Zaloguj się
Wszystkie
15 stycznia 2026
31
Aby zrozumieć działanie sieci Ethernet, na której opiera się współczesny Internet, należy poznać dokładnie jej podstawy. Zacznijmy więc od kabla.
Co w kablu piszczy?
Sieć Ethernet (obecnie najszerzej stosowana w wersji II, zdefiniowanej w normie IEEE802.3) wykorzystuje medium transportowe w postaci szynowej, do którego mogą być przyłączane 2 lub więcej urządzenia. Medium tym może być kabel koncentryczny, światłowód lub para skręconych przewodów. W zależności od parametrów nośnika i urządzeń do niego przyłączonych możliwe do uzyskania szybkości zazwyczaj zawierają się w przedziale 10 Mbd...1 Gbd. W większości obecnie użytkowanych komputerów klasy PC wykorzystuje się karty sieciowe systemu 100BaseT, działające na 2 parach skręconych przewodów. Standard ten umożliwia pracę także z mniejszą szybkością – 10 Mbd (10BaseT), po wykonaniu procesu negocjacji sesji. W przypadku wielodostępu do sieci konieczne jest rozstrzyganie konfliktów, które występują podczas próby jednoczesnego nadawania przez więcej niż jedno urządzenie. Nad prawidłowym przebiegiem tego procesu czuwa technologia CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access/Collision Detect), zaimplementowana w strukturze kontrolera sieci.
W kablu sieciowym, łączącym ze sobą urządzenia sieci Ethernet, przemieszczają się ramki komunikacyjne, których celem jest prawidłowe dotarcie do odbiorcy. W treści ramki jest „zaszyty” także adres nadawcy tak, aby wiedzieć kto wyemitował daną serię danych. O spójności danych wewnątrz ramki świadczy suma kontrolna, dołączana na końcu całego ciągu bitów. Ramki sieci Ethernet mają ściśle określony rozmiar – nawet jeśli nie niosą odpowiedniej ilości danych, i tak są rozszerzane do minimum 64 bajtów. Powyższa ramka uzupełniana jest na początku sekwencją startową (preamble), w celu zsynchronizowania ze sobą nadawcy i odbiorcy.
Kabel łączący dwie końcówki standardu 10/100BaseT może być zgodny lub krzyżowy, w zależności od typu urządzeń, jakie są nim sprzęgnięte. Sposób jego wykonania jest zasadniczo ściśle określony (EIA568A/B), chociażby ze względu na łatwość identyfikacji jego typu na podstawie kolorów przewodów. Szczegółom wykonania i testowania takich kabli poświęcony był artykuł w EP12/2003.
W typowym kablu sieciowym UTP do transmisji wykorzystywane są tylko 2 z 4 istniejących par przewodów sygnałowych. Pozostałe przewody pozostają niepodłączone. Można je więc użyć do zasilania urządzenia, które komunikuje się przez sieć. Ale należy to zrobić prawidłowo! Nowo przyjęta norma IEEE802.3af Power Over Ethernet (PoE) specyfikuje, które z przewodów RJ45 mogą być używane do przesyłania zasilania i jak należy to zrobić. Zazwyczaj na ten cel przeznacza się wolne linie 4-5 i 7-8, chociaż można także użyć linii sygnałowych 1-2 i 3-6, które typowo są przyłączone do wejść różnicowych transformatora. Zasilane urządzenie (PD) powinno umieć poinformować zasilacz (PSE), że jest zgodne z normą i gotowe do odebrania energii. W skrócie proces ten przebiega następująco (po włożeniu wtyczki RJ45 do gniazda):
- PD przyłącza minimalne obciążenie w postaci rezystora 25 kΩ,
- PSE sprawdza obecność tego rezystora i steruje napięcie 48 V,
- PD uaktywnia przetwornicę DC/DC i odbiera nie więcej niż 13 W mocy.
Opcjonalnie może być także wykonany wybór klasy, do której należy PD. Pozwala to elastycznie dystrybuować moc w ilości zgłaszanej przez zasilane urządzenie. PD musi cały czas pobierać minimalny prąd obciążenia, inaczej PSE odłączy źródło napięcia 48 V i zacznie od nowa testować obecność rezystora 25 kΩ. Stosowanie przetwornicy DC/DC jest konieczne celem zapewnienia izolacji galwanicznej między PD a PSE.
Facebook
Twitter
Linkedin
Kup teraz
