Jak działa internet światłowodowy. Co to jest światłowód? — Jak podłączyć Internet światłowodowy. Montaż wyposażenia w mieszkaniu

💖 Podoba Ci się? Udostępnij link swoim znajomym

W tej chwili kabel światłowodowy jest najszybszym sposobem łączenia się z Internetem na świecie. Wysoką prędkość sieci zapewnia transmisja danych za pomocą światła. W rzeczywistości kabel składa się z wielu pojedynczych przewodów, przez które przechodzą impulsy świetlne. Kable takie umożliwiają jednoczesną transmisję danych z kilku obiektów, bez utraty informacji i prędkości. Korzystając z tej funkcji, dostawcy często łączą usługi telewizji kablowej, telefonii i Internetu w jednym kablu, co może znacznie obniżyć koszty. Światłowód to technologia przyszłości.

W tym artykule przyjrzymy się, ile kosztuje instalacja światłowodu w prywatnym domu i jak to zrobić.

Zalety światłowodów

  • trwałość;
  • wysoka przepustowość;
  • bezpieczeństwo, ten rodzaj komunikacji pozwala szybko zidentyfikować ingerencję osób trzecich;
  • wszechstronność.

Światłowód Rostelecom do prywatnego domu - jak się połączyć?

Wcześniej ten rodzaj komunikacji był dostępny tylko w mieszkaniu, ale teraz istnieje możliwość zainstalowania kabla światłowodowego w prywatnym domu. Podobne usługi świadczy Rostelecom. Aby aktywować tę usługę, wystarczy zostawić prośbę w biurze firmy lub na stronie internetowej rostelecom.ru.

Światłowód Rostelecom do prywatnego domu - krótka instrukcja podłączenia:

  1. Przejdź na stronę internetową firmy rostelecom.ru.
  2. Wybierz swój region.
  3. Przejdź do sekcji „Dla siebie”.
  4. Przejdź do zakładki „Internet”.
  5. Wybierz taryfę i kliknij przycisk Połącz.
  6. Wypełnij formularz i kliknij „Zamów”.

Jeśli nie masz dostępu do Internetu, możesz osobiście odwiedzić biuro firmy i omówić wszystkie kwestie ze specjalistą.

Ile kosztuje instalacja światłowodu Rostelecom w prywatnym domu?

Przy podłączaniu domu do światłowodu w sektorze prywatnym cena zostanie ustalona w zależności od rodzaju łącza, materiału filmowego i taryfy. Obecnie połączenie jest nawiązywane za jedyne 99 rubli miesięcznie.

Dostępne są także podstawowe plany taryfowe:

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

Zreasumowanie

Według opinii użytkowników światłowód to doskonały sposób na połączenie z Internetem, ponieważ może zapewnić stabilne, wysokie prędkości połączenia. Przetestowałem osobiście, na podstawie własnego doświadczenia. Teraz już wiesz jak zainstalować światłowód w prywatnym domu i możesz to zrobić w najlepszych cenach.

Dom handlowy OPTEN będąc głównym partnerem wielu firm krajowych i zagranicznych oferuje na dostawę cały asortyment towarów do budowy i eksploatacji światłowodowych linii komunikacyjnych. W szczególności krzyż optyczny do montażu w stojaku http://td.opten.spb.ru/komm-cross/komm/krossi-sto, niezbędny do funkcjonowania sieci światłowodowych.

  • Tłumaczenie

Artykuły na temat odsłuchu światłowodów są dość rzadkie ze względu na pewną specyfikę tego typu komunikacji. Ponieważ koszt sprzętu i koszt organizacji kanałów komunikacyjnych opartych na światłowodach spadają, od dawna są one stosowane w praktyce komercyjnej. Specjaliści IT odpowiedzialni za kwestie bezpieczeństwa komunikacji powinni być świadomi głównych źródeł zagrożeń i środków zaradczych. Artykuł ten jest tłumaczeniem artykułu naukowego opublikowanego w materiałach konferencji HONET (High Pojemność Optical Networks and Enabling Technologies) w 2012 roku. W Internecie udało nam się znaleźć pełnotekstowy przeddruk autorski z jesieni 2011 roku, który choć zawiera pewne błędy (autorzy nie są oryginalnie rodzimymi użytkownikami języka angielskiego), to jednak dość dobrze opisuje istniejące problemy.

Ukryte połączenie ze światłowodem: metody i środki ostrożności

M. Zafar Iqbal, Habib Fathalla, Nezih Belhadj

M.Z IQBAL, H. FATHALLAH, N BELHADJ. 2011. Podsłuch światłowodowy: metody i środki ostrożności. Sieci optyczne o dużej przepustowości i technologie wspomagające (HONET).

adnotacja

Komunikacja światłowodowa nie jest tak bezpieczna, jak się powszechnie uważa. Istnieje wiele znanych technik służących do wyodrębniania lub umieszczania informacji w kanale optycznym w celu uniknięcia wykrycia połączenia. Zgłoszono kilka wcześniej incydentów, w których trudno było wykryć pomyślne połączenia. W artykule zbadano szereg znanych metod łączenia ze światłowodem, przedstawiono raport symulacyjny właściwości optycznych światłowodu, do którego wykonywane jest połączenie metodą zginania, a także przedstawiono dowód słuszności koncepcji w postaci eksperymentu fizycznego . Zaprezentowano także diagramy różnych scenariuszy, w których atakujący dysponujący niezbędnymi zasobami i korzystając z istniejących technologii może naruszyć bezpieczeństwo optycznego kanału komunikacyjnego. Omówiono metody zapobiegania podłączeniu do światłowodów lub minimalizowania skutków wycieku informacji przesyłanych kanałem komunikacyjnym.

Ten artykuł powstał na podstawie prac wspieranych przez Królewskie Siły Powietrzne Królestwa Arabii Saudyjskiej.

M. Zafar Iqbal pracuje w Instytucie Badań nad Zaawansowanymi Technologiami Prince Sultan ( [e-mail chroniony])
Habib Fathallah – profesor nadzwyczajny (adiunkt) na Uniwersytecie Króla Sauda ( [e-mail chroniony])
Nezih Belhadj jest pracownikiem naukowym ze stopniem doktora na Uniwersytecie Laval ( [e-mail chroniony])

I. WSTĘP

Wbrew powszechnemu przekonaniu światłowód zasadniczo nie jest chroniony przed połączeniami stron trzecich i podsłuchem. Obecnie za pomocą optycznych kanałów komunikacyjnych przesyłana jest ogromna ilość krytycznych i wrażliwych informacji i istnieje ryzyko, że mogą one wpaść w ręce określonych osób posiadających niezbędne zasoby i sprzęt.

Podsłuch światłowodowy to proces, w którym bezpieczeństwo kanału optycznego zostaje naruszone w wyniku wprowadzenia lub wydobycia informacji o świetle. Połączenia światłowodowe mogą być inwazyjne lub nieinwazyjne. Pierwsza metoda polega na przecięciu światłowodu i podłączeniu go do urządzenia pośredniczącego w celu przechwytywania informacji, natomiast przy zastosowaniu drugiej metody połączenie następuje bez zakłócania przepływu danych i przerywania usługi. Artykuł ten poświęcony będzie technologiom nieinwazyjnym.

Obecnie odnotowano jedynie kilka udokumentowanych przypadków połączeń światłowodowych. Wynika to z dużych trudności w znalezieniu miejsca podłączenia, podczas gdy samo połączenie jest dość proste. Oto lista głównych wydarzeń:

  • 2000, Na lotnisku we Frankfurcie w Niemczech odkryto połączenie z trzema głównymi liniami firmy Deutsche Telekom.
  • 2003: w sieci optycznej Verizone zostaje wykryte urządzenie podsłuchowe.
  • 2005, Okręt podwodny USS Jimmy Carter marynarki wojennej Stanów Zjednoczonych zostaje zmodyfikowany, aby umożliwić nieautoryzowane połączenia z kablami podmorskimi. Oddzielny post na temat piasty - Okręt podwodny USS Jimmy Carter, jego zadania specjalne i podwodne kable optyczne).
W poniższych sekcjach przedstawimy krótki przegląd nieautoryzowanych metod łączenia. Następnie przedstawimy numeryczną reprezentację utraty sygnału podczas zginania światłowodu, a następnie raport z fizycznej demonstracji prototypowego urządzenia do sprzęgania włókien opracowanego w naszym laboratorium. Tutaj wyjaśnimy projekt prototypu, zastosowany sprzęt i oprogramowanie. Omówimy także możliwe scenariusze połączeń w realnych warunkach oraz omówimy, jakie zasoby są potrzebne do osiągnięcia tych celów. W rezultacie zaproponujemy kilka technik ochrony kanałów optycznych przed połączeniami.

II. METODY ŁĄCZENIA ŚWIATŁÓW

A. Zginanie włókien
W przypadku tej metody połączenia kabel jest demontowany aż do włókna. Metoda ta opiera się na zasadzie propagacji światła przez włókno na zasadzie całkowitego wewnętrznego odbicia. Aby osiągnąć tę metodę, kąt padania światła na przejściu pomiędzy samym rdzeniem światłowodu a jego płaszczem musi być większy od krytycznego kąta całkowitego wewnętrznego odbicia.

W przeciwnym razie część światła będzie emitowana przez powłokę rdzenia. Wartość kąta krytycznego jest funkcją współczynników odbicia rdzenia i jego powłoki i jest reprezentowana przez następujące wyrażenie:

θ c = cos -1 (μ płaszcz / μ rdzeń) i μ płaszcz< μ core ;

Tutaj θc jest kątem krytycznym, μ płaszcz jest współczynnikiem załamania powłoki, μ rdzeń jest współczynnikiem załamania rdzenia

Kiedy włókno jest zginane, wygina się tak, że kąt odbicia staje się mniejszy od krytycznego, a światło zaczyna przenikać przez płaszcz

Oczywiście mogą być dwa rodzaje fałd:

1) Mikrozgięcie
Przyłożenie siły zewnętrznej powoduje ostrą, ale mikroskopijną krzywiznę powierzchni, co skutkuje przemieszczeniami osiowymi rzędu kilku mikronów i przestrzennym przesunięciem długości fali o kilka milimetrów (rys. 1). Światło przenika przez ubytek i może zostać wykorzystane do przechwycenia informacji.

Rysunek 1. Mikrozgięcie

2) Zgięcie makro
Dla każdego typu włókna istnieje minimalny dopuszczalny promień zgięcia. Właściwość ta może być również używana do pobierania informacji. Jeżeli włókno jest zagięte z mniejszym promieniem, możliwa jest transmisja światła (rys. 2), wystarczająca do odzyskania informacji. Zazwyczaj minimalny promień zgięcia światłowodu jednomodowego wynosi 6,5-7,5 cm, z wyjątkiem światłowodów specjalnego typu. Światłowód wielomodowy można zagiąć do 3,8 cm.


Rysunek 2. Makrozgięcie

B. Rozszczepienie optyczne
Światłowód jest wprowadzony do rozdzielacza, który odwraca część sygnału optycznego. Metoda ta jest inwazyjna, gdyż wymaga przecięcia światłowodu, co wywoła alarm. Jednak tego typu połączenie może działać niezauważone przez lata.
C. Stosowanie fal niejednorodnych (sprzężenie zanikające)
Metodę tę stosuje się do przechwytywania sygnału ze światłowodu źródłowego do światłowodu docelowego poprzez dokładne polerowanie okładzin na powierzchni rdzenia, a następnie ich wyrównanie. Dzięki temu część sygnału może przedostać się do drugiego światłowodu. Metoda ta jest trudna do wdrożenia w warunkach polowych.
D. V. Cięcie rowków
Wycięcie w kształcie litery V to specjalne wgłębienie w płaszczu włókna w pobliżu rdzenia, wykonane w taki sposób, aby kąt pomiędzy światłem rozchodzącym się we włóknie a rzutem wycięcia w kształcie litery V był większy od krytycznego. Powoduje to całkowite wewnętrzne odbicie, w którym część światła ucieknie ze światłowodu głównego przez płaszcz i wycięcie w kształcie litery V.
E. Rozpraszanie
Na rdzeniu światłowodu tworzona jest siatka Bragga, za jej pomocą część sygnału odbija się od światłowodu. Osiąga się to poprzez superpozycję i interferencję promieni UV wytwarzanych przez laser wzbudzony promieniowaniem UV.

III. MODELOWANIE

A. Metodologia
Do dokładnego oszacowania strat na zginaniu włókien SMF-28 wykorzystuje się pełnowektorowy solwer częstotliwości Maxwella, oparty na metodzie elementów skończonych wyższego rzędu i pozwalający na dostosowanie warunków brzegowych - rozciągliwą, idealnie dopasowaną warstwę. Uzyskano obliczenia wektorowe stałych propagacji i pól elektrycznych modów w zakrzywionych falowodach. Stratę na zagięciach oblicza się na podstawie urojonej części stałej propagacji modów podstawowych. Całkowite straty uzyskuje się poprzez dodanie strat modu ortogonalnego i podstawowego. Wyniki uzyskane tą metodą są dość dokładne i zostały przetestowane w.
B. Dane symulacyjne.
W przypadku włókna SMF-28 promień rdzenia i współczynnik załamania światła są odpowiednio.
rc = 4,15 μm i nc =1,4493
W powłoce są one odpowiednio równe:
r cl = 62,25 µm i n cl =1,444.
Współczynnik załamania powietrza wynosi 1.
C. Obliczanie strat mocy.
Promień zgięcia ρ jest mierzony wzdłuż osi x, mod jest spolaryzowany wzdłuż osi y, a propagacja wzdłuż osi z, jak pokazano na rysunku 3.


Rysunek 3

Rysunek 4 przedstawia liczbową utratę zgięcia w funkcji promienia zgięcia metrowego włókna. Obserwuje się logarytmiczną zależność strat od promienia zgięcia. Dla małych promieni zgięcia (ρ< 10 mm), потери превышают 40 dB/м. При обычных радиусах изгиба (ρ >15 mm) straty są mniejsze niż 1 dB/m


Rysunek 4. Numeryczne oszacowanie strat zginających w funkcji promienia zgięcia

IV. EKSPERYMENT Z PODŁĄCZENIA DO ŚWIATŁOWODÓW

A. Kolejność czynności przy podłączeniu do światłowodu.
Pełną operację nasłuchiwania można wdrożyć, wykonując następujące kroki:
  1. Odbiór sygnału optycznego ze światłowodu
  2. Wykrywanie sygnału.
  3. Wykrywanie mechanizmu transmisji (dekodowanie protokołu)
  4. Oprogramowanie do przetwarzania polegające na wykrywaniu ramek/pakietów i wydobywaniu z nich niezbędnych danych.

Eksperyment polegał na transmisji cyfrowego sygnału wideo za pośrednictwem optycznej sieci Ethernet z jednego komputera do drugiego. Światłowód łączący został rozebrany do płaszcza i umieszczony w sprzęgaczu optycznym, gdzie włókno jest zaginane, w wyniku czego emituje część światła, naruszając zasadę całkowitego wewnętrznego odbicia. Urządzenie to kieruje wychwycone światło do jednokierunkowego konwertera Ethernet. Następnie ramki Ethernet są przetwarzane i odtwarzany jest z nich strumień wideo na trzecim komputerze PC. Do przesyłania strumieniowego i odtwarzania używany był odtwarzacz VLC. Do przechwytywania pakietów wykorzystano analizator protokołów WireShark, a do rekonstrukcji wideo z przechwyconych pakietów wykorzystano oprogramowanie Chaosreader.

B. Procedura
Oprogramowanie i sprzęt są połączone jak na rysunku 5. Rozdzielone włókno przechodzi od źródła wideo do odbiornika przez zacisk sprzęgający. Zacisk odwraca część światła i trafia do jednokierunkowego konwertera mediów, który odczytuje ramki Ethernet, które są następnie przesyłane do trzeciego komputera PC z uruchomionym WireShark. Analizator protokołów konwertuje ramki Ethernet i wyodrębnia informacje, takie jak źródłowy i docelowy adres MAC. Przetwarza także zawartość ramek i wyodrębnia z nich pakiety IP. Informacje uzyskane z pakietów obejmują adresy IP, komunikaty protokołu sygnalizacyjnego i bity narzutu.


Rysunek 5. Eksperymentalny układ podłączenia do światłowodu metodą zginania.

Zebrane w ten sposób pakiety zapisywane są w formacie pliku pcap (przechwytywanie pakietów). Plik jest następnie przetwarzany przez oprogramowanie Chaosreader, które rekonstruuje oryginalne pliki i tworzy indeks zrekonstruowanych plików. Aby zlokalizować przechwycony film, zaglądamy do katalogu i szukamy dużych plików *.DAT. Plik ten jest następnie otwierany w odtwarzaczu VLC i wyświetla przechwyconą część strumienia wideo.

C. Możliwe działania podczas podsłuchu
Oprócz odtwarzania wideo, opisany tutaj eksperymentalny system może służyć do wykonywania różnych zadań przechwytywania informacji, takich jak informacje o atakach IP, kradzież haseł, podsłuchiwanie rozmów VoIP i rekonstrukcja wiadomości e-mail przy użyciu bezpłatnego, komercyjnego lub domowego oprogramowania.

V. DALSZE SCENARIUSZE PODŁĄCZENIA.

Opisany eksperyment przeprowadzono z wykorzystaniem komponentów Ethernet ze względu na ich większą dostępność. Jednak niektóre możliwe scenariusze z życia codziennego mogą wyglądać następująco:


Rysunek 6 Scenariusz połączenia ze zdalnym przetwarzaniem.

A.Łączenie z siecią danych
.

Cenne informacje można uzyskać z sieci danych takich jak SDH i SONET – dwóch głównych standardów transmisji danych światłowodami za pośrednictwem łączy szkieletowych i sieci metra.

Informacje z szybkich sieci są trudne do przechowywania i przetwarzania, ale na rynku dostępne są zaawansowane technologicznie analizatory protokołów SDH, które można wykorzystać do uzyskania surowych sygnałów niskiego poziomu. Częściowo upraszcza to możliwe trudności związane z szybkościami przesyłania danych. Takie urządzenia można później modyfikować tak, aby odbierały różne rodzaje ruchu przechodzącego przez sieć. Można na przykład pobrać strumień Ethernet powiązany z pewnym strumieniem kontenera VC4.

Połączenie ze zdalnym przetwarzaniem
Istnieją dwie ważne zachęty do angażowania się w zdalne przetwarzanie:
  • Podczas łączenia się z kanałami komunikacji dalekobieżnej o dużej szybkości (kilka Gbit/s) rola pamięci masowej staje się niezwykle istotna. Przechwycone pakiety niezwykle szybko zapełniają dysk.
  • Zatrudnianie ekspertów sieciowych do pracy w terenie może być dość kosztowne. Wygodniej jest organizować ich pracę w odległym centrum obróbczym, gdzie znajduje się niezbędny sprzęt, który trudno jest przeprowadzić w terenie.

Korzystając z wyobraźni, możesz łatwo zrealizować wszystkie niezbędne scenariusze pracy ze zdalnymi danymi. Na przykład:

1) Korzystanie z bezprzewodowego Internetu. Podczas korzystania z Wi-Fi komputer podsłuchowy może znajdować się w innym pokoju lub furgonetce, na zewnątrz budynku, w którym nawiązywane jest połączenie. Ekspert może pracować we względnym bezpieczeństwie, mając dostęp do wszystkich zasobów.
2) Wykorzystanie kanału mikroczęstotliwościowego lub satelitarnego. Nasz eksperymentalny projekt został zmodyfikowany, a ruch Ethernet został przekierowany na ukierunkowany kanał satelitarny (ryc. 6).
3) Wprowadzanie sygnału Stosując opisaną wcześniej metodę rozpraszania, teoretycznie możliwe jest stworzenie urządzenia, które ma możliwość przesyłania sygnału do światłowodu za pomocą zmodyfikowanej technologii sprzęgania optycznego.
Można opracować technologie zakłócające działanie światłowodu bez przerywania połączenia lub nawet wprowadzania szkodliwych informacji.

VI. OCHRONA POŁĄCZENIA.

Istnieją trzy główne kategorie metod zapobiegania lub minimalizowania wpływu zewnętrznych połączeń:
A. Nadzór i monitorowanie kabli.
1. Monitoring sygnałów w pobliżu światłowodu.
Produkcja światłowodu z dodatkowymi włóknami, przez które transmitowany jest specjalny sygnał monitorujący. Stosowanie tej metody zwiększa koszt kabla, ale jakakolwiek próba zgięcia kabla spowoduje utratę sygnału monitorującego i wywoła alarm.
2) Przewodniki elektryczne
Inną metodą jest zintegrowanie przewodników elektrycznych z kablem. W przypadku uszkodzenia powłoki kabla zmienia się pojemność pomiędzy przewodnikami elektrycznymi, co może zostać wykorzystane do uruchomienia alarmu.
3) Mod monitorowania mocy.
Technikę tę można zastosować w przypadku światłowodów wielomodowych, w których tłumienie jest funkcją trybu, w którym rozchodzi się światło. Podłączenie wpływa na niektóre mody, ale wpływa także na inne mody. Prowadzi to do redystrybucji energii z modów przewodzących do modów nieprzewodzących, co zmienia stosunek energii w rdzeniu światłowodu i jego płaszczu. Zmianę energii w modach można wykryć po stronie odbiorczej poprzez odpowiedni pomiar, który będzie informacją pozwalającą na podjęcie decyzji, czy istnieje połączenie z kablem, czy nie.
4) Pomiar mocy znaczącej optycznie
W światłowodzie można monitorować istotne optycznie poziomy mocy. Jeżeli różni się ona od wartości ustawionej, zostaje wywołany alarm. Wymaga to jednak odpowiedniego kodowania sygnału, aby w światłowodzie występował stały poziom sygnału, niezależnie od obecności transmitowanej informacji.
5) Reflektometry optyczne
Ponieważ połączenie ze światłowodem odbiera część sygnału optycznego, do lokalizacji połączeń można zastosować reflektometr optyczny. Za ich pomocą można ustawić odległość na trasie, na której zostanie wykryty spadek poziomu sygnału (rys. 7)


Rysunek 7. Wyszukiwanie połączenia na torze optycznym za pomocą reflektometru optycznego

6) Metody wykorzystujące ton pilota:
Tony pilotujące przemieszczają się wzdłuż światłowodu w taki sam sposób, jak dane komunikacyjne. Służą do wykrywania przerw w transmisji. Tony pilotujące można wykorzystać do wykrycia ataków zakłócających, ale jeśli nie ma to wpływu na częstotliwości fal nośnych tonów pilotujących, wówczas metoda ta nie jest skuteczna w wykrywaniu tego typu ataku. Obecność połączenia można ocenić jedynie na podstawie znacznego pogorszenia poziomu sygnału pilota
B. Bardzo giętkie włókno.
Tego typu włókna, powszechnie określane jako włókna niskostratne i o dużym promieniu zgięcia, chronią sieć danych, ograniczając wysokie straty powstające w przypadku przekłucia lub zgięcia światłowodu. Ponadto czynniki takie jak ciągnięcie, skręcanie i inne fizyczne manipulacje włóknem stają się mniej szkodliwe dla strumienia świetlnego. Istnieją również inne rodzaje włókien oparte na różnych technologiach produkcji.
C. Szyfrowanie
Chociaż szyfrowanie w żaden sposób nie zapobiega połączeniu ze światłowodem, sprawia, że ​​skradzione informacje są mało przydatne dla atakujących. Szyfrowanie dzieli się zwykle na poziomy 2 i 3.
1) Szyfrowanie trzeciego poziomu
Przykładem szyfrowania trzeciego poziomu jest protokół IPSec. Jest on implementowany po stronie użytkownika, więc powoduje pewne opóźnienia w przetwarzaniu. Protokół jest wywoływany na początku sesji, a ogólna implementacja może być dość złożona, jeśli w grę wchodzi duża liczba elementów sieciowych. Rozważmy na przykład rozwój podsystemów multimedialnych. Podczas początkowego programowania komunikacja między różnymi węzłami i elementami jest niepewna. Znacznie później protokół IPSec został wbudowany w oryginalny projekt, ponieważ technologie niższego poziomu w ogóle nie zapewniały żadnego szyfrowania.
2) Szyfrowanie drugiego poziomu.
Szyfrowanie drugiego poziomu uwalnia elementy trzeciego poziomu od wszelkich obciążeń związanych z szyfrowaniem informacji. Jednym z możliwych źródeł szyfrowania w warstwie 2 jest optyczny CDMA, który jest uważany za stosunkowo bezpieczny. Założenie to opiera się głównie na metodach deszyfrowania metodą brute-force i pomija bardziej zaawansowane metody. Prawdopodobieństwo pomyślnego przechwycenia danych jest funkcją kilku parametrów, w tym stosunku sygnału do szumu i ułamka dostępnej pojemności systemu. B stwierdza, że ​​zwiększenie złożoności kodu może zwiększyć stosunek sygnału do szumu wymagany przez atakującego do złamania kodowania zaledwie o kilka dB, podczas gdy przetworzenie przez atakującego mniej niż 100 bitów może zmniejszyć stosunek sygnału do szumu o 12 dB . W szczególności przeskakiwanie długości fal i rozkład czasu, a także ogólnie wykorzystanie O-CDMA zapewniają rozsądny poziom prywatności, ale jest on w dużym stopniu zależny od projektu systemu i parametrów implementacyjnych.
PODZIĘKOWANIE
Autorzy dziękują Instytutowi Badawczemu Zaawansowanych Technologii Prince Sultan za udostępnienie zasobów i wykonanie eksperymentalnej części pracy.
VII. WNIOSEK
Łączność światłowodowa stanowi bardzo namacalne zagrożenie dla interesów bezpieczeństwa narodowego, instytucji finansowych oraz prywatności i wolności osobistych. Po nawiązaniu połączenia uzyskane informacje można wykorzystać na wiele sposobów, w zależności od motywacji i możliwości technicznych atakującego. W tej pracy przedstawiliśmy tę koncepcję zarówno w formie symulacji, jak i eksperymentu fizycznego z wykorzystaniem połączenia „połączenia zagiętego”, a także wykazaliśmy możliwość realizacji różnych scenariuszy przy użyciu dostępnych technologii. Oprócz odbioru informacji ze światłowodu istnieje szereg technik, które pozwalają na wprowadzenie do niego informacji, jak w przypadku niejednorodnej separacji długości fal, i uzyskanie interferencji lub wstrzyknięcia nieprawidłowej informacji. Sama łatwość podsłuchiwania światłowodu wymaga pewnych środków ostrożności, które również omówiono w tym artykule.
SPINKI DO MANKIETÓW
  1. Sandra Kay Miller, „Hakowanie z prędkością światła”, magazyn Security Solutions, kwiecień 2006
  2. Davis, USN, RADM John P. „USS Jimmy Carter (SSN-23): rozszerzanie przyszłych misji SSN”. Undersea Waifare, jesień 1999, tom 2, nr. I
  3. Złudzenie optyczne Autor: Sandra Kay Miller Bezpieczeństwo informacji Wydanie: listopad 2006 r.
  4. Bezpieczeństwo sieci optycznej: analiza techniczna mechanizmów podsłuchu światłowodowego i metod wykrywania i zapobiegania, Keith Shaneman i dr. Stuart Gray, Konferencja komunikacji wojskowej IEEE 2004.
  5. R. Jedidi i R. Pierre, Metody elementów skończonych wysokiego rzędu do obliczania strat zginania w falowodach optycznych, lLT, tom. 25, Nie. 9, s. 2618-30, wrzesień 2007.
  6. FTB-8140 Transport Blazer - 40143 Gigabitowy moduł testowy SONETISDH, EXFO
  7. „Konstrukcja światłowodu zapewniająca bezpieczną transmisję odporną na dotknięcie”, patent USA nr. 6801700 B2, paź. 5.2004.
  8. Wszystkie sieci optyczne (A ON), Krajowy system komunikacji, NCS TIB 00-7, sierpień 2000
  9. DrakaElite, BendBright-Elite Fiber for Patch Cord, Draka Communications, lipiec 2010
  10. W. Ford, Bezpieczeństwo komunikacji komputerowej, Upper Saddle River, New Jersey: Prentice-Hall, 1994.
  11. DR Stinson, „Kryptografia”, Boca Raton, Floryda: CRC, 1995.
  12. N. Ferguson i 8. Schneier, „Praktyczna kryptografia”, Indianapolis, IN: Wiley, 2003.

Wielu internautów wykorzystuje kabel światłowodowy do łączenia się z Internetem, jednak prawie nikt nie wie, czym jest światłowód, czym jest i w jaki sposób przesyła informacje?

Światłowód- To najszybszy na świecie sposób przesyłania danych przez Internet. Kabel optyczny ma specjalną konstrukcję: składa się z małych, cienkich drutów oddzielonych od siebie specjalną powłoką. Każdy przewód przesyła światło, a światło z kolei przesyła dane przez sieć. Taki kabel może jednocześnie przesyłać dane z łącza internetowego, telefonu stacjonarnego i telewizji. Dlatego w sieciach światłowodowych użytkownicy często łączą wszystkie trzy usługi dostawcy i podłączają telefon, telewizor, router i komputer do tego samego kabla światłowodowego.

Połączenie światłowodowe nazywane jest także komunikacją światłowodową. Umożliwia przesyłanie informacji za pomocą wiązek laserowych, a dane można z łatwością przesyłać na odległość setek mil. Elementy kabla, małe włókna, mają bardzo małą średnicę – tysięczne części cala. Wiązki optyczne wewnątrz takich włókien przenoszą dane, które przechodzą przez krzemowy rdzeń każdego włókna.

Wykorzystując światłowód można zestawiać połączenia nie tylko w dużym mieście, ale także w dużych krajach, a także na kontynentach. Komunikacja internetowa pomiędzy kontynentami Ziemi odbywa się dzięki ogromnym kablom światłowodowym ułożonym na dnie oceanu.

Internet światłowodowy

Kabel umożliwia skonfigurowanie szybkiego łącza internetowego, niezbędnego we współczesnym świecie. Kabel światłowodowy to najlepszy sposób przesyłania i odbierania danych sieciowych.

Główne zalety:

  • Światłowód jest materiałem trwałym, charakteryzującym się bardzo dużą przepustowością. To właśnie ta cecha odpowiada za dużą prędkość przesyłania danych;
  • Bezpieczna transmisja danych – zastosowanie światłowodu pozwala oprogramowaniu na błyskawiczne wykrycie nieuprawnionego dostępu do danych sieciowych. Uzyskanie dostępu do informacji przez atakujących jest prawie niemożliwe;
  • Światłowody mają również doskonałe poziomy przeciwzakłóceniowe i dobrą redukcję szumów;
  • W odróżnieniu od kabla koncentrycznego, ze względu na swoją specjalną budowę (rys. 2), światłowód zapewnia kilkukrotnie większą prędkość przesyłu danych, zwłaszcza plików audio i wideo;
  • Podłączenie światłowodu pozwala na zorganizowanie systemu pod kątem szeregu dodatkowych możliwości, np. instalacji systemu monitoringu wizyjnego czy urządzeń zabezpieczających.

Główną zaletą kabla światłowodowego jest to, że może zapewnić połączenie pomiędzy dwoma obiektami, które znajdują się w dużej odległości od siebie. Wynika to z faktu, że kabel nie ma ograniczeń co do długości kanałów.

Jak połączyć się z Internetem za pomocą światłowodu?

Najpopularniejszy Internet w Rosji, którego sieć zorganizowana jest za pomocą światłowodu, zapewnia Rostelecom. Przyjrzyjmy się bliżej, jak podłączyć Internet i samodzielnie skonfigurować jego działanie.

Po pierwsze, upewnij się, że masz w domu światłowód. Następnie zamów usługę połączenia z siecią. Rostelecom ma obowiązek udostępnić Ci dane, które zapewnią połączenie. Teraz musisz skonfigurować sprzęt.

Postępuj zgodnie z instrukcją:

  • Po ułożeniu przez pracowników Rostelecom światłowodu i podłączeniu podstawowego sprzętu roboczego do pracy w pasywnych sieciach optycznych (PON), całą dalszą konfigurację należy przeprowadzić niezależnie;

Pamiętać! Kabel światłowodowy najlepiej poprowadzić blisko gniazdka, do którego później zostanie podłączony zasilacz (multiplekser) terminala ONT.

  • Następnie należy zainstalować gniazdo i żółty kabel, jak pokazano na poniższym rysunku;

  • Możesz mieć własny router Wi-Fi; zakup routera Rostelecom nie jest konieczny. Terminal optyczny, kabel światłowodowy i przewód główny są podłączone do Wi-Fi, za pomocą którego router jest podłączony do gniazdka optycznego. Szczegółowy schemat podłączenia routera do sieci światłowodowej pokazano na rysunku;
  • Wybierz miejsce do zainstalowania wszystkich komponentów, które ma dostęp do dużej ilości powietrza i jest dobrze wentylowane. Poinformuj instalatora z wyprzedzeniem, gdzie zainstalować komponenty sieciowe;

Terminal posiada specjalne gniazdo, które służy do podłączenia do komputera i podłączenia routera do Internetu. Terminal wyposażony jest także w dwa dodatkowe gniazda do podłączenia analogowego telefonu domowego, a do podłączenia telewizji firmy Rostelecom potrzeba jeszcze kilku gniazd.

Po podłączeniu wszystkich podzespołów należy sprawdzić połączenie internetowe na swoim komputerze:

  • Zaloguj się do wiersza poleceń jako administrator. Aby to zrobić, kliknij prawym przyciskiem myszy ikonę Windows i wybierz żądany element;

  • Wprowadź polecenia netstat -e –s, następnie ping host, następnie Tracert Host i na koniec polecenie pathping host. W tym przypadku host to adres dowolnej witryny internetowej. Sprawdza to połączenie z Internetem;
  • Teraz musisz sprawdzić prędkość połączenia. Można to zrobić za pomocą dowolnej popularnej usługi, na przykład Speedtest.

Filmy tematyczne:

W ostatnim czasie wiele osób zainteresowało się Internetem światłowodowym. Większość ludzi wie, że technologia ta wymaga dość dużej prędkości. Nie tak dawno temu takie prędkości wydawały się wielu fantastyczne, chociaż technologia zaczęła się rozwijać prawie sto lat temu - jeszcze w latach trzydziestych ubiegłego wieku. Dlatego warto zastanowić się, czym jest Internet światłowodowy i dlaczego taka technologia jest poza konkurencją.

Trochę historii

Pierwsze próby transmisji danych na odległość przy użyciu lekkich i przezroczystych materiałów podjęto już w 1934 roku. Norman French zaproponował zamianę głosów na sygnały świetlne, które następnie byłyby przesyłane szklanymi prętami. Kilka lat później fizyk ze Szwajcarii Jean Daniel Colladon przeprowadził eksperyment z transmisją światła przez „paraboliczny przepływ cieczy”, czyli wodę. Światłowód w swojej nowoczesnej formie pojawił się w 1954 roku. Autorstwo należy do dwóch fizyków z Anglii – Harolda Hopkinsa i Narindera Singha Kapaniego oraz badacza z Holandii – Abrahama Van Hiela. Ponieważ jednocześnie ogłosili swój wynalazek, całą trójkę zaczęto uważać za twórców tej technologii. A dwa lata później wymyślono nazwę - światłowód.

Straty światła tego pierwszego były bardzo duże. Pod koniec lat pięćdziesiątych Lawrence Curtinsowi udało się je zredukować. A kiedy w 1962 roku odkryto technologię laserową, światłowód otrzymał kolejną szansę na istnienie.

Osobliwości

Teraz możemy wrócić do czasów współczesnych. W chwili obecnej Internet światłowodowy charakteryzuje się niewiarygodnie dużymi prędkościami przesyłu danych. To wcale nie jest zaskakujące. Nośnikiem informacji w tym przypadku jest światło, a jego prędkość ruchu jest najwyższa we Wszechświecie. Trzeba było taką własność wykorzystać i tak jest. W uproszczeniu transmituje się to w ten sposób: jeśli światło jest włączone, to jest to 1, a jeśli nie, to jest to 0. Światłowodowy kabel internetowy przesyła naprzemiennie zera i jedynki z taką prędkością, że po prostu nie da się zobaczyć gołym okiem. Za zmianę impulsów odpowiedzialny jest nadajnik przetwarzający sygnały elektryczne na światło. A na drugim końcu kabla zwykle znajduje się odbiornik, który wykonuje konwersję odwrotną.

Internet światłowodowy charakteryzuje się ogromnymi prędkościami, co jest jego główną zaletą. Kolejną zaletą jest możliwość pracy na dużych dystansach. ponieważ Internet leży na dnie oceanu, może rozciągać się na cały kontynent. Oczywiście instalatorzy, którzy go układają, mają bardzo trudne zadanie: instalują na złączach wzmacniacze sygnału, które kosztują kilkaset razy więcej niż sam drut, ale dla technologii jako całości takich inwestycji nie można nazwać zbyt dużymi.

Dodatkowe właściwości

Metodę tę stosuje się także w innych obszarach. Stosując najlepsze okablowanie, możliwe jest zapewnienie oświetlenia podczas skomplikowanych operacji na ludzkim sercu lub mózgu. Coraz większą popularność zyskują także systemy oświetleniowe, bazujące na tym samym światłowodzie, tyle że zamiast informacji wprowadzają do domu światło słoneczne, które łapie z ulicy.

Oprócz szybkości i dużego zasięgu transmisji informacji, technologia taka ma jeszcze jedną zaletę – przechwycenie informacji podczas jej używania jest prawie niemożliwe.

Internet światłowodowy: wady

Jest tylko jedna wada - sprzęt i narzędzia do instalacji są zbyt drogie. Sam kabel nie jest aż tak drogi w porównaniu do nadajników, odbiorników i wzmacniaczy sygnału. Lutowanie przewodów odbywa się za pomocą specjalnych falowników, które mogą kosztować tyle, co bardzo drogie samochody.

Charakterystyka

Internet światłowodowy charakteryzuje się dużą szybkością, co opisano wcześniej. Do użytku domowego jego minimum to 10 Mb/s. Fizycznie żaden kabel domowy nie jest w stanie obsłużyć takich prędkości. Z takiego połączenia najlepiej skorzystać jeśli posiadamy serwer domowy, lub jeśli nie mamy jednego, ale kilka komputerów, które stale potrzebują dostępu do Internetu. Aby rozdzielić kabel światłowodowy, należy zainstalować specjalny router. Może być przeznaczony do użytku domowego lub do kanałów głównych. Internet światłowodowy będzie współpracował ze specjalnymi routerami wyprodukowanymi nie wcześniej niż w 2010 roku. Ich gama modeli jest dość obszerna, dzięki czemu można wybrać najlepszą opcję dla każdego użytkownika.

Internet światłowodowy (Rostelecom)

Od kilku lat Rostelecom zapewnia obywatelom dostęp do sieci WWW za pomocą technologii ADSL, która polega na przesyłaniu sygnału zwykłą linią telefoniczną. Teraz operator zaczął aktywnie wdrażać zupełnie nowe metody. Obecnie aktywnie wdrażany jest Internet światłowodowy wykorzystujący technologię FTTB (światłowód do budynku). Za jego pomocą można znacznie poprawić jakość usług świadczonych ludności, niezawodność połączenia i jego maksymalną prędkość, która może osiągnąć 100 megabitów na sekundę. Po całkowitej modernizacji sieci każdy mieszkaniec wybranej miejscowości będzie mógł korzystać z pełnego zakresu usług. Na przykład możliwe będzie oglądanie telewizji cyfrowej, która pod względem jakości i możliwości wielokrotnie przewyższa telewizję kablową i satelitarną. Takie rozwiązanie to wysoka jakość obrazu, obrazu i dźwięku, wygodne interaktywne menu, łatwość obsługi i inne zalety.

wnioski

W chwili obecnej Internet światłowodowy jest zaawansowanym rozwiązaniem problemu transmisji danych. Jedynie kryptosieci, które są jeszcze na etapie projektowania, są w stanie przewyższyć ją szybkością i nie jest jeszcze do końca jasne, kiedy rozpocznie się ich rozwój. Dlatego warto pomyśleć o tym, jak podłączyć Internet światłowodowy.

Jednym z końcowych etapów instalacji linii światłowodowej jest okablowanie i podłączenie przychodzącego kabla światłowodowego bezpośrednio w miejscu docelowym: w serwerowni, centrum danych itp. W tym celu kabel wprowadza się do krosownicy optycznej, a włókna podłącza się do złączy. Na tym etapie wykorzystuje się m.in. grupę elementów optycznych – są to pigtaile oraz wszelkiego rodzaju cęgi. Są one również łączone pod nazwą pasywne urządzenia światłowodowe.

Warkoczyk- jest to odcinek kabla optycznego zakończony wtykiem tylko z jednej strony.

Patchcord ma złącza na obu końcach, typy złączy mogą się różnić (przejściówka) lub być takie same (podłączanie).

Adapter optyczny- jest to w rzeczywistości gniazdko, do którego podłączony jest pigtail lub patchcord.

Co jest ważne do rozważenia?

Może się wydawać, że na etapie podłączenia złącza do adaptera optycznego nie ma nic skomplikowanego. Jak podłączyć wtyczkę do gniazdka. Jednak nie.

Spójrzmy przynajmniej z technologicznego punktu widzenia. Co to jest zestaw - patchcord/pigtail + adapter? Jest to połączenie dwóch włókien optycznych, których grubość jest w przybliżeniu równa grubości ludzkiego włosa. W tym przypadku przesunięcie połączenia nawet o 1 mikron powoduje utratę mocy.

Oznacza to, że połączenie krzyżowe musi zapewniać:

  • idealnie precyzyjny kontakt rdzenie (światłowód);
  • ochrona tego idealnego kontaktu przed wpływami zewnętrznymi - przesunięciami, pojawieniem się szczeliny powietrznej itp.;
  • mechaniczna ochrona włókien z wielokrotnym podłączaniem i rozłączaniem;
  • mechaniczne zabezpieczenie kabla w złączu podczas zginania, ciągnięcia itp.

W szczególności dlatego stworzono tak wiele rodzajów złączy optycznych. Każdy producent starał się stworzyć idealne złącze specjalnie dla swojego sprzętu.

Ale to nie wszystkie trudności

Aby zapewnić precyzyjne połączenie, końcówki złączy optycznych nie powinien mieć pęknięć(w przypadku pęknięcia na włóknie światłowodowym należy takie złącze wymienić), nie powinien być zakurzony ani brudny. Nawet jeśli dotknąłeś go palcem, znak należy dokładnie przetrzeć wacikiem nasączonym alkoholem. Każdy pyłek kurzu, zanieczyszczeń itp. - to osłabienie, tłumienie sygnału, odbicia wsteczne.

Dlatego złącza optyczne regularnie przeciera się alkoholem, a gniazda przedmuchuje sprężonym powietrzem lub czyści specjalnymi patyczkami.

Zdjęcie po prawej stronie przedstawia końcówkę złącza po dotknięciu jej palcem. i po czyszczeniu.

Wytrzymałość mechaniczna połączeń jest zapewniona inaczej w każdym typie złącza, ale zasadniczo jest to:

  • szczególnie trwały materiał końcówka złącza - ceramika, ceramika metalowa;
  • ochronne plastikowe i metalowe nakładki na złącza;
  • zatrzaski i zaciski pozycje zarówno w adapterach optycznych, jak i we „wtyczkach”;
  • Kevlarowe i inne nici wzmacniające pod osłoną odcinka kabla prowadzącego do złącza.

Rodzaje patchcordów optycznych, pigtaili, adapterów

Klasyfikacja pigtaili optycznych, patchcordów i adapterów jest zasadniczo taka sama i opiera się na następujących parametrach:

  • złącze standardowe;
  • rodzaj mielenia;
  • rodzaj światłowodu – wielomodowy lub jednomodowy;
  • rodzaj złączy - pojedyncze lub duplex.

W wyniku różnorodnych kombinacji wszystkich tych typów uzyskuje się ogromną różnorodność modyfikacji złączy i adapterów. Nie wszystko jest na tym zdjęciu:

Co oznaczają te wszystkie litery?

Weźmy typowe oznaczenia kabli optycznych. Np, .

  • SC I L.C.- To są rodzaje złączy. Tutaj mamy do czynienia z patchcordem – adapterem, gdyż występują dwa różne rodzaje złączy;
  • UPC- rodzaj szlifowania;
  • Wielomodowy- rodzaj światłowodu, tutaj wielomodowy, może być również oznaczony skrótem MM. Tryb jednomodowy jest oznaczony jako SingleMode lub SM;
  • Dupleks- dwa złącza w jednej obudowie, dla gęstszego ułożenia. Odwrotny przypadek to Simplex, jedno złącze.

Przykład dupleksu:

Rodzaje polerowania (szlifowania) złączy światłowodowych

Celem szlifowania lub polerowania złączy światłowodowych jest zapewnienie idealnego styku rdzeni światłowodowych. Pomiędzy ich powierzchniami nie powinno znajdować się powietrze, gdyż pogarsza to jakość sygnału.

Obecnie stosowane są następujące rodzaje polerowania: PC, SPC, UPC i APC.

komputer- protoplasta wszystkich innych rodzajów polerowania. Złącze wykonane metodą PC (w tym ręcznie) posiada zaokrągloną końcówkę.

Należy pamiętać, że rysunek pokazuje, że złącza łączące z płaskim końcem są obarczone powstawaniem szczeliny powietrznej. Podczas gdy zaokrąglone końce są połączone mocniej.

Może być stosowany w sieciach krótkiego zasięgu, które wymagają niskich szybkości przesyłania danych.

SPC- ulepszona wersja PC, ale szlifowanie odbywa się wyłącznie maszynowo.

UPC- prawie płaskie (ale nie płaskie) złącze, które jest produkowane przy użyciu precyzyjnej obróbki powierzchni. Zapewnia doskonałą odbijalność (w porównaniu do PC i SPC), dlatego jest aktywnie wykorzystywany w szybkich sieciach optycznych.

Złącza tego typu złącza są najczęściej koloru niebieskiego.

APC- łącznik wykonany na zupełnie innej zasadzie: końcówki są ścięte pod kątem 8 stopni. To polerowanie powierzchni daje najlepsze rezultaty. Odbicia zwrotne sygnału niemal natychmiast opuszczają światłowód, dzięki czemu straty są zmniejszone.

Złącza polerowane APC stosowane są w sieciach z wysokie wymagania dotyczące jakości sygnału: transmisja głosu, danych wideo. Jako przykład - telewizja kablowa.

Złącza tego typu złącza są zielone.

Uwaga!

Złącza uziemiające APC nieodpowiedni do złączy innym polerowaniem (PC, SPC, UPC) i powodować wzajemne uszkodzenia.

Lakiery PC, SPC, UPC są ze sobą kompatybilne.

Porównanie kształtu końcówki i ścieżki odbitego sygnału w polerowanych złączach UPC i APC:


Zależność strat liniowych od rodzaju wypolerowania złącza optycznego przedstawiono w tabeli:

Jak widać najskuteczniejsze jest polerowanie UPC (zaokrąglone końcówki) i APC (skośne końcówki). Dlatego najczęściej stosuje się patchcordy i pigtaile z tego typu szlifem.

Rodzaje złączy optycznych

W praktyce nasi instalatorzy sieci światłowodowych pracują w zdecydowanej większości przypadków z typami FC, LC, SC. Nie będziemy na razie rozwodzić się nad rzadszymi typami złączy.

FC

  • połączenie sprężynowe, dzięki któremu uzyskuje się „zaciśnięcie” i szczelny kontakt;
  • metalowa nakładka - trwała ochrona;
  • złącze jest wkręcane w gniazdo, dzięki czemu nie może wyskoczyć nawet w przypadku przypadkowego pociągnięcia;
  • Poruszanie kablem nie ma wpływu na połączenie.

Nie nadaje się jednak do gęstego rozmieszczenia złączy – wymaga miejsca na wkręcanie/odkręcanie.

SC

Taniej i wygodniej, ale mniej niezawodny analog FC. Łatwe do podłączenia (zatrzask), złącza można szczelnie umieścić.

Jednak plastikowa obudowa może pęknąć, a nawet dotknięcie złącza wpływa na tłumienie sygnału i odbicia wsteczne.

Ogólnie rzecz biorąc, jest on używany najczęściej, ale nie jest zalecany na ważnych autostradach.


L.C.

Mniejsza wersja SC. Ze względu na niewielkie rozmiary stosowany jest do połączeń krosowych w biurach, serwerowniach itp. - wewnątrz pomieszczeń, gdzie wymagana jest duża gęstość złączy.

Autor opracowania tego typu złącza – wiodący producent sprzętu telekomunikacyjnego, firma Lucent Technologies (USA) – początkowo przepowiedział swojemu dziecku los lidera rynku. W zasadzie tak to właśnie wygląda. Zwłaszcza biorąc pod uwagę, że ten typ złącza odnosi się do połączeń o zwiększonej gęstości instalacji.

W następujących wydaniach:

Więcej artykułów na temat "Sieci światłowodowe":


strona internetowa
Powiedz przyjaciołom