Jak funguje optický internet. Co je to optické vlákno? — Jak se připojit k internetu z optických vláken. Montáž zařízení v bytě

💖 Líbí se vám? Sdílejte odkaz se svými přáteli

V současné době je optický kabel nejrychlejším způsobem připojení k internetu na světě. Vysoká rychlost sítě je zajištěna přenosem dat pomocí světla. Ve skutečnosti se kabel skládá z mnoha jednotlivých drátů, kterými procházejí světelné impulsy. Takové kabely jsou schopny současného přenosu dat z několika objektů bez ztráty informací nebo rychlosti. S využitím této funkce poskytovatelé často spojují kabelovou televizi, telefonování a internetové služby v jednom kabelu, což může výrazně snížit náklady. Optické vlákno je technologie budoucnosti.

V tomto článku se podíváme na to, kolik stojí instalace optických vláken do soukromého domu a jak to udělat.

Výhody vláknové optiky

  • trvanlivost;
  • vysoká propustnost;
  • zabezpečení, tento typ komunikace umožňuje rychle identifikovat rušení třetích stran;
  • všestrannost.

Optická vlákna Rostelecom do soukromého domu - jak se připojit?

Dříve byl tento typ komunikace k dispozici pouze v bytě, ale nyní je možné instalovat optický kabel do soukromého domu. Podobné služby poskytuje Rostelecom. Chcete-li tuto službu aktivovat, jednoduše zanechte žádost v kanceláři společnosti nebo na webu rostelecom.ru.

Optická vlákna Rostelecom do soukromého domu - stručný návod, jak se připojit:

  1. Přejděte na web společnosti rostelecom.ru.
  2. Vyberte svůj region.
  3. Přejděte do sekce „Pro sebe“.
  4. Přejděte na kartu „Internet“.
  5. Vyberte tarif a klikněte na tlačítko připojit.
  6. Vyplňte formulář a klikněte na „Objednat“.

Pokud nemáte přístup k internetu, můžete osobně navštívit kancelář společnosti a probrat veškeré problémy s odborníkem.

Kolik stojí instalace optických vláken Rostelecom do soukromého domu?

Při připojení vašeho domova na optické vlákno v soukromém sektoru bude cena stanovena v závislosti na typu linky, metráži a tarifu. V současné době je připojení provedeno pouze za 99 rublů měsíčně.

K dispozici jsou také následující základní tarifní plány:

  1. 200 Mbit/s za 890 rublů.
  2. 100 Mbit/s za 690 rublů.
  3. 80 Mbit/s za 590 rublů.
  4. 45 Mbit/s za 480 rublů.

Shrnutí

Podle uživatelských recenzí je optická vlákna vynikajícím způsobem připojení k internetu, protože dokáže zajistit stabilní vysoké rychlosti připojení. Vyzkoušeno osobně, z vlastní zkušenosti. Nyní víte, jak nainstalovat vláknovou optiku do soukromého domu a můžete to udělat za nejlepší ceny.

Obchodní dům OPTEN, jako hlavní partner mnoha tuzemských i zahraničních firem, nabízí k dodání veškerý sortiment zboží pro výstavbu a provoz optických komunikačních linek. Zejména optický kříž pro montáž do racku http://td.opten.spb.ru/komm-cross/komm/krossi-sto, nezbytný pro fungování sítí z optických vláken.

  • Překlad

Články o poslechu optických vláken jsou poměrně vzácné kvůli specifické povaze tohoto typu komunikace. Vzhledem k tomu, že náklady na vybavení a náklady na organizaci komunikačních kanálů založených na optických vláknech zlevňují, jsou již dlouho používány v komerční praxi. IT odborníci zodpovědní za otázky zabezpečení komunikací by si měli být vědomi hlavních zdrojů hrozeb a protiopatření. Tento článek je překladem vědecké práce publikované ve sborníku z konference HONET (High Capacity Optical Networks and Enabling Technologies) v roce 2012. Na internetu se nám podařilo najít fulltextový autorský preprint z podzimu 2011, který sice obsahuje některé chyby (autoři nejsou původními rodilými mluvčími angličtiny), nicméně poměrně dobře popisuje existující problémy.

Skryté připojení k optickým vláknům: metody a opatření

M. Zafar Iqbal, Habib Fathalla, Nezih Belhadj

M.Z IQBAL, H FATHALLAH, N BELHADJ. 2011. Odpichování optických vláken: Metody a preventivní opatření. High Capacity Optical Networks and Enabling Technologies (HONET).

anotace

Komunikace z optických vláken není zdaleka tak bezpečná, jak se běžně věří. Existuje řada známých technik používaných k extrahování nebo vkládání informací do optického kanálu a zamezení detekce spojení. V minulosti bylo hlášeno několik incidentů, u kterých bylo obtížné odhalit úspěšná připojení. Tento článek zkoumá řadu známých metod pro připojení k optickému vláknu, poskytuje simulační zprávu o optických charakteristikách vlákna, ke kterému je připojení provedeno metodou ohýbání, a také poskytuje důkaz koncepce ve formě fyzického experimentu . Dále jsou zde uvedeny diagramy různých scénářů, kdy útočník s potřebnými zdroji a využívající stávající technologie může ohrozit zabezpečení optického komunikačního kanálu. Jsou diskutovány způsoby, jak zabránit připojení k optickým vláknům nebo minimalizovat důsledky úniku informací přenášených komunikačním kanálem.

Tento článek je založen na práci podporované Královským letectvem Království Saúdské Arábie.

M. Zafar Iqbal pracuje v Prince Sultan Advanced Technology Research Institute ( [e-mail chráněný])
Habib Fathallah - docent (asistent) na King Saud University ( [e-mail chráněný])
Nezih Belhadj je postdoktorandský výzkumník na Laval University ( [e-mail chráněný])

I. ÚVOD

Na rozdíl od obecného vnímání není optická vlákna v podstatě chráněna před připojením třetích stran a odposloucháváním. V současné době je obrovské množství kritických a citlivých informací přenášeno optickými komunikačními kanály a existuje riziko, že se mohou dostat do rukou určitých osob, které mají potřebné zdroje a vybavení.

Odpichování vláken je proces, při kterém je bezpečnost optického kanálu ohrožena vkládáním nebo extrakcí světelných informací. Připojení optických vláken může být rušivé nebo nerušivé. První metoda vyžaduje odříznutí vlákna a jeho připojení k zprostředkujícímu zařízení pro zachycení informací, zatímco při použití druhého způsobu se spojení vytvoří bez přerušení datového toku nebo přerušení služby. Tento článek bude věnován neintruzivním technologiím.

V současné době bylo hlášeno pouze několik zdokumentovaných případů připojení optických vláken. Je to způsobeno velkými obtížemi při hledání místa připojení, přičemž samotné připojení je vcelku jednoduché. Zde je seznam hlavních incidentů:

  • 2000, Na letišti Frankfurt v Německu je objeveno spojení na tři hlavní linky společnosti Deutsche Telekom.
  • V roce 2003 je na optické síti Verizone objeveno odposlouchávací zařízení.
  • 2005, ponorka US Navy USS Jimmy Carter je upravena tak, aby umožňovala neoprávněné připojení k podmořským kabelům. Samostatný příspěvek na náboji - Ponorka USS Jimmy Carter, její speciální úkoly a podvodní optické kabely).
V následujících částech poskytneme stručný přehled neoprávněných způsobů připojení. Poté uvedeme číselnou reprezentaci ztráty signálu při ohýbání vlákna a následně zprávu o fyzické ukázce prototypu zařízení pro spojování vláken vyvinutého v naší laboratoři. Zde vysvětlíme konstrukci prototypu, použité vybavení a software. Probereme také možné scénáře připojení v reálných podmínkách a probereme, jaké zdroje jsou potřeba k dosažení těchto cílů. V důsledku toho navrhneme několik technik ochrany optických kanálů proti spojení.

II. METODY SPOJOVÁNÍ VLÁKEN

A. Ohýbání vláken
Při tomto způsobu připojení je kabel rozebrán až k vláknu. Tato metoda je založena na principu šíření světla vláknem pomocí totálního vnitřního odrazu. K dosažení této metody musí být úhel dopadu světla na přechodu mezi samotným jádrem vlákna a jeho pláštěm větší než kritický úhel úplného vnitřního odrazu.

Jinak bude část světla vyzařována skrz plášť jádra. Hodnota kritického úhlu je funkcí indexů odrazu jádra a jeho pláště a je reprezentována následujícím výrazem:

θ c = cos -1 (μ plášť / μ jádro) a μ plášť< μ core ;

Zde je θ c kritický úhel, μ plášť je index lomu pláště, μ jádro je index lomu jádra

Když se vlákno ohne, ohne se tak, že úhel odrazu bude menší než kritický a světlo začne pronikat skrz plášť

Samozřejmě mohou existovat dva typy záhybů:

1) Mikroohýbání
Působení vnější síly má za následek ostré, ale mikroskopické zakřivení povrchu, což má za následek axiální posuny o několik mikronů a prostorový posun vlnové délky o několik milimetrů (obr. 1). Světlo proniká defektem a může být použito k zachycení informací.

Obrázek 1. Mikroohýbání

2) Makro ohyb
Pro každý typ vlákna existuje minimální přijatelný poloměr ohybu. Tuto vlastnost lze také použít k získání informací. Je-li vlákno ohnuto na menším poloměru, je možný přenos světla (obr. 2), dostatečný pro získání informace. Typicky je minimální poloměr ohybu jednovidového vlákna 6,5-7,5 cm, s výjimkou vlákna speciálního typu. Multimode vlákno lze ohnout až na 3,8 cm.


Obrázek 2. Macrobending

B. Optické dělení
Optické vlákno je vloženo do rozbočovače, který odvádí část optického signálu. Tato metoda je rušivá, protože vyžaduje přeříznutí vlákna, které spustí alarm. Tento typ připojení však může fungovat nepozorovaně po celá léta.
C. Použití nehomogenních vln (Evanescent Coupling)
Tato metoda se používá k zachycení signálu ze zdrojového vlákna do cílového vlákna pečlivým leštěním obložení na povrch jádra a následným zarovnáním. To umožňuje, aby část signálu pronikla do druhého vlákna. Tato metoda je obtížně realizovatelná v polních podmínkách.
D. V drážka řez
V-zářez je speciální vybrání v plášti vlákna v blízkosti jádra, vytvořené tak, že úhel mezi světlem šířícím se ve vláknu a projekcí V-zářezu je větší než kritický úhel. To způsobí totální vnitřní odraz, při kterém část světla unikne z hlavního vlákna přes plášť a V-zářez.
E. Rozptyl
Na jádru vlákna je vytvořena Braggova mřížka, s jejíž pomocí se část signálu odráží od vlákna. Toho je dosaženo superpozicí a interferencí UV paprsků produkovaných UV-buzeným laserem.

III. MODELOVÁNÍ

A. Metodologie
K přesnému odhadu ztráty ohybem vlákna SMF-28 se používá plnovektorový frekvenční řešič Maxwell, založený na metodě konečných prvků vysokého řádu a umožňující přizpůsobení okrajových podmínek - roztažitelná dokonale přizpůsobená vrstva. Jsou získány vektorové výpočty konstant šíření a elektrických polí vidů v zakřivených vlnovodech. Ztráta ohybem se vypočítá na základě imaginární části konstanty šíření základního módu. Celkové ztráty se získají sečtením ztrát ortogonálního a základního módu. Výsledky získané touto metodou jsou poměrně přesné a byly testovány v.
B. Simulační data.
U vlákna SMF-28 je poloměr jádra a index lomu.
rc = 4,15 μm anc = 1,4493
Ve skořápce jsou si rovny:
rcl = 62,25 μm a ncl =1,444.
Index lomu vzduchu je 1.
C. Výpočet ztráty výkonu.
Poloměr ohybu ρ je brán podél osy x, režim je polarizován podél osy y a šíření je podél osy z, jak je znázorněno na obrázku 3.


Obrázek 3

Obrázek 4 ukazuje číselnou ztrátu ohybu jako funkci poloměru ohybu metr dlouhého vlákna. Je sledována logaritmická závislost ztrát vzhledem k poloměru ohybu. Pro malé poloměry ohybu (ρ< 10 mm), потери превышают 40 dB/м. При обычных радиусах изгиба (ρ >15 mm) jsou ztráty menší než 1 dB/m


Obrázek 4. Numerický odhad ztráty ohybem jako funkce poloměru ohybu

IV. EXPERIMENT S PŘIPOJENÍM K VLÁKNOVÉ OPTICE

A. Pořadí akcí při připojení k optickým vláknům.
Úplnou operaci poslechu lze implementovat pomocí následujících kroků:
  1. Příjem optického signálu z vlákna
  2. Detekce signálu.
  3. Detekce přenosového mechanismu (dekódování protokolu)
  4. Softwarové zpracování detekce rámců/paketů a extrahování potřebných dat z nich.

Experiment zahrnoval přenos digitálního video signálu přes optický Ethernet z jednoho počítače do druhého. Spojovací vlákno bylo staženo až k jeho plášti a umístěno do optické spojky, kde je vlákno ohnuto, což způsobuje, že vydává určité světlo, čímž je porušen princip totálního vnitřního odrazu. Toto zařízení směruje zachycené světlo do jednosměrného ethernetového převodníku. Následně se zpracují ethernetové rámce a z nich se na třetím PC rekonstruuje video stream. Pro streamování a přehrávání byl použit VLC player. K zachycení paketů byl použit analyzátor protokolu WireShark a k rekonstrukci videa ze zachycených paketů byl použit software Chaosreader.

B. Postup
Software a hardware jsou propojeny jako na obrázku 5. Rozdělené vlákno prochází ze zdroje videa do přijímače přes spojovací svorku. Svorka odvádí část světla a vstupuje do jednosměrného media konvertoru, který čte ethernetové rámce, které jsou pak přenášeny do třetího počítače se systémem WireShark. Analyzátor protokolu převádí ethernetové rámce a získává informace, jako jsou zdrojové a cílové adresy MAC. Zpracovává také obsah rámců a extrahuje z nich IP pakety. Informace získané z paketů zahrnují IP adresy, zprávy signalizačního protokolu a režijní bity.


Obrázek 5. Experimentální schéma připojení k vláknu metodou ohýbání

Takto shromážděné pakety jsou uloženy ve formátu souboru pcap (packet capture). Soubor je poté zpracován softwarem Chaosreader, který rekonstruuje původní soubory a vytvoří index rekonstruovaných souborů. Abychom našli naše zachycené video, podíváme se do adresáře a hledáme velké soubory *.DAT. Tento soubor se poté otevře v přehrávači VLC a zobrazí zachycenou část toku videa.

C. Možné úkony při odposlechu
Kromě přehrávání videa lze zde popsaný experimentální systém použít k provádění různých úkolů zachycování informací, jako jsou informace o IP útoku, krádež hesla, odposlouchávání konverzací VoIP a rekonstrukce e-mailů pomocí bezplatného, ​​komerčního nebo podomácku vyrobeného softwaru.

V. DALŠÍ SCÉNÁŘE PŘIPOJENÍ.

Zde popsaný experiment byl proveden pomocí ethernetových komponent z důvodu jejich větší dostupnosti. Některé možné scénáře ze skutečného života však mohou vypadat takto:


Obrázek 6 Scénář připojení se vzdáleným zpracováním.

A.Připojení k datové síti
.

Cenné informace lze získat z datových sítí, jako jsou SDH a ​​SONET – dva hlavní standardy pro přenos dat po optických vláknech po páteřních spojích a sítích metra.

Informace z vysokorychlostních sítí se obtížně ukládají a zpracovávají, ale na trhu jsou k dispozici špičkové analyzátory protokolu SDH, které lze použít k získání nízkoúrovňových hrubých signálů, což částečně zjednodušuje možné potíže spojené s rychlostmi přenosu dat. Taková zařízení lze později upravit tak, aby přijímala různé typy provozu procházející sítí. Můžete například načíst ethernetový proud, který je přidružen k nějakému kontejnerovému streamu VC4.

Spojení se vzdáleným zpracováním
Existují dva důležité podněty k zapojení se do vzdáleného zpracování:
  • Při připojení k dálkovým vysokorychlostním (několik Gbit/s) komunikačním kanálům se role úložiště stává extrémně důležitou. Zachycené pakety zaplní disk extrémně rychle.
  • Najímání síťových expertů pro práci v terénu může být poměrně nákladné. Je pohodlnější organizovat jejich práci ve vzdáleném zpracovatelském centru, kde je jakékoli potřebné vybavení, které je obtížné provést v terénu.

Pomocí své fantazie snadno dokončíte všechny potřebné scénáře pro práci se vzdálenými daty. Například:

1) Použití bezdrátového internetu. Při použití Wi-Fi může být odposlouchávací počítač v jiné místnosti nebo dodávce, mimo budovu, kde se provádí připojení. Expert může pracovat v relativním bezpečí s možností přístupu ke všem zdrojům.
2) Použití mikrofrekvenčního nebo satelitního kanálu. Náš experimentální návrh byl upraven a provoz Ethernetu byl přesměrován na směrovaný satelitní kanál (obr. 6).
3) Vkládání signálu Pomocí výše popsané metody rozptylu je teoreticky možné vytvořit zařízení, které má schopnost přenášet signál do vlákna prostřednictvím modifikované technologie optického spojování.
Mohou být vyvinuty technologie, které zasahují do vlákna, aniž by došlo k přerušení spojení nebo dokonce k zavedení škodlivých informací.

VI. OCHRANA SPOJENÍ.

Existují tři hlavní kategorie metod, jak zabránit nebo minimalizovat dopad vnějších spojení:
A. Dohled a monitorování kabelů.
1. Monitorování signálů v blízkosti vlákna.
Výroba optického vlákna s přídavnými vlákny, přes které je přenášen speciální monitorovací signál. Použití této metody zvýší cenu kabelu, ale jakýkoli pokus o ohnutí kabelu způsobí ztrátu monitorovacího signálu a spustí alarm.
2) Elektrické vodiče
Další metodou je integrace elektrických vodičů do kabelu, a pokud dojde k porušení pláště kabelu, změní se kapacita mezi elektrickými vodiči a toho lze použít ke spuštění poplachu.
3) Monitorování napájení mod.
Tato technika je použitelná pro vícevidové vlákno, ve kterém je útlum funkcí režimu, ve kterém se světlo šíří. Připojení ovlivňuje určité mody, ale ovlivňuje i jiné mody. To vede k redistribuci energie z vodivých do nevodivých režimů, což mění poměr energie v jádru vlákna a jeho plášti. Změnu energie v režimech lze na přijímací straně detekovat odpovídajícím měřením, které bude informací pro rozhodnutí, zda je připojení ke kabelu či nikoliv.
4) Měření opticky významné mohutnosti
Ve vláknu lze monitorovat opticky významné úrovně výkonu. Pokud se liší od nastavené hodnoty, spustí se alarm. To však vyžaduje vhodné kódování signálu tak, aby byla ve vlákně přítomna konstantní úroveň signálu bez ohledu na přítomnost přenášené informace.
5) Optické reflektometry
Vzhledem k tomu, že připojení k vláknu odebírá část optického signálu, lze k lokalizaci připojení použít optické reflektometry. Pomocí nich lze nastavit vzdálenost podél trasy, při které je detekován pokles úrovně signálu (obr. 7)


Obrázek 7. Nalezení spojení na optické dráze pomocí optického reflektometru

6) Metody využívající pilotní tón:
Pilotní tóny se šíří po vláknu stejným způsobem jako komunikační data. Používají se k detekci přerušení přenosu. Pilotní tóny lze použít k detekci rušivých útoků, ale pokud nejsou ovlivněny frekvence nosných vln pilotních tónů, pak tato metoda není účinná při detekci tohoto typu útoku. Přítomnost spojení může být posuzována pouze podle významné degradace úrovně signálu pilotního tónu
B. Vysoce ohebné vlákno.
Tyto typy vláken, běžně označované jako nízkoztrátové vlákno s vysokým poloměrem ohybu, chrání datovou síť omezením vysokých ztrát, ke kterým dochází při propíchnutí nebo ohnutí vlákna. Navíc faktory jako tahání, kroucení a další fyzické manipulace s vláknem méně poškozují světelný tok. Existují také další typy vláken založené na různých výrobních technologiích.
C. Šifrování
Šifrování sice nijak nebrání připojení k vláknu, ale útočníkům se díky němu ukradené informace jen málo hodí. Šifrování je obvykle klasifikováno do úrovní 2 a 3.
1) Šifrování třetí úrovně
Příkladem šifrování třetí úrovně je protokol IPSec. Je implementován na straně uživatele, takže způsobuje určité zpoždění zpracování. Protokol je aktivován na začátku relace a celková implementace může být poměrně složitá, pokud je zapojeno velké množství síťových prvků. Vezměme si například vývoj multimediálních subsystémů. Během počátečního vývoje je komunikace mezi různými uzly a prvky nejistá. Mnohem později byl IPSec zabudován do původního návrhu, protože technologie nižší úrovně nenabízely vůbec žádné šifrování.
2) Šifrování druhé úrovně.
Šifrování druhé úrovně zbavuje prvky třetí úrovně jakékoli zátěže spojené s šifrováním informací. Jedním z možných zdrojů šifrování vrstvy 2 je optický CDMA, který je považován za relativně bezpečný. Tento předpoklad je založen hlavně na metodách dešifrování hrubou silou a vynechává pokročilejší metody. Pravděpodobnost úspěšného zachycení dat je funkcí několika parametrů, včetně poměru signálu k šumu a části dostupné kapacity systému. B uvádí, že rostoucí složitost kódu může zvýšit poměr signálu k šumu, který útočník potřebuje k prolomení kódování, jen o několik dB, zatímco zpracování méně než 100 bitů útočníkem může snížit poměr signálu k šumu o 12 dB. . Zejména přeskakování vlnových délek a distribuce času a použití O-CDMA obecně poskytují přiměřenou úroveň soukromí, ale velmi závisí na návrhu systému a parametrech implementace.
PODĚKOVÁNÍ
Autoři děkují Prince Sultan Research Institute for Advanced Technologies za poskytnutí zdrojů a provedení experimentální části práce.
VII. ZÁVĚR
Optická konektivita představuje velmi hmatatelnou hrozbu pro zájmy národní bezpečnosti, finanční instituce a osobní soukromí a svobody. Po připojení lze získané informace využít mnoha způsoby v závislosti na motivaci a technických možnostech útočníka. V této práci jsme představili koncept jako simulaci i jako fyzikální experiment využívající „ohnutého spojení“ a také jsme demonstrovali možnost různých scénářů, které jsou proveditelné pomocí dostupných technologií. Kromě příjmu informací z optického vlákna existuje řada technik, které umožňují vkládat do něj informace, jako je tomu v případě nehomogenní separace vlnových délek, a dosáhnout rušení nebo vstřikování nesprávné informace. Naprostá snadnost odposlechu vlákna vyžaduje určitá opatření, která jsou také popsána v tomto článku.
ODKAZY
  1. Sandra Kay Miller, „Hackování rychlostí světla“, Security Solutions Magazine, duben 2006
  2. Davis, USN, RADM John P. "USS Jimmy Carter (SSN-23): Rozšíření budoucích misí SSN." Undersea Waifare, podzim 1999 Vol.2, No. já
  3. Optical Illusion od: Sandra Kay Miller Zabezpečení informací Vydání: Listopad 2006.
  4. Zabezpečení optických sítí: Technická analýza mechanismů a metod odposlechu vláken pro detekci a prevenci, Keith Shaneman & Dr. Stuart Gray, IEEE Military Communications Conference 2004.
  5. R. Jedidi a R. Pierre, High-Order Finite-Element Methods for the Computation of Bending Loss in Optical Waveguides, LT, sv. 25, č. 9, str. 2618-30, září 2007.
  6. FTB-8140 Transport Blazer – 40143 Gigabitový testovací modul SONETISDH, EXFO
  7. "Design optických vláken pro bezpečný přenos odolný proti poklepání", patent USA č. 6801700 B2, říjen 5.2004.
  8. Všechny optické sítě (A ON), Národní komunikační systém, NCS TIB 00-7, srpen 2000
  9. DrakaElite, vlákno BendBright-Elite pro propojovací kabel, Draka Communications, červenec 2010
  10. W. Ford, Computer Communications Security, Upper Saddle River, NJ: Prentice-Hall, 1994.
  11. D. R. Stinson, "Cryptography", Boca Raton, FL: CRC, 1995.
  12. N. Ferguson a 8. Schneier, „Praktická kryptografie“, Indianapolis, IN: Wiley, 2003.

Mnoho uživatelů internetu používá k připojení k internetu optický kabel, ale téměř nikdo neví, co je to optické vlákno, co to je a jak přenáší informace?

Optické vlákno- Jedná se o nejrychlejší způsob přenosu dat přes internet na světě. Optický kabel má speciální strukturu: skládá se z malých tenkých drátků, které jsou od sebe odděleny speciálním povlakem. Každý drát přenáší světlo a světlo zase přenáší data přes síť. Takový kabel může současně přenášet data z internetového připojení, pevného telefonu a televize. V optických sítích proto uživatelé často kombinují všechny tři služby poskytovatele a připojují telefon, televizi, router a počítač ke stejnému optickému kabelu.

Připojení pomocí optických vláken se také nazývá komunikace pomocí optických vláken. Umožňuje přenos informací pomocí laserových paprsků, přičemž data lze snadno přenášet na stovky kilometrů. Kabelové komponenty, malá vlákna, mají velmi malý průměr – tisíciny palce. Optické paprsky uvnitř takových vláken přenášejí data, která procházejí křemíkovým jádrem každého vlákna.

Pomocí optického vlákna můžete zřídit připojení nejen ve velkém městě, ale i ve velkých zemích a také na kontinentech. Internetová komunikace mezi kontinenty Země probíhá díky obrovským kabelům z optických vláken položených podél dna oceánu.

Fiber Internet

Kabel umožňuje zřízení vysokorychlostního připojení k internetu, které je v moderním světě nezbytné. Drát z optických vláken je nejlepším způsobem přenosu a příjmu síťových dat.

Hlavní výhody:

  • Optické vlákno je odolný materiál, který má velmi vysokou propustnost. Právě tato vlastnost je zodpovědná za vysokou rychlost přenosu dat;
  • Zabezpečený přenos dat – použití optického vlákna umožňuje softwaru okamžitě detekovat neoprávněný přístup k síťovým datům. Pro útočníky je téměř nemožné získat přístup k informacím;
  • Vláknová optika má také vynikající úrovně proti rušení a dobrou redukci šumu;
  • Na rozdíl od koaxiálního kabelu má optické vlákno díky své speciální struktuře (obr. 2) několikanásobně vyšší rychlost přenosu dat, zejména audio a video souborů;
  • Připojení optického vlákna vám umožňuje uspořádat systém pro řadu dalších možností, například pro instalaci systému video dohledu nebo bezpečnostních zařízení.

Hlavní výhodou optického kabelu je to, že může poskytnout spojení mezi dvěma objekty, které jsou umístěny ve velké vzdálenosti od sebe. To je způsobeno skutečností, že kabel nemá žádná omezení na délku kanálů.

Jak se připojit k internetu přes optické vlákno?

Nejpopulárnější internet v Rusku, jehož síť je organizována pomocí optického vlákna, poskytuje Rostelecom. Podívejme se blíže na to, jak připojit internet a nakonfigurovat jeho provoz sami.

Nejprve se ujistěte, že máte doma vlákninu. Dále objednejte službu pro připojení k síti. Rostelecom vám musí poskytnout data, která zajistí připojení. Nyní musíte nakonfigurovat zařízení.

Následuj instrukce:

  • Poté, co zaměstnanci Rostelecomu rozloží optické vlákno a připojí základní pracovní zařízení pro práci v pasivních optických sítích (PON), musí být veškerá další konfigurace provedena samostatně;

Pamatovat si! Nejlepší je vést optický kabel v blízkosti zásuvky, ke které bude v budoucnu připojen napájecí zdroj (multiplexer) terminálu ONT.

  • Dále je třeba nainstalovat zásuvku a žlutý kabel, jak je znázorněno na obrázku níže;

  • Můžete mít svůj vlastní Wi-Fi router, nákup routeru Rostelecom není nutný. K wifi je připojen optický terminál, optický kabel a hlavní kabel, se kterým je router připojen do optické zásuvky. Detailní schéma připojení routeru k optické síti je znázorněno na obrázku;
  • Vyberte místo pro instalaci všech součástí, které má přístup k dostatečnému množství vzduchu a je dobře větrané. Sdělte instalačnímu technikovi předem, kam má instalovat síťové komponenty;

Terminál má speciální zásuvku, která slouží k připojení k počítači a k ​​připojení routeru k internetu. Terminál je také vybaven dvěma dalšími zásuvkami pro připojení analogového domácího telefonu a několik dalších zásuvek je potřeba pro připojení televize od Rostelecomu.

Po připojení všech součástí byste měli zkontrolovat připojení k internetu na vašem počítači:

  • Přihlaste se do příkazového řádku jako správce. Chcete-li to provést, klepněte pravým tlačítkem myši na ikonu Windows a vyberte požadovanou položku;

  • Zadejte příkazy netstat -e –s, poté ping host, poté tracert host a nakonec příkaz pathping host. V tomto případě je hostitelem adresa jakékoli webové stránky. Tím se zkontroluje připojení k internetu;
  • Nyní musíte zkontrolovat rychlost připojení. To lze provést pomocí jakékoli populární služby, například Speedtest.

Tematická videa:

V poslední době se mnoho lidí zajímá o optický internet. Většina lidí ví, že tato technologie zahrnuje poměrně vysokou rychlost. Není to tak dávno, co se takové rychlosti mnohým zdály fantastické, ačkoli technologie se začala vyvíjet téměř před stoletím – tedy ve třicátých letech minulého století. Proto stojí za zvážení, co je to optický internet a proč je taková technologie mimo konkurenci.

Trocha historie

První pokusy o přenos dat na dálku pomocí lehkých a průhledných materiálů byly provedeny již v roce 1934. Norman French navrhl převést hlasy na světelné signály, které by pak byly přenášeny po skleněných tyčích. O několik let později provedl fyzik ze Švýcarska Jean Daniel Colladon experiment s přenosem světla „parabolickým prouděním kapaliny“, tedy vodou. Optické vlákno ve své moderní podobě se objevilo v roce 1954. Autorství patří dvěma fyzikům z Anglie - Haroldu Hopkinsovi a Narinderovi Singhovi Kapanimu a také badateli z Holandska - Abrahamu Van Hielovi. Protože současně oznámili svůj vynález, začali být všichni tři považováni za zakladatele této technologie. A o dva roky později byl vynalezen název - optické vlákno.

Světelné ztráty prvního byly velmi velké. Na konci padesátých let je Lawrence Curtins dokázal snížit. A když byla v roce 1962 objevena laserová technologie, vláknová optika měla další šanci na existenci.

Zvláštnosti

Nyní se můžeme vrátit do moderní doby. V současné době se optický internet vyznačuje neuvěřitelně vysokou rychlostí přenosu dat. To není vůbec překvapivé. Nosičem informace je v tomto případě světlo a rychlost jeho pohybu je nejvyšší ve Vesmíru. Taková vlastnost se musela použít a také je. Ve zjednodušeném smyslu se to přenáší takto: pokud svítí kontrolka, pak je 1, a pokud ne, pak je 0. Internetový kabel z optických vláken přenáší střídání nul a jedniček takovou rychlostí, že je prostě nemožné vidět pouhým okem. Vysílač, který převádí elektrické signály na světlo, je zodpovědný za změnu pulzů. A na druhém konci kabelu je obvykle přijímač, který provádí inverzní konverzi.

Optický internet se vyznačuje obrovskou rychlostí, což je jeho hlavní přednost. Další výhodou je schopnost pracovat na velké vzdálenosti. protože internet je položen na dně oceánu, může se rozprostírat po celém kontinentu. Instalatéři, kteří to pokládají, to samozřejmě mají velmi těžké: instalují zesilovače signálu na spoje, které stojí několik setkrát více než samotný drát, ale pro technologii jako celek nelze takové investice nazvat příliš velkými.

Další vlastnosti

Tato metoda se používá i v jiných oblastech. Pomocí nejjemnější kabeláže je možné zajistit osvětlení při složitých operacích na lidském srdci nebo mozku. Oblibu si získávají i světelné systémy, založené na stejném optickém vláknu, jen místo informací přivádějí do domu sluneční světlo, které zachycují z ulice.

Kromě rychlosti a dlouhého dosahu přenosu informací má taková technologie ještě jednu výhodu – zachytit informace při jejím použití je téměř nemožné.

Optický internet: nevýhody

Existuje pouze jedna nevýhoda - zařízení a nástroje pro instalaci jsou příliš drahé. Samotný kabel není tak drahý ve srovnání s vysílači, přijímači a zesilovači signálu. Pájení vodičů se provádí pomocí speciálních invertorů, které mohou stát stejně jako velmi drahá auta.

Charakteristika

Optický internet se vyznačuje vysokou rychlostí, jak bylo popsáno výše. Pro domácí použití je jeho minimum 10 Mb/s. Fyzicky žádný domácí kabel není schopen takové rychlosti podporovat. Nejlepší je použít takové připojení, pokud máte domácí server nebo pokud nemáte jeden, ale několik počítačů, které neustále potřebují přístup k internetu. Chcete-li rozdělit optický kabel, musíte nainstalovat speciální router. Může být určen pro domácí použití nebo pro hlavní kanály. Optický internet bude fungovat se speciálními routery, které byly vyrobeny nejdříve v roce 2010. Jejich modelová řada je poměrně rozsáhlá, takže si můžete vybrat tu nejlepší volbu pro každého uživatele.

Optický internet (Rostelecom)

Rostelecom již několik let poskytuje občanům přístup k World Wide Web pomocí technologie ADSL, která zahrnuje přenos signálu přes běžnou telefonní linku. Nyní provozovatel začal aktivně zavádět zcela nové metody. V současné době se aktivně zavádí optický internet využívající technologii FTTB (fiber to the building). S jeho pomocí můžete výrazně zlepšit kvalitu služeb poskytovaných obyvatelstvu, spolehlivost připojení a jeho maximální rychlost, která může dosáhnout 100 megabitů za sekundu. Po kompletní modernizaci sítě bude moci každý obyvatel vybrané lokality využívat celou škálu služeb. Například bude možné sledovat digitální televizi, která kvalitou a možnostmi mnohonásobně předčí kabelovou a satelitní televizi. Takové řešení znamená vysokou kvalitu videa, obrazu a zvuku, stejně jako pohodlné interaktivní menu, snadné použití a další výhody.

závěry

V současné době je optický internet pokročilým řešením problému přenosu dat. Rychlostí jej dokážou překonat pouze kryptosítě, které jsou stále ve fázi návrhu, a zatím není nijak zvlášť jasné, kdy jejich vývoj začne. Proto stojí za to přemýšlet o tom, jak připojit optický internet.

Jednou z konečných fází instalace optické linky je zapojení a připojení příchozího optického kabelu přímo v místě určení: v serverové místnosti, datovém centru atd. K tomu se kabel zasune do optického křížení a vlákna se připojí ke konektorům. V této fázi se používá skupina, jako jsou optické komponenty - to jsou pigtaily a všechny druhy svorek. Jsou také kombinovány pod názvem pasivní zařízení z optických vláken.

Copánek- jedná se o kus optického kabelu zakončený konektorem pouze na jedné straně.

Patch kabel má konektory na obou koncích, typy konektorů se mohou lišit (propojovací kabel adaptéru) nebo být stejné (propojovací).

Optický adaptér- to je ve skutečnosti zásuvka, do které je zapojen pigtail nebo patch kabel.

Co je důležité zvážit?

Může se zdát, že ve fázi připojení konektoru k optickému adaptéru není nic složitého. Jak zapojit zástrčku do zásuvky. Nicméně ne.

Podívejme se alespoň z technologického hlediska. Co je sada - patchcord/pigtail + adaptér? Jedná se o spojení dvou optických vláken, jejichž tloušťka je přibližně stejná jako tloušťka lidského vlasu. V tomto případě posun připojení dokonce o 1 mikron způsobí ztrátu výkonu.

To znamená, že křížové spojení musí zajistit:

  • dokonale přesný kontakt jádra (vláknová optika);
  • ochrana tohoto ideálního kontaktu před vnějšími vlivy - posuny, vzhled vzduchové mezery atd.;
  • mechanická ochrana vláken s opakovaným připojováním a odpojováním;
  • mechanická ochrana kabelu v konektoru při ohýbání, tahání apod.

Zejména proto bylo vytvořeno tolik typů optických konektorů. Každý výrobce se snažil vytvořit ideální konektor speciálně pro své zařízení.

Ale to nejsou všechny obtíže

Aby bylo zajištěno přesné připojení, hroty optického konektoru nesmí mít praskliny(pokud prasklina protíná optické vlákno, je takový konektor vyměněn), nesmí být zaprášené nebo špinavé. I když jste se ho jen dotkli prstem, je nutné značku důkladně setřít alkoholovým tamponem. Každé smítko prachu, znečištění atd. - jedná se o zeslabení, útlum signálu, zpětné odrazy.

Optické konektory se proto pravidelně otírá lihem a zásuvky se ofukují stlačeným vzduchem nebo se čistí speciálními tyčinkami.

Obrázek vpravo ukazuje špičku konektoru po dotyku prstem. a po vyčištění.

Mechanická pevnost spojů je u každého typu konektoru zajištěna odlišně, ale v zásadě jde o:

  • obzvláště odolný materiál hrot konektoru - keramika, metalokeramika;
  • ochranné plastové a kovové krytky přes konektory;
  • západky a svorky pozice jak v optických adaptérech, tak v „zástrčkách“;
  • Kevlar a další výztužné závity pod pláštěm kabelové části vedoucí ke konektoru.

Typy optických patchcordů, pigtailů, adaptérů

Klasifikace optických pigtailů, propojovacích kabelů a adaptérů je obecně stejná a je založena na následujících parametrech:

  • standardní konektor;
  • druh broušení;
  • typ vlákna - multimode nebo single-mode;
  • typ konektorů - jednoduché nebo duplexní.

V důsledku různých kombinací všech těchto typů se získá obrovské množství modifikací konektorů a adaptérů. Na tomto obrázku není vše:

Co znamenají všechna tato písmena?

Pojďme vzít typické optické značení propojovacích kabelů. Např.

  • S.C. A L.C.- Toto jsou typy konektorů. Zde máme co do činění s propojovacím kabelem - adaptérem, protože existují dva různé typy konektorů;
  • UPC- druh broušení;
  • Multimode- typ vlákna, zde multimode vlákno, lze také označit zkratkou MM. Single-mode je označen jako SingleMode nebo SM;
  • Duplex- dva konektory v jednom pouzdře pro hustší uspořádání. Opačný případ je Simplex, jeden konektor.

Duplexní příklad:

Druhy leštění (broušení) konektorů optických vláken

Účelem broušení nebo leštění konektorů optických vláken je zajistit, aby jádra optických vláken byla v dokonalém kontaktu. Mezi jejich povrchy by neměl být vzduch, protože to zhoršuje kvalitu signálu.

V současné době se používají následující typy leštění: PC, SPC, UPC a APC.

PC- předchůdce všech ostatních typů leštění. Konektor zpracovaný metodou PC (včetně ručního) má zaoblený hrot.

Vezměte prosím na vědomí, že obrázek ukazuje, že spojování konektorů s plochým koncem je plné vytvoření vzduchové mezery. Zatímco zaoblené konce jsou spojeny pevněji.

Může být použit v sítích s krátkým dosahem, které vyžadují nízké rychlosti přenosu dat.

SPC- vylepšená verze PC, ale broušení se provádí pouze strojově.

UPC- téměř plochý (ale ne plochý) konektor, který je vyroben pomocí vysoce přesné povrchové úpravy. Poskytuje vynikající odrazivost (ve srovnání s PC a SPC), proto se aktivně používá ve vysokorychlostních optických sítích.

Konektory s tímto typem konektoru jsou nejčastěji modré.

APC- konektor zpracovaný podle zcela jiného principu: konce jsou zkoseny pod úhlem 8 stupňů. Toto leštění povrchu poskytuje nejlepší výsledky. Zpětné odrazy signálu opouštějí optické vlákno téměř okamžitě a díky tomu se snižují ztráty.

Leštěné konektory APC se používají v sítích s vysoké požadavky na kvalitu signálu: přenos hlasu, video dat. Jako příklad - kabelová televize.

Konektory s tímto typem konektoru jsou zelené.

Pozornost!

Zemnící konektory APC nevhodný na konektory s jiným leštěním (PC, SPC, UPC) a způsobit vzájemné poškození.

Leštidla PC, SPC, UPC jsou vzájemně kompatibilní.

Porovnání tvaru hrotu a cesty odraženého signálu u leštěných konektorů UPC a APC:


Závislost ztrát na vedení na typu leštění optického konektoru je uvedena v tabulce:

Jak vidíte, nejúčinnější je leštění UPC (zaoblené konce) a APC (zkosené konce). Nejčastěji se proto používají patchcordy a pigtaily s tímto typem broušení.

Typy optických konektorů

V praxi naši montéři optických sítí pracují v naprosté většině případů s typy FC, LC, SC. U vzácnějších typů konektorů se zatím zdržovat nebudeme.

F.C.

  • pružinové spojení, díky kterému je dosaženo „lisování“ a těsného kontaktu;
  • kovový uzávěr - odolná ochrana;
  • konektor je zašroubován do zásuvky, což znamená, že nemůže vyskočit, ani když je náhodně vytažen;
  • Pohyb kabelu nemá vliv na připojení.

Není však vhodný pro husté umístění konektorů - je potřeba prostor pro zašroubování/vyšroubování.

S.C.

Levnější a pohodlnější, ale méně spolehlivý analog FC. Snadné připojení (západka), konektory lze umístit těsně.

Plastová skořepina se však může rozbít a i dotyk konektoru má vliv na útlum signálu a zpětné odrazy.

Obecně se používá nejčastěji, ale nedoporučuje se na důležitých dálnicích.


L.C.

Menší verze SC. Díky svým malým rozměrům se používá pro křížové propojení v kancelářích, serverovnách atd. - uvnitř, kde je vyžadována vysoká hustota konektorů.

Autor vývoje tohoto typu konektoru - přední výrobce telekomunikačních zařízení, Lucent Technologies (USA) - svému duchovnímu dítěti původně předpověděl osud lídra trhu. V principu to tak je. Zejména s ohledem na to, že tento typ konektoru se týká připojení se zvýšenou hustotou instalace.

V následujících vydáních:

Další články k tématu "Optické sítě":


webová stránka
říct přátelům