, а також оптичного волокна в буферному покритті діаметром 0,9 мм. Розрізняють багатомодові (ММ), одномодові (SM) і одномодові зі скошеним торцем (APC) коннектори. Як правило, дані коннектори комплектуються хвостовиками різного кольору. Найпопулярнішими є конектори типу FC, LC, SC, ST.
FC - cтарий стандарт;
SC - більш дешевий і зручний, але менш надійний аналог FC;
LC - зменшений аналог SC;
ST широко використовуються в оптичних підсистемах локальних мереж. Коннектори ST прості і надійні в експлуатації;

Способи монтажу конекторів

     Монтаж RJ - 45. Спочатку варто зняти верхню ізоляцію з кабелю типу вита пара. Потім треба розплести виту пару та вирівняти проводи за певною схемою.
Існує два види схем обжиму: пряма і кросова(перехресна). Пряма схема використовується для підключення PC - Switch , Switch - Router і Router - PC (пристроїв різних типів). Створити пряму схему можна по одному з двох стандартів: T568B і T568A. 
     Друга схема для підключення PC - PC, Switch - Switch, Router - Router (однотипних пристроїв). Для цього на різних кінціях патч-корду мають бути різні стандарти: T568B і T568A.
     Варто сказати, що багато сучасних цифрових пристроїв автоматично визначають тип кабелю (прямий чи перехресний) і разом прекрасно працюють на будь-якому з них.
Після вирівнювання проводів за обраною схемою варто вставити в торець конектора кабель так, щоб всі жили до упору сіли в свої напрямні канали. Зробити це потрібно так, щоб зовнішня ізоляція кабелю потрапила під планку затиску конектора. Наступним кроком буде обжимка даного кабелю кримпером.

     Монтаж розетки RJ - 45. Для початку треба визначитись зі схемою підключення. Потім очищаємо кабель від зовнішньої ізоляції, розплетаємо пари проводів. Далі провідники по черзі заводяться в гребінку розетки RJ-45, заправляються бічною площиною леза викрутки і потім торцем леза всовуються до упору, відповідно до обраного варіанту підключення. На друкованій платі має бути наклеєна табличка, на якій промальовані в кольорах варіанти Т568В і Т568А оброблення провідників витої пари в гребінки розетки RJ-45. 
     Монтаж коаксіальних конекторів. В меражах часто використовують конектори з BNC-роз'ємами. Для монтажу конектора варто спочатку підготувати кабель. Видаляємо верхній шар ізоляції  на 1,5 см з кабелю. Розплутуємо проводи, вирівнюємо і відгинаємо їх назад до ізоляції. Екран з фольги видаляємо рівним краєм до дротів. Видаляємо внутрішню ізоляцію відступивши від краю кабелю на 1 см. 

Обробка коаксіального кабелю та підключення F-конектору

Розрізняють три види BNC-конекторів :

• обтискові конектори. Основна його функція - забезпечення надійного контакту і легкість обтиску. Недолік - одноразовость: при обриві проводу потрібен новий коннектор, так як використовувати старий неможливо в силу отриманих при обтиску деформацій. Для обтиску такого типу коннекторів використовують спеціальний обжимний інструмент. При деякій вправності можна застосовувати і звичайні плоскогубці.
• накручувальні конектори - забезпечують простоту монтажу, так як для цього не потрібні додаткові інструменти. Однак вони дуже чутливі до натягнення кабелю, через що порушується контакт.
• конектори під пайку - колись часто використовулися, сьогодні зустрічаються рідко. Основна причина - складно знайти в продажу. Ще один недолік - складність монтажу таких конекторів. Порушення контакту при поганому припаюванні призводить до постійних збоїв мережі і до труднощів локалізації місця зникнення контакту.

     Обтискові конектори більш зручні, тому для створення мережі рекомендується використовувати саме їх. На попередньо підготовлений кабель одягають металеву трубочку (вона в подальшому послужить для остаточного обтиску корпусу коннектора). На кінчик внутрішнього провідника одягають латунний сердечник коннектора. Обов'язково простежують, щоб він покривав весь оголений провідник, аж до пластикового діелектрика. Тепер потрібно обжати латунний стрижень, скориставшись відповідним поглибленням в обтискному інструменті.

     Монтаж оптоволоконних конекторів. Існує два принципово різних способи з'єднання конектора з волокном кабелю. Перший спосіб полягає в тому, що до світловоду магістрального кабелю приварюють «пігтейл» (pig-tail), який представляє собою відрізок оптичного волокна з встановленим в заводських умовах конектором. Для цього виду робіт використовується спеціальний зварювальний апарат. З'єднання, отримані таким способом, відрізняються найкращими технічними параметрами. Іншим способом підключення «пігтейлів» до волокон кабелю є підключення за допомогою механічних нероз'ємних з'єднувачів (splice). 
    Принципово іншим способом є безпосередня установка коннектора на вільне волокно діаметром 125 мкм з первинним покриттям. Технологія установки конекторів полягає в наступному. Спочатку знімається верхній захисний шар волокна. Потім волокно вводиться в конектор і фіксується в ньому. З'єднання оптичного волокна відбувається безпосередньо на торці наконечника коннектора з подальшим його шліфуванням. 
 З усього різноманіття технологій безпосередньої установки конекторів на волокно можна виділити чотири, які принципово відрізняються один від одного.
     Epoxy Crimp Polish - найбільш поширена і найнадійніша технологія. Саме за цією технологією в заводських умовах виготовляються кросові кабелі і «пігтейли». Її особливість полягає в тому, що волокно, яке вводиться в конектор, фіксується за допомогою епоксидних смол. Причому фіксація волокна проводиться не тільки в наконечнику, але також і всередині коннектора поверх волокна в захисному покритті діаметром 250 або 900 мкм. 
     Технологія Hot Melt розроблена фірмою 3M. Тут волокно вводиться в отвір наконечника конектора, заповненого спеціальним клейовим складом - компаундом. Потім наконечник нагрівається, клей твердне, забезпечуючи фіксацію волокна. Після цього повторюються всі ті операції, що і в технології Epoxy Crimp Polish. Коннектори даного типу дорожчі, але їх можна використовувати багаторазово. Однак не встановлені до певного часу коннектори можуть прийти в непридатність, так як клей втрачає свої властивості. 
    Технологія Light Crimp розроблена фірмою AMP і полягає у введенні волокна в отвір наконечника і його механічної фіксації в конекторі. Це дуже швидка і «чиста» технологія. Вона не вимагає застосування смол і інших клейових з'єднань, а також нагрівальних приладів. До її недоліків можна віднести той факт, що фіксація волокна здійснюється всередині конектора тільки до наконечника, внаслідок чого волокно має невеликий люфт. Тому відполірувати торець наконечника коннектора без подряпин практично неможливо. Самі коннектори відрізняються високою вартістю при порівняно низькій вартості відповідного набору інструментів і витратних матеріалів до нього.
     Відносно недавно з'явилася технологія монтажу конектора з передвстановленим волокном. Суть її полягає в тому, що в наконечнику конектора вже встановлений відрізок світловода довжиною кілька міліметрів. Торець наконечника при цьому відполірований в заводських умовах. Місце з'єднання волокна, яке вводиться в коннектор, і відрізка волокна, який там уже був попередньо встановлений, заповнене спеціальним гелем з показником заломлення, близьким до показника заломлення світловода. Це зменшує розсіювання світлового променя, покращуючи, таким чином, показники волоконно-оптичного з'єднання.

Монтаж мережевого обладнання

      Спеціалізоване мережеве обладнання (сервери, концентратори, комутатори і маршрутизатори) повинне знаходитись за закритими дверима, тому що відкритий доступ до серверів та обладнання зв'язку повинен бути заборонений.Тому при створенні корпоративної мережі варто передбачити апаратні стійки для мережевого обладнання. 
В апаратних стійках монтується наступне обладнання.

• Патч-панелі - панелі з безліччю сполучних роз'ємів, розташованих на лицьовій стороні панелі. На тильній стороні панелі знаходяться контакти, призначені для фіксованого з'єднання з кабелями, і сполучені з роз'ємами електрично. 
• Комутатори, концентратори, маршрутизатори.
• Джгути кабелів.
• Комутаційні кабелі - кабелі, що з'єднують розподільну панель з комутатором або концентратором. 

     Також для зручності комутації і подальшого адміністрування рекомендується використовувати тримачі для кабелю - горизонтальні і вертикальні організатори. 

     Концентратори, комутатори та маршрутизатори у стійці кріпляться за допомогою кронштейнів. Монтажні кронштейни мають різноманітний вигляд, як правило, унікальні для пристрою, до якого вони йдуть в комплекті. Кронштейни зазвичай кріпляться з обох сторін пристрою, щоб забезпечити кріплення пристрою болтами в стійку.
     Установка і підключення комутатора не викликає абсолютно ніяких труднощів. Коли блок живлення пристрою підключений до мережі змінної напруги, воно готове до роботи. Концентратор здатний відразу ж почати роботу без попереднього налаштування. При використанні комутатора, потрібно спершу налаштувати його. Як мінімум, бажано встановити йому статичний IP-адресу, щоб можна було в подальшому віддалено управляти пристроєм.
     Принцип приєднання маршрутизатора дуже простий. Як правило, даний пристрій має кілька портів, до яких підключають точки доступу, концентратори або комутатори, що відповідають за роботу окремих гілок мережі або груп комп'ютерів. Як і комутатор, і точка доступу, маршрутизатор також піддається програмуванню.
     Кабель слід підключати до концентратора або комутатора з таким розрахунком, щоб можна було легко відключити або підключити потрібний з них. Тому якщо є така можливість, то краще підключати кабелі через одне гніздо.

    Для монтажу патч-панелі необхідно підготувати інструменти та матеріали для монтажу - пристрій для зачистки витої пари, ударний інструмент для закладення в крос, кусачки, стяжки і елементи маркування. Далі знімають верхню оболонку. Жили обрізаного кабелю заводять на контакти патч-панелі відповідно до кольорового маркуванням портів і обраного стандартом Т568А або Т568В. Знімати ізоляцію жил не потрібно, також важливо зберігати цілісність звиття пар. За допомогою ударного інструменту для закладення забиваємо жили в контактний модуль. При цьому ніж модуля прорізає ізоляцію і врізається в контакт жили, забезпечуючи надійний контакт. Варто не забути закріпити кабелі за допомогою стяжок, тим самим забезпечивши надійну фіксацію і захист від натягу і перегинів. Після монтажу всіх кабелів необхідно їх акуратно згрупувати і закріпити пластиковими стяжками і встановити патч-панель в стійку або шафу.

     До запобіжних заходів при монтажі та організації кабельних потоків відноситься запобігання різних механічних напружень в кабелі, що викликаються натягом, різкими вигинами і надмірним стягуванням пучків кабелів.
     При монтажі кабелів в трасах і телекомунікаційних приміщеннях слід використовувати засоби маршрутизації кабельних потоків, їх кріплення і фіксації.
     Кабельні хомути (стяжки, бандаж і т. П.), Які використовуються для формування кабельних пучків, повинні розташовуватися на пучку так, щоб хомут міг вільно переміщатися в поздовжньому і поперечному напрямках. Не допускається затягування хомутів, що приводить до деформації оболонки кабелів.
      Не допускається кріплення телекомунікаційних кабелів за допомогою скоб.

Приклади мережевих рішень