Kam drát nemůže

Celosvětovým trendem současnosti v oblasti výpočetní techniky je propojování počítačů do sítí. I v těch nejmenších firmách dochází k propojování počítačů do lokálních sítí (LAN) a ty se pak setkávají v celosvětové síti Internet.
Tento článek vyšel v časopise Computer 18/00 dne 21. září 2000

Aleš Kostrhoun: Celosvětovým trendem současnosti v oblasti výpočetní techniky je propojování počítačů do sítí. I v těch nejmenších firmách dochází k propojování počítačů do lokálních sítí (LAN) a ty se pak setkávají v celosvětové síti Internet.

Ale ani jednotlivec, který ze své kapsy obětoval několik desítek tisíc korun na pořízení počítače domů (ať už pro práci či zábavu), nezůstává mimo oblast dění. Existuje mnoho profesí (např. v oblasti správy systémů nebo programování), kdy není nutné docházet do zaměstnání. Práci lze odvádět v domácím prostředí s počítačem propojeným s firemní sítí. Takto se zaměstnanci mohou navíc snadno dostat k Internetu.

Budoucnost je v sítích

Nejjednodušší, nejlevnější a tím pádem i nejrozšířenější metodou propojení počítačů do sítí LAN je spojení některým z běžných typů kabelů (prostě drátem). Mezi běžné typy kovové kabeláže patří koaxiální kabely a tzv. kroucená dvojlinka. V sítích propojených kabely lze v závislosti na typu kabelu a hardwaru dosáhnout přenosových rychlostí 10–100 Mb/s.

Propojení kovovými kabely však nachází uplatnění pouze v rámci jedné budovy a na krátké vzdálenosti (podle typu kabeláže, maximálně však do 170 m bez dalších aktivních prvků). Jak ovšem vyřešit propojení počítačů do sítě, pokud firma sídlí např. v památkově chráněné budově a operace – jako je prorážení stropů či nosných zdí – nepřicházejí v úvahu? Jak spojit počítače nebo dvě sítě v různých budovách? Přijatelné řešení je dvojí. Buďto vést kabel vzduchem, nebo využít některého typu bezdrátového spojení.

Vzduchem jako pták (na ptáky jsme krátký)

Jako možnou, ale nevhodnou alternativu propojení dvou sítí v různých budovách na větší vzdálenost, lze využít vedení kabelu vzduchem. Existuje však málo pro a mnoho proti. Na kovový kabel vedený vzduchem působí mnoho rušivých vlivů, lze jej využít pouze na krátké vzdálenosti (řádově desítky metrů) a navíc je třeba pro jeho instalaci získat povolení patřičného úřadu.

Vhodnější alternativou je optický kabel vedený vzduchem, u něhož sice odpadají některé rušivé vlivy, ale stále zůstává nutnost získání povolení pro instalaci kabelu. Oba základní typy kabeláže je samozřejmě možné vést pod zemí, ovšem náklady na takovou instalaci a peripetie se získáváním mnoha nutných povolení od této varianty spolehlivě odrazují.

Tady orel, tady orel

Rádiová pojítka nacházejí uplatnění ve dvou základních oblastech. Jedná se o bezdrátové propojení počítačů do sítě LAN (typicky v rámci jedné budovy) nebo o propojení dvou sítí fungujících v různých budovách. Zařízení pracuje ve veřejném pásmu 2,4 GHz. Dosahované přenosové rychlosti se běžně pohybují v rozmezí 2–10 Mb/s. Maximální vzdálenosti pro spojení jsou řádově ve stovkách metrů, existují však zařízení pracující na vzdálenosti i desítek kilometrů.

Pro spojení počítačů uvnitř budov se používá technologie jednoho či více přístupových bodů s nesměrovanou anténou (nutný předpoklad pro rádiové spojení v budovách). Jednotlivé počítače připojované k síti jsou vybaveny speciální kartou pro příjem a vysílání signálu. Karty jsou vyráběny pro rozhraní ISA, PCI nebo PCMCIA. Jeden přístupový bod pokrývá signálem plochu až 40 000 m2. Typickým řešením je však pokrytí mnohem menší plochy, řádově do 2 500 m2. Maximální dosah lze zvětšit použitím více (kaskády) přístupových bodů.

Pro spojení mezi budovami platí obdobné parametry. Většinou se však využívá, na rozdíl od spojení v budovách, směrových antén. Lze ovšem vytvořit i pouhé propojení dvou nebo několika málo počítačů do sítě typu peer-to-peer. Tímto způsobem si zámožnější „pařani“ snadno mohou spojit svůj počítač s kolegou, třeba na druhém břehu řeky, a po takto vytvořené „minisíti“ společně hrát počítačové hry. Náklady na připojení jednoho účastníka k takové „minisíti“ se pak pohybují kolem 25 000 Kč (speciální karta do počítače + externí směrová anténa). Podmínkou je však zajištění přímé viditelnosti mezi jednotlivými počítači ve vzniklé síti. Obecně se ceny zařízení sloužících jako přístupové body pohybují nad hranicí sta tisíc korun, karty do jednotlivých počítačů lze koupit za několik desítek tisíc korun.

Uvařím tě mikrovlnou

Mikrovlnná pojítka tvoří střední třídu mezi laserovými a radiovými pojítky, a to ve všech směrech. Spojení pracuje s využitím směrových antén na frekvenci 10,3–10,6 GHz, nebo na frekvenci 23–38 GHz. V případě použití mikrovlnné technologie je však nutná přímá viditelnost mezi přípojnými body. Dosažitelná přenosová rychlost se pohybuje v rozmezí 8–100 Mb/s. Maximální vzdálenost přípojných bodů je až několik desítek kilometrů.

Zařízení je složeno ze tří částí. Mikrovlnná jednotka zajišťuje vysílání a příjem vysokofrekvenčního signálu. Komunikační jednotka slouží k převodu dat na signál, který je koaxiálním kabelem přenášen do mikrovlnné jednotky a obráceně. Poslední součástí je anténní systém. Výhodou mikrovlnného spojení je vysoká odolnost vůči rušivým vlivům, čehož je dosaženo vysokofrekvenční povahou přenosu. Mikrovlnná pojítka nacházejí uplatnění při propojování sítí v různých budovách na větší vzdálenosti a s vyšší přenosovou rychlostí, než rádiovými pojítky. Cena zařízení se pohybuje řádově ve stovkách tisíců korun.

Propálím tě laserem!

Spojení laserovým paprskem je nejrychlejší, ale zároveň i nejdražší způsob propojení počítačových sítí. Základní a nutnou podmínkou je přímá viditelnost mezi oběma koncovými body (pojítky). Laserový paprsek je vyzařován diodami LED nebo speciálními laserovými diodami LD. Operační vlnová délka laserového paprsku se pohybuje kolem 800 nanometrů, tedy v blízkosti infračervené oblasti elektromagnetického spektra. Maximální dosažitelná vzdálenost pro komunikaci laserovým paprskem je 8 kilometrů a přenosové rychlosti se běžně pohybují v rozmezí 10–155 Mb/s, špičková zařízení však dosahují přenosových rychlostí až 622 Mb/s.

Spolehlivost provozu laserových pojítek je bohužel ovlivněna mnoha aspekty. Především se jedná o vliv počasí. Např. vydatný déšť nebo husté sněžení nepříznivě působí na kvalitu přenosu dat. Obdobné problémy způsobuje hustá mlha či smog. Také sluneční záření, přestože je zařízení vybaveno filtry, může za určitých okolností způsobit poruchy přenosu dat na lince. Laserová pojítka by proto neměla být při instalaci striktně orientována ve směru východ – západ. Za nepříznivý jev lze považovat scintilaci ovzduší, česky řečeno mihotání a chvění vzduchu za horkých letních dnů. Laserový paprsek může být za určitých okolností vyzařován i přes skleněnou překážku (pojítko lze tedy instalovat i uvnitř budov). Sklo však musí být čiré, nesmí se jednat o tzv. kouřové sklo a nesmí obsahovat žádné antireflexní vrstvy absorbující infračervené záření. Je také nutné zachovat určitý maximální úhel mezi laserovým paprskem a okenním sklem. Při průchodu paprsku skleněnou překážkou je třeba počítat s přibližně 5% ztrátou výkonu.

Jak již bylo řečeno, náklady na zřízení laserového spojení jsou vysoké. Ceny se pohybují řádově ve statisících až milionech korun.

Kovová kabeláž
+ nejlevnější možný způsob propojení sítí mezi budovami
- možnost zasažení kabelu bleskem
- nepříznivý vliv různých napěťových potenciálů na obou koncích vedení
- možnost využití jen na krátké vzdálenosti
- nutnost získání povolení příslušného úřadu pro instalaci kabelu

Optický kabel
+ i když je dražší než kovová kabeláž, je levnější než bezdrátové spojení
+ oproti kovové kabeláži nepůsobí vlivy blesku ani rozdílu potenciálů
+ možnost propojení na vyšší vzdálenosti a vyšší rychlostí než kovovými kabely
- pro menší sítě vyšší pořizovací náklady, u rozsáhlých sítí se rozdíly smazávají
- nutnost získání povolení příslušného úřadu pro instalaci kabelu

Rádiová pojítka
+ provoz ve volném, veřejném pásmu
+ zajištění přenositelnosti počítačů zapojených do sítě
+ mezi počítačem a přístupovým bodem nemusí být zajištěna přímá viditelnost
- vyšší cena oproti kovovému propojení počítačů do sítě

Mikrovlnná pojítka
+ odolnost vůči vlivům počasí a rušivým jevům
+ relativně vysoká přenosová rychlost
+ vysoká maximální dosahovaná vzdálenost připojení
- nutnost zajištění přímé viditelnosti mezi přípojnými body
- relativně vysoká cena zařízení

Laserová pojítka
+ jsou dosahovány vysoké přenosové rychlosti
+ pro instalaci zařízení není třeba žádat o povolení
+ nemožnost krádeže přenášených dat (došlo by k přerušení paprsku)
- nutnost přímé viditelnosti mezi pojítky
- vysoká cena laserových pojítek
- mnoho nepříznivých vlivů působících na kvalitu přenosu

Poskytovatelé bezdrátového připojení

ALCOMA www.alcoma.cz
ASM www.asm.cz
CBL Communication by light - EAST www.cbl.cz
Coprosys www.coprosys.cz/microlan
Dm servis Brno, divize Engineering www.dmservis.cz
DRT Engineering www.drt-net.cz
EMWAC Group www.emwacgroup.cz
GESTO Computers www.gesto.cz
Miracle Network www.miracle.cz
Mopos www.mopos.cz
S-COMP Centre Praha www.scomp.cz
Tele2 www.tele2.cz

Právě vyšlo
nové číslo
časopisu Computer.
Diskuze (1) Další článek: CoCreate s další verzí ME10

Témata článku: Internet, Programování, Smog, Různé typy, Vysoká rychlost, Kabeláž, Maximální cena, Bezdrátový spoj, DM, Přímá viditelnost, Maximální rychlost, Propojené zařízení, Budova, Speciální karta, Propojení, Drát, Maximální vzdálenost, Speciální laser, Miracle, Rušivý vliv, NEM, Speciální anténa, Nepříznivý vliv, Záření, Engineering


Určitě si přečtěte

Pojďme programovat elektroniku: České chytré zásuvky Netio pro kutily i firmy

Pojďme programovat elektroniku: České chytré zásuvky Netio pro kutily i firmy

** Wi-Fi zásuvky nevyrábí pouze Čína ** Vyzkoušeli jsme českou Netio PowerCable ** Je přímo určená pro vývojáře, má totiž jednoduché JSON API

Jakub Čížek | 43

Hesla jsou zlo. Hackeři napáchali tolik škody právě proto, že vůbec existují

Hesla jsou zlo. Hackeři napáchali tolik škody právě proto, že vůbec existují

** Nikdo si je nepamatuje ** Žádné není zcela bezpečné ** Nejlepší by bylo je prostě zrušit

Jakub Čížek | 59

Google dosáhl revolučního milníku v kvantové nadvládě. IBM ale nesouhlasí

Google dosáhl revolučního milníku v kvantové nadvládě. IBM ale nesouhlasí

** Google představil nový kvantový čip s 53 qubity ** Oznámil, že díky němu lidstvo poprvé dosáhlo kvantové nadvlády ** IBM toto tvrzení zlehčuje

Karel Javůrek | 15

Windows 10 podle našich čtenářů: Poslali jste nám skoro 300 nápadů, jak je vylepšit

Windows 10 podle našich čtenářů: Poslali jste nám skoro 300 nápadů, jak je vylepšit

** Microsoft aktualizuje Windows 10 dvakrát ročně ** Jenže praktických novinek už není tolik jako dříve ** Poslali jste nám skoro 300 tipů, co by se měly Desítky ještě naučit

Jakub Čížek | 139

Už desítky let se pokoušíme odposlouchávat mozek. Rusům se podařil kousek, ze kterého vám spadne brada

Už desítky let se pokoušíme odposlouchávat mozek. Rusům se podařil kousek, ze kterého vám spadne brada

** K odposlechu mozků používáme EEG ** To má ale žalostné informační rozlišení ** Rusům pomohla počítačová neuronová síť

Jakub Čížek | 28

Google Coral: Raspberry Pi s čipem, který zpracuje 4 biliony operací za sekundu

Google Coral: Raspberry Pi s čipem, který zpracuje 4 biliony operací za sekundu

** Je to velké jako Raspberry Pi ** Ale je to až o několik řádů rychlejší ** Dorazil nám exotický Google Coral s akcelerátorem Edge TPU

Jakub Čížek | 18


Aktuální číslo časopisu Computer

Megatest 20 procesorů

Srovnání 15 True Wireless sluchátek

Vyplatí se tisknout fotografie doma?

Vybíráme nejlepší základní desky