Кабелі Ethernet. Вита пара. Кабель Ethernet 5e самонесучий для повітряної прокладки

Основою будь-якої комп'ютерної мережі, її артеріями і венами завжди був мережевий кабель. Семимильними кроками йде розвиток комп'ютерної техніки, але так стрімко розвивається її кровоносна система?

Трохи історії

Поки комп'ютер був один, питання про обмін інформацією практично не виникало: в "чорний ящик" (зараз вже не важливо, яким способом) закладали дані і отримували результати. Але як тільки електронні обчислювальні машини перестали бути унікальним виробом, відразу гостро постало питання обміну інформацією або даними, як говорять фахівці. Комп'ютери стали спілкуватися між собою, об'єднуючись в комп'ютерні мережі. Методів з'єднання комп'ютерів в мережу навіть на фізичному рівні існує кілька.




Найбільш поширеним і прижившимся у всьому світі виявилася рішення за технологією Ethernet. Основою комп'ютерної мережі (мережевим з'єднанням на фізичному рівні) для цієї технології, втім як і для переважної більшості інших методів, є мережеві кабелі, тобто кабелі Ethernet.

Нове - це добре забуте старе

В кінці минулого століття для з'єднання декількох комп'ютерів по цій технології використовували коаксіальний носій, зовні він дуже схожий на телевізійний. Це рішення мало обмеження на загальну довжину з'єднання (фахівці кажуть - на довжину сегмента мережі) саме в силу загасання високочастотного сигналу в кабелі, а також обмежувало швидкість передачі даних. У міру вдосконалення комп'ютерів зростали вимоги до кількості переданих даних, а отже, і до швидкості їх проходження по кабелю. І тут згадали про рішення, снижавшем перешкоди від сторонніх шумів електричних мереж, придумані ще в епоху перших телеграфів. Для цього використовувалася вита пара, інакше - метод транспозиції, винайдений в 1881 році Олександром Беллом. Телеграфні дроти через 4 опори (4 рази на кілометр) перехрещувалися, що компенсувало виникають перешкоди в лінії блискавок і шумів, що наводяться трамвайними проводами. Цей же метод - скручені дроти типу "вита пара" - зараз є основним при побудові комп'ютерних мереж.




Конструктивно це 4 виті пари одножильних (рідше багатожильних) провідників, діаметром близько 05 мм, причому крок звивання у різних пар різний. Номенклатура випускаються проводів дуже різноманітна і залежить від якості і матеріалу ізолюючого покриття кожної жили, а також від якості матеріалу і загального - захисного покриття.

Категорування

У відповідності з міжнародним стандартом ISO 11801 розрізняють наступні категорії:

категорія 1 - використовується в телефонії;

категорія 2 - не підходить для сучасних мереж і стандартизує кабелі для мереж Arcnet або Token ring;

категорія 3 - використовується в основному в сучасній (цифровий) телефонії;

категорія 4 - використовувалася для стандарту 10BASE-T, забезпечувала передачу даних до 10 Мбіт в секунду при частоті до 20 МГц;

категорія 5 - найбільш поширена в даний час, забезпечує передачу даних на швидкості до 100 Мбіт/сек (на 2 витих парах) і до 1000 Мбіт/сек (на 4 витих парах);

категорія 6 неекранированних носіїв, що дозволяють передавати дані на швидкості до 10 Гбіт сек, але існують обмеження в довжині сегмента - 55 метрів;

категорія 7 - аналогічна категорії 6 але довжина сегмента збільшена до 100 метрів

Стандартом також передбачено категорії 8 і 9 використовувані в високошвидкісної передачі великих обсягів інформації, там, де, як правило, застосовуються волоконно-оптичні кабелі, такі як кабель Ethernet 5e.

Розвиток категорії 5

Окремо слід відзначити саме цю категорію як найпоширенішу в силу оптимального співвідношення пропускної здатності (швидкості обміну інформацією) і собівартості, а як наслідок - продажної ціни. Це розвиток групи Fast Ethernet/Gigabit Ethernet категорії 5е, але на відміну від неї дозволяє забезпечити швидкість передачі даних на 2 парах - 100 Мбіт секунду, а при використанні 4 пар - 1 Гбіт секунду. Застосування цього кабелю дозволяє будувати мережі з перспективою переходу на більш швидкісний обмін.

Універсальне рішення

Окремим відгалуженням цього стандарту стало об'єднання технології передачі аудіо - та відеоконтенту. Для цього служать кабель HDMI Ethernet і мережевий стандарт Ethernet. Починаючи з версії 1.4. стандарту HDMI об'єднані провідники HDMI Ethernet дозволяють передавати по одному кабелю весь спектр сигналів між домашніми мультимедійними пристроями. Поки це рішення розрахований, швидше, на перспективу, але промисловість вже випускає такий мережевий кабель Ethernet в різному виконанні, що відрізняються довжиною, стандартом роз'ємів (міні, мікро), а також якістю виконання самих роз'ємів.

Умови монтажу

Спочатку провідник поставляється в картонній або пластиковій коробці змотаним в бухту довжиною 450 метрів, при цьому вільний кінець визирає назовні. Таке рішення дозволяє оперативно відмотувати необхідний шматок. Зовнішня оболонка кабелю, крім маркування моделі і категорії, проградуйована в метрах або (та) в футах. Таке рішення дозволяє відрізати необхідні шматки кабелю для подальшої обробки і монтажу. За допомогою спеціальних інструментів проводиться оброблення кабелю і обтиск його стандартним 8-контактним роз'ємом RG-45. Маркування внутрішніх жил кабелю Ethernet стандартизована за допомогою квітів, кожна пара використовує поєднання основного кольору та його комбінації з білим. Існує 2 найпоширеніших варіанти розпіновки (чергування проводів), використовуються при монтажі і побудові комп'ютерних мереж.

Прямий (з'єднання виконуються у відповідності з кольором) - це з'єднання описує стандарт TIA/EIA -568 (варіант А варіант б).

Перехресний - раніше використовувався для зв'язку однотипного обладнання, але зараз вже втратив актуальність, так як все сучасне мережеве обладнання самостійно розпізнає використовувану схему комутації.

За вимогам стандарту мінімальний радіус вигину повинен відповідати 4 зовнішніх діаметрів кабелю. Згідно з тим же стандартом довжина кабелю Ethernet (або, як кажуть фахівці, довжина сегменту) не повинна перевищувати 100 метрів. Якщо з якихось причин необхідно збільшити цю відстань, використовують відповідне мережеве обладнання (комутатори, репитери тощо). Кабелі Ethernet виконані з одножильного дроту, тому не передбачають багаторазового вигину при переміщенні, хоча й допускають його. У разі необхідності багаторазового вигину застосовуються спеціальні відрізки з багатожильного кабелю patch cord.

Не тільки в будинку (самонесучий кабель)

Самонесучі кабелі Ethernet використовувалися в польовий телефонії, коли необхідно було поєднати в одне слабо з'єднуються речі: забезпечити низький опір лінії передачі для зниження загасання сигналу і гарантувати механічну міцність, настільки необхідну в польових умовах. Рішення було цілком простим. Всередину мідного дроту додавалася сталева жила, яка, власне, і забезпечувала механічну міцність. І хоча спочатку кабелі Ethernet призначалися виключно для укладання всередині приміщень і, як правило, в спеціальних коробах, з розвитком інтернету, особливо в умовах малого офісу/домашнього офісу (SOHO), виникла необхідність у таких специфічних властивостях. Промисловість випускає окрему категорію таких носіїв, в яких є спеціальна сталева жила, істотно збільшує міцнісні властивості кабелю в цілому, що допускають відкриту проводку з опорою на стовпах. І хоча його ціна дещо перевищує вартість аналогів, такі витрати цілком виправдані, коли необхідно з'єднати декілька віддалених об'єктів.

Комерційна сторона питання

Відповідаючи на питання, від чого на Ethernet кабель ціна залежить, потрібно зазначити, що за інших рівних умов вартість кабелю, призначеного для відкритої проводки, завжди буде вище, ніж ціна аналогічного кабелю для укладання всередині приміщення. Самонесучий носій передбачає також прокладку на відкритому просторі, а отже, вимоги по морозостійкості і несприйнятливості до сонячним променям також більш високі, а значить, і ціна вища. Недобросовісні виробники замінюють внутрішню мідну жилу сталевий, але обмідненого, намагаючись таким чином знизити собівартість. Провідність міді і стали істотно відрізняється – цей фактор також необхідно враховувати. У будь-якому випадку проектування і монтаж локальної мережі – завдання непросте і вимагає системного підходу. Вартість самого кабелю на фоні витрат на оснащення комп'ютерної мережі підприємства, особливо із системами подвійного резервування та безперебійного енергопостачання, вентиляції та кондиціонування прагне до нуля. Краще купувати кабелі у відомих постачальників, бажано з однієї партії і з двох-триразовим запасом від розрахункової. На рівні проектування за основу можна взяти еквівалент ціни в 1 USD за метр мережевого з'єднання.