Физические носители относятся к физическим материалам, которые используются для хранения или передачи информации при передаче данных . Эти физические среды обычно представляют собой физические объекты, изготовленные из таких материалов, как медь или стекло . Их можно потрогать и ощутить, и они обладают такими физическими свойствами, как вес и цвет. [1] В течение ряда лет медь и стекло были единственными носителями, используемыми в компьютерных сетях.
Термин «Физический носитель» также может использоваться для описания прессованных или предварительно записанных оптических носителей, таких как CD, DVD и Blu-ray, особенно по сравнению с современными потоковыми носителями или контентом, который был загружен из Интернета на жесткий диск или другое устройство хранения как USB-накопитель.
Типы физических носителей
Медная проволока
Медная проволока в настоящее время является наиболее часто используемым типом физических носителей из-за обилия меди в мире, а также ее способности проводить электрическую энергию. [1] Медь также является одним из самых дешевых металлов, что делает ее более удобной в использовании. [1]
Большинство медных проводов, используемых сегодня для передачи данных, состоят из восьми медных жил, организованных в виде неэкранированных витых пар или UTP. [1] Провода скручены друг вокруг друга, потому что это снижает электрические помехи от внешних источников. В дополнение к UTP в некоторых проводах используются экранированные витые пары (STP), которые еще больше снижают электрические помехи. [2] То, как медные провода скручены друг с другом, также влияет на скорость передачи данных. Кабель категории 3 (Cat3) имеет от трех до четырех витков на фут и может поддерживать скорость 10 Мбит / с. [1] Кабель категории 5 (Cat5) новее и имеет от трех до четырех витков 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). [1]
В среднем медный провод стоит около 1 доллара за фут. [1]
Оптическое волокно
Оптическое волокно - это 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 сигналов, что снижает затраты на обслуживание, поскольку повторители сигналов, как известно, часто выходят из строя. [1]
Сегодня используются два основных типа оптического волокна. Многомодовое волокно имеет диаметр примерно 62,5 мкм и использует светодиоды для передачи сигналов на максимальное расстояние около 2 км. [1] Одномодовое волокно имеет диаметр примерно 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, окружающих 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 среда передачи (часто называемая коаксиальной ), появившаяся примерно в середине 1920-х годов. В центре коаксиального кабеля находится медный провод, который действует как проводник, по которому распространяется 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 высокую скорость передачи, чем витая пара. Центральный провод окружен пластиковой изоляцией, которая помогает отфильтровывать посторонние помехи. Эта изоляция закрыта обратным каналом, который обычно представляет собой экранирующую оплетку из меди или алюминиевую фольгу. Наружные куртки образуют защитное покрытие для коаксиального кабеля; количество и тип внешней оболочки зависят от предполагаемого использования кабеля (например, предполагается, что кабель будет проложен в воздухе или под землей, требуется ли защита от грызунов). В сетях Ethernet используются два самых популярных типа коаксиальных кабелей .
Thinnet используется в сетях Ethernet 10BASE2 и является более тонким и гибким из двух. В отличие от толстой сети, он использует байонет Niell-Concelman (BNC) на каждом конце для подключения к компьютерам. Thinnet является частью семейства кабелей RG-58 с максимальной длиной кабеля 185 метров и скоростью передачи 10 Мбит / с.
Толстый коаксиальный кабель используется в сетях Ethernet 10BASE5 , имеет максимальную длину кабеля 500 метров и скорость передачи 10 Мбит / с. Это дорого и редко используется, хотя изначально использовалось для прямого подключения компьютеров. Компьютер подключается к трансиверу кабелем от интерфейса присоединительного устройства сетевой карты с помощью ответвительного кабеля. Максимальное количество узлов сети - 100 на сегменте. Один конец каждого кабеля заземлен. [2]
Заявление
В середине 1920-х годов коаксиальный кабель применялся в телефонных сетях в качестве соединительных линий между офисами . Вместо того, чтобы добавлять больше пучков медных кабелей с 1500 или 1000 пар 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 его использовали в качестве подводного кабеля для передачи международного трафика. Затем в середине 1960-х он был внедрен в сферу обработки данных. Ранние компьютерные архитектуры требовали коаксиального кабеля в качестве типа носителя от терминала к хосту. Локальные сети были преимущественно основаны на коаксиальных от 1980 до 1987. [ править ]
Коаксиальный кабель также использовался в кабельном телевидении и местной петле в виде архитектуры HFC. HFC доставляет волокна как можно ближе к окрестностям. Волокно заканчивается в узле соседства, где коаксиальный кабель разветвляется, чтобы обеспечить домашнее обслуживание. [3]
Преимущества
- Широкополосный системный коаксиал имеет достаточный частотный диапазон для поддержки нескольких каналов, что обеспечивает большую пропускную способность.
- Большая пропускная способность канала - каждый из нескольких каналов предлагает значительную пропускную способность в зависимости от местоположения обслуживания (ширина 6 МГц в Северной Америке, ширина 8 МГц в Европе).
- Большая пропускная способность - по сравнению с витыми парами у него большая пропускная способность для каждого канала. Это позволяет поддерживать смешанный набор услуг (голос, данные, видео, мультимедиа).
- Более низкая частота ошибок - внутренний проводник служит экраном Фарадея , защищающим сеть от электронного шума.
Недостатки
- Сеть автобуса , на котором развертываются коаксиальный кабель восприимчива к перегруженности, шум и угрозам безопасности.
- Сильный шум - обратный тракт имеет некоторые проблемы с шумом, а оконечному оборудованию требуется дополнительный интеллект для контроля ошибок.
- Высокие затраты на установку
- Восприимчивость к повреждению от ударов 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 целесообразными и необходимыми для все более беспроводного мира. [4] Беспроводные и физические носители могут фактически дополнять друг друга, и физические носители будут иметь большее, а не меньшее значение в обществе, где доминируют беспроводные технологии. [4] Однако другие мнения считают физические носители мертвой технологией, которая со временем исчезнет. [5]
Рекомендации
- ^ Б с д е е г ч я J K L Агроэл, Маниш (2010). Обмен бизнес-данными . Джон Вили и сыновья. С. 36–44. ISBN 9780470483367.
- ^ а б «Физические СМИ» . Проверено 5 декабря 2012 года . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
- ^ Лилиан, Голеневский (2007). Основы телекоммуникаций . Эддисон Уэсли Профессионал. п. 928. ISBN 978-0-13-290777-4.
- ^ а б Дорогой, Адриан. «Почему физические носители все еще имеют значение» . Telegraph Media Group Limited . Проверено 30 ноября 2017 . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
- ^ Малик, Ом. «Физические носители мертвы, да здравствует приложение» . ГИГАОМ . Проверено 30 ноября 2017 . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )