Hvad er de forskellige typer af netværkskabler?

valg af kabler er en afgørende del af netværksdesign. Krævet datahastighed, omkostninger og afstand dikterer alle valgmulighederne for hver forbindelse. Nogle forbindelser kræver en åbenlys kabelindstilling. Men andre kan vælge mellem en række mulige valg.

netværkstjenester, som fildeling, internetadgang, udskrivning og e-mail, leveres alle til slutbrugere via netværksinfrastrukturen. Denne infrastruktur omfatter normalt kontakter, routere og-understøtter det hele-netværkskabling, en af de ældste og mest væsentlige komponenter i netværksarkitekturen.

en hurtig historie af netværkskabler

Digital kommunikation er ikke ligefrem en ny ide. I 1844 sendte Samuel Morse en besked 37 miles-fra USA til Baltimore-ved hjælp af sin opfindelse, The telegraph. Dette kan virke som langt fra de nuværende computernetværk, men principperne er de samme.

Morse-kode er en type binært system, der bruger prikker og bindestreger i forskellige sekvenser til at repræsentere bogstaver og tal. Moderne datanetværk bruger nuller og nuller til at opnå det samme resultat.

den store forskel mellem nu og da er den hastighed, hvormed data overføres. Telegrafoperatører i midten af det 19.århundrede kunne overføre måske fire eller fem prikker og bindestreger pr. Computere kan nu kommunikere med hastigheder på op til 100 Gbps-eller sagt på en anden måde, 100.000.000.000 separate og nuller hvert sekund.

selvom telegrafen og teletypeskriveren var forløberne for datakommunikation, avancerede computere med stadigt stigende hastigheder. Denne udvikling kørte udviklingen af hurtigere netværksudstyr. I processen var der behov for kabler med højere specifikationer og tilslutningsudstyr.

lad os gennemgå de vigtigste typer netværkskabling og de forskellige muligheder, der er tilgængelige med disse kabler.

koaksialkabel

koaksialkabel eller koaksialkabel er en mulighed for netværkskabling. En indre ledende kerne er omgivet af et ledende afskærmningslag. Dette afskærmningslag er derefter omgivet af et ydre beskyttende lag.

kernen, der bærer signalerne, er fast kobber, kobberbeskyttet stålkabel eller flettet kobber. Kerne-og ledende skjolde fungerer i differentiel tilstand for at forhindre både emission af elektromagnetisk interferens og indtrængen af ekstern interferens.

Koaks har en lang historie. I midten af det 19.århundrede blev det brugt til undersøisk kabling. I dag bruges det i en lang række applikationer, herunder bredbånd til boliger, telefonlinjer og forbindelser til radio-og TV-stationer.

inden for datacentre bruges koaks ofte til fiberkanalforbindelser mellem servere og diskdrev. Dens modstandsdygtighed over for elektrisk støj gør den værdifuld i støjende omgivelser, såsom industrielle faciliteter.

udvikling af Ethernet

den første Ethernet-standard, der anvendes koaksialkabler. Ethernet blev udviklet i midten af 1970 ‘ erne af Robert Metcalfe og David Boggs på Palo Alto Research Center i Californien. I 1979 gik Intel og Digital udstyr Corp. sammen om at standardisere Ethernet-systemet. Den første specifikation af de tre virksomheder, kaldet Ethernet Blue Book, blev udgivet i 1980. Det blev også kendt som standard, efter virksomhedernes initialer.

denne standard krævede hastigheder på op til 10 Mbps-10 Mbps svarer til 10 millioner og nuller pr. Ethernet-standarden var afhængig af et stort koaksialkabel, der kørte i hele bygningen, med mindre koaksialkabler tappet af med 2,5 meter (m) intervaller for at oprette forbindelse til arbejdsstationerne. Den større koaks, som normalt var gul, blev kendt som tykt Ethernet eller 10Base-5.

nedenfor er en oversigt over 10Base-5 sigt:

• 10 henviser til hastigheden-10 Mbps.
• Base henviser til baseband-systemet. Baseband bruger al sin båndbredde til hver transmission. I modsætning hertil opdeler bredbånd båndbredden i separate kanaler, der skal bruges samtidigt.
• 5 henviser til systemets maksimale kabellængde – i dette tilfælde 500 m.

i 1983 udgav Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) den officielle Ethernet-standard. Det blev kaldt IEEE 802.3, efter navnet på den arbejdsgruppe, der er ansvarlig for dens udvikling.

Version 2, IEEE 802.3 A, blev udgivet i 1985. Denne anden version er almindeligt kendt som Thin Ethernet eller 10Base-2. I denne version er den maksimale længde 185 m, selvom 2 antyder, at den skal være 200 m. siden 1985 er der indført forskellige Ethernet-standarder.

Tvillingekabel

Tvillingekabel ligner koaks, men i stedet for en enkelt kerne består tvillingekernen af to ledninger. Ethernet med høj datahastighed til en lavere pris end fiber.

passiv tvilling understøtter kortdistanceforbindelser. Aktiv tvilling indeholder komponenter, der øger signalstyrken, hvilket muliggør forbindelser med længere afstand.

triakse-og kvadratkabler

triakse-og kvadratkabler ligner også koakse. De bruges oftest til TV-forbindelser, men kan også bære Gigabit Ethernet.

triakselkernen ligner koaks, men den har et ekstra isoleringslag og afskærmningslag. En kvadratkerne har fire individuelle ledninger. Både triaks og firkant har de ekstra isolerings-og afskærmningslag, som muliggør transmission af yderligere signaler eller bærekraft.

snoet par

oprindeligt opfundet af Aleksandr Graham Bell til at bære telefonsignaler, snoet parskabling er det mest almindelige valg til netværkskabling.

snoet par bruger kobbertråde, der, som navnet antyder, snoet sammen i par. Vridningseffekten af hvert par i kablerne sikrer, at enhver interferens, der præsenteres eller afhentes på et kabel, annulleres af kablets partner, der drejer rundt om det oprindelige kabel. Vridning af de to ledninger reducerer også den elektromagnetiske stråling, der udsendes af kredsløbet.

snoet par kabler kommer i to typer:

1. afskærmet snoet par (STP)
2. uskærmet snoet par (UTP)

afskærmet snoet par

i STP er kobbertråde først dækket af plastisolering. Et metalskærm, der består af metalfolie eller fletning, omgiver bundtet af isolerede par. Hvor elektromagnetisk stråling er et alvorligt problem, kan hvert par ledninger afskærmes individuelt ud over det ydre skjold. Dette er kendt som folie snoet par (FTP).

10 Mbps og 100 Mbps bruger to par kabel til at transmittere Ethernet. Gigabit gennemstrømning kræver brug af alle fire par.

uskærmet snoet par

UTP-kabel er den mest populære type netværkskabel. Det er nemt at arbejde med, installere, udvide og fejlfinding. UTP-kabler indeholder typisk fire par kobbertråde, hvor hvert par indeholder to ledninger snoet sammen. Disse par er dækket af plastisolering. De har ingen afskærmning og har bare en ydre jakke.

de fleste kategorier af parsnoede kabler fås som UTP. Men nogle nyere kategorier er også tilgængelige i kombinationer af afskærmet, folie afskærmet og ubeskyttet.

kategorier af snoet par kabler

American National Standards Institute og den internationale elektrotekniske kommission, en del af Den Internationale Standardiseringsorganisation, etablerede en række standarder eller kategorier for snoet par. Kategori 1 eller Cat1 og Cat2 blev ikke officielt standardiseret, men de facto standarder udviklet over tid. Otte kategorier af kabler er i øjeblikket tilgængelige.

disse kategorier angiver typen af kobbertråd og stik. Tallet-1, 3, 5 og så videre-henviser til revisionen af specifikationen og antallet af vendinger inde i ledningen-dvs.kvaliteten af forbindelsen i en donkraft.

Cat1

Cat1 bruges typisk til telefonledninger og talekommunikation. Denne type ledning er ikke i stand til at understøtte computernetværkstrafik og er ikke snoet.

teleselskaber kan bruge Cat1 til at levere integrerede tjenester digitalt netværk og offentlige skiftede telefonnettjenester. I sådanne tilfælde udføres ledningerne mellem kundens site og teleoperatørens netværk ved hjælp af Cat1-type kabel. Cat1 bruges nu også til nogle IoT-netværk med lav datahastighed.

Cat2

Cat2 kabler er nettråd specifikationer, ved hjælp af fire par snoet kobber ledninger. Disse typer ledninger kan understøtte computernetværk og telefontrafik. Cat2 bruges mest til token ring netværk og understøtter hastigheder op til 4 Mbps. For højere netværkshastigheder-100 Mbps eller højere-skal Cat5e eller højere bruges.

Cat3

Cat3 kabler er fire par snoede kobbertråde. Cat3 blev brugt til at understøtte den oprindelige 10 Mbps Ethernet, typisk til token ring netværk. Selvom 10 Mbps-hastigheder næsten er uddøde, bruger nogle implementeringer stadig Cat3.

Cat4

Cat4 kabler er fire par snoede kobbertråde. Som med Cat3-kabler bruges Cat4 til token ring-netværk. Mens Cat3 yder support på maksimalt 10 Mbps, skubbede Cat4 grænsen op til 16 Mbps. Begge kategorier har en længdegrænse på 100 m. Cat4 er ikke meget udbredt.

Cat5 og Cat5e

Cat5 kabler er fire par snoede kobbertråde. Cat5 har flere drejninger per tomme end Cat3, så det kan køre ved højere hastigheder og større længder.

den mere populære Cat5-ledning er stort set blevet erstattet af Cat5e-specifikationen. Cat5e giver forbedret krydstale specifikation, gør det muligt at understøtte hastigheder på op til 1 Gbps.

UTP-Cat5e er et af de mere populære UTP-kabler. Det erstattede gamle koaksialkabler, der ikke var i stand til at følge med det konstant voksende behov for hurtigere og mere pålidelige netværk. Cat5e er den mest udbredte type netværkskabler specifikation på verdensplan og er omkostningseffektiv. I modsætning til den kategori kabler, der følger, er det tilgivende, når kabelafslutnings-og implementeringsretningslinjer ikke er opfyldt.

Cat5 og Cat5e er mere udbredt til både 10 Mbps og 100 Mbps Ethernet.

Cat6 og Cat6a

Cat6-ledning blev oprindeligt designet til at understøtte Gigabit Ethernet, selvom andre standarder muliggør gigabit-transmission via Cat5e-ledning. Cat6 ligner Cat5e-ledning, men den indeholder en fysisk separator mellem de fire par for yderligere at reducere elektromagnetisk interferens.

ingen type kabel er passende overalt.

Cat6 kan understøtte hastigheder på 1 Gbps i længder på op til 100 m. Den understøtter også 10 Gbps i længder på op til 55 m. den bruger båndbreddefrekvenser på op til 250 MH.

ved installation af nye Cat6-kabler er det vigtigt at bemærke, at alle kabler-stik, patchpaneler, patchkabler og lignende-skal være Cat6-certificeret. Dette kræver, at netværksprofessionelle er ekstra forsigtige med korrekt afslutning af kabelenderne. Organisationer, der udfører installationer ved hjælp af Cat6-kabler, skal anmode om en grundig testrapport ved hjælp af en certificeret kabelanalysator for at sikre, at installationen er udført i henhold til Cat6-retningslinjer og standarder.

i 2009 blev Cat6a introduceret som et højere specifikationskabel, der tilbyder bedre immunisering fra krydstale og elektromagnetisk interferens. Det giver bedre båndbredde ved hjælp af frekvenser på op til 500 mm, understøtter 10 Gbps og har en kabellængde på op til 100 m.

Cat7

Cat7 er en kobberkabelspecifikation designet til at understøtte hastigheder på 10 Gbps i længder på op til 100 m. for at opnå dette bruger kablet FTP til fire individuelt afskærmede par plus et ekstra kabelskærm til at beskytte signalerne mod krydstale og elektromagnetisk interferens.

på grund af ekstremt høje datahastigheder skal alle komponenter, der bruges under installationen af en Cat7-netværkskablerinfrastruktur, være Cat7-certificeret. Dette omfatter patch paneler, patch ledninger, stik og RJ-45 stik. Fraværet af Cat7-certificerede komponenter vil forringe den samlede ydeevne og føre til svigt i Cat7-certificeringstest-for eksempel ved hjælp af en kabelanalysator-fordi Cat7-ydelsesstandarder sandsynligvis ikke er opfyldt.

Cat7 bruges normalt i datacentre til backbone-forbindelser mellem servere, netværksafbrydere og lagerenheder.

Cat8

Cat8 er en nyere kategori af snoet par kabler, der bedre konkurrerer med hastigheden og omfanget af fiberoptik. Den har en maksimal datahastighed på 40 Gbps og bruger RJ-45-stik. Det bruger 2 GHS-eller 2.000 MHS-frekvensen, en stigning fra Cat7 ‘ s 600 MHS.

Cat8-kabler bruges typisk i datacentermiljøer. De er bagudkompatible med tidligere standarder og understøtter strøm over Ethernet (PoE).

PoE eliminerer behovet for at køre en separat strømkabel til enheder, såsom loftinstallerede adgangspunkter. For lave datahastigheder leverer PoE-kabler strøm ved hjælp af de par, der ikke er nødvendige af Ethernet. For højere hastigheder, hvor alle fire par anvendes, tilføjer PoE jævnstrøm til ledningerne, der bærer signalet, uden at forstyrre signalerne.

fiberoptisk kabel

datahastigheder er steget i hele netværket, og i nogle tilfælde er fiberoptik den eneste mulighed. Mens Cat8-parrede kabler kan bære op til 40 Gbps data, understøtter fiber datahastigheder op til 400 Gbps. Der arbejdes i øjeblikket på at teste 800 Gbps.

fiberoptiske kabler består af en tynd optisk fiber omgivet af beklædning. Beklædning er lavet af glas, der er mindre rent end kernen og har et lavere brydningsindeks end kernen. Forskellen i brydningsindekser får lys til at reflekteres ved grænsen. Yderligere lag, såsom bufferlaget og kappelaget, omgiver beklædningen for at tilføje styrke og beskytte kablet mod skader.

Fiber har en lav fejlrate. Netværksdata er kodet i en lysstråle. I modsætning til med snoede par kabler, lysstrålen hverken genererer eller påvirkes af elektronisk interferens. Derudover kan flere frekvensdatastrømme multiplekses over en enkelt fiber for at øge den samlede datahastighed.

Multimode fiber vs single-mode fiber

fibertyper adskiller sig med fiberens diameter. Multimode optisk fiber varierer fra 50 mikron til 100 mikron (10-4 m). I et single-mode kabel er den optiske fiber kun 8 mikron til 10,5 mikron i diameter.

Multimode kabel er billigere at lave og installere end single mode, men det er begrænset i datahastighed og afstand. Mens multimode kan bære 100 Gbps i 150 m, kan single mode bære 400 Gbps i op til 10 kilometer og lavere satser for yderligere afstande.

ydeevnen varierer mellem multimode og single-mode fiber på grund af, hvordan lys bevæger sig gennem hver. Den større fiber, der anvendes i multimode, får lysstrålen til at reflektere fra fiber-og beklædnings grænsen i en stejlere vinkel end den tyndere kerne i enkelttilstand. Single mode ‘ s tyndere kerne får afstanden mellem refleksioner til at være mindre. Når refleksioner er hyppigere, er tabene større ved grænsen.

intet valg er permanent

ingen type kabel er passende overalt. Understøttede datahastigheder, installerede omkostninger og fremtidig tilstrækkelighed skal overvejes for hver applikation. Løbende vedligeholdelsesomkostninger bør også være en faktor.

husk, intet valg er permanent. Ligesom organisationer med jævne mellemrum udskifter servere og arbejdsstationer, kan de genoverveje deres valg af forbindelsesteknologi til hver netværksopgradering.