Практическая работа №4

Цель работы:

Закрепить теоретические знания о физических средах передачи данных, приобрести практические навыки работы с кабельными системами, научиться выбирать оптимальную среду передачи в зависимости от требований сети.

Задачи работы:

  1. Изучить характеристики основных типов физических сред передачи данных (витая пара, коаксиальный кабель, оптоволокно, беспроводные среды).
  2. Научиться визуально идентифицировать типы кабелей и разъёмов.
  3. Сформировать умения обоснованного выбора физической среды для конкретных сетевых задач.

📚 КРАТКИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

Физическая среда передачи данных — это материальный носитель, обеспечивающий передачу сигналов между сетевыми устройствами.
Основные типы сред:

Тип среды

Преимущества

Недостатки

Типичное применение

Витая пара (UTP/STP)

Низкая стоимость, простота монтажа, гибкость

Ограниченная дальность (до 100 м), чувствительность к помехам

Локальные сети (LAN), офисы, дома

Коаксиальный кабель

Хорошая помехозащищённость, большая дальность чем у витой пары

Громоздкий, сложный монтаж, высокая стоимость

Кабельное ТВ, старые сети, видеонаблюдение

Оптоволокно

Высокая пропускная способность, большая дальность (до 100 км), невосприимчивость к электромагнитным помехам

Высокая стоимость, хрупкость, сложный монтаж

Магистральные каналы, ЦОД, межздальные соединения

Беспроводная среда

Мобильность, отсутствие кабельной инфраструктуры, быстрый развёртывание

Зависимость от помех и препятствий, ограниченная пропускная способность, вопросы безопасности

Мобильные устройства, труднодоступные места, временные сети

Стандарты обжима витой пары (RJ-45):

  • T568A: Бело-зелёный, зелёный, бело-оранжевый, синий, бело-синий, оранжевый, бело-коричневый, коричневый
  • T568B: Бело-оранжевый, оранжевый, бело-зелёный, синий, бело-синий, зелёный, бело-коричневый, коричневый
📌 Прямой кабель (оба конца по одному стандарту) — для соединения разнотипных устройств (ПК ↔ коммутатор).
📌 Кроссовер-кабель (концы по разным стандартам) — для соединения однотипных устройств (ПК ↔ ПК, коммутатор ↔ коммутатор).


Задание 1. Сравнительный анализ сред передачи 

Заполните сравнительную таблицу, используя справочные материалы:
Параметр
Витая пара (Cat.6)
Оптоволокно (многомодовое)
Беспроводная (Wi-Fi 6)
Макс. пропускная способность
Макс. дальность без повторителей
Устойчивость к электромагнитным помехам
Сложность монтажа
Относительная стоимость (1 м)
Типичные сферы применения

Задание 2. Выбор среды для практической задачи 

Ситуация: Необходимо организовать сетевое соединение между двумя зданиями университета, расстояние между которыми составляет 450 метров. Требования:
  • Пропускная способность не менее 1 Гбит/с
  • Надёжность и защита от внешних помех
  • Бюджет проекта ограничен
  1. Проанализируйте возможные варианты (витая пара + повторители, оптоволокно, радиоканал).
  2. Обоснуйте выбор оптимальной среды передачи.
  3. Предложите краткую схему реализации (тип кабеля, оборудование, примерная стоимость).
Ваш ответ:


Задание 3. Практическое моделирование выбора среды

Ситуация 1: Необходимо соединить два здания на расстоянии 300 м в условиях промышленной зоны с высоким уровнем электромагнитных помех.
Ситуация 2: Построение локальной сети в офисе на 50 рабочих мест (расстояние до коммутатора ≤ 80 м).
Ситуация 3: Организация магистрального канала между городами (расстояние 50 км).
Для каждой ситуации:
  • Обоснуйте выбор типа физической среды.
  • Укажите необходимую категорию/тип кабеля.
  • Рассчитайте примерную стоимость решения (по справочным данным).

Задание 4. Исследование конструктивных особенностей кабелей

  1. Визуально изучите предоставленные образцы кабелей.
  2. Заполните таблицу:
Тип кабеля
Количество жил/волокон
Тип экрана
Диаметр
Гибкость
Область применения
Витая пара UTP Cat.6
Витая пара FTP Cat.6a
Коаксиальный RG-6
Оптоволокно многомод
Оптоволокно одномод


❓ КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

  1. В чём принципиальное отличие экранированной (STP) и неэкранированной (UTP) витой пары? Когда целесообразно применять STP?
  2. Почему оптоволоконный кабель не подвержен электромагнитным помехам?
  3. Что такое «затухание сигнала» и как оно зависит от типа среды и длины кабеля?
  4. Почему стандарты T568A и T568B используют разную цветовую схему? Можно ли смешивать их в одной сети?
  5. Какие преимущества и риски несёт использование беспроводных сред в корпоративной сети?

 

Требования к отчёту

Отчёт должен содержать:
  1. Титульный лист (тема, ФИО, группа, дата).
  2. Решение заданий работы.
  3. Ответы на контрольные вопросы.
  4. Выводы: какие знания и навыки получены, трудности при выполнении, рекомендации по выбору сред передачи.