Sieťové konektory
Siete s metalickou kabelážou (krútená dvojlinka – Twisted Pair) sú dnes založené na technológii Ethernet a môžu byť určené ako pre telekomunikačné siete (napríklad LAN), tak pre dátové siete (Storage, SAN). V bežnej praxi nezáleží na prevádzkovanej rýchlosti Ethernetu ani kategórii kabeláže, vždy sa používa konektor 8P8C ľudovo označovaný ako RJ45.
Keď použijeme optickú kabeláž (optické vlákna – Optical Fiber), tak môžeme identicky použiť technológiu Ethernet a vytvoriť siete LAN aj SAN. Alebo môžeme použiť špeciálnu technológiu Fibre Channel, ktorá je určená pre dátové siete SAN . V oboch prípadoch opäť nezáleží, či sú optické vlákna Single mode (jednovidové) alebo Multi mode (viacvidové), ich triedy a prevádzkovanej rýchlosti. Dnes sa najviac používa konektor LC, ja som sa v praxi stretol ešte so starším konektorom SC a to je všetko.
Metalické konektory
Keď sa pozrieme na počítačovej siete s metalickou kabelážou, tak ide v súčasnosti vždy o krútenú dvojlinku (Twisted Pair) a využíva sa Ethernet over Twisted Pair. Používaný kábel obsahuje štyri páry vodičov (wire), ktoré sú po celej dĺžke pravidelným spôsobom skrútené. Kábel môže byť netienený alebo rôznym spôsobom tienený.
Konektor 8P8C – RJ45
Vo všetkých týchto prípadoch (tienená aj netienená krútená dvojlinka) sa využíva konektor 8P8C, ktorý sa bežne označuje ako RJ45. 8P8C je modulárny konektor, označenie znamená 8 position 8 contact (8 pozícií 8 vodičov), teda, že konektor má 8 pozícií a všetky sú osadené vodičom (môžu byť varianty, kde sú niektoré pozície neosadené). Konektor je opísaný v štandarde ANSI / TIA-1096-A a ISO-8877.
Modulárny konektor bol navrhnutý už v sedemdesiatych rokoch a používal sa pre telefóniu. Bol využívaný v štandardizovanom Registration Interface System, kde sa používa označenie Registered Jack (RJ). Táto špecifikácia definuje zapojenie vodičov, ale nie geometriu konektora. V telefónii bol najrozšírenejší RJ11, kde sa využíval konektor 6P2C. Pretože RJ45 využíval ako prvý konektor 8P8C, tak sa vžilo toto označenie aj pre konektor. A zostalo tak, aj keď sa začal používať v Ethernetových sieťach, kde nemá nič spoločné so štandardom RJ45. Ja zostanem naďalej tiež v používaní označenia RJ45 pre konektor 8P8C.
Konektor môže byť zástrčka (plug), ktorá ukončuje kábel, označuje sa ako samec (male), alebo zásuvka (socket alebo jack) na pevnom umiestnení na povrchu (na stene, paneli, zariadenie), označuje sa ako samica (female).
Zapojenie vodičov u konektoru RJ45
Pre Ethernet je zapojenie vodičov, z kábla s krútenou dvojlinkou, na modulárny konektor popísané v TIA/EIA-568 (spolu s definíciou kabeláže). Káble sa predtým zapojili v dvoch variantách:
- krížený kábel (crossover cable) – na koncoch má prehodené zapojenie a používal sa pre priame prepojenie počítačov (aby sa vysielanie dostalo na príjem a naopak), dnes už je (od používania 1000Base-T) na všetkých sieťových kartách a zariadeniach podpora Auto MDI-X , kedy dôjde automaticky k rekonfigurácii vysielania a príjmu, takže nie je potreba krížený kábel
- priamy kábel (patch cable alebo straight through) – má oba konce zapojené identicky, slúži na prepojenie zariadení rôznych typov (napríklad pripojenie počítača k prepínaču)
Zapojenie káblov je popísané v TIA/EIA-568 a sú tu dve možné varianty T568A a T568B . Môže sa zdať, že je jedno, ako sa kábel zapojí, ak je to na oboch stranách rovnako. Ale pri vyšších rýchlostiach správne zapojenie minimalizuje rušenie.
Pripevnenie konektora na kábel (so správnym zapojením vodičov) sa označuje ako krimpovanie . Používame kabeláž určitej kategórie (ako Cat 5e, Cat 6), buď netienenú alebo tienenú (pripájame i uzemnenie). Tomu by mali zodpovedať aj všetky pasívne prvky (ako sú konektory, keystony – zásuvky, patch panely). Platí klasické pravidlo, že najslabší článok systému určuje kvalitu celého systému. Ako sme si popísali minule, tak káble sú buď typu drôt alebo lanko/licna a tomu tiež musí zodpovedať konektor, aby šiel správne nakrimpovať.
Optické konektory
Počítačové siete s optickou kabelážou (kde budeme používať optické konektory) využívajú kábel s jedným optickým vláknom, v praxi sa väčšinou použijú dva káble v páre ako duplex (po jednom sa vysiela a po druhom prijíma). Používa sa Ethernet over Optical Fiber alebo Fibre Channel .
U optických sietí je situácia zložitejšia, než u metalických, kde sa na krútenej dvojlinke používa stále rovnaký konektor. U optiky sa v minulosti objavilo veľké množstvo rôznych konektorov (mnohé z nich boli používané iba zriedka), ale najviac sa používajú dva konektory SC a LC . Stretnúť sa môžeme ešte s konektorom ST (Straight Tip), MTRJ (Mechanical Transfer Registered Jack) alebo novým MPO (Multi-Fiber Push On) pre Ribbon káble, ale tieto tu nebudeme popisovať.
Optické konektory zaisťujú mechanické spojenie a zarovnanie jadra vlákien, aby svetlo mohlo prechádzať. Väčšinou konektory využívajú pružinu, takže sa plochy vlákien pritlačia tesne k sebe, aby medzi nimi nebola vzduchová medzera, čo by spôsobovalo straty. Pripevňovanie konektora na optické vlákno je tiež oveľa náročnejšia procedúra a u optiky sa oveľa viac prejavujú straty a rieši sa útlm a odraz.
Pozn .: Pre spojenie optických vlákien sa tiež používa zváranie alebo mechanické spájanie (Splicing). Ide o trvalé spojenie, ktoré má lepšie vlastnosti ako použitie konektorov (nižšie straty).
Časti optického konektora
Optický konektor sa všeobecne skladá z niekoľkých častí:
- ferrula – dosadacia plocha konektora, ochranný krúžok, je vyrobená z keramiky, kovu alebo vysoko kvalitného plastu, uprostred je otvor kam sa vloží samotné optické vlákno, koniec vlákna končí s koncom ferrule a leští sa do hladka
- telo konektora – plastová alebo kovová konštrukcia okolo ferrule, spevňuje napojenie na optické vlákno
- kryt konektora – spojené s telom konektora, drží konektor na mieste pri spojení s iným zariadením (zasunutie do zásuvky), obsahuje spojovací mechanizmus
Ferulla v konektore môže mať niekoľko tvarov či spôsobov brúsenia:
- Flat PC – Flat Physical Contact – rovné brúsenie, straty 0,3 dB, odrazivosť minimálne -30 dB
- PC – Physical Contact – ľahko zakrivené brúsenie, takže sa konektormi dotýkajú iba v centre, straty 0,3 dB, odrazivosť minimálne -40 dB
- APC – Angled Physical Contact – šikmé brúsenie pod uhlom 8 stupňov, odrazivosť minimálne -60 dB
Pozn .: V transceiver sa vždy používa PC, takže nemôžeme napriamo zapojiť APC konektor, ale musíme využiť kábel, ktorý má na jednej strane APC a na druhej PC.
Zástrčka, zásuvka, patch kabel
Optický konektor pre optické vlákno je zástrčka (plug), teda ukončenie optického kábla. Pre spojenie dvoch optických vlákien môžeme použiť optickú spojku (mating sleeve). Zásuvka (socket alebo jack) sa používa tam, kam pripájame optický kábel. Buď môže ísť o rozvody štruktúrovanej kabeláže, a teda patch panel (optická vaňa). Alebo o pripojenie do nejakého zariadenia (ako sieťová karta servera, port prepínača), tam sa vo väčšine prípadov nepoužíva priamo optický port, ale šachta pre určitý typ transceivera (ktorý ešte len má zásuvku daného typu).
Optické prepojovacie káble (patch káble) môžu mať na každej strane iný typ konektora. Každý konektor je vybavený určitým typom spojovacieho mechanizmu, ako je skrutkovanie, bayonet a najčastejšie zacvaknutie (snap).
Optické konektory často používajú určitú farbu pre určenie vlákna a Ferulle:
- béžová (Beige) či šedá (Grey) – najčastejšie konektor, multimode fiber, Ferrula PC
- modrá (Blue) – singlemode fiber, Ferrula PC
- zelená (Green) – Ferrula APC
Konektor SC – Subscriber Connector
Tiež sa označuje ako Standard Connector alebo Square Connector . Veľkosť Ferrule je 2,5 mm. Používa sa na transceiver GBIC, XENPAK, X2, CFP, CPAK. Pred rokmi značne populárny konektor pre gigabitové aj 10 gigabitové rýchlosti.
Konektor LC – Lucent Connector
Momentálne asi najpoužívanejší typ konektora, označuje sa tiež Little Connector. Ide o zmenšenú verziu SC konektora, Ferrula má priemer 1,25 mm. U duplexného kábla je kryt konektora spojený pre obe vlákna, takže sa zapája naraz. Používa sa na transceiver SFP, SFP +, XFP, QSFP +, takže pre všetky aktuálne rýchlosti Ethernetu aj Fibre Channel.
Transceivery (prevodníky)
Termín Transceiver vznikol zložením slov Transmitter (vysielač) a Receiver (prijímač). V dnešnej dobe sa jedná o kompaktné moduly, ktoré slúžia k prevodu signálov (medzi základnou doskou sieťového zariadenia a sieťovým káblom). Sú napájané zo zariadenia, môžeme ich za behu pripájať a odpájať, používajú sa pre telekomunikačné i dátové siete. Existuje rad výrobcom špecifikovaných (Multi-Source Agreement – MSA) typov transceiverov, kedy sa dnes prevažne používajú SFP , SFP + a QSFP +.
Princíp a výhoda transceiverov je v tom, že v zariadení (prepínač, smerovač, sieťová karta, a pod.) sa nachádza iba šachta (socket) pre určitý typ transceivera. Tie sa vyrábajú s rôznym konektorom (napríklad metalický RJ45 alebo optický LC), rôznym štandardom určujúcim rýchlosť (napríklad 1000Base-T Ethernet, 10GBase-SR Ethernet, 8G Fibre Channel) a rôznym princípom vysielania a príjmu(výkon, metalika, optické vlákna Single mode alebo Multi mode, rôzna vlnová dĺžka, Short Range či Long Range, FC Longwave alebo Shortwave, apod). Vďaka tomu môžeme napríklad do prepínača pripájať na jednotlivé porty rôzne typy médií. Znižuje sa cena základného systému (ale celková cena narastá, pretože väčšina typov transceiverov nie je lacná, ale môžeme využiť Twinax káble) a získava sa flexibilita.
Pozn .: V praxi býva problém, že výrobcovia oficiálne podporujú iba svoje vlastné Transceivery, aj keď iné často fungujú, tak sa môžu objaviť problémy.