Скільки жил використовується в кручений парі при передачі даних в мережі Ethernet

0 Comments

Вита пара: що це? Схеми і способи обтиску кручений пари

Так як сайт у нас про Wi-Fi роутерах, і до решти мережевого обладнання, то я просто повинен був підготувати статтю про кручений парі – кабелі, яким з’єднується мережеве обладнання між собою. За допомогою якого підключаються комп’ютери і інші пристрої до маршрутизаторів і модемів. А ще, кабелем який називається кручена пара, швидше за все у вас підключений інтернет від обладнання провайдера до вашого маршрутизатора, або безпосередньо до комп’ютера. Так само, практично всі виробники роутерів, кладуть в комплект зі своїми пристроями мережевий кабель невеликої довжини. Він потрібен для підключення до маршрутизатора різних пристроїв (ПК, ноутбук, телевізор, ігрова приставка і т. Д.).

У сучасному світі розвиток технологій передачі даних відбувається по-справжньому високими темпами. Цілком можна сказати «зі швидкістю світла», адже нікого вже не здивуєш передачею інформаційних потоків за допомогою оптичного волокна. Але при всіх позитивних функціональних характеристиках подібних кабелів зв’язку у них є кілька серйозних недоліків. Ключовими з них є дорожнеча і крихкість.

На даний момент необхідно дуже сильно постаратися, щоб знайти людину, яка абсолютно не уявляє, що таке Інтернет або ніколи ним не користувався. У величезної кількості людей стоїть вдома персональний комп’ютер з доступом до «всесвітньої павутини». Але щоб «підвести» Інтернет до домашнього ПК необхідно використовувати зручний, надійний, а головне міцний кабель. Ось тут на виручку вже багато років приходить кабель, який отримав незрозуміле, на перший погляд, назва – кручена пара.

Що таке кручена пара?

Вита пара – це особливий вид мережевого кабелю. Його основу складають одна або кілька пар ізольованих, а також скручених між собою провідників (від їх кількості залежить категорія кабелю). Кількість витків на певну одиницю довжини мінімальне, але достатня для того, щоб значно зменшити взаємні наведення при передачі сигналу. Зверху кручена пара, як правило, покрита захисною пластиковою оболонкою.

Останнім часом цей вид кабелю зв’язку став найпоширенішим при створенні локальних і структурованих кабельних мереж. Це сталося завдяки його дешевизні і легкості прокладки.

Основним недоліком кручений пари є значне загасання сигналу (до рівня не розпізнаваності) на відстанях понад 100 метрів. Але цей недолік легко ліквідується за допомогою повторювачів.

види

Залежно від того, є захист чи ні, а також її якості, розрізняють кілька видів кабелів створених за цією технологією:

  • неекранована кручена пара (UTP) – не використовується ніяких додаткових захисних пристосувань;
  • екранована кручена пара (STP) – використовується мідна сітка;
  • фольгована вита пара (FTP) – використовується алюмінієва фольга;
  • екранована фольгована вита пара (SFTP) – використовується мідна сітка і алюмінієва фольга.

При цьому в деяких видах екранованого кабелю можуть використовувати захист навколо кожної пари. Такий вид екранування забезпечує значно кращий захист від різного роду наведень, як внутрішніх, так і зовнішніх.

Категорії кабелю «вита пара»

Всього на даний момент існує близько 15 категорій кручений пари. Вони нумеруються від САТ 1 ​​до САТ 8.2. У більшості випадків категорія має пряму залежність від кількості використовуваних пар для передачі інформації, а також від кількості витків, які використовуються на одиницю довжини. Категорії кабелю чітко описані в Американському стандарті проводки в комерційних будівлях.

Опишемо коротко кожну з категорій:

  • САТ 1 ​​- всім відомий телефонний кабель. У ньому використовується тільки одна пара. Застосуємо виключно для передачі голосу і створення з’єднання через модем.
  • САТ 2 – застарілий тип кабелю, що складається з 2-х пар провідників. Він підтримував передачу даних на швидкостях менше 4 Мбіт / сек. Часто використовували його в мережах token ring. Зараз рідко використовується в деяких телефонних мережах.
  • САТ 3 – поліпшена версія попереднього 2-х парного кабелю. Створена для забезпечення передачі даних на швидкостях до 10 Мбіт / сек. Зараз дуже часто продовжує зустрічатися в телефонних мережах.
  • САТ 4 – ще один невикористаний на сьогодні вид кабелю. Складається з 4-х пар, має швидкість передачі до 16 Мбіт / сек.
  • САТ 5 – саме кабелі цієї категорії найчастіше і називають «кручена пара» в класичному її розумінні. Складається з 4-х пар. Швидкість передачі варіюється від 100 Мбіт / сек (використовуються 2 пари) до 1000 Мбіт / сек (використовуються 4 пари).
  • САТ 5е – поліпшена версія звичайної 5 категорії. Також складається з 4-х пар. Кабель має ті ж швидкісні характеристики, що й кручена пара попередньої категорії. Зараз ця категорія є найпоширенішою.
  • САТ 6 – для передачі використовується 4 пари, які дозволяють підвищити швидкість передачі до 10000 Мбіт / сек.
  • САТ 6а – для передачі використовується 4 пари, які дозволяють підвищити швидкість передачі до 10 Гбіт / сек.
  • САТ 7 – для передачі використовується 4 пари, які дозволяють підвищити швидкість передачі до 10 Гбіт / сек. Кабель цієї категорії повинен бути екранованим.
  • САТ 8 – знаходиться на даний момент в розробці. Імовірно дозволить передавати інформаційний потік зі швидкістю до 40 Гбіт / сек. Повинен мати загальний екран або екран для кожної пари.

Способи та схеми обтиску кручений пари

Очевидно, що для приєднання кабелю до різної комп’ютерної техніки або ж до комутаторів і маршрутизаторів, кручена пара повинна закінчуватися зручними і стандартизованими роз’ємами. В даному виді кабелю зв’язку використовується роз’єм RJ-45 (правильна назва 8Р8С, але ми будемо використовувати звичне).

Для того, щоб мережа, побудована на кручений парі, працювала правильно, необхідно у відповідному порядку з’єднати контакти в коннекторах RJ-45. Зробити це необхідно, як з одного, так і з іншого кінця кабелю. Для зручності обтиску всі дроти позначені стандартизованими квітами. Природно, що обжимати кабель, при наявності достатніх знань, можна і на власний розсуд, але для того, щоб не було плутанини при об’єднанні мереж краще скористатися стандартними схемами обтиску. Їх існує всього дві: прямий порядок обтиску і кросовий порядок обтиск (контралатеральний).

  1. Перша схема обтиску (прямий) використовується при з’єднанні різнотипного обладнання, наприклад, мережева карта ноутбука і комутатор.
  2. Друга схема обтиску (кросовий, або перехресний) використовується при з’єднанні однотипного обладнання, наприклад, двох ноутбуків (іноді для з’єднання комп’ютера з деякими старими видами комутаторів та хабів).

Для обтиску кабелю використовують спеціальне пристосування – крімпер (щипці). Про це я писав у статті: як обжати виту пару в RJ-45? Мережевий кабель своїми руками .

А тепер безпосередньо про порядок обтиску. Розглянемо схеми обтиску кручений пари категорії 5, як найпоширенішою на даний момент.

Схема обтиску прямого кабелю

Такий кабель найпоширеніший. Він підходить для підключення комп’ютерів, ноутбуків, телевізорів і т. Д., До роутера і інших мережевих пристроїв.

  • Перший варіант (тип Т586A): одна сторона має наступний порядок контактів (від 1 до 8) – біло-зелений, зелений, біло-помаранчевий, синій, біло-синій, помаранчевий, біло-коричневий, коричневий. Інша сторона має такий же порядок контактів. Найкраще використовувати це варіант.
  • Другий варіант (тип Т568B). Одна сторона має наступний порядок контактів (від 1 до 8) – біло-оранжевий, оранжевий, біло-зелений, синій, біло-синій, зелений, біло-коричневий, коричневий. Інша сторона має такий же порядок контактів.

Кросовий кабель: схема обтиску

  • Одна сторона має наступний порядок контактів (від 1 до 8) – біло-зелений, зелений, біло-помаранчевий, синій, біло-синій, помаранчевий, біло-коричневий, коричневий.
  • Інша сторона має наступний порядок контактів (від 1 до 8) – біло-оранжевий, оранжевий, біло-зелений, синій, біло-синій, зелений, біло-коричневий, коричневий.

Для виготовлення гигабитного кроссового кабелю (з підтримкою швидкості до 1 Гбіт / с), потрібно використовувати трохи іншу схему:

  • Один кінець кабелю: біло-оранжевий, оранжевий, біло-зелений, синій, біло-синій, зелений, біло-коричневий, коричневий.
  • Інший кінець кабелю: біло-зелений, зелений, біло-помаранчевий, біло-коричневий, коричневий, оранжевий, синій, біло-синій.

Розвиток технологій передачі даних не стоїть на місці. Теоретично можливо, що скоро кручена пара стане застарілим типом кабелю, але на даний момент – це самий використовуваний, надійний і дешевий вид мережевого кабелю.

Технічні характеристики кручений пари (тип, довжина, швидкість)

У цій статті ми з вами розглянемо технічні характеристики кручений пари, які враховують при створенні локальних обчислювальних мереж. Виту пару відносять до структурованих кабельних система і використовують для передачі сигналу в комп’ютерних і телекомунікаційних мережах Ethernet, Arcnet і Token ring. Підключення до мережевих пристроїв виконується через роз’єм 8P8C уболівальники називають RJ45.

Таке широке застосування кручений пари обумовлено сумісністю з багатьма класами, категоріями і типами обладнання, легкістю монтажу і відносно малою вартістю для створення структурованої кабельної мережі. Для обпресування кабелю LAN і коннектора RJ45 використовують крімпер (спеціальні обжімочние кліщі), але можна обжати виту пару без спеціального інструменту .

Вита пара являє собою структурований LAN кабель з ПВХ оболонкою, який містить в собі від однієї до кількох ізольованих і скручених між собою пар певною кількістю витків на одиницю довжини.

Навіщо скручують між собою дроти? Справа в тому, що переплетення проводів з власним кроком скрутки між собою утворює пару в слідстві чого збільшується якість зв’язку. Таким чином електромагнітні перешкоди рівномірно впливають на дроти утворюють пару і зменшують взаємні наведення при передачі диференціальних сигналів, а також знижують вплив зовнішніх чинників (електричні, магнітні, електромагнітні поля) під час експлуатації.

Пристрій кручений пари.

Мережевий кабель LAN в залежності від категорії має різні технічні характеристики і складається з декількох мідних провідників, які утворюють пару і можуть мати ізоляцію товщиною в о, 2 мм з полівінілхлориду (PVC), а у більш якісних категорій (CAT5) з поліпропілену (PP) , поліетилену (PE). Кабелю високої якості мають ізоляцію з пористого (спіненого) поліетилену або тефлону. Такий поліетилен гарантує низькі діелектричні втрати, а тефлон захищає провідники в умовах високих температур. Провідники можуть складатися як з монолітної мідної жили (0,4-0,6 мм), так і з декількох жив зібраних в пучок.

Для зручності обробки кабеля всередині зовнішньої оболонки з полівінілхлориду є «розривна нитка», виготовлена ​​в більшості випадків з капрону. Вита пара категорії 5 і вище може мати в своїй структурі екран для захисту сигналу від зовнішніх і внутрішніх електромагнітних наведень. Товщина зовнішньої ізоляції в чотирьох парної кручений парі в залежності від категорії становить о, 5-0,9 мм. У виробництво зовнішньої оболонки застосовується полівінілхлорид з домішкою крейди. Також у виготовленні зовнішньої ізоляції застосовують стійкі до горіння і виділення галогену полімери (маркування LSZH).

У Росії відповідно до основних вимог по пожежній безпеці вони мають маркування: нг (A) -HF; нг (B) -HF; нг (C) -HF; нг (D) -HF. У дужках вказується категорія відповідно до показників пожежної безпеки. Стійкий до горіння і виділення кабель LAN перерахованих вище маркувань використовують для прокладки, з урахуванням обсягу горючої навантаження кабелів, у внутрішніх електроустановках, а також в будівлях і спорудах з масовим перебуванням людей, в тому числі в багатофункціональних висотних будівлях і будівлях-комплексах.

Зовнішня оболонка кручений пари для зовнішньої прокладки має матеріал з гідрофобного поліетилену, який зазвичай наносять другим шаром поверх полівінілхлоридної оболонки. Крім цього порожнечу в кабелі можуть заповнити спеціальним гідрофобним гелієм і застосувати до нього бронювання з гофрованої стрічки або сталевого дроту.

За допомогою колірного рішення, оболонку кабелю LAN можна легко ідентифікувати і дізнатися його функціональне призначення для монтажу або під час обслуговування. Наприклад, чорний колір зроблений з поліетилену (PE) вказує на те що кабель добре пристосований для впливу зовнішніх факторів на вулиці (вогкість, повітря . ), а помаранчевий колір може говорити про стійкість зовнішнього матеріалу до горіння. Світло-сірий колір застосовують для внутрішньої прокладки в житлових будинках і офісних будівлях.

Типи кручений пари.

Слід сказати, що існує монолітний і багатожильний, екранований і не екранований кабель LAN. Розглянемо все по порядку.

Виту пару з однією монолітною жилою (одна мідний дріт), як правило, застосовують для прокладки ліній в стінах, лотках і не використовують для прямого з’єднання зовнішніх пристроїв (Smart TV, комп’ютер . ), а монтують до кабелю кінцеве обладнання. Наприклад, інформаційну розетку. Цей процес називається параметрів завершення. Обумовлено це тим, що кабель має відносно товсті жили і при частих вигинах легко ламається.

Багатожильний кручена пара використовується для виготовлення пасивне і служить для з’єднання цифрових пристроїв (маршрутизатор, принтер . ) межу собою і з внутрішньої або зовнішньої інформаційної розеткою Ethernet. Цей тип кабелю добре зарекомендував себе в умовах вигинів і скручування і не підходить для «врізання» в роз’єм інформаційної розетки. Мідні жили дуже тонкі і запросто ламаються. Крім цього багатожильний кабель LAN має великий сигнал загасання в порівнянні з монолітним типом. Тому максимальна довжина кручений пари многожильного типу повинна становити не більше 100 метрів.

Я вже згадував, що екранування кручений пари використовується для захисту від зовнішніх і внутрішніх електромагнітних наведень. Варто сказати, що екран по всій довжині з’єднаний з неізольованим дренажним проводом, який призначений для захисту від розривів і розтягувань самого екрану. Існує кілька типів екранування кручений пари, які визначають технологію і призначення захисту від електромагнітних впливів. Виділяють такі типи кручений пари:

  • UTP – (Unshielded twisted pair – неекранована кручена пара) – кабель не має захисного екрану.
  • FTP або F / UTP – (Foiled twisted pair – фольгована вита пара) – кабель має один зовнішній загальний захисний шар з фольги.
  • STP (Shielded twisted pair – кручена пара) – кабель має екран для кожної пари і зовнішній захист зразок сітки (є на малюнку).
  • S / FTP або SSTP (Screened Foiled twisted pair – фольгована екранована кручена пара) – даний кабель має фольгированную захист кожної пари, а також зовнішній екран.
  • U / STP (Unshielded Screened twisted pair – незахищений кабель з екрануванням кручений пари) – кабель не має загального екрану, але кожна пара має фольгированную захист.
  • SF / UTP або SFTP (Screened Foiled Unshielded twisted pair – кручена пара із захистом) – має два зовнішніх екрану. Один з мідної сітки, а другий з екран-фольги. Між ними дренажний провід.

Категорії кабелю кручена пара (швидкість передачі даних).

В основу визначення категорії кручений пари покладено максимально частотний діапазон. Це обумовлено кількістю витків на одну одиницю довжини кабелю. Тобто, чим вище категорія, тим більше частотний діапазон в слідстві збільшення витоків кожної кручений пари. Категорії кручений пари описується в міжнародних і вітчизняних стандартах.

Категорії (скорочено CAT) кручений пари визначають розрахункову швидкість передачі даних. Крім цього кабель LAN ще поділяють на класи і при побудові структурованої кабельної системи їх теж враховують. Слід пам’ятати, що кручена пара більш високого класу підтримує технічні можливості нижчого класу. А ось кручена пара по класу нижче не підтримує технічні додатки вищого класу. Чим вище клас тим краще передавальні характеристики і вище гранична частота роботи кабельної лінії.

  • CAT1 (частотна смуга – 0,1 МГц). Має одну пару і використовується для передачі голосу і цифрових даних за участю модему. Це стандартний телефонний кабель, який свого часу використовувався в «скрученому» вигляді в США, а в Росії застосовується і зараз без скруток. Не підходить для сучасних систем і має великий вплив перешкод.
  • CAT2 (частотна смуга – 1 МГц). Має дві пари провідників і вже зжив себе. Іноді застосовується при побудові телефонних мереж. Раніше зустрічався в мережах Arcnet і Token Ring. Володіє швидкістю передачі даних до 4 Мбіт / с. Чи не годиться для побудови сучасних мереж.
  • CAT3 (частотна смуга – 16 МГц. Клас «С»). Зустрічається 2-х парний і 4-х парний тип кручений пари. Застосовується не тільки для створення телефонних, але і локальних мереж на базі 10BASE-T. Підтримує швидкість передачі даних від 10 до 100 Мбіт / с за технологією 100BASE-T4 протяжністю не більше 100 метрів. На відміну від CAT1 і CAT2 підтримує стандарт IEEE 802.3.
  • CAT4 (частотна смуга – 20 МГц). Свого часу цей 4-х парний кабель використовувався в технології 10BASE-T і 100BASE-T4. Можлива швидкість передачі даних до 16 Мбіт / с. В наші дні не використовується.
  • CAT5 (частотна смуга – 100 МГц. Клас «D»). Кабель застосовувався для створення телефонних ліній та побудови локальних мереж 100BASE-TX, а також в Ethernet (LAN). Підтримує швидкість передачі даних до 100 Мбіт / с.
  • CAT5e (частотна смуга 125 МГц). Це вдосконалена кручена пара п’ятої категорії. При використанні 2-х пар підтримує швидкість передачі даних до 100 Мбіт / с і до 1000 Мбіт / с в 4-х парному кабелі. Як правило, використовується 4-х парний кабель для побудови локальної комп’ютерної мережі. Це найпоширеніший тип кручений пари.
  • CAT6 (частотна смуга 250 МГц. Клас «E»). Це найпоширеніший тип кабелю, який застосовується в мережах Fast Ethernet і Gigabit Ethernet. У структурі кабелю чотири пари провідників. Підтримує високу швидкість передачі даних до 10 Гбіт / с протяжністю не більше 55 метрів.
  • CAT6a (частотна смуга 500 МГц. Клас «EA»). Структура кабелю складається з чотирьох пар провідників. Він використовується в мережах Gigabit Ethernet і підтримує швидкість до 10 Гбіт / с на відстані до 100 метрів.
  • CAT7 (частотна смуга 600 – 700 МГц. Клас «F»). Підтримує швидкість передачі даних до 10 Гбіт / с. Структура кабелю має загальний зовнішній екран і фольгированную захист кожної пари. За типом ставитися до S / FTP (ScreenedFullyShieldedTwistedPair).
  • CAT7a (частотна смуга 1000 -1200 МГц. Клас «FA»). Швидкість кручений пари доходить до 40 Гбіт / с на відстані до 50 метрів і до 100 Гбіт / с протяжністю до 15 метрів.

На просторах інтернет мені попалося гарне відео по темі, пропоную вам його подивитися.

Для того щоб мережевий кабель служив довго слід дотримуватися правил монтажу. Наприклад, при прокладці потрібно стежити за цілісністю кабелю по всій його довжині і не допускати розтягувань і вигинів тому, що це може порушити структуру екрану, що призведе до низької стійкості кабелю до електромагнітних завад. Дренажний провід кабелю повинен бути з’єднаний з екраном роз’єму.

Крім цього при монтажі не можна допускати вигинів більш восьми зовнішніх діаметрів кабелю. Занадто сильний вигин може пошкодити фольгований екран, що помітно погіршить властивості кабелю і знизить швидкість зв’язку всередині мережі. Поки що!

Якщо ви знайшли помилку, будь ласка, виділіть фрагмент тексту і натисніть Ctrl + Enter.

Читайте також

Поділіться у соціальних мережах: