Melyek a különböző típusú Hálózati kábelek?

a kábelek kiválasztása a hálózati tervezés kulcsfontosságú része. A szükséges adatátviteli sebesség, a költség és a távolság mind meghatározzák az egyes kapcsolatok választási lehetőségeit. Egyes csatlakozásokhoz nyilvánvaló kábel opció szükséges. De mások választhatnak egy sor lehetséges választás.

a hálózati szolgáltatások, mint például a fájlmegosztás, az internet-hozzáférés, a nyomtatás és az e-mail, mind a hálózati infrastruktúrán keresztül jutnak el a végfelhasználókhoz. Ez az infrastruktúra általában magában foglalja a kapcsolókat, útválasztókat és-mindezt alátámasztva-a hálózati kábelezést, amely a hálózati architektúra egyik legrégebbi és legfontosabb összetevője.

a Hálózati kábelek gyors története

a digitális kommunikáció nem éppen új ötlet. 1844-ben Samuel Morse üzenetet küldött 37 mérföldre-Washingtonból, Baltimore-ba-találmányával, a távíróval. Ez messze tűnhet a jelenlegi számítógépes hálózatoktól, de az elvek ugyanazok.

a morze egy olyan bináris rendszer, amely pontokat és kötőjeleket használ különböző szekvenciákban a betűk és számok ábrázolására. A Modern adathálózatok egyeseket és nullákat használnak ugyanazon eredmény eléréséhez.

a nagy különbség a most és akkor között az adatok továbbításának sebessége. A 19. század közepének távírói másodpercenként négy vagy öt pontot és kötőjelet tudtak továbbítani. A számítógépek most már akár 100 Gbps sebességgel is képesek kommunikálni-vagy másképp fogalmazva: másodpercenként 100 000 000 000 különálló egyes és nulla.

bár a távíró és a távíró volt az adatkommunikáció előfutára, a számítógépek egyre növekvő sebességgel fejlődtek. Ez a haladás gyorsabb hálózati eszközök fejlesztését hajtotta végre. A folyamat során magasabb specifikációjú kábelekre és csatlakozó hardverekre volt szükség.

nézzük át a hálózati kábelezés főbb típusait és az ezekkel a kábelekkel elérhető különböző lehetőségeket.

koaxiális kábel

a koaxiális kábel vagy koaxiális kábel az egyik lehetőség a hálózati kábelezéshez. A belső vezetőképes magot vezetőképes, árnyékoló réteg veszi körül. Ezt az árnyékolóréteget ezután egy külső védőréteg veszi körül.

a jeleket hordozó mag szilárd réz, réz árnyékolt acélkábel vagy fonott réz. A mag-és vezetőképes pajzsok differenciál üzemmódban működnek, hogy megakadályozzák mind az elektromágneses interferencia kibocsátását, mind a külső interferencia behatolását.

a Koaxnak hosszú története van. A 19.század közepén tenger alatti kábelezésre használták. Ma már széles körben használják, beleértve a lakossági szélessávot, a telefonvonalakat, valamint a rádió-és TV-műsorszolgáltatókhoz való csatlakozást.

az adatközpontokban a koax-ot gyakran használják a szerverek és a meghajtók közötti szálcsatornás kapcsolatokhoz. Az elektromos zajjal szembeni ellenállása értékessé teszi zajos környezetben, például ipari létesítményekben.

az Ethernet fejlesztése

az első Ethernet szabvány koaxiális kábelezést használt. Az Ethernet-et az 1970-es évek közepén fejlesztette ki Robert Metcalfe és David Boggs a Xerox kaliforniai Palo Alto Kutatóközpontjában. 1979-ben a Digital Equipment Corp. és az Intel egyesítette erőit a Xeroxszal, hogy szabványosítsák az Ethernet rendszert. A három vállalat első specifikációja, az úgynevezett Ethernet Blue Book, 1980-ban jelent meg. DIX szabványként is ismerték, a vállalatok kezdőbetűi után.

ez a szabvány legfeljebb 10 Mbps sebességet írt elő-a 10 Mbps másodpercenként 10 millió egyesnek és nullának felel meg. Az Ethernet szabvány egy nagy koax gerinchálózatra támaszkodott kábel az egész épületben fut, kisebb koaxiális kábelekkel 2,5 méteres (m) időközönként lekapcsolva a munkaállomásokhoz való csatlakozáshoz. A nagyobb koax, amely általában sárga volt, vastag Ethernet vagy 10Base-5 néven vált ismertté.

az alábbiakban a 10Base-5 kifejezés bontása látható:

• 10 a sebességre utal — 10 Mbps.
• az alap az alapsávú rendszerre utal. Az alapsáv minden sávszélességét felhasználja minden átvitelhez. Ezzel szemben a szélessáv a sávszélességet külön csatornákra osztja, hogy egyidejűleg használhassa.
• 5 a rendszer maximális kábelhosszára vonatkozik – ebben az esetben 500 m.

1983-ban az Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) kiadta a hivatalos Ethernet szabványt. IEEE 802-nek hívták.3, a fejlesztésért felelős munkacsoport neve után.

a 2.verzió, az IEEE 802.3 a 1985-ben jelent meg. Ez a második verzió általában vékony Ethernet vagy 10Base-2 néven ismert. Ebben a verzióban a maximális hossz 185 m, annak ellenére, hogy a 2 azt javasolja, hogy 200 m legyen. 1985 óta különféle Ethernet szabványokat vezettek be.

Twinax kábel

a Twinax kábel hasonló a koaxhoz, de egyetlen mag helyett a twinax mag két vezetékből áll. A Twinax nagy adatátviteli sebességű Ethernet-t hordoz alacsonyabb költséggel, mint a fiber.

a passzív twinax támogatja a rövid távú kapcsolatokat. Az Active twinax olyan komponenseket tartalmaz, amelyek növelik a jelerősséget, ami lehetővé teszi a hosszabb távú kapcsolatokat.

Triax és quadrax kábelek

a Triax és quadrax kábelek szintén hasonlóak a koaxhoz. Leggyakrabban TV-kapcsolatokhoz használják, de gigabites Ethernet-t is hordozhatnak.

a triax mag hasonló a koaxhoz, de van egy további szigetelő rétege és árnyékoló rétege. A quadrax mag négy különálló vezetékkel rendelkezik. Mind a triax, mind a quadrax rendelkezik az extra szigetelő és árnyékoló rétegekkel, amelyek lehetővé teszik további jelek továbbítását vagy hordozóerőt.

sodrott érpár

eredetileg Alexander Graham Bell találta fel telefonjelek továbbítására, a sodrott érpárú kábelezés a leggyakoribb választás a hálózati kábelezéshez.

csavart érpár rézhuzalokat használ, amelyek, amint a neve is sugallja, párban vannak csavarva. A kábelekben lévő egyes párok csavaró hatása biztosítja, hogy az egyik kábelen bemutatott vagy felvett interferenciát a kábel partnere törölje, amely a kezdeti kábel körül csavarodik. A két vezeték csavarása csökkenti az áramkör által kibocsátott elektromágneses sugárzást is.

sodrott érpár kábelezés kétféle:

1. árnyékolt sodrott pár (STP)
2. árnyékolatlan sodrott pár (UTP)

árnyékolt csavart érpár

az STP-ben a rézhuzalokat először műanyag szigetelés borítja. Egy fém pajzs, amely fémfóliából vagy fonatból áll, körülveszi a szigetelt Párok kötegét. Ahol az elektromágneses sugárzás komoly kérdés, minden vezetékpár külön-külön árnyékolható a külső pajzs mellett. Ez az úgynevezett fólia csavart érpár (FTP).

10 Mbps és 100 Mbps két pár kábelt használ az Ethernet továbbításához. A gigabites átviteli sebesség mind a négy pár használatát igényli.

árnyékolatlan csavart érpár

UTP kábel a legnépszerűbb típusú hálózati kábel. Könnyű vele dolgozni, telepíteni, bővíteni és hibaelhárítani. Az UTP kábelek általában négy pár rézhuzalt tartalmaznak, mindegyik pár két vezetéket csavart össze. Ezeket a párokat műanyag szigetelés borítja. Nincs árnyékolásuk, csak külső kabátjuk van.

a csavart érpárú kábelek legtöbb kategóriája UTP formátumban érhető el. De néhány újabb Kategória is elérhető árnyékolt, fólia árnyékolt és árnyékolatlan kombinációkban.

sodrott érpárú kábelek kategóriái

az amerikai Nemzeti Szabványügyi Intézet és a Nemzetközi Szabványügyi Szervezet részét képező Nemzetközi Elektrotechnikai Bizottság szabványokat vagy kategóriákat hozott létre a sodrott érpárra vonatkozóan. Az 1. Kategória, A Cat1 és a Cat2 nem volt hivatalosan szabványosítva, de de facto szabványok alakultak ki az idő múlásával. Jelenleg nyolc kábelkategória áll rendelkezésre.

ezek a kategóriák határozzák meg a rézhuzal és csatlakozók típusát. A szám-1, 3, 5 és így tovább-a specifikáció felülvizsgálatára és a huzalon belüli csavarások számára utal-azaz a csatlakozó csatlakozásának minőségére.

Cat1

a Cat1-et általában telefonos vezetékes és hangkommunikációhoz használják. Ez a fajta vezeték nem képes támogatni a számítógépes hálózati forgalmat, és nem csavart.

a távközlési vállalatok a Cat1 segítségével integrált szolgáltatásokat nyújthatnak digitális hálózat és nyilvános kapcsolt telefonhálózati szolgáltatások. Ilyen esetekben a kábelezés az ügyfél telephelye és a távközlési szolgáltató hálózata között Cat1 típusú kábellel történik. A Cat1-et néhány alacsony adatátviteli sebességű IoT-hálózathoz is használják.

Cat2

Cat2 kábelek hálózati huzal SPECIFIKÁCIÓK, négy pár csavart rézhuzalt használva. Az ilyen típusú vezetékek támogathatják a számítógépes hálózati és telefonos forgalmat. A Cat2-t leginkább token Ring hálózatokhoz használják, és akár 4 Mbps sebességet is támogat. A nagyobb hálózati sebesség-100 Mbps vagy nagyobb-Cat5e vagy magasabb kell használni.

Cat3

Cat3 kábelek négy pár csavart rézhuzalok. A Cat3-at a kezdeti 10 Mbps Ethernet támogatására használták, jellemzően token ring hálózatokhoz. Bár a 10 Mbps sebesség szinte kihalt, egyes telepítések továbbra is a Cat3-at használják.

Cat4

Cat4 kábelek négy pár csavart rézhuzalok. A Cat3 kábelekhez hasonlóan a Cat4-et is használják token ring hálózatok. Míg a Cat3 legfeljebb 10 Mbps támogatást nyújt, a Cat4 16 Mbps-ra emelte a korlátot. Mindkét kategória hossza 100 m. a Cat4 – et nem használják széles körben.

Cat5 és Cat5e

Cat5 kábelek négy pár csavart rézhuzalok. A Cat5 több csavarral rendelkezik hüvelykenként, mint a Cat3, így nagyobb sebességgel és nagyobb hosszúsággal is futhat.

a népszerűbb Cat5 vezetéket nagyrészt felváltotta a Cat5e specifikáció. A Cat5e továbbfejlesztett áthallási specifikációt biztosít, amely lehetővé teszi akár 1 Gbps sebesség támogatását.

az UTP-Cat5e az egyik legnépszerűbb UTP kábel. Lecserélte a régi koax kábeleket, amelyek nem tudtak lépést tartani a gyorsabb és megbízhatóbb hálózatok iránti folyamatosan növekvő igényekkel. A Cat5e a legszélesebb körben használt hálózati kábelezési specifikáció világszerte, és költséghatékony. A következő kategóriájú kábelektől eltérően elnéző, ha a kábelzárási és telepítési irányelvek nem teljesülnek.

a Cat5 és a Cat5e szélesebb körben használatos mind a 10 Mbps, mind a 100 Mbps Ethernet számára.

Cat6 és Cat6a

a Cat6 vezetéket eredetileg a gigabites Ethernet támogatására tervezték, bár más szabványok lehetővé teszik a gigabites adatátvitelt Cat5e vezetéken keresztül. A Cat6 hasonló a Cat5e huzalhoz, de fizikai elválasztót tartalmaz a négy pár között az elektromágneses interferencia további csökkentése érdekében.

egyetlen típusú kábel sem megfelelő mindenhol.

a Cat6 1 Gbps sebességet képes támogatni akár 100 m hosszúságig. támogatja a 10 Gbps sebességet akár 55 m hosszúságig is. 250 MHz-ig terjedő sávszélességű frekvenciákat használ.

új Cat6 kábelek telepítésekor fontos megjegyezni, hogy minden kábelezési alkatrésznek-aljzatoknak, patch paneleknek, patch kábeleknek és hasonlóknak-Cat6 tanúsítvánnyal kell rendelkezniük. Ehhez a hálózati profiknak különösen óvatosnak kell lenniük a kábelvégek megfelelő lezárásával kapcsolatban. A Cat6 kábelezést használó létesítményeket végző szervezeteknek alapos vizsgálati jelentést kell kérniük egy hitelesített kábelelemző segítségével, hogy megbizonyosodjanak arról, hogy a telepítést a Cat6 irányelveinek és szabványainak megfelelően hajtották végre.

2009-ben a Cat6a-t magasabb specifikációjú kábelként vezették be, amely jobb immunizálást kínál az áthallás és az elektromágneses interferencia ellen. Jobb sávszélességet kínál az 500 MHz-ig terjedő frekvenciák használatával, támogatja a 10 Gbps-t és a kábel hossza legfeljebb 100 m.

Cat7

a Cat7 egy rézkábel specifikáció, amelyet úgy terveztek, hogy támogassa a 10 Gbps sebességet akár 100 m hosszúságig. ennek elérése érdekében a kábel FTP-t használ négy egyenként árnyékolt párhoz, valamint egy további kábelvédőt, amely megvédi a jeleket az áthallástól és az elektromágneses interferenciától.

a rendkívül magas adatátviteli sebesség miatt a Cat7 hálózati kábelezési infrastruktúra telepítése során használt összes komponensnek Cat7 tanúsítvánnyal kell rendelkeznie. Ez magában foglalja a patch paneleket, patch kábeleket, aljzatokat és RJ-45 csatlakozókat. A Cat7 tanúsítvánnyal rendelkező alkatrészek hiánya rontja az általános teljesítményt, és a Cat7 tanúsítási tesztek kudarcához vezet-például kábelelemző használatával -, mivel a Cat7 teljesítménykövetelményei valószínűleg nem teljesülnek.

a Cat7-et általában adatközpontokban használják gerinchálózati kapcsolatokhoz szerverek, hálózati kapcsolók és tárolóeszközök között.

Cat8

a Cat8 a csavart érpárú kábelezés újabb kategóriája, amely jobban versenyez a száloptika sebességével és méretével. Maximális adatátviteli sebessége 40 Gbps, és RJ-45 csatlakozókat használ. A 2 GHz-es vagy 2000 MHz-es frekvenciát használja, ami növeli a Cat7 600 MHz-es frekvenciáját.

a Cat8 kábeleket általában adatközponti környezetben használják. Visszafelé kompatibilisek a korábbi szabványokkal, és támogatják a Power Over Ethernet (PoE) technológiát.

A PoE kiküszöböli annak szükségességét, hogy külön tápvezetéket vezessenek az eszközökhöz, például a mennyezetre telepített hozzáférési pontokhoz. Alacsony adatátviteli sebesség esetén a PoE kábelek az Ethernet által nem szükséges párok segítségével táplálják az energiát. Magasabb arányok esetén, ahol mind a négy párt használják, a PoE egyenáramot ad a jelet hordozó vezetékekhez anélkül, hogy zavarná a jeleket.

száloptikai kábel

az adatátviteli sebesség nőtt az egész hálózaton, és egyes esetekben a száloptika az egyetlen lehetőség. Míg a Cat8 csavart érpárú kábelek akár 40 Gbps adatot is képesek szállítani, a fiber akár 400 Gbps adatátviteli sebességet is támogat. Jelenleg folyamatban van a 800 Gbps tesztelése.

a száloptikai kábelek vékony optikai szálból állnak, amelyet burkolat vesz körül. A burkolat olyan üvegből készül, amely kevésbé tiszta, mint a mag, és kisebb törésmutatóval rendelkezik, mint a mag. A törésmutatók különbsége miatt a fény visszaverődik a határon. További rétegek, például a pufferréteg és a kabátréteg veszik körül a burkolatot, hogy erősítsék és megvédjék a kábelt a sérülésektől.

Fiber alacsony hibaarány. A hálózati adatok fénysugárban vannak kódolva. A csavart érpárú kábelekkel ellentétben a fénysugár sem nem generál, sem nem befolyásolja az elektronikus interferenciát. Ezenkívül több frekvenciájú adatfolyam multiplexelhető egyetlen szálon keresztül a teljes adatátviteli sebesség növelése érdekében.

multimódusú szál vs. egymódusú szál

szál típusok különböznek az átmérője a szál. A multimódusú optikai szál 50 mikronról 100 mikronra (10-4 m) terjed. Egymódú kábelben az optikai szál átmérője csak 8-10, 5 mikron.

a multimódusú kábel elkészítése és telepítése olcsóbb, mint az egymódusú, de adatátviteli sebessége és távolsága korlátozott. Míg a multimódus 100 Gbps-t képes szállítani 150 m-en keresztül, az egymód 400 Gbps-t képes szállítani akár 10 kilométerig, alacsonyabb sebességeket pedig további távolságokra.

a teljesítmény a multimódusú és az egymódusú szál között változik, mivel a fény áthalad mindegyiken. A multimódusban használt nagyobb szál miatt a fénysugár meredekebb szögben tükrözi a szál és a burkolat határát, mint a vékonyabb mag egyetlen üzemmódban. Az egymódú vékonyabb mag miatt a visszaverődések közötti távolság kisebb lesz. Ha a reflexiók gyakoribbak, a veszteségek nagyobbak a határon.

nincs állandó választás

egyetlen típusú kábel sem megfelelő mindenhol. Minden alkalmazásnál figyelembe kell venni a támogatott adatátviteli sebességet, a telepített költségeket és a jövőbeni megfelelőséget. A folyamatos karbantartási költségeknek szintén tényezőnek kell lenniük.

ne feledje, nincs választás állandó. Ahogy a szervezetek rendszeresen cserélik a szervereket és a munkaállomásokat, úgy minden egyes hálózati frissítésnél újragondolhatják a csatlakozási technológia választását.