Ji°φ Peterka

P°edstava sb∞rnicovΘ topologie u lokßlnφch poΦφtaΦov²ch sφtφ (nap°φklad u sφtφ typu Ethernet) je vcelku jednoduchß - na jedno spoleΦnΘ p°enosovΘ mΘdium se "nav∞sφ" jednotlivΘ uzlovΘ poΦφtaΦe. Jak²m konkrΘtnφm zp∙sobem se ale toto "nav∞Üenφ" musφ ud∞lat? Je mo₧nΘ ji₧ existujφcφ kabel p°est°ihnout Φi alespo≥ na°φznout, vzφt jin² kus kabelu a p°ipojit jej jako odboΦku? Tak jednoduchΘ to bohu₧el nenφ, ale je dobrΘ v∞d∞t proΦ.

Kdy₧ jsme si v CW 32/93 povφdali v tΘto rubrice na tΘma Ethernet, °ekli jsme si, ₧e sφt∞ tohoto typu mohou pou₧φvat dva druhy koaxißlnφch kabel∙ (tzv. tlust² a tenk²), nebo tzv. kroucenou dvoulinku. Koaxißlnφ kabel vd∞Φφ za sv∙j nßzev tomu, ₧e jej tvo°φ dv∞ vodivΘ vrstvy - jedna mß formu st°edovΘho vodiΦe, a druhß vßlcovΘho plßÜt∞, kter² st°edov² vodiΦ obepφnß (samoz°ejm∞ je mezi nimi jeÜt∞ tenkß nevodivß vrstva). Oba vodiΦe, jak st°edov² tak i vodiv² plßÜ¥, tak majφ shodnΘ osy, a proto se p°φsluÜnΘmu kabelu °φkß souos² (anglicky: co-axial, odsud: coaxial cable neboli koaxißlnφ kabel). Ka₧d² druh kabelu (nejen ten koaxißlnφ) mß v₧dy urΦitΘ obvodovΘ vlastnosti, kterΘ urΦujφ jeho schopnost p°enßÜet nejr∙zn∞jÜφ signßly. U koaxißlnφho kabelu je nejd∙le₧it∞jÜφ obvodovou charakteristikou odpor, kter² kabel klade st°φdavΘmu proudu, nebo-li tzv. impedance. Ta se udßvß v Ohmech, a v sφtφch typu Ethernet se pou₧φvajφ koaxißlnφ kabely s impedancφ 50 Ohm∙. TΘto impedanci jsou pak p°izp∙sobeny i vÜechny obvody ( p°edevÜφm budiΦe), kterΘ se na koaxißlnφ kabel p°ipojujφ.

Mnohem d∙le₧it∞jÜφ ne₧ konkrΘtnφ hodnota impedance (a takΘ dalÜφch obvodov²ch veliΦin), je spφÜe to, aby obvodovΘ vlastnosti kabelu byly vÜude stejnΘ. Jen tak je toti₧ mo₧nΘ zajistit optimßlnφ Üφ°enφ p°enßÜenΘho signßlu. A zde je prßv∞ kßmen ·razu: pokud bychom na koaxißlnφm kabelu ud∞lali odboΦku, v²razn∞ bychom tφm zm∞nili jeho obvodovΘ vlastnosti (v mφst∞ odboΦky i v jejφm okolφ). S lokßlnφ zm∞nou obvodov²ch vlastnostφ kabelu by se pak zm∞nil i zp∙sob p°enosu "u₧iteΦn²ch" signßl∙ cel²m kabelem, nebo¥ by dochßzelo nap°φklad k ne₧ßdoucφm odraz∙m signßlu v mφst∞ p°φpojky, k interferenci p°φmΘho a odra₧enΘho signßlu, k ·tlumu a k dalÜφm ne₧ßdoucφm jev∙m, jejich₧ koneΦn²m efektem by bylo v²raznΘ zhorÜenφ p°enosov²ch schopnostφ celΘho kabelovΘho rozvodu.

S homogenitou obvodov²ch vlastnostφ kabelu pak souvisφ jeÜt∞ jeden d∙le₧it² moment, kter² si u₧ivatelΘ lokßlnφch sφtφ Φasto v∙bec neuv∞domujφ: nutnost zakonΦit ka₧d² konec koaxißlnφho kabelu sprßvn²m zakonΦovacφm Φlenem. Pokud bychom toti₧ ponechali konec koaxißlnφho kabelu "ve vzduchu", jeho obvodovΘ vlastnosti by se zde m∞nily skokem, a v d∙sledku toho by na tomto konci dochßzelo k v²razn²m odraz∙m p°enßÜenΘho signßlu. Ji₧ pom∞rn∞ zßkladnφ znalosti z elektrotechniky vÜak staΦφ na odvozenφ toho, ₧e odraz∙m na konci kabelu lze zamezit, pokud se oba vodiΦe na jeho volnΘm konci zkratujφ odporem stejnΘ hodnoty, jakou mß impedance kabelu. A prßv∞ toto je ·kolem tzv. zakonΦovacφch Φlen∙ (anglicky: terminator), na kterΘ se ale velmi Φasto zapomφnß, a jejich₧ neexistence je pak zdrojem mnoha nep°φjemn²m problΘm∙ (proto₧e bez nich nep°enesete sφtφ prakticky nic).

Vra¥me se ale zp∞t k naÜφ p∙vodnφ otßzce: jak²m zp∙sobem p°ipojovat jednotlivΘ uzly na sφ¥ov² rozvod koaxißlnφm kabelem, kdy₧ jsme si prßv∞ naznaΦili, ₧e na n∞m vlastn∞ nesmφme d∞lat ₧ßdnΘ odboΦky?

Odpov∞∩ je r∙znß podle toho, zde pou₧φvßme tzv. tlust², nebo tenk² koaxißlnφ kabel.

V p°φpad∞ tlustΘho kabelu budeme pot°ebovat zvlßÜtnφ za°φzenφ, oznaΦovanΘ jako transceiver (co₧ je termφn, vznikl² jako slovnφ spojenφ anglickΘho: TRANSmitter and reCEIVER, neboli: vysφlaΦ a p°ijφmaΦ). Jde toti₧ skuteΦn∞ o obvod, kter² v sob∞ sdru₧uje funkci vysφlaΦe a p°ijφmaΦe signßl∙, p°enßÜen²ch po danΘm typu koaxißlnφho kabelu. Lze jej chßpat jako jednobitov² budiΦ (a p°ijφmaΦ) pro jednobitovou sb∞rnici, jakou koaxißlnφ kabel ve svΘ podstat∞ je.

V p°φpad∞ tlustΘho kabelu se transceiver nejΦast∞ji zapojuje tak, ₧e se vlo₧φ mezi dva volnΘ konce kabelu (resp. souvisl² kabel se p°eruÜφ, a oba vzniklΘ konce se p°ipojφ na transceiver). Existuje vÜak jeÜt∞ jedna dalÜφ mo₧nost, kterß sice nenφ p°φliÜ rozÜφ°enß, ale zato mß velmi p∞knΘ oznaΦenφ: vampire tap, doslova: upφ°φ odboΦka. SpoΦφvß v tom, ₧e souvisl² tlust² kabel se nep°eruÜuje, ale pouze se nabodne dvojicφ tenk²ch hrot∙ (vyΦnφvajφcφch z transceiveru), kterΘ se musφ "propφchnout" a₧ na st°edov² vodiΦ resp. jeho vodiv² plßÜ¥ tak, aby se dosßhlo vodivΘho spojenφ. Toto sice urΦit²m zp∙sobem poruÜuje homogenitu obvodov²ch vlastnostφ kabelu, ale p°φsluÜnΘ zm∞ny mohou b²t zanedbateln∞ malΘ.

Zßkladnφm ·kolem transceiveru je tedy vysφlat po koaxißlnφm kabelu jednotlivΘ bity, a stejn∞ tak je zase p°ijφmat. Jeho dalÜφm ·kolem je pak i detekovßnφ kolizφ (tedy situacφ, kdy vφce uzl∙ prost°ednictvφm sv²ch transceiver∙ vysφlß najednou). Data, kterß mß transceiver vysφlat, dostßvß od uzlovΘho poΦφtaΦe, se kter²m je spojen kabelem - tzv. transceiverov²m kabelem, mnohem Φast∞ji ale oznaΦovan²m jako drop kabel (drop cable). Tento kabel je vφce₧ilov² (obvykle je tvo°en n∞kolika pßry kroucen²ch vodiΦ∙), a slou₧φ jak pro sΘriov² p°enos dat z/do transceiveru, tak i pro signalizaci kolize (od transceiveru sm∞rem k poΦφtaΦi), a v neposlednφ °ad∞ i pro napßjenφ transceiveru. Transceiver je tedy napßjen z poΦφtaΦe, a dφky tomu, ₧e sßm funguje jako zesilovaΦ, m∙₧e b²t zmφn∞n² drop kabel pom∞rn∞ dlouh² - a₧ do 50 metr∙. Co je velmi podstatnΘ: dΘlka tohoto drop kabelu se nepoΦφtß do celkovΘ maximßlnφ dΘlky jednoho kabelovΘho segmentu (kterß v p°φpad∞ pou₧itφ tlustΘho koaxißlnφho kabelu nesmφ p°ekroΦit 500 metr∙).

Transceiver je n∞kdy oznaΦovßn takΘ jako za°φzenφ MAU (Media Attachment Unit). Jeho rozhranφ pro p°ipojenφ drop kabelu je standardizovßno, a je oznaΦovßno jako AUI (Attachment Unit Interface). Druh² konec drop kabelu se pak p°ipojuje k tΘ Φßsti poΦφtaΦe, kterß vytvß°φ sφ¥ovΘ rozhranφ. NejΦast∞ji jde o samostatnou sφ¥ovou kartu (nap°. u poΦφtaΦ∙ PC), oznaΦovanou tΘ₧ jako NIC (Network Interface Card), ale stejn∞ tak je mo₧nΘ, aby p°φsluÜnΘ obvody pro p°ipojenφ k sφti byly zaintegrovßny ji₧ v systΘmovΘ desce (tak tomu Φasto b²vß u Unixov²ch pracovnφch stanic). Sφ¥ovß karta (resp. jejφ zabudovan² ekvivalent) samoz°ejm∞ musφ b²t vybavena p°φsluÜn²m rozhranφm AUI pro p°ipojenφ drop kabelu. Na druhΘ stran∞ ale ji₧ nemusφ sama obsahovat budiΦe a p°ijφmaΦe, kterΘ ji₧ jsou v transceiveru.

V p°φpad∞ pou₧itφ tzv. tenkΘho kabelu je strategie p°ipojovßnφ pon∞kud odliÜnß. Zde se p°edpoklßdß, ₧e p°φsluÜnΘ v²stupnφ budiΦe a p°ijφmaΦe (jinak obsa₧enΘ v transceiveru), jsou ji₧ p°φmo zabudovßny v sφ¥ovΘ kart∞, a koaxißlnφ kabel se musφ dovΘst a₧ k tΘto kart∞. V mφst∞ p°ipojenφ karty se tenk² kabel p°eruÜφ, a ud∞lß se v n∞m velmi krßtkß odboΦka - pomocφ specißlnφ spojky ve tvaru pφsmene T (lidov∞ naz²vanΘ: tΘΦko), na jejφ₧ dva konce se p°ipojφ rozpojen² kabel, a t°etφ konec se p°ipojφ ke konektoru, kter² vyΦnφvß ze sφ¥ovΘ karty. Samotnß propojka musφ mφt velmi p°esn² tvar a provedenφ, aby zp∙sobovala co mo₧nß nejmenÜφ naruÜenφ homogenity tenkΘho koaxißlnφho kabelu.

Oba konce tenkΘho kabelu se vÜak nejprve musφ osadit konektory bajonetovΘho typu, kterΘ se pak nasunou na ramena spojky ve tvaru pφsmene T, a pootoΦenφm zajistφ. Obdobn² zp∙sob uchycenφ je pak mezi spojkou a samotnou sφ¥ovou kartou. P°φsluÜnΘ konektory jsou oznaΦovßny jako BNC konektory, co₧ je ·dajn∞ zkratka od: Bayonet-Neill-Concelman.

Pokud si tedy budete n∞kdy kupovat do svΘho poΦφtaΦe sφ¥ovou kartu pro sφ¥ typu Ethernet, dejte si pozor, aby m∞la sprßvnΘ rozhranφ. Pokud je osazena pouze tzv. BNC v²stupem (resp. BNC konektorem bez bajonetovΘho uzßv∞ru, nebo¥ ten je na T spojce), pak mß v sob∞ ji₧ zabudovßny pot°ebnΘ v²stupnφ budiΦe (ekvivalent transceiveru), a m∙₧ete ji p°φmo p°ipojit na kabelov² rozvod tenk²m koaxißlnφm kabelem. Nikoli ovÜem na jin² druh rozvodu (nap°. tlust²m koaxißlnφm kabelem Φi kroucenou dvoulinkou). Dnes prodßvanΘ sφ¥ovΘ karty pro poΦφtaΦe PC jsou ale Φasto vybaveny (vedle BNC v²stupu) i rozhranφm AUI. D∙vod je jednoduch² - pro v²robce je to skoro zadarmo, a u₧itnß hodnota sφ¥ovΘ karty je mnohem vyÜÜφ. Rozhranφ AUI toti₧ ve svΘ podstat∞ nenφ nic jinΘho, ne₧ vyvedenΘ spojenφ mezi zabudovan²m ekvivalentem transceiveru a ostatnφmi obvody sφ¥ovΘ karty. Pokud toto rozhranφ pou₧ijeme, a p°es drop kabel p°ipojφme samostatn² transceiver, vlastn∞ tφm pouze odpojφme v²stupnφ obvody, zabudovanΘ p°φmo do sφ¥ovΘ karty.

Pokud vlastnφte sφ¥ovou kartu, kterß mß pouze rozhranφ AUI (a nikoli BNC v²stup, a tudφ₧ ani zabudovan² transceiver), p°esto se stßle m∙₧ete napojit i na kabelov² rozvod tenk²m koaxißlnφm kabelem. Transceivery toti₧ existujφ i v provedenφ pro tenk² kabel, a jsou zakonΦenΘ p°φsluÜn²mi BNC konektory. Pokud takov²to transceiver pou₧ijete a pomocφ drop kabelu jej p°ipojφte ke svΘ sφ¥ovΘ kart∞ s rozhranφm AUI, je v²sledn² celek funkΦn∞ ekvivalentnφ jednΘ sφ¥ovΘ kart∞ s BNC v²stupem (jen s tφm rozdφlem, ₧e se sklßdß ze dvou fyzick²ch celk∙, kterΘ je t°eba propojit drop kabelem). Krom∞ p°φpad∙, kdy jinß mo₧nost nenφ (tj. mß-li vaÜe sφ¥ovß karta pouze rozhranφ AUI), se toto °eÜenφ pou₧φvß zcela zßm∞rn∞ i v situacφch, kdy vznikajφ problΘmy s omezenou dΘlkou souvislΘho kabelovΘho segmentu (kterß u tenkΘho kabelu Φinφ 185 metr∙). Pokud toti₧ p°ipojφme na tenk² kabel transceiver (tedy tzv. BNC transceiver), m∙₧eme od n∞j vΘst drop kabel a₧ do vzdßlenosti 50 metr∙, a dΘlka tohoto drop kabelu se p°itom nepoΦφtß do celkovΘ dΘlky segmentu tenkΘho kabelu! Kdybychom toto °eÜenφ nepou₧ili, museli bychom mφsto drop kabelu vΘst vlastnφ tenk² koaxißlnφ kabel, a to tam a zp∞t, neboli v dΘlce 2x50 metr∙!!

Termφn "drop kabel" se vÜak pou₧φvß jeÜt∞ v jednΘ dalÜφ souvislosti.

V poslednφ dob∞ se stalo velmi oblφben²m pou₧φvßnφ zvlßÜtnφch zßsuvek (tzv. EAD zßsuvek, v odbornΘm ₧argonu: krabiΦek), ne nepodobn²ch telefonnφm Φi zßsuvkßm 220 V, kterΘ ale slou₧φ pot°ebßm rozvodu poΦφtaΦov²ch sφtφ. Tyto zßsuvky se pou₧φvajφ pro rozvod tenk²m koaxißlnφm kabelem, tj. tφmto kabelem jsou mezi sebou propojeny, a jsou opat°eny specißlnφm konektorem, do kterΘho se zasouvß p°φsluÜn² protikus. Pokud zasunut nenφ, je zßsuvka pr∙chozφ, tj. pouze propojuje mezi sebou oba konce tenkΘho kabelu, kterΘ jsou na ni p°ipojeny.

K zßsuvce je nutnΘ si p°ikoupit zvlßÜtnφ EAD kabel, tvo°en² dvojicφ soub∞₧n∞ veden²ch tenk²ch koaxißlnφch kabel∙, kterΘ vytvß°φ smyΦku - na jednom konci jsou toti₧ spojeny T spojkou (Kterß se zasouvß do sφ¥ovΘ karty poΦφtaΦe), zatφmco na druhΘm konci drop kabelu je specißlnφ konektor, kter² se zasouvß do zßsuvky. Zasunutφm EAD kabelu dochßzφ uvnit° zßsuvky k rozpojenφ obou konc∙ kabelu, kterΘ tvo°φ sφ¥ov² rozvod, a k jejich napojenφ na oba tenkΘ kabely v rßmci EAD kabelu. Na prvnφ pohled to sice vypadß tak, jako kdyby s v mφst∞ zßsuvky vytvß°ela odboΦka (ve tvaru pφsmene T), ale ve skuteΦnosti jde o smyΦku. Do celkovΘ dΘlky kabelovΘho segmentu je pak samoz°ejm∞ nutnΘ poΦφtat dΘlku EAD kabelu dvakrßt.

V²hodou pou₧itφ EAD zßsuvky a kabelu je p°edevÜφm velkß flexibilita - kabel je mo₧nΘ p°ipojovat i odpojovat za chodu sφt∞, ani₧ by jφ to jakkoli vadilo. DalÜφ nezanedbatelnou v²hodou je i p°ehlednost a elegance mφsto zm∞ti kabel∙. MenÜφ terminologickou nep°φjemnostφ je pak to, ₧e EAD kabelu se obvykle °φkß "drop kabel", tedy stejn∞, jako kabelu mezi sφ¥ovou kartou a transceiverem.