V p°edchozφ Φßsti serißlu jsme hovo°ili o kabelech pou₧φvan²ch v poΦφtaΦov²ch sφtφch k propojovßnφ jednotliv²ch za°φzenφ a o jejich vlastnostech. ╪ekli jsme, ₧e kabely m∙₧eme v zßsad∞ rozd∞lit do dvou skupin: na kovovΘ (metalickΘ) a optickΘ. MetalickΘ pak d∞lφme na souosΘ (koaxißlnφ) a na kabely z kroucen²ch pßr∙. Vzhledem k tomu, ₧e v souΦasnΘ dob∞ se pro budovßnφ sφtφ z metalick²ch kabel∙ pou₧φvajφ p°edevÜφm kabely na bßzi kroucen²ch pßr∙, zab²vejme se jimi pon∞kud podrobn∞ji.
Vlastnosti kabel∙ z kroucen²ch pßr∙ definuje n∞kolik r∙zn²ch standard∙ a doporuΦenφ, kterΘ byly vytvo°eny r∙zn²mi standardizaΦnφmi institucemi. Z mezinßrodnφch jde p°edevÜφm o standardy ISO/IEC 11801, z americk²ch pak o standardy ANSI/TIA/EIA 568. PodstatnΘ vÜak je, ₧e by¥ se parametry, podle nich₧ se vlastnosti kabel∙ posuzujφ, pon∞kud liÜφ, vlastnosti kabel∙ jednotliv²ch t°φd Φi kategoriφ jsou shodnΘ. Standardy EIA/TIA definujφ tzv. kategorie, zatφmco standardy ISO/IEC hovo°φ o jejich t°φdßch. V souΦasnΘ dob∞ se pou₧φvajφ kabely kategoriφ 3, 4, 5 a 5e. SouΦasn∞ probφhajφ prßce na v²voji standard∙ pro kategorie 6 a 7. Standardy jsou koncipovßny tak, ₧e definujφ p°enosovΘ vlastnosti kabel∙ (·tlum, impedanci, parametry NEXT, FEXT apod.) v kmitoΦtovΘm rozsahu od nuly do urΦitΘho nejvyÜÜφho kmitoΦtu, p°iΦem₧ uvedenΘ parametry se v celΘm tomto pßsmu musφ pohybovat v zadan²ch mezφch. Neznamenß to tedy, ₧e kabel odpovφdajφcφ urΦitΘ kategorii Φi t°φd∞ by na kmitoΦtech vyÜÜφch, ne₧ je meznφ kmitoΦet, signßl nep°enßÜel, avÜak v²robce ji₧ nezaruΦuje, ₧e budou dodr₧eny p°edepsanΘ p°enosovΘ parametry. Vlastnosti kabel∙ jednotliv²ch kategoriφ a p°φsluÜnost k t°φdßm norem ISO/IEC popisuje tab. 1. Definice standard∙ kategorie 6 a 7 (t°φd E a F) jsou zatφm pouze v nßvrhu.
Typy kroucen²ch kabel∙
Z hlediska konstrukce d∞lφme kabely z kroucen²ch pßr∙ na nestφn∞nΘ (Unshielded Twisted Pair, UTP), stφn∞nΘ (Shielded Twisted Pair, STP) a tzv. odstφn∞nΘ (Screened Twisted Pair, ScTP, n∞kdy takΘ naz²vanΘ Foilded Twisted Pair, FTP). Stφn∞n² kabel, stejn∞ jako vÜechny ostatnφ typy, obsahuje obvykle Φty°i pßry. Ka₧d² z pßr∙ je opat°en stφn∞nφm (omotßn tenkou kovovou f≤liφ). Celß Φtve°ice pßr∙ je pak rovn∞₧ opat°ena stφn∞nφm a umφst∞na v plßÜti z um∞lΘ hmoty. Nestφn∞n² kabel neobsahuje ₧ßdnΘ stφn∞nφ, vÜechny Φty°i pßry jsou pouze chrßn∞ny plßÜt∞m z um∞lΘ hmoty. V p°φpad∞ odstφn∞nΘho kabelu nejsou jednotlivΘ pßry vzßjemn∞ odstφn∞ny, avÜak svazek pßr∙ je odstφn∞n jako celek. JednotlivΘ pßry a jejich vodiΦe jsou barevn∞ odliÜeny tak, aby bylo mo₧nΘ je sprßvn∞ zapojit k p°φsluÜn²m kontakt∙m konektoru RJ 45, v p°φpad∞ stφn∞n²ch kabel∙ ke specißlnφmu stφn∞nΘmu konektoru. V poΦφtaΦov²ch sφtφch se pou₧φvajφ dva r∙znΘ typy zapojenφ konektor∙, oznaΦovanΘ jako A a B. V zßsad∞ nenφ podstatnΘ, jakΘ zapojenφ konektor∙ je v sφti pou₧ito, je vÜak nezbytnΘ dodr₧et, aby zapojenφ pou₧φvanΘ v celΘ sφti bylo jednotnΘ. Zapojenφ konektor∙ uvßdφ tab. 2.
Infrastruktura poΦφtaΦovΘ sφt∞ na fyzickΘ vrstv∞
Infrastrukturu poΦφtaΦovΘ sφt∞, jak jsme ji₧ uvedli, tvo°φ na fyzickΘ vrstv∞ soustava pasivnφch a aktivnφch prvk∙. K pasivnφm prvk∙m pat°φ kabely, konektory a zßsuvky, spojovacφ a zakonΦovacφ prvky a p°epojovacφ panely datov²ch rozvßd∞Φ∙. K aktivnφm prvk∙m pak pat°φ p°edevÜφm opakovaΦe a rozboΦovaΦe. Zßkladnφ rozdφl mezi aktivnφmi a pasivnφmi prvky spoΦφvß v tom, ₧e pasivnφ prvky elektrickΘ signßly pouze pasivn∞ p°enßÜejφ, ani₧ by je elektricky jakkoli upravovaly, aktivnφ prvky signßly elektricky upravujφ, nap°. zesilujφ, tvarujφ a obnovujφ.
DatovΘ rozvßd∞Φe
Zatφmco o kabelech, konektorech a dalÜφch spojovacφch prvcφch jsme ji₧ mluvili, o datov²ch rozvßd∞Φφch jsme zatφm nemluvili. DatovΘ rozvßd∞Φe jsou zßkladnφmi stavebnφmi prvky tzv. strukturovan²ch kabelß₧φ. Datov² rozvßd∞Φ je v podstat∞ centrum, v n∞m₧ se sbφhajφ vÜechny propojovacφ kabely sφt∞ nebo jejφ urΦitΘ Φßsti. Ka₧d² kabel je vyveden na samostatnou zßsuvku takzvanΘho p°epojovacφho panelu (Patch panel). Pomocφ p°epojovacφch kablφk∙ (Patch cord) se potom jednotlivΘ zßsuvky, a tudφ₧ i za°φzenφ p°ipojenß k druhΘmu konci p°φsluÜnΘho kabelu, propojφ s n∞kter²m z port∙ aktivnφch prvk∙, kterΘ jsou rovn∞₧ souΦßstφ rozvßd∞Φe, nap°. s portem rozboΦovaΦe. Hlavnφ v²hodou takovΘho °eÜenφ je mo₧nost jednoduchΘ a pru₧nΘ tvorby a zm∞n struktury sφt∞. P°idßme-li nap°. dalÜφ rozboΦovaΦ, m∙₧eme zm∞nit strukturu sφt∞ pouh²m p°epojenφm p°epojovacφch kablφk∙ bez nutnosti zßsahu do vlastnφ kabelovΘ infrastruktury. Ve slo₧it∞jÜφch sφtφch se pomocφ tabulky p°i°azujφcφ jednotlivΘ zßsuvky panelu port∙m aktivnφch prvk∙, s nimi₧ jsou propojeny, mnohem snßze da°φ udr₧et p°ehled o tom, ke kter²m port∙m jednotliv²ch aktivnφch prvk∙ jsou p°ipojena jednotlivß za°φzenφ. Vyrßb∞jφ se dokonce tzv. aktivnφ p°epojovacφ panely, kterΘ umo₧≥ujφ p°i°azenφ kabel∙ jednotliv²m zßsuvkßm panelu provßd∞t na dßlku prost°ednictvφm sφt∞ pomocφ specißlnφch program∙. Ty obvykle graficky zobrazujφ panel a kabely k n∞mu p°ivedenΘ. P°i°azenφ se potom uskuteΦ≥uje pouh²m p°etahovßnφm myÜφ na obrazovce monitoru.
Kabel, kter²m je realizovßn vlastnφ rozvod, se zßsadn∞ nesmφ p°ipojovat p°φmo do poΦφtaΦe. Hlavnφm d∙vodem je nejenom skuteΦnost, ₧e p°φliÜnΘ mechanickΘ namßhßnφ a oh²bßnφ tuhΘmu datovΘmu kabelu neprospφvß a m∙₧e vΘst k jeho poÜkozenφ Φi vytr₧enφ z konektoru, ale takΘ fakt, ₧e k montß₧i samΦφch konektor∙ typu RJ 45 je t°eba specißlnφch nßstroj∙. SouΦasnΘ poΦφtaΦovΘ sφt∞ proto pou₧φvajφ tzv. datovΘ zßsuvky. Vyrßb∞jφ se v mnoha provedenφch: pro uchycenφ na st∞nu, pod omφtku nebo do specißlnφch ₧lab∙ urΦen²ch pro datovΘ rozvody. Kabel vedoucφ z datovΘho rozvßd∞Φe je ukonΦen v zßsuvce a poΦφtaΦ Φi jinΘ sφ¥ovΘ za°φzenφ je do zßsuvky p°ipojen pru₧n²m a ohebn²m profesionßln∞ vyroben²m propojovacφm kabelem. Jeho dΘlku lze volit tak, aby vyhovovala konkrΘtnφmu umφst∞nφ poΦφtaΦe. Navφc takovΘto °eÜenφ umo₧≥uje umφstit v mφstnosti n∞kolik zßsuvek. Ka₧dß z nich je propojena s datov²m rozvßd∞Φem samostatn²m kabelem. PoΦφtaΦ se potom p°ipojφ k tΘ zßsuvce, k nφ₧ je nejblφ₧e. V datovΘm rozvßd∞Φi se pak p°φsluÜnß zßsuvka panelu, k nφ₧ je p°iveden dan² kabel, propojφ s voln²m portem aktivnφho prvku. Zßsuvky, k nim₧ dosud nejsou p°ipojeny poΦφtaΦe, nenφ t°eba v datovΘm rozvßd∞Φi v∙bec p°ipojovat.
Pro menÜφ sφt∞ se namφsto p°epojovacφch panel∙ pou₧φvajφ tzv. zßsuvkovΘ boxy (Patch box). Jsou to nevelkΘ plastovΘ boxy, kterΘ se nejΦast∞ji p°ipev≥ujφ na st∞nu a kterΘ lze osadit menÜφm poΦtem, obvykle osmi nebo Üestnßcti, zßsuvek.
K Φemu je dobr² opakovaΦ
OpakovaΦ je jednφm z nejjednoduÜÜφch aktivnφch prvk∙, kterΘ se v poΦφtaΦov²ch sφtφch pou₧φvajφ. Jak u₧ jeho nßzev napovφdß, jeho ·kolem je "opakovat" signßl p°enßÜen² po kabelu. Jak jsme ji₧ uvßd∞li, p°i pr∙chodu kabelem dochßzφ ke zkreslenφ signßlu. ╚φm delÜφ Φi nekvalitn∞jÜφ je kabel, tφm k v∞tÜφmu zkreslenφ dochßzφ. Zkreslenφ signßlu sni₧uje sprßvnost vyhodnocenφ informacφ, kterΘ signßl p°enßÜφ, a tak zvyÜuje chybovost p°enosu. K obnovenφ p∙vodnφch parametr∙ signßlu slou₧φ prßv∞ opakovaΦ. Jde o aktivnφ za°φzenφ vybavenΘ dv∞ma vstupnφmi a v²stupnφmi konektory, tj. dv∞ma porty, k nim₧ se p°ipojujφ dva ·seky kabelovΘ trasy, obr. 1. OpakovaΦ snφmß signßl p°enßÜen² jednφm ·sekem, upravφ jeho elektrickΘ parametry do p∙vodnφ podoby a obnoven² signßl vyÜle do nßsledujφcφho ·seku kabelu. OpakovaΦe samoz°ejm∞ pracujφ obousm∞rn∞, tj. p°enßÜejφ signßl mezi ob∞ma ·seky, kterΘ jsou k n∞mu p°ipojeny. V souΦasnΘ dob∞ se Φasto pou₧φvajφ tzv. vφceportovΘ opakovaΦe (Multiport repeater). Nesou oznaΦenφ rozboΦovaΦ (Hub). RozboΦovaΦe jsou opat°eny v∞tÜφm poΦtem port∙, k nim₧ se p°ipojujφ jednotlivΘ kabelovΘ ·seky. Signßl p°ijat² na kter²koli z port∙ se po obnovenφ p°enese na zb²vajφcφ porty rozboΦovaΦe. RozboΦovaΦe tedy umo₧≥ujφ vytvß°et sφt∞ s topologiφ typu hv∞zda, obr. 2. SoudobΘ rozboΦovaΦe b²vajφ vybaveny °adou dopl≥ujφcφch funkcφ. K nim pat°φ p°edevÜφm mo₧nost vzdßlenΘ konfigurace, diagnostiky a sprßvy. KonfiguraΦnφ mo₧nosti zahrnujφ nap°φklad blokovßnφ p°enosu na p°edepsan²ch portech Φi filtraci paket∙. Blokovßnφ je u₧iteΦnΘ nap°. tehdy, je-li k portu rozboΦovaΦe p°ipojen poΦφtaΦ s vadn²m sφ¥ov²m adaptΘrem, kter² neustßle vysφlß data, zahlcuje sφ¥ a znemo₧≥uje komunikaci ostatnφch uzl∙ sφt∞. Filtrace paket∙ umo₧≥uje p°edepsat fyzickΘ adresy uzl∙ a porty, na n∞₧ se pakety od nich p°ijatΘ nemajφ p°enßÜet. N∞kterΘ rozboΦovaΦe b²vajφ vybaveny zvlßÜtnφm portem, kter² umo₧≥uje rozboΦovaΦ p°ipojit k rozboΦovaΦi vyÜÜφ hierarchickΘ ·rovn∞ nebo k pßte°nφ sφti, jak je rovn∞₧ naznaΦeno na obr. 2, a vytvß°et tak hierarchicky strukturovanΘ sφt∞. Mezi opakovaΦe m∙₧eme takΘ za°adit rozmanitΘ p°evodnφky, tzv. konvertory mΘdia (Media Converter). Jsou obvykle opat°eny dv∞ma porty, ka₧d² je pro r∙zn² typ mΘdia, a slou₧φ k p°evodu provozu z ·seku sφt∞ tvo°enΘho jednφm typem mΘdia do sφt∞ pou₧φvajφcφ jin² typ, nap°. mezi metalick²mi a optick²mi kabely. K za°φzenφm zΦßsti pracujφcφm na fyzickΘ vrstv∞ pat°φ i sφ¥ov² adaptΘr (nesprßvn∞ sφ¥ovß karta û s kartami se hraje marißÜ nebo ₧olφky), nebo¥ konektor a elektrickΘ obvody adaptΘru zajiÜ¥ujφcφ vysφlßnφ a p°φjem signßlu jsou za°φzenφmi fyzickΘ vrstvy. Jak uvidφme pozd∞ji, Φßst adaptΘru zabezpeΦujφcφ tvorbu p°enßÜen²ch paket∙ vÜak pracuje na ni₧Üφ podvrstv∞ vrstvy druhΘ.
Sdφlenφ mΘdiφ, kolize a koliznφ domΘny
Doposud jsme neustßle p°edpoklßdali, ₧e signßly p°enßÜejφcφ data po sφti mezi jednotliv²mi uzly nepodlΘhajφ, a₧ na zkreslenφ zp∙sobenΘ parametry p°enosovΘ trasy, ₧ßdn²m dalÜφm vliv∙m. To samoz°ejm∞ platφ pouze v p°φpad∞, ₧e k sφti jsou p°ipojeny pouze dva uzly, z nich₧ jeden data vysφlß a druh² je p°ijφmß. V okam₧iku, kdy je k sφ¥ovΘ infrastruktu°e p°ipojen v∞tÜφ poΦet uzl∙ Φi oba dva uzly zaΦnou souΦasn∞ svß data vysφlat, uveden² p°edpoklad platit p°estßvß. Z fyziky je znßmo, ₧e po jedinΘm kabelu nelze souΦasn∞ p°enßÜet n∞kolik r∙zn²ch elektrick²ch signßl∙, ani₧ by doÜlo k jejich superpozici, tj. jednoduÜe °eΦeno k jejich seΦtenφ, a vzniku signßlu novΘho, zcela odliÜnΘho od signßl∙ p∙vodnφch.
P°edstavme si situaci v reßlnΘ poΦφtaΦovΘ sφti, tvo°enΘ pro jednoduchost nap°φklad koaxißlnφm kabelem, k n∞mu₧ je p°ipojeno n∞kolik poΦφtaΦ∙, obr. 3. P°edpoklßdejme, ₧e v urΦitΘm okam₧iku zaΦnou poΦφtaΦe A a E souΦasn∞ p°edßvat data poΦφtaΦ∙m D a B a vyÜlou oba do kabelu elektrick² signßl nesoucφ zmφn∞nß data. Jak je rovn∞₧ z fyziky znßmo, elektrickΘ signßly se po kabelu Üφ°φ vysokou, leΦ koneΦnou rychlostφ, tak₧e po uplynutφ velmi krßtkΘho intervalu se oba signßly setkajφ, slo₧φ a vznikne signßl nov², kter² nejenom ₧e nenese data obou p∙vodnφch signßl∙, ale navφc se sv²mi vlastnostmi m∙₧e od p∙vodnφho signßlu v²razn∞ liÜit. Jev, kdy se na vedenφ st°etnou dva Φi vφce signßl∙, naz²vßme kolizφ signßl∙ Φi prost∞ kolizφ, a tu Φßst sφt∞, kde m∙₧e ke kolizφm dochßzet, pak oznaΦujeme jako koliznφ domΘnu. Koliznφ domΘnou m∙₧e b²t jak celß sφ¥, tak i jejφ Φßst (segment) odd∞lenß od ostatnφch koliznφch domΘn takov²m zp∙sobem, ₧e elektrickΘ signßly z ostatnφch Φßstφ se do nφ nep°enßÜejφ.
Sdφlenφ mΘdia
Vzhledem k tomu, ₧e kolize znemo₧≥ujφ komunikaci v poΦφtaΦovΘ sφti, je t°eba p°enos dat mezi jednotliv²mi uzly sφt∞ uskuteΦ≥ovat podle urΦit²ch pravidel, kterß vznik kolizφ omezφ nebo jim zcela zabrßnφ a umo₧nφ tak vÜem uzl∙m spoleΦn∞ komunikaΦnφ infrastrukturu sdφlet. Mo₧nostφ a zp∙sob∙, jak sdφlet p°enosovΘ mΘdium, existuje samoz°ejm∞ neomezenΘ mno₧stvφ a je t°eba °φci, ₧e zp∙sob sdφlenφ mΘdia je jednφm z hlavnφch faktor∙, jimi₧ se od sebe odliÜujφ jednotlivΘ sφ¥ovΘ technologie. Zp∙soby sdφlenφ mΘdia, tzv. p°φstupovΘ metody k mΘdiu, lze zßsadn∞ rozd∞lit do dvou skupin: na stochastickΘ a deterministickΘ.
StochastickΘ metody vychßzejφ ze skuteΦnosti, ₧e komunikace jednotliv²ch uzl∙ po sφti je z hlediska sφt∞ soustavou nßhodn²ch proces∙. Kabel ani komunikaΦnφ infrastruktura nemohou p°edem v∞d∞t, kdy bude chtφt kter² uzel vysφlat. ╪φzenφ sdφlenφ mΘdia v t∞chto p°φpadech je zalo₧eno na zjiÜ¥ovßnφ v²skytu kolizφ a pou₧itφ takov²ch metod °φzenφ provozu, kterΘ vedou k minimalizaci Φi eliminaci jejich vzniku. Z°ejm∞ nejrozÜφ°en∞jÜφ stochastickou metodou sdφlenφ mΘdia je CSMA/CD, kterou pou₧φvajφ sφt∞ typu Ethernet.
DeterministickΘ metody jsou naopak zalo₧eny na pou₧itφ takov²ch pravidel pro komunikaci a p°enos, kterß vznik kolizφ vyluΦujφ. SoudobΘ poΦφtaΦovΘ sφt∞ pou₧φvajφ z velkΘ mφry dvou zßkladnφch postup∙. Prvnφ z nich je zalo₧en na postupnΘm p°id∞lovßnφ prßva k vysφlßnφ jednotliv²m uzl∙m, kterΘ zajiÜ¥uje, ₧e v ka₧dΘm okam₧iku m∙₧e vysφlat data pouze jedin² uzel koliznφ domΘny, tak₧e vznik kolize je vylouΦen, druh² pak na rozliΦn²ch technikßch multiplexovßnφ, kdy vysφlanΘ datovΘ rßmce se r∙zn²mi zp∙soby vklßdajφ do souvislΘho proudu dat, kter² postupuje po mΘdiu. Podrobn∞ji se budeme p°φstupov²mi metodami zab²vat pozd∞ji p°i popisu zßkladnφch sφ¥ov²ch technologiφ.
