йцук. лекция. Методические приемы мотивации обучения
 Скачать 292.78 Kb.
|
|
Методические приемы мотивации обучения: Создаётся проблемная ситуация: предлагаю обучающимся представить, что они являются сотрудниками фирмы. У каждого из них есть свой рабочий компьютер. Проблема в том, что каждый сотрудник выполняет только часть заказа фирмы и есть необходимость обмениваться данными с другими сотрудниками, пользоваться принтером и сканером, а периферийные устройства (принтер, сканер) один на весь отдел. Что делать? Сегодня на уроке я хочу предложить вам вместо обучающихся одной группы стать сотрудниками одной фирмы. Давайте представим, что наша фирма работает над выполнением заказа. У каждого сотрудника есть компьютер, на котором он хранит информацию, необходимую для выполнения заказа. При работе вам, сотрудникам, придётся обмениваться информацией друг с другом, использовать принтер, сканер либо какое-нибудь другое сетевое устройство. Но дело в том, что принтер у нас один на весь отдел. Заказ срочный и его обязательно нужно выполнить, но у нас, похоже, есть две проблемы. Давайте попробуем их озвучить: Обучающиеся: необходимо обмениваться данными между компьютерами; каждому для работы необходим сканер и принтер. Преподаватель: Совершенно верно. А вы можете предложить варианты решения этих проблем. Преподаватель: Действительно, компьютеры можно соединить вместе и получить локальную сеть. Преподаватель: Как вы думаете каким образом соединяются компьютеры между собой. Обучающиеся: С помощью проводников, и точки доступа (беспроводные сети) Преподаватель: Теперь нужно решить еще одну проблему, предположим, что стены нашего сделаны из железобетонной конструкции, что приводит к плохому распространению сигнала, и создавать беспроводную сеть нам не выгодно. Кто может предложить решение этой проблемы? Преподаватель: Правильно. И темой нашего урока сегодня будет «Типы проводников в локальных сетях». Презентация В качестве среды передачи данных могут выступать кабель (медный или волоконно-оптический) радиоэфир (радиоканалы наземной и спутниковой связи) атмосфера или космическое пространство, допускающие распространение светового сигнала (инфракрасная и лазерная передача) В настоящее время подавляющее число сетей используют в качестве среды передачи кабельную систему. Существует большое количество типов кабелей (тысячи наименований), но в большинстве практических реализаций применяются кабели следующих типов коаксиальный кабель витая пара оптоволоконный кабель Коак. Кабель - Это английское изобретение известно еще с 19-го века. Основной конструктивной особенностью считаются два проводника, расположенные на одной оси и разделенные во внешней оболочке диэлектрическим материалом. В самом начале коаксиальный кабель применялся в общественных телевизионных антеннах для передачи сигнала к телевизорам. В дальнейшем он стал широко использоваться в компьютерных сетях, кабельном телевидении, системах видеонаблюдения и других инженерных радиотехнических комплексах. Витая пара. В 1880 году во многих городах были пущены электрические трамваи, которые наводили много шумов на эти линии. Судиться было бесполезно, и телефонные компании переделывают свои линии в сбалансированную схему, имевшую дополнительную выгоду, заключавшуюся в снижении ослабления сигнала. Витая пара была изобретена Александром Грейамом Беллом в 1881 году. К 1900 году вся американская сеть телефонных линий была или на витой паре или на открытых проводах с транспозицией для защиты от помех. В защите нуждаются как сигналы, передаваемые по кабелю, так и элементы конструкции кабеля. Защитные элементы разделяют в зависимости от назначения: химическая защита — защита кабеля от внешних воздействий (почва, вода, газы, солнечный свет); механическая защита — защита кабеля от механических повреждений. экранирование — защита сигнала от помех (от внешних и внутренних электромагнитных наводок); Волоконно-оптический кабель (также оптоволоконный или оптико-волоконный кабель) — кабель на основе волоконных световодов, предназначенный для передачи оптических сигналов в линиях связи, в виде фотонов (света), со скоростью меньшей скорости света из-за непрямолинейности движения. Конструкция кабеля определяется его назначением и местом прокладки: от самой простой (оболочка, пластиковые трубки с волокнами) до многослойной (например, подводный коммуникационный кабель), содержащей упрочняющие и защитные элементы. 2. Проводящая жила – медный провод или пучок медных проводов, по которым передается информация в виде электрического сигнала Изоляция – слой диэлектрика который отделяет проводящую жилу от металлической оплетки. В случае повреждения изоляции сигнал из оплетки проникает в жилу, что приводит к разрушению передаваемого по жиле информационного сигнала 3. Металлическая оплетка – защищает сигнал, распространяющийся в жиле, от внешних шумов и перекрестных помех В сильно зашумленных местах можно использовать кабель с двойной экранизацией (содержит металлическую оплетку и дополнительный экран из фольги) или кабель с учетверенной экранизацией (содержит два слоя оплетки и два слоя металлической фольги) Внешняя изоляция – наружный непроводящий защитный слой. По типу изоляции кабели разделяются на: Поливинилхлоридные кабели История ПВХ-пластиката начинается еще с 1872 года, когда немецкий химик Евгений Бауман поместил винилхлорид на солнечный свет, получив тем самым белый порошок полимера. Однако активно использоваться материал начал только в 1926 году после множества совершенствований разработки. ПВХ — это бесцветная, прозрачная пластмасса, термопластичный полимер винилхлорида. Отличается: химической стойкостью к щелочам, кислотам и растворителям; влагонепроницаемостью; достаточной гибкостью; относительной устойчивостью к солнечному излучению. Пленумные кабели – изоляция выполнена из огнеупорного материала (тефлон). Такие кабели предназначены для использования в пленумных пространствах (над подвесные потолками и под фальшполами, в вентиляционных шахтах) 4. Разработан для применения в сетях Ethernet (спецификация 10Base-5) Название 10BASE5 происходит от некоторых физических свойств передающей среды. Число 10 означает максимальную скорость передачи данных в 10 Мбит/с. Слово BASE является сокращением от англ. «baseband», означающего передачу сигналов без модуляции, а пятёрка может отсылать к числу 500 — максимальной длине сегмента сети, либо соответствует внешней толщине кабеля, равной примерно 0,5 дюйма. Описан в стандарте EIA/TIA-568 (стандарты RG-8 и RG-11) Новый стандарт EIA/TIA-568A его не описывает как морально устаревший 5. Характеристики Диаметр жилы – 1/12" ≈ 2,17 мм Диаметр кабеля – 1/2" ≈ 12 мм Волновое сопротивление – 50 Ом 6. Подключение подразумевает использование внешнего трансивера Трансивер соединяется с проводящей жилой посредством специального острого коннектора, прокалывающего внешние слои кабеля (vampire tap, "зуб вампира") Т  рансивер соединяется с NIC интерфейсным кабелем AUI (Attachment Unit Interface), состоящим из 4 витых парДля подключения используется разъем DB-15 Максимальная длина кабеля AUI – 50 м Максимальное число подключений к сегменту – 100 Минимальное расстояние между подключениями – 2,5 м 7. Достоинства Хорошая защищенность кабеля от внешних и перекрестных помех Большой размер сети Использование внешних трансиверов с длинным кабелем AUI Возможность перемещать оконечные устройства Возможность замены трансивера при изменении типа основного кабеля Недостатки Высокая стоимость кабеля Сложность прокладки из-за его высокой жесткости Сложность изменения структуры сети Останов работы всей сети при возникновении проблем 8. Разработан для применения в сетях Ethernet (спецификация 10Base-2) Описан в стандарте EIA/TIA-568 RG-58 /U – кабель со сплошной медной жилой RG-58 A/U – кабель с жилой из нескольких переплетенных проводов RG-58 C/U – специальное военное исполнение кабеля RG-58 A/U Новый стандарт EIA/TIA-568A его не описывает как морально устаревший 9. Предполагает использование тонкого коаксиального кабеля Максимальная длина сегмента – 185 м Сопротивление терминаторов – 50 Ом 50 Ом — наиболее распространённый тип, применяется в разных областях радиоэлектроники. Причиной выбора данного номинала была, прежде всего, возможность передачи радиосигналов c минимальными потерями в кабеле со сплошным полиэтиленовым диэлектриком[5], а также близкие к предельно достижимым показания электрической прочности и передаваемой мощности;[6] Максимальная длина сети определяется правилом "5-4-3" 5 сегментов могут быть соединены посредством 4 повторителей, при этом только 3 сегмента могут иметь нагрузку (содержать подключенные оконечные устройства) Максимальная длина сети – 925 м 10. Подключение устройства к сегменту на тонком коаксиальном кабеле использует трансивер NIC и производится с помощью BNC конекторов (British Naval Connector) В месте подключения кабель разрезается Концы кабеля обжимаются BNC-коннекторами BNC-коннекторы присоединяются к BNC T-коннектору, который, в свою очередь, присоединяется к BNC-разъему NIC Максимальное число подключений к сегменту – 30 Минимальное расстояние между подключениями – 0,5 м 11. Достоинства Достаточно хорошая защищенность кабеля от внешних и перекрестных помех (но хуже, чем в 10Base-5) Меньшая стоимость кабеля чем в 10Base-5 Простота прокладки и возможность изменения конфигурации сети Тонкий коаксиальный кабель достаточно гибкий Фактически, оконечные устройства попарно соединяются друг с другом, поэтому возможны вставка и удаление устройства и кабеля в любом месте сегмента Недостатки Останов работы всей сети при возникновении проблем Большое количество соединений ухудшает характеристики среды передачи и существенно понижает надежность 12. Кабель витой пары предназначен для соединения двух устройств. Обычно он применяется для соединения центральных устройств с оконечными в топологиях "звезда" и "кольцо". Витая пара - это два провода, перевитых вокруг друг друга. Кабель витой пары - это несколько пар проводов (обычно 4), заключенных в одну защитную оболочку. 13. Кабель неэкранированной витой пары (Unshielded Twisted Pair, UTP) не содержит дополнительных составляющих Кабель экранированной витой пары (Shielded Twisted Pair, STP) содержит экранирующую оболочку и имеет множество разновидностей в зависимости от способа экранирования, например Screened Twisted Pair (ScTP) – каждая пара заключена в отдельный экран Foiled Twisted Pair (FTP) – витые пары заключены в общий экран из фольги Pair in Metal Foil (PiMF) – каждая пара завернута в полоску металлической фольги, а все пары - в общий экранирующий чулок и т.д. 14. Категория 1 Используется для цифровой и аналоговой передачи голосовой информации и низкоскоростной (до 20 Кбит/c) передачи данных Категория 2 Кабели категории 2 были впервые применены IBM при построении собственной кабельной системы Обеспечивает передачу данных со скоростью до 4 Мбит/с Категория 3 (1991 г.) "Стандарт телекоммуникационных кабельных систем для коммерческих зданий" (EIA-568) определил электрические характеристики кабелей категории 3 для частот до 16 МГц Предназначен для передачи голоса и данных со скоростью до 10 Мбит/c Волновое сопротивление – 100 Ом Категория 4 (1993 г.) Определяет электрические характеристики кабелей для частот до 20 МГц Представляет собой улучшенный вариант кабеля категории 3 и способен передавать данные с большей скоростью (до 16 Мбит/с) и на большие расстояния Волновое сопротивление – 100 Ом Категория 5 Специально разработана для поддержки высокоскоростных технологий Определяет электрические характеристики кабелей категории 5 для частот до 100 МГц Каждая из четырех пар имеет собственный шаг скрутки Волновое сопротивление – 100 Ом Категория 6 Определяет электрические характеристики кабелей категории 6 для частот до 200 (или 250) МГц Категория 7 Определяет электрические характеристики кабелей категории 7 для частот до 600 МГц Кабель обязательно должен быть экранированным 15.   Для подключения кабеля витой пары к устройству используются 8-контактные вилки и розетки RJ-45 Стандарт EIA/TIA-568 определяет соответствие цветов проводников номерам разъемов и нумерацию пар проводников/контактов Стандарт определяет 2 варианта 16.
17.  Стандарт EIA/TIA-568 также определяет 2 варианта нумерации пар проводников 18. Кабель витой пары предназначен для соединения двух устройств У прямого кабеля оба конца подключены к разъему одинаковым способом (T568A или T568B) Используется для подключения оконечных устройств к центральному в топологиях звезда и кольцо (б) У перекрестного кабеля концы подключены к разъему разными способами (один – T568A, другой – T568B) Используются для прямого подключения оконечных устройств или хабов через обычные порты Современные устройства способны самостоятельно определять, кабелем какого типа их соединили 19. Предполагает использование кабеля неэкранированной витой пары категории 3 Максимальное расстояние между связанными устройствами – 100 м Максимальная длина сети определяется следующим правилом "4 хабов": максимальное число концентраторов между любыми двумя узлами сети не должно превышать 4 Максимальный диаметр сети (максимальное расстояние между двумя узлами) – 500 м 20. Предполагает использование оптоволоконного кабеля (2 оптоволокна) Рекомендуется использовать многомодовый кабель с полосой пропускания 500-800 МГц на 1км Можно использовать одномодовый кабель Существующие спецификации FOIRL (Fiber Optic Inter-Repeater Link) Максимальное расстояние между связанными устройствами – 1000 м Действует правило 4-х хабов Максимальный диаметр сети – 2500 м (это ограничение технологии, а не спецификаций физического уровня) 10Base-FL Максимальное расстояние между связанными устройствами – 2000 м Действует правило 4-х хабов Максимальный диаметр сети – 2500 м 10Base-FB Предназначен только для соединения повторителей Максимальное расстояние между повторителями – 2000 м Действует правило 5-и хабов (!) Максимальный диаметр сети – 2740 м 21.  Оптоволоконный кабель предназначен для высокоскоростной передачи данных между двумя устройствами Он состоит из следующих компонент Световой элемент - чрезвычайно тонкий стеклянный цилиндр, по которому распространяется сигнал оболочка жилы из вещества с иным коэффициентом преломления, чем у жилы (распространяясь по жиле, лучи света не выходят за ее пределы) Оптический модуль Гидроизоляция сердечника Промежуточная оболочка Броня из крупных стальных оцинкованных проволок внешняя оболочка (пластик, кевлар) Для подключения кабеля используются разъемы типов MIC, ST, SC и другие 22. В зависимости от распределения параметра преломления (от расстояния от центра жилы) и величины диаметра жилы различают одномодовое волокно имеет диаметр жилы 5-10 мкм способно передавать только один сигнал имеет полосу пропускания до сотен ГГц/км технологически сложно в изготовлении и использовании многомодовое волокно со ступенчатым или плавным изменением показателя преломления имеет диаметр жилы 50-60 мкм (два наиболее употребительных варианта: 50/125 мкм и 62,5/125 мкм) способно передавать одновременно несколько сигналов имеет полосу пропускания 500-800 МГц 23. Преимущества Высокая частота несущей, позволяющая передавать информацию с большой скоростью Для передачи информации используется свет с длиной волны 1,55 мкм, 1,3 мкм, 0,85 мкм Очень малое (по сравнению с другими средами) затухание сигнала в оптоволокне Волокно изготовлено из кварца, основу которого составляет двуокись кремния, широко распространенного и недорогого материала (в отличие от меди) Компактность и легкость Устойчивость к электромагнитным помехам. Защищенность от несанкционированного доступа Долговечность – Время жизни волокна, то есть сохранение им своих свойств в определенных пределах, превышает 25 лет Недостатки Для выполнения монтажа оптоволоконного кабеля требуется относительное дорогое оборудование Некачественное соединение резко снижает характеристики кабеля 24. ЗАКЛЮЧЕНИЕ В настоящее время для построения локальных сетей преимущественно используется кабель неэкранированной витой пары, при создании высокоскоростных сетей или прокладке магистралей – оптоволоконный Тесты Установите кабеля витой пары к устройству используются 8-контактные вилки и розетки RJ-45
Оценка |