Najczęstszym przykładem mediów transmisyjnych używanych w dzisiejszych sieciach komputerowych są nadal różne rodzaje kabli. Jest to medium łatwe do instalacji, jednocześnie tanie i wydajne, spełnia zatem większość wymogów stawianym transmisji danych. Najczęściej spotykanym rodzajem kabla jest oczywiście kabel miedziany, ponieważ miedź jest bardzo dobrym przewodnikiem o niskim oporze wewnętrznym, a jednocześnie nie tak drogim jak inne doskonałe przewodniki takie jak srebro czy złoto. Dodatkowo specjalne technologie tworzenia okablowania sieciowego zmniejszają ryzyko zagłuszania bądź zakłócania sygnałów.
Oprócz kabli wśród mediów transmisyjnych stosowanych we współczesnych sieciach komputerowych wymienia się także światłowody, jak również inne sposoby przekazywania sygnału, takie jak podczerwień, fale radiowe i mikrofale, oraz lasery.
Kabel koncentryczny
Starsze sieci komputerowe bazują często na tak zwanym kablu koncentrycznym. Kabel ten charakteryzuje się posiadaniem dwóch współosiowych przewodów miedzianych, a często tylko z jednego przewodu, który jest zarówno medium wejściowym jak i wyjściowym. Takie kable koncentryczne o jednym przewodzie są bardzo często spotykane w starszych sieciach, a także w różnych innych zastosowaniach (jak na przykład przy tworzeniu okablowania antenowego dla telewizorów). Wewnątrz warstwy izolacyjnej biegnie drut przewodzący prąd. Oprócz tego wokół przewodnika często można zobaczyć inny przewodnik, złożony z siatki drobnych drucików, który służy głównie do eliminowania szumów. Cały kabel posiada otoczkę z tworzywa sztucznego, najczęściej dobrego izolatora, takiego jak polichlorek winylu.
Istnieją różne rodzaje kabli koncentrycznych, które często różnią się stopniem impedancji. Kable koncentryczne ze względu na swoja zdolność przekazywania sygnału w pasmach o dużej szerokości nie potrzebują wzmacniaczy sygnału.
Chociaż obecnie raczej nie stosuje się kabla koncentrycznego w sieciach komputerowych, warto pamiętać, że to właśnie "koncentryk" był pierwszym medium transmisyjnym dla sieci Ethernet. Niestety, jego zalety zostały szybko przyćmione przez wady. Przede wszystkim, jest to kabel bardzo wrażliwy, dlatego nie zawsze dało się go stosować, zwłaszcza kiedy było potrzebne ekstremalne powyginanie kabla. Nawet przypadkowe nastąpienie na kabel koncentryczny jest dla niego niebezpiecznie i może powodować jego uszkodzenie, a w konsekwencji uniemożliwić transmisję sygnałów za jego pośrednictwem. Poza tym, wprowadzona jako zamiennik kabla koncentrycznego popularna obecnie skrętka okazała się być dużo tańszym rozwiązaniem niż stare "koncentryki", z tego głównie powodu zresztą kable te odeszły na zasłużoną emeryturę.
Istnieją dwa podstawowe rodzaje kabli koncentrycznych - cienki i gruby.
Cienki kabel koncentryczny
Cienki kabel koncentryczny był medium tak zwanego cienkiego Ethernetu. Dzięki temu, że jest kablem ekranowanym, zwykle nie jest wrażliwy na zakłócenia sygnału pochodzące z zewnątrz. Ekranem jest siatka przewodów miedzianych umieszczona pomiędzy dwiema warstwami materiału izolacyjnego. Dzięki temu wszelkie zakłócenia zewnętrzne są wyłapywane zanim dotrą do samego przewodu w centrum kabla. Cienki Ethernet pozwala na założenie bez wzmacniaczy sygnału segmentu sieci komputerowej o długości nie większej niż 185 metrów. Dlatego sieci cienkiego Ethernetu były bardzo ograniczone ze względu na wydajność medium transmisyjnego. Przepustowość tych kabli wynosiła maksymalnie 10 Mb/s.
Gruby kabel koncentryczny
Gruby kabel koncentryczny jest znany jako medium transmisyjne tak zwanego grubego Ethernetu lub żółtego Ethernetu (ze względu na zwyczajowy kolor kabla). I tutaj kabel jest ekranowany, na dokładnie tej samej zasadzie co cienki koncentryk. Różnicy nie ma także w przepustowości. Zaletą grubego Ethernetu jest natomiast fakt, że sieć może mieć maksymalną rozpiętość nawet do 500 metrów.
Okablowanie koncentryczne
Aby wykonać okablowanie sieci komputerowej poprzez kable koncentryczne, należy przede wszystkim przygotować kabel. Najłatwiej jest najpierw go poprowadzić, a dopiero potem uciąć z rolki, dzięki czemu możliwe jest dokładne określenie potrzebnej długości kabla, a co za tym idzie, oszczędza się na zbytecznym zapasie, który często zostawiamy przy wcześniejszym mierzeniu i cięciu kabla.
Najważniejszym krokiem w tworzeniu takiego okablowania jest założenie na końcach sieci tak zwanych terminatorów, czyli specjalnych oporników, które pochłaniają sygnał po dotarciu na koniec sieci. Zapobiega to odbijaniu się sygnału i nakładaniu się na siebie różnych informacji, co zdecydowanie wpłynęłoby na czytelność sygnału i praktycznie uniemożliwiłoby pracę z taką siecią. Poza tym terminator zamyka obwód elektryczny i zapobiega zakłóceniom.
Skrętka, czyli kable miedziane skręcone ze sobą
W związku z coraz większym zapotrzebowaniem na okablowanie, które mogłoby przesyłać informacje z większą niż dotychczas prędkością, należało stworzyć takie medium, które byłoby rozwiązaniem tanim, a jednocześnie bardziej wydajnym niż kabel koncentryczny. Tradycyjnie w obecnych sieciach używa się do tego celu kabli skręcanych z wielu przewodów miedzianych. Powstały różne rodzaje tych przewodów, począwszy od takich, w których skręconych jest ze sobą kilka par przewodów, Az po takie, gdzie par tych jest kilka tysięcy. Kable skrętkowe obecnie w każdej już technologii zaczynają wypierać stare kable koncentryczne. Rzadko można zobaczyć jeszcze kable koncentryczne używane w sieciach komputerowych. Skrętka wypiera koncentryk także w innych zastosowaniach. Nawet nowoczesne kable antenowe zaczynają obecnie być oparte na skrętce, która jest dużo bardziej wydajna niż kabel koncentryczny. Owa większa wydajność jest widoczna w liczbach - nawet dwudziestokrotnie jest zwiększona prędkość przesyłania danych. Standardową przepustowością sieci opartych na skrętce jest 100 Mb/s, chociaż jest to wielkość raczej ostrożna, i często można z takich sieci wyciągnąć jeszcze więcej.
Skrętka dwużyłowa
Najbardziej standardowym i najczęściej spotykanym rozwiązaniem transmisyjnym w lokalnych sieciach komputerowych jest skrętka dwużyłowa. Każdy z dwóch przewodów, z jakich składa się skrętka dwużyłowa, ma średnicę około 4 mm, a czasem więcej, do 9 mm. Nazwa skrętki wzięła się stąd, że oba przewody są ze sobą mocno skręcone, dzięki czemu każdy przewód jest dla drugiego rodzajem ekranu, który pochłania większość zakłóceń i promieniowania. Im kable w skrętce są grubsze, tym szersze pasmo przekazywanych sygnałów, ale jednocześnie większy jest opór elektryczny, dlatego zmniejsza się maksymalna wielkość sieci. Najczęściej w obecnych sieciach stosuje się skrętkę o czterech parach przewodów, oznaczonych różnymi kolorami.
Skrętka dwużyłowa ekranowana
Istnieją także dwużyłowe skrętki, które są wyposażone w ekran z folii, znajdujący się pomiędzy przewodami a osłoną z tworzywa sztucznego. Wprowadzenie ekranu w niektórych sytuacjach było niezbędne, ponieważ zdarzały się takie zastosowania tego przewodu, że nie mógłby on pracować bez izolacji od zewnętrznego promieniowania radiowego i elektromagnetycznego. Niestety, skrętka wyposażona w ekranowanie działa w praktyce gorzej niż skrętka nieekranowana. Metalowa ochrona przed zewnętrznym wpływem różnego typu promieniowania pochłania także część indukowanego w samych przewodach prądu elektrycznego, przez co jest źródłem zakłóceń. Kiedy przez skrętkę ekranowaną płynie prąd, część promieniowania jest przyciągana przez metalowy ekran, odbija się od niego i wraca do przewodów. Często takie uderzenie w ekran powoduje powstawanie błędów w przesyłaniu informacji poprzez skrętkę ekranowaną.
Dlatego warto pamiętać, że ekranowanie jest bardzo pomocne, jeśli wykorzystujemy je w kablach o jednym przewodzie, czyi w koncentrykach. Niestety, skrętki lepiej pracują bez ekranów, przez co są bardziej narażone na promieniowanie zewnętrzne. Kompromisem jest skrętka ekranowana, ale często może ona powodować błędy przesyłania informacji.
Dwużyłowa skrętka nieekranowana
Jak było wyżej wspomniane, najczęściej w sieciach komputerowych wykorzystuje się skrętkę nieekranowaną, wyposażoną w cztery pary skręconych ze sobą przewodów. Jest to zatem kabel ośmiożyłowy. Kiedy przyjrzymy się takiemu kablowi, stwierdzimy, że każda para posiada przewód dodatni oraz przewód ujemny. Przewody skrętki ośmiożyłowej często określa się mianem wyprowadzeń.
Najczęstszym zastosowaniem skrętki ośmiożyłowej jest topologia sieciowa gwiazdy, gdzie każda stacja robocza jest połączona z koncentratorem (może to być hub lub router). Często topologię gwiazdy rozbudowuje się, łącząc ze sobą także koncentratory poprzez jeden główny koncentrator, tworząc dzięki temu hierarchię podobną do struktury drzewiastej. Często różne koncentratory są ze sobą połączone w topologii szynowej, z tym, że wówczas częstym medium transmisyjnym wykorzystywanym do takich połączeń jest przewód światłowodowy.
Światłowody
Coraz większą popularnością wśród administratorów sieci komputerowych staja się obecnie światłowody. Zaletą kabli światłowodowych jest fakt, że mogą one biec pod ziemią, pod wodą czy nad ziemią po słupach wysokiego napięcia. Najczęściej kable zawierające światłowody są także wyposażone w przewody miedziane o różnej strukturze, dlatego też kable światłowodowy może być wykorzystywany także jako normalny przewód transmisyjny.
Kable światłowodowe, jak sama nazwa wskazuje, przenoszą nie prąd elektryczny, ale światło. Jest do tego zdolny dzięki nośnikowi optycznemu, który powiela wzorce światła i potrafi je przesyłać na duże odległości w krótkim czasie. Nośnik optyczny jest pokryty warstwą ochronną z tworzywa sztucznego. Bardzo dużą zaletą tego typu rozwiązań jest fakt, że kable światłowodowe są bardzo odporne na jakiekolwiek nielegalne podłączenie się, w odróżnieniu od kabli miedzianych, którymi płynie zwyczajny prąd elektryczny. Niewielką wadą jest za to kruchość światłowodów i niewielka odporność na uszkodzenia mechaniczne, dlatego najczęściej światłowody umieszcza się pod ziemią, gdzie nie mają styczności z bodźcami, które mogłyby je uszkodzić.
Różne rodzaje światłowodów różnią się pomiędzy sobą właściwie wszystkim. Przede wszystkim nie ma jednego standardowego nośnika fal świetlnych. Choć często jest to szkło, stosuje się także światłowody o nośniku wykonanym z dobrej jakości plastiku. Również wśród rozmiarów światłowodów są ogromne różnice - mogą wynosić nawet 5 mikrometrów, a czasem nawet kilka milimetrów. Najczęściej światłowody są montowane tak, aby obok siebie biegło więcej niż jedna para przewodów, podobnie jak w skrętce.
Typowo w sieciach lokalnych można stosować światłowody, a ich standardowym wymiarem w tym konkretnym zastosowaniu jest 62,5 mikrometra. Poza średnicą samego światłowodu, jako drugi wymiar podaje się też średnicę całego przewodu. W sieciach lokalnych ten drugi wymiar jest równy 125 mikrometrów. Zatem oznaczeniem światłowodów stosowanych na potrzeby sieci lokalnych jest 62,5/125.
