Netzwerkverkabelung
Drahtlose Netze Glasfaserkabel Koaxialkabel
Token-Ring Twisted Pair
Die pysikalische Verbindung mehrer PC´s wird mit den verschiedensten Übertragungsmedien
durchgeführt, vom einfach verdrillten Kupfer- bis zum High-Tech-Glasfaserkabel finden die
unterschiedlichsten Verkabelungsarten Verwendung.
Man kann sagen, es gibt so viele verschiedene Möglichkeiten Computer zu verbinden, wie es
pysikalische Möglichkeiten gibt.
Dabei beschränkt sich die Wahl der Übertragungsmedien nicht nur auf greifbare Kabel,
vielmehr werden verstärkt auch körperlose Medien wie Infrarotlicht, Radiosignale und
Satellitenfunk eingesetzt. Grundsätzlich muß man sich darüber im klaren sein, daß die
Verkablung eine entscheidene Rolle spielt, was die Leistungs- und Erweiterungs-
möglichkeiten des einzurichtenden Netzes betrifft.
Auch unter Kosten/Nutzen- Gesichtspunkten ist die Wahl des Übertragungs- mediums nicht
unerheblich für die späteren Gesamtkosten des Netzes.
In der Praxis ist es so, daß man hinsichtlich der Wahl des zu verwendenen
Übertragungsmediums nicht frei ist, vielmehr wird es in hohem Maße vom eingesetzten
Netzwerktyp bestimmt. Grundsätzlich unterscheidet man alle in Frage kommenden
Übertragungsmedien nach folgenden Kriterien:
- Übertragungsgeschwindigkeit, angegeben in Bit/s,
- Abschirmung, die Qualität der Abschirmung ist maßgeblich
für die Anfälligkeit des Kabels auf äußere Störsignale, wie sie
z.B. durch elektrische Apparaturen oder Röntgengeräte
hervorgerufen werden,
- Dämpfung, unter ihr ist die Abschwächung der Signalstärke
im Kabel zu verstehen, sie ist mithin das Maß für die
maximale Kabellänge und sollte so gering wie möglich sein.
Die Maßeinheit ist db/km,
- Kosten, gerade bei großen stockwerk- oder sogar
gebäudeübergreifenden Netzwerken, bei denen oft mehrere hundert
Kilometer Kabel gelegt werden, ist der Preis des Kabels pro Meter ein
nicht zu unterschätzender Kostenfaktor.
Ein Maß für den Preis/m ist dabei die Güte des verwendeten
Kabels hinsichtlich seiner pysikalischen Eigenschaften.
Wichtige heute verwendete Übertragungsmedien bzw. Kabelarten sind:
- Twisted Pair Kabel
- Koaxialkabel
- IBM-Token-Ring-Kabel
- Glasfaserkabel
- Richtfunk
- Infrarot
Twisted Pair (Verdrillte
Doppelleitungskabel)
Verdrillte Zweidrahtleitungen bestehen meist aus zwei Leitungspaaren und werden z.B. auch
für Telefonleitungen
eingesetzt.
Die einzelnen Leitungen sind dabei von einem Kunststoffmantel umgeben.
Der Sinn des Verdrillens ist in der Tatsache begründet, daß auf diese Weise ein stabiles
elektrisches Magnetfeld erreicht
wird.
Twisted Pair Kabel gibt es ungeschirmt oder geschirmt, als sogenanntes Unshielded Twisted
Pair bzw. Shielded Twisted Pair. Bei der abgeschirmten Version sind die Leitungspaare
gegeneinander abgeschirmt.Twisted Pair Kabel finden unter anderem beim Ethernet und
Token-Ring Verwendung.
Koaxialkabel
Koaxialkabel sind uns allen als Antennenkabel für Radio und Fernsehen bekannt.
Sie bestehen aus 4 Schichten:
- einem inneren Kupfer draht, den sogenannten inneren Leiter,
- einen ihn umgebenden Kunststoffmantel,
- ein diesen Mantel umgebendes Drahtgeflecht, den sogenannten äußeren Leiter und
schließlich die alles
umhüllende Kunststoffaußenhülle, die auch als Kabelmantel bezeichnet wird.
Koaxialkabel kommen besonders bei Busnetzen zur Anwendung und
benötigen zur Vermeidung von Reflexionen am Kabelende immer einen
Endwiderstand.
Koaxialkabel unterteilen sich im wesentlichen in
- Thin Ethernet-Kabel, das auch als RG58 oder 10Base2-Kabel bezeichnet
wird und am ehesten dem
bekannten Antennenkabel gleicht.
Bei RG58-Kabel beträgt der Wellenwiderstand 50 OHM.
-
- Thick Ethernet-Kabel, das auch als Yellow Cable oder 10Base5-Kabel
bezeichnet wird und über einen dickeren
inneren Leiter verfügt und vierfach abgeschirmt ist.
Bei Yellow Cable beträgt der Wellenwiderstand gleichfalls 50 OHM.
- ARCNet Kabel, das im Gegensatz zum Ethernetkabel einen
Wellenwiderstand von 73 OHM hat.
IBM-Token-Ring Kabel
Bei dem gerade bei älteren Token-Ring-Netzen oft benutzten IBM Datenkabel Typ I handelt
es sich um ein schweres vierpoliges,
mehrfach abgeschirmtes Kabel.
Zum Anschluß an den TokenRing, respektive zur Ringleitungsverteilung, besitzt es an
seinem einen Ende einen IBM spezie-
fischen Datenstecker.
Bei diesem offiziell als MIC-Stecker oder mehr scherzhaft als Hermaphrodit bezeichneten
Stecker sorgen zwei eingbaute
Kurzschlußbrücken dafür, daß auch bei abgezogenem Stecker der Ring geschlossen bleibt.
Aufgrund seiner Größe wird er heute aber kaum noch eingesetzt, stattdessen verwendet man
RJ45 Stecker und ersetzt die sonst im Stecker vorhandenen Kurzschlussbrücken durch
entsprechende elektronische Schalter im Verteiler.
Glasfaserkabel
Glasfaserkabel, auch Lichtwellenleiter oder Lichtleiterkabel genannt, ist ein
High-Tech-Kabel, das zwar noch recht teuer
und auch nicht einfach zu handhaben ist, aber derzeit Übertragungsraten von über 2,5
GBit/sek erlaubt, mit stetig steigender
Tendenz.
Zudem wird es aus dem reichlich vorhanden und günstigen Rohstoff Quarzsand hergestellt,
ist bis zu 100mal leichter als ent-
sprechendes Kupferkabel und eine Verstärkung des Lichtsignals muß in ihm nur etwa alle
30 km erfolgen.
Im Gegensatz zum Kupferkabel, wo eine entsprechende Signalverstärkung bereits nach ca 2
km erfolgen muß.
Zudem ist es vollständig sicher gegen elektrische oder magnetische Stör- felder. Ein
"Abhören" der Leitung ist aufgrund der nur extrem geringen Durchdringung der
den Kern umhüllenden Schicht durch die Lichtsignale und der Empfindlichkeit der
verwendeten Materialien nicht möglich.
Es ist also mit großer Sicherheit das Übertragungsmedium der Zukunft.
Glasfaserkabel ist 3-schichtig aufgebaut und besteht aus einem inneren dünnen Glasstrang,
dem Kern (engl. core), einer diesen Kern umhüllenden zweiten dickeren Glasschicht, dem
Glasmantel (engl. cladding) und einer schützenden Kunststoffaußenhülle.
Glasfasern sind so aufgebaut, daß der Kern gegenüber der Hülle eine höhere
physikalische Dichte aufweist, das heißt der Mantel hat ein niedrig- eres
Lichtbrechungsverhältnis.
Sendet man nun durch den Kern einen Lichtimpuls, bricht sich der Licht- strahl nach den
Gesetzen der Optik an der Übergangsstelle vom dichten zum weniger dichten Material, wird
reflektiert und setzt sich fort.
Weicht der Lichtstrahl beispielsweise bei Richtungsänderungen des Kabels von seiner
Mittelachse ab, so trifft er auf die Außenfläche des Kerns, wird von dort reflektiert
und setzt seinen Weg fort.
Aufgrund der Tatsache, daß der Lichtstrahl mit dem gleichen Winkel reflektiert wird, mit
dem er auf die Außenfläche trifft, kann jede Richtungsänderung mitgemacht werden.
Drahtlose Netze
Neben der herkömmlichen Datenübertragung via Kabel gewinnt die draht- lose
Datenübertragung mehr und mehr an Bedeutung. Hier vor alle die
- Übertragung von Daten mittels Infrarotlicht, was neben
den Vorteilen der kabelfreien Verbindung und der leichten
Einbindung von Arbeitsstationen in bestehende Netze
allerdings den Nachteil hat, daß zwischen der Empfangs- und
der Sendestation freie Sicht sein muß, das heißt es darf sich
zwischen ihnen keine Wand, Baum oder ähnliches befinden.
weitaus praxisgerechter und mittlerweite auch schon recht verbreitet ist daneben die
- Funkübertragung, die die vorhandenen Netze der Telekom
(C und D1- Netz) und privater Ánbieter (D2 und E-Netz) nutzt
und im sogenannten Erdfunkverkehr zur Übertragung Satelli-
ten mit einbezieht. Auf diese Weise sind die Überbrückung
größerer Entfernungen und beachtliche Übertragungsraten
möglich, immerhin bis zu 19200 Baud bei der erdgebunde-
nen, und bis zu 2Gbit/s bei der Übertragung via Satellit.