Методические рекомендации по выполнению практической работы "Монтаж кабельных систем Ethernet."

Практическая работа №3 Тема: Монтаж кабельных систем Ethernet.  Цель работы:  Изучить основные этапы монтажа кабельных систем Ethernet.  Отработать навыки монтажа сети на основе витой пары. Теоретическая часть Прокладывание локальной сети на основе коаксиального кабеля В нашей стране наиболее распространены три типа разъемов BNC: «под пайку» отечественного производства марки «СР», предназначенные для использования в сетях с волновым сопротивлением 50 Ом и частотой до 10 ГГц, а также «под обжим» и «под накрутку»   импортного   производства.   Существует   несколько   разновидностей отечественных разъемов «под пайку», отличающихся, в основном, используемыми при их изготовлении материалами, их маркировка состоит из обозначения CP­50­XX­Y, где значение 50 указывает величину волнового сопротивления, XX — число, обозначающее тип разъема, a Y — буква, определяющая материал, из которого выполнена опорная шайба: Ф —   фенопласт,   С   —   полистирол,   К   —   керамика,   П   —   полиэтилен,   В   — высокочастотный   пресс­порошок.   Разъемы   «под   пайку»   обычно   не   обеспечивают должного качества соединения, поскольку малейшая неосторожность в припаивании контакта центральной жилы или экрана приводит к тому, что при случайном шевелении кабеля сеть перестает работать, и локализовать сбойный участок оказывается крайне сложно. Поэтому опытные специалисты рекомендуют приобретать разъемы BNC «под обжим», которые не только полностью соответствуют стандарту Ethernet 10Base2, но и крайне просты в монтаже (рис. 1). Такой   разъем   состоит   из   трех   элементов,   продающихся   в   виде   комплекта разделенных деталей, запаянных, как правило, в полиэтиленовую упаковку: это сам разъем с рифленой контактной площадкой заземления, контакт центрального провода и металлическое   цилиндрическое   кольцо   —   манжета.   Помимо   самого   разъема   вам понадобится также специальный обжимной инструмент (кримпер) для коаксиального кабеля (рис. 2). Рис.1. Разъем BNC «под обжим»: манжета; 2— контактная площадка заземления; 3— разъем; 4 — контакт центрального провода Рис. 2. Обжимной инструмент для коаксиального кабеля Если   обжимного   инструмента   нет   под   рукой,   можно   воспользоваться обыкновенными пассатижами, но в этом случае при монтаже следует проявлять особую осторожность.   Итак,   для   того   чтобы   смонтировать   на   коаксиальном   кабеле   разъем BNC, необходимо выполнить такую последовательность действий (рис. 3). 1. Ровно обрежьте край коаксиального кабеля таким образом, чтобы на его торце не было зазубрин и скосов. Наденьте на кабель металлическую муфту разъема BNC. 2. При   помощи   острого   ножа   или   скальпеля   удалите   верхний   защитный изоляционный слой коаксиального кабеля на расстояние приблизительно 20­25 мм от края.   Проделывайте   эту   процедуру   крайне   осторожно,   чтобы   не   повредить расположенную под защитным слоем металлическую оплетку. Аккуратно расплетите оплетку экрана и разведите ее в стороны. 3. Стараясь   не   повредить   центральный   проводник,   снимите   острым   ножом   или скальпелем   защитный   слой   проводящей   жилы   коаксиального   кабеля   на   расстояние примерно 5­8 мм. Зачистите центральный проводник ножом или кусочком наждачной бумаги таким образом, чтобы на нем не осталось следов защитного покрытия. Наденьте на проводящую жилу контакт центрального провода. Рис.3. Порядок монтажа разъема BNC 4. Посредством   обжимного   инструмента   или   тонких   плоскогубцев   зажмите цилиндрическую   часть   контакта   центрального   провода   таким   образом,   чтобы   он надежно   зафиксировался   на   проводящей   жиле.   При   отсутствии   обжимного инструмента контакт центрального провода можно припаять к проводящей жиле, но при пайке следует проявлять особую аккуратность, внимательно следя за тем, чтобы соединение было надежным. 5. Наденьте   на   кабель   разъем   до   щелчка   таким   образом,   чтобы   контакт центрального провода показался из соответствующего отверстия во внутренней части разъема. Равномерно обмотайте ранее расплетенные вами проводники экранирующей оплетки   вокруг   рифленой   контактной   площадки   заземления.   Если   волокна экранирующей оплетки окажутся слишком длинными, их можно обрезать на требуемое расстояние. 6. Надвиньте   на   контактную   площадку   заземления   с   обмотанным   вокруг   нее экранирующим проводником металлическую муфту разъема и надежно зафиксируйте ее при помощи обжимного инструмента или плоскогубцев. Разъем готов к работе. Повторите эту процедуру необходимое количество раз, смонтировав разъемы BNC на обоих окончаниях каждого из подготовленных вами отрезков коаксиального кабеля. Прокладывание локальной сети на основе витой пары Сетевой кабель ­ своими руками Не важно, хотите ли вы создать маленькую домашнюю сеть или крупный сетевой проект   в   офисе,   вам   понадобится   сетевой   кабель.   В   большинстве   случаев   сейчас используют   кабель   пятой   категории (Category 5) UTP   ­   неэкранированная   витая пара (Unshielded Twisted Pair),   который   поддерживает   скорость   передачи   данных   до 100 мегабит в секунду 100 Mb/s (Megabits persecond).  Что вам понадобится  Кабель   пятой   категории (также   его   называют витая   пара)   вы   можете приобрести в большинстве компьютерных фирм или компаний, которые занимаются сетями (системных интеграторов), или на радиоэлектронных рынках. На проводе лучше не экономить и купить качественный товар, чтобы избежать проблем с сетью из­за некачественного кабеля. Убедитесь при покупке, чтобы цветная кодировка внутренних жил кабеля легко распознавалась. Также обратите внимание на разницу между плотным прямым кабелем и мягким крученым кабелем. Жесткий и прямой кабель показывает, что каждая из восьми жил состоит из сплава меди. Этот тип кабеля используется для прокладки в стены и почти не гнется. Это предполагает, что вы не будете менять местоположение кабеля и переносить его. Он имеет   лучшую   проводимость,   чем   мягкий   крученый   кабель,   что   позволяет   его прокладывать на более длинные дистанции. Второй тип кабеля также состоит из восьми многожильных проводов. Этот кабель очень   легко   гнется,   его   используют   для   небольших   участков   сети,   где   важна мобильность. RJ­45 коннектор ­ продаются в упаковках по 50 и 100 штук. Можно купить поштучно, но это, как правило, дороже. Обратите внимание на тип коннектора: он должен подходить к вашему типу кабеля. Существуют два типа коннекторов RJ­45 для плотного кабеля (изображен на   рисунке)   Используйте правильный коннектор,   чтобы   избежать   проблем   при   обжиме   и   дальнейшем использовании кабеля.   и   мягкого   крученого   кабеля. Обжимной инструмент Пока это самый дорогой компонент в приготовлении нашего кабеля, цена колеблется  от 15 до 50$ в зависимости от качества изготовления и функций. Но  инструмент окупается после того как вы приготовите некоторое количество кабеля.  Хорошая модель имеет пару ножниц для резки кабеля и лезвия для снятия изоляции, также не лишним является обжим коннекторов RJ­11. Какой тип кабеля нужен? сетях   использующий хаб). ­   Существуют   два   типа   сетевого   кабеля,   обычно   используемые   в   компьютерных   и Straight­through (прямо   проходящий, Cross­over ("нуль хабный") Cross­over ("нуль хабный")   ­   используется   для   соединения   двух   компьютеров через   сетевые   карты,   напрямую,   т.е.   не   используется   ни хаб,   ни   коммутатор. Таким образом вы   можете   подключить   только   два   компьютера   одновременно,   для подключения трех и более потребуется хаб или некоторый тип коммутатора. Straight­through (прямо  проходящий, использующий хаб) ­ название  этого  вида кабеля говорит само за себя ­ он передаёт сигнал напрямую из одного конца в другой, а именно   с   1­го   контакта   на   1   2­2,   3­3,   и   т.д.   Используется   для   различных   видов соединений   (компьютер   ­ хаб,   компьютер   ­   DSL/ISDN/кабельный   модем,   или соединения хаба и коммутатора между собой). Отрежьте необходимый по длине кусок кабеля. Не забывайте пословицу ­ "Семь  Нарезка, зачистка и сортировка жил раз примерь, один отрежь". Убедитесь, что концы кабеля отрезаны ровно. Снимите   оплетку   примерно   на   один   дюйм   (2,5   см).   Некоторые   обжимные инструменты (например, показанный в статье) имеют специальные лезвия для снятия оплетки.   Вы   вставляете   кабель   до   упора   (с   другой   стороны   инструмента   есть ограничитель) для того чтобы зачистить необходимую длину. Важно при этом не задеть сами жилы кабеля, перерезание одной из восьми жил приведет к неработоспособности отрезка. Расплетите жилы кабеля. Вы заметите, что там есть 4 пары разноцветных  проводов. Отсортируйте их по цветам. У вас должна получиться вот такая цветная  кодировка: голубой бело­голубой # оранжевый бело­оранжевый # зеленый бело­зеленый # кор ичневый бело­коричневый Некоторые   производители   витой   пары   экономят   на   цветной   кодировке,   и   вам придется отслеживать пару, запоминая какой провод был связан с другим. Лучше всего проверить в магазине, чтобы цветная кодировка легко распознавалась. И чтобы потом не испытывать проблем и не мучаться, потратьтесь на лучший кабель. Теперь разложим проводки (жилы) слева направо в нужной последовательности. Есть  стандарт, установленный Telecommunications Industry Association (TIA).  Он называется EIA/TIA­ 568 Wiring Standard, вы можете подробнее узнать о нем здесь http://www.digital­ delivery.com/Standards.htm#s5.  Telecommunications соответствующий      Commercial   Building   Отсортируйте все жилы, затем убедитесь, чтобы они были прямыми и ровными. Срежьте несколько миллиметров, чтобы все проводки стали одной длины и выходили за изоляцию примерно на полдюйма (1,25 см). Присоединение RJ­45 коннектора Лучший способ вставки кабеля в RJ­45 коннектор.  Держите коннектор пластиковой защелкой от себя.  Когда сжимаете кабель для того чтобы вставить в коннектор, проследите, чтобы  оболочка не болталась на проводках. Вставляйте отсортированные и выровненные  жилы осторожно и постепенно. Вы почувствуете сопротивление, как только жилы  начнут попадать в пазы внутри коннектора.  Посмотрите внимательно, чтобы жилы оставались в нужной последовательности.  Иногда при вставке кабеля в коннектор в последний момент жилы могут поменяться  местами. Используйте лупу если это необходимо.  Протолкните жилы до конца коннектора, убедитесь, что все жилы одной длины и  касаются прозрачной стенки. Вы должны видеть линию, состоящую из восьми концов  жил. Если какая­то жила прошла не до конца, вынимайте кабель, выравнивайте жилы и  пробуйте снова.  Теперь засуньте оболочку кабеля как можно дальше в коннектор. Если все сделано правильно, то кабель должен быть вот такой: Правильно: Обратите   внимание   на   то,   как   изоляционная   оболочка   должна   проходить в коннектор, и как все жилы упираются в конец коннектора. Ниже   приведу   два   примера   как   это   не   должно   выглядеть.   На   примере   слева оставлены слишком длинные жилы, из­за чего расстояние от коннектора до оплетки остается незащищенным. Также кабель теряет прочность. На втором примере жилы срезаны слишком коротко, оплетка входит в коннектор, но длина концов не позволяет создать контакт с коннектором. Неправильно: Перед обжимом последний раз убедитесь, что все жилы выровнены и проходят до конца.   Теперь   вставляйте коннектор в   соответствующий   зажим   на   инструменте, зажимайте рукоятки плавно   прилагая   усилие,   но   так   чтобы   не   поломать коннектор. После   обжима   осмотрите коннектор,   все   контакты   должны   быть   одной длины и утоплены в пластик. Теперь повторите все процедуры со вторым концом кабеля. Используйте те же  схемы как на первом коннекторе, тем самым закончив приготовление Straight­ through (прямо проходящего, использующего хаб) кабеля. Cross­over ("нуль хабный") Теперь рассмотрим второй тип кабеля для соединения двух компьютеров между собой  напрямую. Отличия этого вида от первого в том, что второй конец кабеля имеет другие цветовые схемы. Первый конец, который будет идентичен Straight­through кабелю: Второй конец будет сделан по следующей схеме: А если быть точнее, то вот разводка для 10BaseT Crossover кабеля по номерам жил: 10BaseT Crossover Cable RJ45 #1 Pin RJ45 #3 Pin 1 TX_D1+ 2 TX_D1­ 3 RX_D2+ 6 RX_D2­ 3 RX_D2+ 6 RX_D2­ 1 TX_D1+ 2 TX_D1­ Если вы внимательно посмотрите на два конца Cross­over кабеля, то заметите, что  разница всего лишь в том, что зеленая и оранжевая пара поменялись местами,  а имено меняются 1­ый с 3­им и 2­ой с 6­ым. Заметка: Когда вы сделаете Cross­over кабель, пометьте его, чтобы легко отличать от Straight­ through кабеля. Наклейте кусочек цветной пленки или отметьте маркером, используйте все, что для вас будет заметно. Иначе этот отрезок может затеряться с другими и вы  будете потом долго ломать голову, отчего ваша сеть не работает. Проверка Когда кабель закончен, вам необходимо его протестировать на работоспособность.  Примерно за 20$ вы можете приобрести специальный тестер. Вставьте оба конца  кабеля в разъемы тестера и наблюдайте за лампочками. Если они все горят, у кабеля  хороший контакт по каждой жиле и проверка закончена. К слову будет сказано,  провод, расплетенный более чем на 2 см, считается не технологичным, хотя и будет  работать. Монтаж сетевых розеток Сетевые   розетки   под   «витую   пару»   представляют   собой   пластмассовый   короб   со съемной крышкой, в верхней части которого смонтирована ответная часть разъема RJ­ 45, оснащенная восемью подпружиненными контактами, а также имеется то или иное приспособление для подключения проводников сетевого кабеля. Обычно розетка имеет либо специальный клеящий слой, либо отверстия под винты для крепления ее к стене. Если развернуть розетку разъемом к себе таким образом, чтобы контакты оказались внизу, то номера контактов отсчитываются с 1 по 8 справа налево . Сетевая розетка RJ­45 Так же, как и сам кабель «витая пара», сетевые розетки различаются по категориям, наиболее распространенными из которых являются категория 3 (рис, а) и категория 5 (рисунок,   б).   В   сетевых   розетках   категории   3   проводники   «витой   пары»   обычно крепятся к контактным площадкам с помощью винтов, что не обеспечивает требуемой надежности   соединения.   Для   монтажа   кабеля   в   таких   розетках   проводники   «витой пары»   необходимо   расплести   на   необходимую   длину,   освободить   от   изоляции   и, вставив в соответствующие контакты, зафиксировать прижимными винтами. При этом необходимо следить за тем, чтобы длина расплетенных проводников была не слишком большой,   в   противном   случае   между   ними   могут   возникнуть   паразитные   наводки. Определить,   какой   провод   «витой   пары»   должен   идти   к   каждому   из   прижимных винтов, можно по номерам контактов разъема розетки: в целом схема подключения проводников должна соответствовать выбранной вами схеме заделки кабеля. В более современных розетках категории 5 проводники витой пары просто вставляются в   щели   специальных   контактных   площадок,   расположенных   под   углом   в   90°   к плоскости разъема RJ­45 (рис., б). При этом удаления защитного слоя с проводников не требуется:  щели оснащены  специальной  режущей кромкой, которая  сама  прекрасно снимает с них изоляцию. Для надежной фиксации проводников в контактах розетки существует   специальный   инструмент,   позволяющий   поместить   провод   на максимальную   глубину,   однако   в   большинстве   случаев   можно   прекрасно   обойтись обыкновенным   пинцетом   и   отверткой.   Все   контакты   в   розетках   категории   5,   как правило, пронумерованы, поэтому никаких проблем с разводкой кабеля возникнуть не должно. Итак, общая последовательность монтажа сетевых розеток RJ­45 выглядит следующим  образом. 1. Снимите крышку розетки, либо надавив на нее сбоку, либо поддев края крышки  отверткой (в зависимости от устройства замка крышки). 2. Закрепите розетку на стене вблизи рабочего места либо на фиксирующих винтах,  либо на клею. 3. Освободите от наружной изоляции оконечность идущего от розетки к концентратору кабеля «витая пара» на требуемую глубину и аккуратно расплетите проводники. 4. Присоедините проводники к контактам розетки согласно выбранной вами схеме  заделки кабеля. 5. Закройте крышку розетки. 6. На противоположном от розетки конце кабеля «витая пара» смонтируйте разъем RJ­ 45, соблюдая выбранную вами схему заделки. 7. Проложите кабель до места крепления концентратора, фиксируя его через равные  промежутки на плинтусе или на стене специальными крепежными скобами (их можно  приобрести в любом магазине строительных товаров). 8. Подключите разъем RJ­45 в соответствующий порт концентратора. Порядок выполнения работы: Задание 1. Расшифровать и охарактеризовать кабель: А) ЭСП­5 50/0,45 125МГц 14 1050 Б) НСП­5 16/0,57 100МГц 16 805 В)  F5990BEM­SM Г) ОКБ­САЛ­Э­10­С 06 Задание 2. По данному рисунку определите элементы конструкций кабеля.  Какой это кабель? а) 1 2 3 4 5 б)  1 2 3 4 5 6 7 в)  1 2 3 4 5 6 7 8 Задание   №   3.  Заполнить   инструкционно   ­   технологическую   карту   по   теме: технологический процесс  а) прокладывания локальной сети на основе коаксиального кабеля; б) прокладывания локальной сети на основе витой пары; в) монтажа сетевых розеток № 1 2 3 ….   Упражнения Указания и пояснения Контрольные вопросы: 1. Виды кабелей для сетей (коаксиальный, неэкранированная витая пара,  оптоволокно).  2. Устройства соединения BNC, RJ ­45, настенные и модульные розетки,  терминаторы.  3. EIA/TIA­568 Commercial Building Telecommunications Wiring Standard  4. Cross­over  5. Монтаж сетевых розеток 6. Коаксиальный кабель: назначение и структура. 7. Неэкранированная витая пара: назначение и структура. 8. Экранированная витая пара: назначение и структура. 9. Оптоволоконный кабель: назначение и структура.