Физические носители

Физические носители относятся к физическим материалам, которые используются для хранения или передачи информации при передаче данных . Эти физические носители обычно представляют собой физические объекты, изготовленные из таких материалов, как медь или стекло . Их можно потрогать и пощупать, и они обладают физическими свойствами, такими как вес и цвет. ^[1] В течение ряда лет медь и стекло были единственными материалами, используемыми в компьютерных сетях.

Термин «физический носитель» также может использоваться для описания носителей данных , таких как пластинки , кассеты , VHS , лазерные диски , компакт- диски , DVD и Blu-ray , особенно по сравнению с современными потоковыми носителями или контентом, загруженным из Интернета на жесткий диск. диск или другое устройство хранения в виде файлов.

Типы физических носителей

Медная проволока

Медная проволока в настоящее время является наиболее часто используемым типом физической среды из-за обилия меди в мире, а также ее способности проводить электроэнергию. ^[1] Медь также является одним из самых дешевых металлов, что делает ее более целесообразным в использовании. ^[1]

Большинство медных проводов, используемых сегодня в передаче данных, имеют восемь медных жил, объединенных в неэкранированные витые пары или UTP. ^[1] Провода скручены друг вокруг друга, поскольку это уменьшает электрические помехи от внешних источников. Помимо UTP, в некоторых проводах используются экранированные витые пары (STP), которые еще больше снижают электрические помехи. ^[2] Способ скручивания медных проводов между собой также влияет на скорость передачи данных. Кабель категории 3 (Cat3) имеет три-четыре витка на фут и может поддерживать скорость 10 Мбит /с. ^[1] Кабель категории 5 (Cat5) является более новым и имеет три-четыре витка на дюйм, что обеспечивает максимальную скорость передачи данных 100 Мбит/с. ^[1] Кроме того, существуют кабели категории 5e (Cat5e), которые могут поддерживать скорость до 1000 Мбит/с, а в последнее время — кабели категории 6 (Cat6), которые поддерживают скорость передачи данных до 10 000 Мбит/с (т. е. 10 Гбит/ с). /с). ^[1]

В среднем медный провод стоит около 1 доллара за фут. ^[1]

Оптическое волокно

Оптическое волокно представляет собой тонкий и гибкий кусок волокна из стекла или пластика. В отличие от медного провода, оптическое волокно обычно используется для передачи данных на большие расстояния, поскольку оно позволяет передавать данные на большие расстояния и обеспечивает высокую скорость передачи. Оптическое волокно также не требует повторителей сигнала, что в конечном итоге снижает затраты на техническое обслуживание, поскольку известно, что повторители сигналов часто выходят из строя. ^[1]

Сегодня используются два основных типа оптического волокна. Многомодовое волокно имеет около 62,5 мкм диаметр и использует светодиоды для передачи сигналов на максимальное расстояние около 2 километров. ^[1] Одномодовое волокно имеет диаметр около 10 мкм и способно передавать сигналы на десятки миль. ^[1]

Как и медный провод, оптическое волокно в настоящее время стоит около 1 доллара за фут. ^[1]

Коаксиальные кабели

Коаксиальные кабели имеют два разных слоя, окружающие медную жилу. Самый внутренний слой имеет изолятор. Следующий слой имеет проводящий экран. Оба они закрыты пластиковой оболочкой. Коаксиальные кабели используются для микроволновых печей, телевизоров и компьютеров.Это была вторая внедренная среда передачи (часто называемая коаксиальной ) примерно в середине 1920-х годов. В центре коаксиального кабеля находится медный провод, который действует как проводник, по которому передается информация. Медный провод в коаксиальном кабеле толще, чем в витой паре, и на него также не влияют окружающие провода, которые способствуют электромагнитным помехам , поэтому он может обеспечить более высокие скорости передачи, чем витая пара. Центральный проводник окружен пластиковой изоляцией, которая помогает отфильтровывать посторонние помехи. Эта изоляция покрыта обратным каналом, который обычно представляет собой экранирующую оплетку из меди или покрытие из алюминиевой фольги. Внешние оболочки образуют защитное покрытие для коаксиального кабеля; количество и тип внешних оболочек зависят от предполагаемого использования кабеля (например, предполагается ли прокладывать кабель в воздухе или под землей, требуется ли защита от грызунов). Два наиболее популярных типа коаксиального кабеля используются с Сети Ethernet .

Thinnet используется в сетях Ethernet 10BASE2 и является более тонким и гибким из двух. В отличие от толстой сети, для подключения к компьютерам на каждом конце используется байонет Нилла-Консельмана (BNC). Thinnet входит в семейство кабелей RG-58 с максимальной длиной кабеля 185 метров и скоростью передачи 10 Мбит/с.

Коаксиальный кабель Thicknet используется в сетях Ethernet 10BASE5 , имеет максимальную длину кабеля 500 метров и скорость передачи 10 Мбит/с. Он дорогой и нечасто используется, хотя изначально использовался для прямого подключения компьютеров. Компьютер подключается к трансиверу по кабелю от интерфейса блока присоединения его сетевой карты с помощью ответвительного кабеля. Максимальное количество узлов толстой сети — 100 на сегмент. Один конец каждого кабеля заземлен. ^[2]

Приложение

В середине 1920-х годов коаксиальный кабель стал применяться в телефонных сетях в качестве межофисных соединительных линий . Вместо того, чтобы добавлять больше пучков медных кабелей с 1500 или 1000 парами медных проводов и кабелей в них, можно было заменить эти большие кабели коаксиальным кабелем гораздо меньшего размера.

Следующее крупное использование коаксиального кабеля в телекоммуникациях произошло в 1950-х годах, когда он был использован в качестве подводного кабеля для передачи международного трафика. Затем он был внедрен в сферу обработки данных в середине 1960-х годов. Ранние компьютерные архитектуры требовали коаксиального кабеля в качестве типа носителя от терминала к хосту. Локальные сети преимущественно базировались на коаксиальном кабеле с 1980 по 1987 год. ^{[ нужна ссылка ]}

Коаксиальный кабель также использовался в кабельном телевидении и локальной сети в форме архитектуры HFC. HFC максимально приближает волокно к соседям. Оптоволокно заканчивается в соседнем узле, откуда коаксиальные разветвители обеспечивают домашнее обслуживание. ^[3]

Преимущества

Широкополосная коаксиальная система имеет достаточный частотный диапазон для поддержки нескольких каналов, что обеспечивает большую пропускную способность.
Большая пропускная способность канала — каждый из нескольких каналов обеспечивает значительную пропускную способность в зависимости от местоположения службы (ширина 6 МГц в Северной Америке, ширина 8 МГц в Европе).
Большая пропускная способность – по сравнению с витыми парами имеет большую пропускную способность для каждого канала. Это позволяет ему поддерживать смешанный набор услуг (голос, данные, видео, мультимедиа).
Более низкий уровень ошибок — внутренний проводник служит экраном Фарадея , защищающим сеть от электронных помех.

Недостатки

в Шинная сеть, которой развернут коаксиальный кабель, подвержена перегрузкам, шуму и рискам безопасности.
Большой шум — на обратном пути есть некоторые проблемы с шумом, а конечному оборудованию требуется дополнительный интеллект для контроля ошибок.
Высокие затраты на установку
Подвержен ударам молнии — если молния проводится по коаксиальному кабелю , она может очень легко повредить оборудование на его конце.

Дебаты о физических носителях

Поскольку технологии постоянно меняются, ведутся споры о том, являются ли физические носители по-прежнему разумными и необходимыми для мира, который становится все более беспроводным. ^[4] Беспроводные и физические носители могут фактически дополнять друг друга, а физические носители будут иметь большее, а не меньшее значение в обществе, где доминируют беспроводные технологии. ^[4] Однако другие мнения людей считают физические носители мертвой технологией, которая со временем исчезнет. ^[5]

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я ^дж ^к ^л Агравал, Маниш (2010). Передача бизнес-данных . Джон Уайли и сыновья. стр. 36–44. ISBN 9780470483367 .
^ Jump up to: ^а ^б «Физические носители» . Проверено 5 декабря 2012 г.
^ Лилиан, Голеневски (2007). Основы телекоммуникаций . Эддисон Уэсли Профессионал. п. 928. ИСБН 978-0-13-290777-4 .
^ Jump up to: ^а ^б Дорогой, Адриан. «Почему физические носители по-прежнему важны» . Телеграф Медиа Групп Лимитед. Архивировано из оригинала 3 июня 2011 г. Проверено 30 ноября 2017 г.
^ Малик, Ом. «Физические носители мертвы, да здравствует приложение» . ГИГАОМ . Проверено 30 ноября 2017 г.

[Agrawal-1] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я ^дж ^к ^л Агравал, Маниш (2010). Передача бизнес-данных . Джон Уайли и сыновья. стр. 36–44. ISBN 9780470483367 .

[CTDP-2] Jump up to: ^а ^б «Физические носители» . Проверено 5 декабря 2012 г.

[3] Лилиан, Голеневски (2007). Основы телекоммуникаций . Эддисон Уэсли Профессионал. п. 928. ИСБН 978-0-13-290777-4 .

[Adrian_Hon-4] Jump up to: ^а ^б Дорогой, Адриан. «Почему физические носители по-прежнему важны» . Телеграф Медиа Групп Лимитед. Архивировано из оригинала 3 июня 2011 г. Проверено 30 ноября 2017 г.

[Malik-5] Малик, Ом. «Физические носители мертвы, да здравствует приложение» . ГИГАОМ . Проверено 30 ноября 2017 г.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]