Các loại cáp mạng

Cáp đồng trục

Thành phần một cáp đồng trục:

1. Một dây dẫn trung tâm, thường là dây đồng đặc hoặc dây nhiều sợi nhỏ.
2. Dây dẫn bao ngoài đường dẫn trung tâm. Loại dây bao ngoài ở dạng tết bím hoặc lá kim loại. Nhờ có lớp bên ngoài mà dây dẫn trung tâm khỏi bị nhiễu âm (EMI – Electro Magnetic Interference), và còn gọi là lá chắn.
3. Một tầng cách điện giữa dây ngoài và trong giữ khoảng cách đều.
4. Ngoài cáp là bao áo nhựa để cáp an toàn, và có độ bền cao.

Hình 5.2. Cấu trúc 4 phần của cáp đồng trục

Có hai loại cáp đồng trục : mỏng và dày

+ Cáp mỏng có đường kính khoảng 0.25 inch, nhẹ dẻo và dai, giá rẻ dễ lắp đặt truyền tín hiệu trong khoảng cách 185 mét rất tốt.

+ Cáp dày có đường kính khoảng 0.5 inch, cáp cứng nên khó lắp đặt hơn, tuy nhiên nó có thể truyền xa tới 500 mét.

Đặc tính của cáp đồng trục:

• Lắp đặt:

Cáp đồng trục cài đặt theo hai hình thức: kết xích (daisy - chain) và sao (hình vẽ bên dưới).

Một đặc tính quan trọng của cáp đồng trục là đầu cáp được kết thúc với một đầu nối đặc biệt (terminator). Nó có điện trở hợp với đặc tính của cáp. Điện trở có công dụng ngăn tín hiệu dội ngược lại khi đụng cuối cáp và giảm nhiễu.

Cáp đồng trục dễ lắp đặt và chịu đựng bền bỉ ngoài trời, các đầu nối dễ lắp đặt và rẻ tiền.

• Dải thông:

Mạng cục bộ LAN dùng cáp đồng trục có dải thông giữa 2,5 Mbps (ARCnet) và 10 Mbps (Ethernet). Tuy nhiên loại cáp này có đặc tính kỹ thuật với dải thông lớn hơn nhiều.

• Đặc tính chống nhiễu âm:

Các mạng dây đồng thường nhạy cảm với nhiễu âm dù màng chắn giúp cáp chống nhiễu khá hiệu quả, do vậy cáp đồng trục vẫn bức xạ với một phần tín hiệu, do đó các tín hiệu dò trộm điện tử có thể phát hiện tín hiệu này.

Đầu nối (Connector):

Có hai loại đầu nối : đầu nối BNC và đầu nối N

Cách nối vào mạng được mô tả như hình vẽ.

Hình 5.3. Nối mạng với đầu nối BNC

Hình 5.4. Nối mạng với đầu nối AUI

Mặt cắt ngang của đầu nối BNC

Hình 5.5. Hình vẽ cắt ngang của BNC

Đầu nối N phải sử dụng thông qua giắc nối AUI 15 chân để nối với card mạng, dưới đây là mặt cắt ngang của giắc nối này.

Hình 5.6. Hình vẽ cắt ngang của AUI

• Hiện nay có cáp đồng trục sau:

RG -58,50 ohm: dùng cho mạng ThinEthernet

RG -59,75 ohm: dùng cho truyền hình cáp

RG -62,93 ohm: dùng cho mạng ARCnet

Cáp đôi dây xoắn

Hiện nay loại cáp này đang được sử dụng một cách rộng rãi trong các hệ thống mạng LAN, vì giá thành rẻ và lắp đặt tiện lợi.

Mỗi sợi cáp soắn đôi gồm 2 sợi lõi đồng soắn vào nhau có tác dụng chống nhiễu cho nhau, bớt bức xạ khi chạy gần các đường dây và thiết bị điện tử khác.

Hình 5.7. Cặp dây xoắn

Có hai loại cáp đôi dây xoắn: cáp xoắn bọc và cáp xoắn trần

• Cáp có vỏ bọc:

Loại có vỏ bọc kim loại để tăng cường chống nhiễu còn được gọi là STP (Shield Twisted Pair), có thể có nhiều dây đôi về lý thuyết loại này có thể truyền với tốc độ 500 Mbps nhưng thực tế chỉ đạt vào khoảng 155 Mbps với chiều dài 100 mét. Tốc độ thường thấy nhất của nó vào khoảng 16 Mbps.

Loại cáp này lắp đặt khó khăn cần phải có người có tay nghề vững.

Hình 5.8. Cáp STP

• Cáp không có vỏ bọc:

Cáp không có vỏ bọc kim gọi là UTP (UnShield Twisted Pair) chất lượng kém hơn STP nhưng giá rất rẻ và dễ lắp đặt. Nó được chia thành 5 loại khác nhau:

+ Type1 và 2: phù hợp với tiếng nói và tốc độ dữ liệu thấp dưới 4 Mbps. Trước đây được dùng trong mạng điện thoại nhưng bây giờ do nhu cầu thực tế nên đã được thay thế bằng cáp loại 3.

+ Type 3: thích hợp với tốc độ 16 Mbps, bây giờ nó là cơ sở để lắp đặt các mạng điện thoại.

+ Type 4: cho tốc độ lên tới 20 Mbps.

+ Type 5: tốc độ dữ liệu đạt tới 100Mbps

Loại cáp UTP 5 là cáp mà sợi của nó bao gồm 4 cặp dây xoắn vào nhau.

Hình 5.9. Cáp UTP

Tuy nhiên trong 4 cặp này người ta mới chỉ sử dụng có 2 cặp, 2 cặp còn lại phục vụ cho các nhu cầu trong tương lai. Mỗi đôi đều có màu đặc trưng với một sợi có màu sợi còn lại là màu pha lẫn giữa màu trắng và màu của dây kia.

Bạn có thể sử dụng bất kỳ 2 trong 4 cặp kể trên, chú ý có sự khác nhau về cách đặt dây trong trường hợp hai host liên kết trực tiếp và thông qua thiết bị trung tâm như là HUB chẳng hạn.

• Đầu nối

Loại cáp đôi dây xoắn sử dụng đầu nối RJ 45 (giắc cho điện thoại là RJ 11)

Hình 5.11. Đầu nối RJ - 45

Mặt cắt ngang của đầu nối RJ 45 như sau:

Hình 5.12. Mặt cắt ngang của đầu nối RJ - 45

Quy định số hiệu chân

Để xác định vị trí chân, ta đặt jack lên bàn sao cho phần tiếp điểm đồng (pin) quay lên trên, đầu có sợi cable (phần cắm cable vào) hướng về phía người quan sát. Chân (pin) số 1 là chân tận cùng phía tay trái, chân số 8 là chân tận cùng phía tay phải (hình 3.16 a).

a) b)

Hình 5.13. Mặt cắt ngang của đầu nối RJ - 45

Tương ứng với đầu jack RJ45 là phần ổ cắm cable được thiết kế trên NIC hay HUB hoặc một thiết bị kết nối khác (ổ cái) cũng có quy định số hiệu chân tương ứng (hình 3.16 b).

Để xác định vị trí chân của ổ cái, ta xoay ổ cắm sao cho phần gài đầu cable quay xuống dưới, khi đó chân tận cùng bên trái là chân số 1, chân tận cùng bên phải là chân số 8.

Quy định các cặp dây được sắp xếp theo trật tự sau:

Hình 5.14. Sơ đồ kẹp dây trên đầu jack RJ45

• Cable nối thẳng (STRAIGHT THROUGH CABLE)

Loại cable này được dùng để nối máy tính với Hub/Switch hoặc patch panel với Hub/Switch. Có thể sử dụng chuẩn T568A hoặc T568B để kẹp đầu cable.

Hình 5.15.: Sơ đồ chân cable nối thẳng

• Cable nối chéo

Đấu chéo giúp cho 2 máy tính có thể liên kết trực tiếp với nhau, khi đấu chú ý nếu một đầu đã đấu theo chuẩn T568B thì đầu còn lại đấu theo chuẩn T568A.

5.2.3 Cáp quang

Trong mọi trường hợp cáp quang đều có khả năng truyền tải rất xa tới vài cây số, không bị nhiễu âm và có độ bền rất cao dải thông rất rộng. Đây là một phương tiện truyền dẫn lý tưởng tuy nhiên giá thành của nó lại rất đắt và khó lắp đặt.

Lõi cáp làm bằng nhựa hoặc thủy tinh, đã được tinh chế để truyền tín hiệu ánh sáng, ít bị thất thoát vì được tráng một lớp phản chiếu bên ngoài để tín hiệu dội về lõi, bên ngoài có vỏ bảo vệ.

Hiện nay có hai loại cáp quang lỏng và chặt

Cấu trúc lỏng có một khoảng cách liên kết giữa vỏ bọc lõi và bao nhựa làm vỏ bọc, khoảng cách được kết hợp bằng chất gel (trong như thạch đặc quánh).

Cấu trúc ôm chặt các sợi kim loại bền chắc vào giữa dây dẫn truyền.

Vỏ bao của hai loại cáp nhằm giữ độ bền cho cáp, còn chất gel thì bảo vệ sợi quang vì nó rất dễ bị bẻ gãy.

Cáp quang không truyền tín hiệu điện mà truyền ánh sáng do vậy nó hoàn toàn miễn trừ nhiễu âm, tuy nhiên tại cuối đường truyền phải có thiết bị để biến đổi ánh sáng sang tín hiệu điện. Cáp quang do không có tín hiệu điện do vậy độ an toàn rất cao chống được các thiết bị nghe lén.

Cáp quang có đường kính từ 8.3 - 100 micron, do đường kính lõi sợi thuỷ tinh có kích thước rất nhỏ nên rất khó khăn cho việc đấu nối, nó cần công nghệ đặc biệt với kỹ thuật cao đòi hỏi chi phí cao.

Dải thông của cáp quang có thể lên tới 2Gbps (2 tỷ bít /s)

Hình 5.16. Cáp quang

Hình 5.17. Hai cơ chế truyền tín hiệu trong cáp quang

Hai phương pháp truyền tín hiệu cơ bản trong cáp quang.

Các loại cáp quang:

- Loại lõi 8.3 micron, lớp lót 125 micron, chế độ đơn (Single-Mode).

- Loại lõi 62.5 micron, lớp lót 125 micron, đa chế độ (MultiMode).

- Loại lõi 50 micron, lớp lót 125 micron, đa chế độ.

- Loại lõi 100 micron, lớp lót 140 micron, đa chế độ.

Các loại đầu nối cáp quang

Hình 5.18. Các loại đầu nối