Тип физической среды кабеля с которой работает сетевая карта

Обновлено: 06.07.2024

Физический уровень (Physical layer) имеет дело с передачей битов по физическим каналам связи, таким, например, как коаксиальный кабель, витая пара, оптоволоконный кабель или радио-канал. К этому уровню имеют отношение характеристики физических сред передачи данных, такие как полоса пропускания, помехозащищенность, волновое сопротивление и другие.

На этом же уровне определяются характеристики электрических сигналов, передающих дискретную информацию, например, крутизна фронтов импульсов, уровни напряжения или тока передаваемого сигнала, тип кодирования, скорость передачи сигналов. Кроме этого, здесь стандартизуются типы разъемов и назначение каждого контакта.

Осуществляют передачу электрических или оптических сигналов в кабель или в радиоэфир и, соответственно, их приём и преобразование в биты данных в соответствии с методами кодирования цифровых сигналов.

На этом уровне также работают концентраторы, повторители сигнала и медиаконвертеры.

физическому уровню относятся физические, электрические и механические интерфейсы между двумя системами. Физический уровень определяет такие виды сред передачи данных как оптоволокно, витая пара, коаксиальный кабель, спутниковый канал передач данных и т. п. Стандартными типами сетевых интерфейсов, относящимися к физическому уровню, являются: V.35, RS-232, RS-485, RJ-11, RJ-45, разъемы AUI и BNC.

Протоколы физического уровня: IEEE 802.15 (Bluetooth), IRDA, EIA RS-232, EIA-422, EIA-423, RS-449, RS-485, DSL, ISDN, SONET/SDH, 802.11 Wi-Fi, Etherloop, GSM Um radio interface, ITU и ITU-T, TransferJet, ARINC 818, G.hn/G.9960, модификации стандарта Ethernet: 10BASE-T, 10BASE2, 10BASE5, 100BASE-T (включает 100BASE-TX, 100BASE-T4, 100BASE-FX), 1000BASE-T, 1000BASE-TX, 1000BASE-SX

При организации сети по каналу 100 Мбит/сек используются 2 пары витой пары и используются жилы 1, 2 , 3 и 6. При организации гигабитной сети используются 4 пары, т.е. все 8 жил витой пары.

Для прокладки новых сетей лучше всего использовать кабель CAT 5e. И хотя CAT 5 и CAT 5e оба пропускают частоту 100 МГц, кабель CAT5e производится с учетом дополнительных параметров, важных для лучшей передачи высокочастотных сигналов.

Гигабитный Ethernet может работать на существующей кабельной структуре 5 категории. Согласитесь, подобная возможность очень удобна. Как правило, все современные сети используют кабель пятой категории, если только ваша сеть не была установлена в 1996 году или раньше (стандарт был утвержден в 1995 году). Однако здесь существует несколько подводных камней:

В сети Ethernet существует два типа разводки кабелей. Первый тип используется для прямых соединений (коммутатор-коммутатор, компьютер-коммутатор) и кроссовер, который используется в локальных компьютерных сетях для прямого соединения двух компьютеров.

Распиновка кабеля в RJ-45:

Прямое соединение 10/100/1000

С одной стороны	С другой стороны
1: Бело-оранжевый	1: Бело-оранжевый
2: Оранжевый	2: Оранжевый
3: Бело-зелёный	3: Бело-зелёный
4: Синий	4: Синий
5: Бело-синий	5: Бело-синий
6: Зелёный	6: Зелёный
7: Бело-коричневый	7: Бело-коричневый
8: Коричневый	8: Коричневый

Кросовер 10/100

С одной стороны	С другой стороны
1: Бело-оранжевый	1: Бело-зеленый
2: Оранжевый	2: Зеленый
3: Бело-зелёный	3: Бело-оранжевый
4: Синий	4: Синий
5: Бело-синий	5: Бело-синий
6: Зелёный	6: Оранжевый
7: Бело-коричневый	7: Бело-коричневый
8: Коричневый	8: Коричневый

Кросовер 1000BASE-SX

С одной стороны	С другой стороны
1: Бело-оранжевый	1: Бело-зелёный
2: Оранжевый	2: Зелёный
3: Бело-зелёный	3: Бело-оранжевый
4: Синий	4: Бело-коричневый
5: Бело-синий	5: Коричневый
6: Зелёный	6: Оранжевый
7: Бело-коричневый	7: Синий
8: Коричневый	8: Бело-синий

Концентратор работает на физическом уровне сетевой модели OSI, ретранслируя входящий сигнал с одного из портов в сигнал на все остальные (подключённые) порты, реализуя, таким образом, свойственную Ethernet топологию общая шина, c разделением пропускной способности сети между всеми устройствами и работой в режиме полудуплекса. Коллизии (то есть попытка двух и более устройств начать передачу одновременно) обрабатываются аналогично сети Ethernet на других носителях — устройства самостоятельно прекращают передачу и возобновляют попытку через случайный промежуток времени, говоря современным языком, концентратор объединяет устройства в одном домене коллизий.

Основными характеристиками сетевых концентраторов являются:

Количество портов — разъёмов для подключения сетевых линий, обычно выпускаются концентраторы с 4, 5, 6, 8, 12, 16, 24 и 48 портами.
Скорость передачи данных — измеряется в Мбит/с, выпускаются концентраторы со скоростью 10, 100 и/или 1000 Мбит/c. Скорость может переключаться как автоматически (на наименьшую из используемых), так и с помощью перемычек или переключателей.
Наличие портов для подключения кабелей Ethernet других типов — коаксиальных или оптических.

Оборудования физического уровня модели OSI достаточно для построения простейшей локальной сети.

Сетевая операционная система – это операционная система, которая обеспечивает обработку, хранение и передачу данных в информационной сети.

Главными задачами сетевой ОС являются разделение ресурсов сети (например, дисковые пространства) и администрирование сети. Системный администратор определяет разделяемые ресурсы, задаёт пароли, определяет права доступа для каждого пользователя или группы пользователей. Отсюда сетевые ОС делят на сетевые ОС для серверов и сетевые ОС для пользователей.

Существуют специальные сетевые ОС, которым приданы функции обычных систем (например, Windows NT) и обычные ОС (Windows XP), которым приданы сетевые функции. Практически все современные ОС имеют встроенные сетевые функции.

В зависимости от того, как распределены функции между компьютерами сети, сетевые операционные системы, а следовательно, и сети делятся на два класса: одноранговые и двухранговые, которые чаще называют сетями с выделенными серверами.

Практические задания

Провести разделку кабеля витая пара

1. Аккуратно обрежьте конец кабеля, при этом лучше всего пользоваться резаком, встроенным в обжимной инструмент

2. Снимите с кабеля изоляцию. Можно использовать специальный нож для зачистки изоляции витой пары, его лезвие выступает ровно на толщину изоляции, так вы не повредите проводники.

3. Разведите и расплетите проводки, выровняйте их в один ряд, при этом соблюдая цветовую последовательность

4. Обкусите проводки так, чтобы их осталось чуть больше сантиметра

5. Вставляйте проводники в разъем RJ-45

6. Проверьте, правильно ли вы расположили проводки

7. Убедитесь все ли провода полностью вошли в разъем и уперлись в его переднюю стенку

8. Поместите коннектор с установленной парой в клещи, затем плавно, но сильно произведите обжим.

Определите тип физической среды (кабеля), с которой работает сетевая карта. Определите тип шины (интерфейс), к которой подключается сетевая карта

Для определения типа шины к которой подключается сетевая карта необходимопосмотреть на ту часть сетевой карты, которая имеет контакты. Если длина этой стороны менее 10 см, то карта подключается к шине PCI.

Для определения типа физической среды с которой работает сетевая карта, необходимо посмотреть на металлическую пластину, к которой крепится карта. Круглый коннектор свидетельствует о том, что эта карта для коаксиального кабеля; разъем RJ-45 – для работы с витой парой

Проверить работу сетевой карты, вставленной в компьютер

· В Windows XP выполните команду Пуск-Панель управления-Система-Оборудование-Диспетчер устройств и раскройте список Сетевые платы

· В Windows 7 выполните команду Пуск-Панель управления-Оборудование и звук-Диспетчер устройств и раскройте список Сетевые адаптеры

· Если на сетевой плате нет желтых восклицательных знаков и красных крестиков, то ее драйвер установлен и работает корректно. Если напротив сетевого адаптера отображен восклицательный знак на фоне желтого круга, то драйвер конфликтует с другим устройством. Если напротив сетевой карты появился красный крестик, то драйвера вообще нет и его следует искать и устанавливать

Определить физический (MAC) адрес адаптера

Для этого в Windows XP (или Windows 7) выполните команду Пуск-Все программы-Стандартные-Командная строка и введите команду ipconfig/all.

Интерфейс программы Netemul

Интерфейс состоит из:

Главное меню программы NetEmul служит для настройки работы самой программы. Главное меню состоит из пунктов: Файл, Правка, Вид, Объект, Сервис, Скрипты, Помощь.

Сетевая карта – плата, устройство, устанавливается в материнскую плату ( рис. 1.11). Другое название сетевой карты – сетевой адаптер. Сетевая карта служит для соединения компьютера с другими компьютерами по локальной сети или для подключения к сети Интернет. Современные материнские платы имеют встроенную сетевую карту.

Рис. 1.11.Сетевая карта на чипе Realtek

Выбор производителя сетевой карты важен по следующим параметрам:

надежность работы
поддержка драйверами
скорость

Когда речь идет о построении надежной и быстрой сети с богатыми возможностями мониторинга и управления, лидерами являются компании Intel и 3Com. Параметры сетевых карт определяются используемыми в них чипами. В современных картах обычно есть один большой чип, выполняющий функции контроллера шины и собственно сети. Среди других микросхем карты - приемопередатчик, энергонезависимая память, возможно ПЗУ для удаленной загрузки. Производителей чипов сетевых контроллеров гораздо меньше, чем производителей сетевых карт. При этом одни практически монополизируют выпуск карт на своих чипах (3Com, Intel), а другие (Realtek, Via) занимаются исключительно выпуском микросхем и их продажей.

1.Осмотрите сетевую карту, вынутую из ПК. Определите тип шины (интерфейс), к которой она подключается. Для этого посмотрите на ту часть сетевой карты, которая имеет контакты. Если длина этой стороны менее 10 см, то карта подключается к шине PCI. Кроме типа интерфейса у сетевых карт есть несколько других, менее важных параметров:

поддержка Boot ROM (загрузка ПК без жесткого диска по сети)
поддержка Wake On Lan (включение ПК по сети)
поддержка режима Full Duplex (одновременные прием и передача информации, требуют поддержки этого режима от всего остального оборудования сегмента сети)
количество индикаторов на задней панели

2. Определите тип физической среды (кабеля), с которой работает сетевая карта. Посмотрите на металлическую пластину, к которой крепится карта. Круглый коннектор свидетельствует о том, что эта карта для коаксиального кабеля; разъем RJ-45 – для работы с витой парой. Найдите в Интернет ответ на вопрос о коннекторе для оптического кабеля самостоятельно.

Задание 2. Изучение сетевой карты, вставленной в ПК (скринкаст)

В Windows XP выполните команду Пуск-Панель управления-Система-Оборудование-Диспетчер устройств и раскройте список Сетевые платы ( рис. 1.12).

Рис. 1.12.В ПК установлена только одна сетевая плата

В Windows 7 выполните команду Пуск-Панель управления-Оборудование и звук-Диспетчер устройств и раскройте список Сетевые адаптеры ( рис. 1.13).

Ниже мы вкратце познакомимся с основным сетевым оборудованием для локальной сети.

Сетевая карта

Сетевые карты отвечают за передачу информации между ПК в сети. Каждая карта имеет свой индивидуальный Mac - адрес .

MAC - адрес сетевой карты - это уникальный идентификатор , предоставленный ей изготовителем. В сетях Ethernet он позволяет идентифицировать каждый узел сети и доставлять данные только этому узлу.

установленная микросхема контроллера (микрочип);
разрядность – имеются 32- и 64-битные сетевые карты (определяется микрочипом);
скорость передачи – от 10 до 1000 Мбит/с;
разъем под тип подключаемого кабеля (коаксиальный, витая пара, волоконно-оптический кабель) – рис. 1.8.

Рис. 1.8. Сетевые карты на коаксиал и витую пару

Концентратор (хаб) и коммутатор (свитч)

Концентратор ( хаб ) используется, если в сети участвует больше 2 компьютеров. К нему сходятся все сетевые кабели витой пары в топологии звезда . Сигнал хаба получают все ПК сети, а не только та сетевая карта , которой адресован пакет данных. В настоящее время концентраторы сняты с производства и встречаются редко. Внешне свитч или коммутатор ( Switch ) практически не отличается от Hub , но коммутатор ( Switch ) - более интеллектуальное устройство, где есть свой процессор , внутренняя шина и буферная память . Если концентратор просто передает пакеты от одного порта ко всем остальным, то Switch анализирует Mac адреса, откуда и куда отправлен пакет информации и соединяет только эти компьютеры, в то время как остальные каналы остаются свободными. Это позволяет намного увеличить производительность сети, так как уменьшает количество паразитного трафика и обеспечивает большую фактическую скорость передачи данных, особенно в сетях с большим количеством пользователей – рис. 1.9.

Итак, концентратор обозначается значком и его основная функция - это повторение сигналов, поступающих на один из его портов, на всех остальных портах ( Ethernet ).

Сетевой коммутатор , или свитч, обозначается значком и в отличие от концентратора, который распространяет трафик от одного подключенного устройства ко всем остальным, коммутатор передает данные только непосредственно получателю. Это повышает производительность и безопасность сети, избавляя остальные сегменты сети от необходимости (и возможности) обрабатывать данные, которые им не предназначались.

Давайте рассмотрим принцип работы коммутатора более детально. Коммутатор хранит в памяти таблицу, в которой указывается соответствие MAC -адреса узла порту коммутатора. При включении коммутатора эта таблица пуста, и он работает в режиме обучения. В этом режиме поступающие на какой-либо порт данные передаются на все остальные порты коммутатора. При этом коммутатор анализирует кадры и, определив MAC - адрес хоста-отправителя, заносит его в таблицу. Впоследствии, если на один из портов коммутатора поступит кадр , предназначенный для хоста, MAC - адрес которого уже есть в таблице, то этот кадр будет передан только через порт , указанный в таблице. Если MAC - адрес хоста-получателя еще не известен, то кадр будет продублирован на все интерфейсы. Со временем коммутатор строит полную таблицу для всех своих портов, и в результате трафик локализуется.

Маршрутизатор (роутер)

Маршрутизатор - сетевое устройство, которое на основании информации о топологии сети и определённых правил принимает решения о пересылке пакетов между различными сегментами сети. Обозначается значком - рис. 1.10.

Рис. 1.10. Беспроводной маршрутизатор D-Link 300Мбит/с (DIR-615/E4B)

Принцип работы маршрутизатора таков: он использует адрес получателя, указанный в пакетах данных, и определяет по таблице маршрутизации путь , по которому следует передать данные. Маршрутизатор может выбрать один из нескольких маршрутов доставки пакета адресату.

Маршрут - последовательность прохождения пакетом информации узлов сети.

Сетевые адаптеры (практикум)

В небольшой практической работе ниже исследуется сетевая карта , вынутая из ПК и вставленная в ПК. В скринкасте показано практическое применение команды ipconfig/all.

Задание 1. Изучение сетевой карты, вынутой из ПК

Сетевая карта – плата , устройство, устанавливается в материнскую плату ( рис. 1.11). Другое название сетевой карты – сетевой адаптер . Сетевая карта служит для соединения компьютера с другими компьютерами по локальной сети или для подключения к сети Интернет . Современные материнские платы имеют встроенную сетевую карту.

Выбор производителя сетевой карты важен по следующим параметрам:

надежность работы
поддержка драйверами
скорость

Когда речь идет о построении надежной и быстрой сети с богатыми возможностями мониторинга и управления, лидерами являются компании Intel и 3Com. Параметры сетевых карт определяются используемыми в них чипами. В современных картах обычно есть один большой чип, выполняющий функции контроллера шины и собственно сети. Среди других микросхем карты - приемопередатчик, энергонезависимая память , возможно ПЗУ для удаленной загрузки. Производителей чипов сетевых контроллеров гораздо меньше, чем производителей сетевых карт. При этом одни практически монополизируют выпуск карт на своих чипах (3Com, Intel), а другие (Realtek, Via ) занимаются исключительно выпуском микросхем и их продажей.

Практическая часть

1.Осмотрите сетевую карту, вынутую из ПК. Определите тип шины ( интерфейс ), к которой она подключается. Для этого посмотрите на ту часть сетевой карты, которая имеет контакты. Если длина этой стороны менее 10 см, то карта подключается к шине PCI . Кроме типа интерфейса у сетевых карт есть несколько других, менее важных параметров:

поддержка Boot ROM (загрузка ПК без жесткого диска по сети)
поддержка Wake On Lan (включение ПК по сети)
поддержка режима Full Duplex (одновременные прием и передача информации, требуют поддержки этого режима от всего остального оборудования сегмента сети)
количество индикаторов на задней панели

2. Определите тип физической среды (кабеля), с которой работает сетевая карта . Посмотрите на металлическую пластину, к которой крепится карта. Круглый коннектор свидетельствует о том, что эта карта для коаксиального кабеля; разъем RJ-45 – для работы с витой парой. Найдите в Интернет ответ на вопрос о коннекторе для оптического кабеля самостоятельно.

Задание 2. Изучение сетевой карты, вставленной в ПК (скринкаст)

увеличить изображение
Рис. 1.12. В ПК установлена только одна сетевая плата

Рис. 1.13. В ПК установлено два сетевых адаптера

Если у вас на сетевой плате нет желтых восклицательных знаков и красных крестиков, то ее драйвер установлен и работает корректно. Если напротив сетевого адаптера отображен восклицательный знак на фоне желтого круга, то драйвер конфликтует с другим устройством. Если напротив сетевой карты появился красный крестик, то драйвера вообще нет и его следует искать и устанавливать.

Определите физический ( MAC ) адрес адаптера. Для этого в Windows XP (или Windows 7) выполните команду Пуск-Все программы-Стандартные-Командная строка и введите команду ipconfig/all. Выведенный командой результат выглядит примерно так ( рис. 1.14).

увеличить изображение
Рис. 1.14. Физический адрес и есть МАС-адрес сетевого адаптера

Краткие итоги

По материалам лекции мы изучили виды сетевого оборудования: cетевые кабели, адаптеры, концентраторы , коммутаторы, маршрутизаторы, а также познакомились с их характеристеками (параметрами). В практических заданиях к лекции исследуется сетевая карта , вынутая из ПК и вставленная в ПК. Анализ команды ipconfig показал, что сетевой адаптер работает нормально, а также мы узнали МАС адрес сетевой платы. Расшифровку остальной информации на экране ПК сделаем позднее. К лекции прилагается скринкаст.

Тема: «Установка и конфигурирование сетевого адаптера».

Определять параметры сетевого адаптера, настраивать и устанавливать его;

Развитие логического мышления;

Орг. момент: Приветствие. Отметка отсутствующих.

Воспроизведение учащимися знаний, умений и навыков, которые потребуются для выполнения предложенных заданий.

Выполнение практической работы

Задание 1. Определите тип сетевой карты (тип шины, тип среды для передачи данных).

Осмотрите сетевую карту. Определите тип шины , к которой она подключается (для этого посмотрите на ту часть сетевой карты, которая имеет контакты):

карта подключается к шине PCI ( Peripheral Component Interconnect - соединение периферийных компонент), если длина контактной пластины менее 10 см ;

карта подключается к шине ISA ( Industry Standard Architecture - стандартная промышленная архитектура), если длина контактной пластины более 10 см .

Определите тип физической среды , с которой работает сетевая карта. Посмотрите на металлическую пластину, к которой крепится карта.
Круглый коннектор свидетельствует о том, что эта карта для коаксиального кабеля; разъем RJ-45 - для работы с витой парой.

Визуально определите на карте наличие микросхемы для загрузки компьютера по сети.

Задание 2. Установите сетевой адаптер в компьютер.

Выключите компьютер и откройте системный блок.

Вставьте сетевую карту в соответствующий разъем на материнской плате и закрепите ее в корпусе.

Закройте системный блок и включите компьютер.
В процессе загрузки ОС определяет подключенное оборудование. Если сетевая карта соответствует стандарту Plug and Play , то она будет найдена ОС и автоматически настроена. Если ОС не сможет определить установленную сетевую карту, то потребуется вручную установить ее драйвера.

Проверьте установку сетевой карты:

откройте диалоговое окно Диспетчер устройств ( Пуск/Панель управления/Система/Оборудование/Диспетчер устройств );

раскройте список Сетевые платы

Если в этом списке есть название адаптера, то установка прошла успешно.

Задание 3. Изучите параметры сетевого адаптера.

Откройте окно параметров сетевого адаптера (воспользуйтесь Диспетчером устройств );

Определите физический ( MAC, Medium Access Control - управление доступом к носителю) адрес сетевой карты помощью команды ipconfig :

запустите консоль (командную строку) любым способом (например, Пуск/Программы/Стандартные/Командная строка );

введите команду ipconfig с параметром all ;

в полученном списке найдите строку Физический адрес .

Физический адрес и будет являться МАС-адресом сетевого адаптера.

Например, выведенный системой список может выглядеть так:

Рисунок 1. Результат работы команды ipconfig /all

Проверка выполнения работ:

Проверка уровня выполненности. Выявление ошибок.

Указать часто допускаемые ошибки и продемонстрировать правильный вариант выполнения практической .

Задание на дом: найти дополнительный материал о сетевых картах.

Итог урока: выставление оценок за практическую работу. Ответ на вопросы обучающихся.

Читайте также: