Gliederung. Topologien Medien Strukturierte Verkabelung Verkabelungsysteme Ordnung Grundzüge der Datenkommunikation Verkabelung: LAN-Typus 2
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- Bella Acker
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1 Praxis der Datenkommunikation Verkabelung Teil 1: Grundlagen und LAN-Typus P. Holleczek RRZE
2 Gliederung Topologien Medien Strukturierte Verkabelung Verkabelungsysteme Ordnung Grundzüge der Datenkommunikation Verkabelung: LAN-Typus 2
3 Topologien Bus Ring Stern Grundzüge der Datenkommunikation Verkabelung: LAN-Typus 3
4 Topologien Bus + kurze Kabelwege (bei klassischen Bürogebäuden) - speziell (nur für 10M-Koax-Ethernet) - aufwendige Fehlersuche - nicht für große Entfernungen Grundzüge der Datenkommunikation Verkabelung: LAN-Typus 4
5 Topologien Ring + implizite Redundanz - speziell (für Token-Ring, FDDI) - lange Kabelwege (länger als Bus) - Signal läuft durch alle Komponenten Grundzüge der Datenkommunikation Verkabelung: LAN-Typus 5
6 Topologien Stern + Standard + flexibel + gutes 'soft fail + gute Datensicherheit + gute Problemeingrenzung - aufwendig - viel viel Kabel im Zentrum Grundzüge der Datenkommunikation Verkabelung: LAN-Typus 6
7 Medien Koax Twisted Pair Glasfaser Grundzüge der Datenkommunikation Verkabelung: LAN-Typus 7
8 Medien Koax (= Bus-Topologie) Dilktik Dielektrikum Innenleiter Außenleiter + sehr gute Abschirmung gegen elektromagnetische Felder + preiswert + einfach zu montieren - Aufwendige Fehlersuche - Ethernet: t bei Standardisierungen di i nicht mehr berücksichtigt t - Ethernet: Bandbreite max. 10 Mbps - Ethernet: unflexibel, Biegeradius Grundzüge der Datenkommunikation Verkabelung: LAN-Typus 8
9 Medien Twisted Pair ( TP ) für Stern(Ring)-Topologie + gute Abschirmung gegen elektromagnetische Felder + Basis für höhere Geschwindigkeiten - aufwendige Installation Grundzüge der Datenkommunikation Verkabelung: LAN-Typus 9
10 Medien Twisted Pair S-UTP UTP S-STP STP / \ 4-Dr 8-Dr Beispiel: Kerpen Grundzüge der Datenkommunikation Verkabelung: LAN-Typus 10
11 Medien Glasfaser ( LWL, F ) für Stern(Ring)-Topologie + Potentialtrennung + keine elektromagnetische Beeinflussung + hohe Bandbreite, auch bei großen Längen + geringe Dämpfung + zukunftssicher - passive, insbesondere aktive Komponenten [unverändert] teuer Grundzüge der Datenkommunikation Verkabelung: LAN-Typus 11
12 Medien Fasertypen (Struktur) Stufenindex-Faser Kern/Mantel mit unterschiedlicher Brechzahl n1 > n2 Brechung/Totalreflektion abhängig von Einfallswinkel Leckverluste bei Brechung Gradienten-Faser Kern/Mantel mit fließendem Brechzahl- Übergang Beugung gegen Leckverluste Grundsätzliches Problem Signal-Dispersion Ursache: Laufzeitunterschied Impulse werden länger und schwerer interpretierbar Übertragungsrate sinkt Beugung Grundzüge der Datenkommunikation Verkabelung: LAN-Typus 12
13 Medien Fasertypen (Dimensionierung) [ Moden ~ Wellenlängenbereiche] Multimode ( MM MM ): Kern µm großer Wellenlängenbereich billig große Winkel Singlemode ( SM ): Kern 2-10 µm kleiner Wellenlängenbereich teuer flache Winkel Grundzüge der Datenkommunikation Verkabelung: LAN-Typus 13
14 Medien Fasertypen (Struktur & Dimensionierung) Typische Kombination Gradientenfaser Multimode billig, Leckschutz durch fließende Brechzahl Dispersion kritisch, hohe Dämpfung geringe Übertragungsqualität Stufenindex Monomode teuer, Leckschutz durch flache Winkel Dispersion begrenzt, geringe Dämpfung hohe Übertragungsqualität Grundzüge der Datenkommunikation Verkabelung: LAN-Typus 14
15 Medien Glasfaser/Lichtquellen LED Laser preiswert ungefährlich geringe Leistung teuer gefährlich hohe Leistung primärer Einsatz Multimodefaser Singlemodefaser Grundzüge der Datenkommunikation Verkabelung: LAN-Typus 15
16 Medien Wellenlängen-Multiplexing ( WDM ) Faser: kostbares Gut? Verlegung im Außenbereich teuer zb Stadtbereich ER bis Eur 250 / m Mehrfach-Nutzung? verschiedene Datenströme auf verschiedene Farben (Wellenlängen) verteilt Vervielfachung der Übertragungskapazität x8, x48, x96... ern LWL-Fas Datenströme Farben Farben verlegte LWL-Faser LWL-Fase ern Transponder (optisch/optischer Umsetzer) Grundzüge der Datenkommunikation Verkabelung: LAN-Typus 16
17 Medien Frequenzen / Optische Fenster Licht Frequenz Sprache Musik Hörfunk Fernsehen Richtfunk Optische Nachrichtentechnik Röntgengstrahlung Kosmische Strahlung Wll Wellenlängelä 300km 300m 300mm 300um 300nm 300pm 0,3pm Licht 3. Fenster 2. Fenster 1. Fenster IR UV 1550nm 1300nm 850nm 760nm 400nm Monomode Multimode Grundzüge der Datenkommunikation Verkabelung: LAN-Typus 17
18 Medien Vergleich Bandbr (Mbit/s) Reichw (km) Koax 10 < 0.2 bis 0.5 UTP 10 / 100 ca. 0.1 S-STP 10 / 100 ca * < 0.1 *) 8 Adern Multimode 10 <2 100 < 0.4 bis <02bis Monomode abh. von Laser < ? Grundzüge der Datenkommunikation Verkabelung: LAN-Typus 18
19 Strukturierte Verkabelung Bereiche Medien & Bereiche Musterhäuser Übergang Außen/Innen-Welt Grundzüge der Datenkommunikation Verkabelung: LAN-Typus 19
20 Strukturierte Verkabelung Bereiche Grundzüge der Datenkommunikation Verkabelung: LAN-Typus 20
21 Strukturierte Verkabelung Medium Bereich Glasfaser ( Fiber ) X X X X? Draht ( Twisted Pair ) X X (X) Koax-Basisb ( Thin Wire ) (X) X X Koax-Basisb ( Thick Wire ) X X (X) Grundzüge der Datenkommunikation Verkabelung: LAN-Typus 21
22 Strukturierte Verkabelung ISO IEC TP TP EV Multimode Mono-/Multimode HV im Campus (Primärbereich): Gradienten- und Monomode-Faser in der Vertikalen (Sekundärbereich): Gradientenfaser und TP auf der Etage (Tertiärbereich): 4x2xS-STP mit modularem System, max. 90 m, Streitfrage LWL! Grundzüge der Datenkommunikation Verkabelung: LAN-Typus 22
23 Strukturierte Verkabelung TP - Musterhaus typ 200m Grundzüge der Datenkommunikation Verkabelung: LAN-Typus 23
24 Strukturierte Verkabelung LWL-Musterhaus typ 200m Grundzüge der Datenkommunikation Verkabelung: LAN-Typus 24
25 Strukturierte Verkabelung (LWL-)Innen- und Außenkabel Außenkabel: Feuchtigkeits-, Nageschutz / Beanspruchung Innenkabel: nicht brennbar => Übergang g Außen / Innen - Bereich nötig Kabel verbinden LWL: Spleißen (TP: Box ) Grundzüge der Datenkommunikation Verkabelung: LAN-Typus 25
26 Verkabelungssysteme Verteilerschrank TP-Verkabelungssystem LWL-Verkabelungsystem Grundzüge der Datenkommunikation Verkabelung: LAN-Typus 26
27 Verkabelungssysteme Schrankaufbau (alt) RANGIERFELD FÜR CU-LEITUNG LAMPE LÜFTER BRAND- MELDER AKTIVE KOMPONENTEN Monitor MONITOR Tastatur SCHUBLADEN RANGIERFELD FÜR GLASFASER TELEFON STECKDOSENLEISTE (min 12x) Telefon USV UTERBRECHUNGSFREIE STROMVERSORGUNG Server Grundzüge der Datenkommunikation Verkabelung: LAN-Typus 27
28 Verkabelungssysteme Schrankaufbau (neu) Achtung: Schranktiefe Netz-Schränke weniger tief als Server-Schränke Server passen oft nicht in Netz-Schränke Grundzüge der Datenkommunikation Verkabelung: LAN-Typus 28
29 TP-Verkabelungssysteme vom Draht zum Kabel Kategorien Kabel Cat Grenzfrequenz (MHz) Übertragungsrate (Mbit/s) typisch 8 Adern für ein Kabel eigentlich unkritisch Grundzüge der Datenkommunikation Verkabelung: LAN-Typus 29
30 TP-Verkabelungssysteme Stecker Serielle Übertragung Je eine Ader (= Paar) für Signal- und Masse Je ein Paar für jede Richtung Mindestens => 4 Adern Pinbelegung RJ45 gewisse Symmetrie Paar Pin Ethernet Paar 3 = Tx (Transmit) Paar 2 = Rx (Receive) Grundzüge der Datenkommunikation Verkabelung: LAN-Typus 30
31 TP-Verkabelungssysteme Kabel-Charakteristik normales (1:1) Kabel Verbindet Endgerät mit Netz (Patchfeld, Switch) E N Farbe Stecker und Kabel: grau Kreuzkabel Verbindet Endgerät mit Endgerät E E Farbe: Stecker rot (Achtung!) Kabel grau Grundzüge der Datenkommunikation Verkabelung: LAN-Typus 31
32 TP-Verkabelungssysteme Kabel-Verwendung Daten Farbe Stecker und Kabel: grau Telefon Farbe Stecker und Kabel: grün PoE Farbe Stecker und Kabel: rot (Achtung!) Grundzüge der Datenkommunikation Verkabelung: LAN-Typus 32
33 TP-Verkabelungssysteme Stecker und Kabel sind nicht alles Modulares Stecker-System wg Flexibilität beliebige Anschlüsse Wirtschaftlichkeit verschiedene Anwendungen je Kabel (Datennetz, Telefon) Komponenten Rahmen ( Patchfeld ) Einsätze Buchsen Beispiel nicht repräsentativ Grundzüge der Datenkommunikation Verkabelung: LAN-Typus 33
34 TP-Verkabelungssysteme In der FAU verwendete TP-Patchfelder Reichle & De-Massari StarSystem (Kategorie 6) AMP ACO 100-System (Kategrie 5) Grundzüge der Datenkommunikation Verkabelung: LAN-Typus 34
35 LWL-Verkabelungssysteme Bauarten LWL-Steckkontakte Verschluß Schraub - Bajonett - Klinke - Grenzfläche/Schliff orthogonal geneigt Steckzyklen Einfügedämpfung 0,1-0,4 db Grundzüge der Datenkommunikation Verkabelung: LAN-Typus 35
36 LWL-Verkabelungssysteme Beispiel LWL-Steckkontakt ST-Stecker Einfügedämpfung: 0,15 0,2 db Steckzyklen: Fasertypen: Multimode, Monomode Grundzüge der Datenkommunikation Verkabelung: LAN-Typus 36
37 Ordnung Beschriftung Dokumentation Praktisch Grundzüge der Datenkommunikation Verkabelung: LAN-Typus 37
38 Ordnung Beschriftung TP-Patchfeld Das Patchfeld wird in Zeilen und Spalten aufgeteilt. Die Zeilen werden fortlaufend von oben nach unten mit arabischen Ziffern, die Spalten mit Kleinbuchstaben in alphabetischer Reihenfolge von links nach rechts gekennzeichnet. Deshalb ist es sinnvoll, das Patchfeld von oben her aufzubauen, um eine spätere Erweiterung zu erleichtern. Spalte Zeile Grundzüge der Datenkommunikation Verkabelung: LAN-Typus 38
39 Ordnung Beschriftung TP-Anschlussdose Die Beschriftung der TP-Anschlussdose ergibt sich aus der Beschriftung des Endpunktes im Verteilerschrank und der Bezeichnung des Verteilerschrankes. Schrank Zeile C 10 a b Spalte Grundzüge der Datenkommunikation Verkabelung: LAN-Typus 39
40 Ordnung Beschriftung LWL-Patchfeld für Bei Glasfaser-Spleißboxen sind die Fasern paarweise mit der Verteilerbezeichnung des entfernten Endpunktes zu beschriften (unbeschaltete Glasfasern sind freizuhalten) und zusätzlich innerhalb dieses Bereichs fortlaufend zu numerieren. Bei Glasfaser- Patchfeldern ist das erste Faserpaar oberhalb mit der Verteilerbezeichnung des entfernten Endpunktes zu beschriften und die Fasern innerhalb dieses Bereiches fortlaufend zu numerieren Grundzüge der Datenkommunikation Verkabelung: LAN-Typus 40
41 Ordnung Dokumentation (Klassisch) Grundzüge der Datenkommunikation Verkabelung: LAN-Typus 41
42 Ordnung Dokumentation (Übersicht) Grundzüge der Datenkommunikation Verkabelung: LAN-Typus 42
43 Ordnung Dokumentation (Campus) Grundzüge der Datenkommunikation Verkabelung: LAN-Typus 43
44 Ordnung Dokumentation (Schrank) Grundzüge der Datenkommunikation Verkabelung: LAN-Typus 44
45 Ordnung Dokumentation (Schrank) Grundzüge der Datenkommunikation Verkabelung: LAN-Typus 45
46 Ordnung Praktisch Grundzüge der Datenkommunikation Verkabelung: LAN-Typus 46
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