Hva er de forskjellige typene av nettverkskabler?

Valg av kabler er en viktig del av nettverksdesign. Nødvendig datahastighet, kostnad og avstand dikterer alle valgmulighetene for hver tilkobling. Noen tilkoblinger krever et åpenbart kabelalternativ. Men andre kan velge mellom en rekke mulige valg.

Nettverkstjenester, som fildeling, internett-tilgang, utskrift og e-post, leveres alle til sluttbrukere via nettverksinfrastrukturen. Denne infrastrukturen inkluderer vanligvis brytere, rutere og-underbygger alt-nettverkskabling, en av de eldste og mest essensielle komponentene i nettverksarkitektur.

en rask historie med nettverkskabler

Digital kommunikasjon er ikke akkurat en ny ide. I 1844 Sendte Samuel Morse en melding 37 miles-fra Washington, DC, Til Baltimore-ved hjelp av sin oppfinnelse, the telegraph. Dette kan virke som langt fra dagens datanettverk, men prinsippene er de samme.

Morse er en type binært system som bruker prikker og streker i forskjellige sekvenser for å representere bokstaver og tall. Moderne datanettverk bruker de og nuller for å oppnå samme resultat.

den store forskjellen mellom nå og da er hastigheten der data overføres. Telegrafoperatører fra midten av det 19. århundre kunne overføre kanskje fire eller fem prikker og bindestreker per sekund. Datamaskiner kan nå kommunisere med hastigheter på opptil 100 Gbps – eller på en annen måte, 100.000.000.000 separate og nuller hvert sekund.

selv om telegraf og terminal var forløpere for datakommunikasjon, datamaskiner avansert med stadig økende hastigheter. Det avansement kjørte utviklingen av raskere nettverksutstyr. I prosessen, høyere spesifikasjon kabler og koble maskinvare var nødvendig.

La oss se gjennom hovedtyper av nettverkskabler og de forskjellige alternativene som er tilgjengelige med disse kablene.

Koaksialkabel

Koaksialkabel, eller koaksialkabel, er ett alternativ for nettverkskabling. En indre ledende kjerne er omgitt av et ledende, skjermingslag. Dette skjermlaget er da omgitt av et ytre beskyttende lag.

kjernen som bærer signalene er solid kobber, kobberskjermet stålkabel eller flettet kobber. Kjerne og ledende skjold opererer i differensialmodus for å forhindre både utslipp av elektromagnetisk forstyrrelse og inntrenging av ekstern forstyrrelse.

Coax har en lang historie. I midten av det 19. århundre ble det brukt til undersjøisk kabling. I dag brukes den i et bredt spekter av applikasjoner, inkludert boligbredbånd, telefonlinjer og tilkoblinger til radio-OG TV-kringkastere.

i datasentre brukes coax ofte for fiberkanalforbindelser mellom servere og diskstasjoner. Dens motstand mot elektrisk støy gjør den verdifull i støyende miljøer, for eksempel industrielle anlegg.

Utvikling Av Ethernet

Den første Ethernet-standarden som brukes koaksial kabling. Ethernet ble utviklet på midten av 1970-tallet av Robert Metcalfe og David Boggs ved Xerox ‘ Palo Alto Research Center I California. I 1979 Slo Digital Equipment Corp. Og Intel seg sammen med Xerox for å standardisere Ethernet-systemet. Den første spesifikasjonen av de tre selskapene, Kalt Ethernet Blue Book, ble utgitt I 1980. DET var OGSÅ KJENT SOM DIX-standarden, etter selskapenes initialer.

denne standarden krevde hastigheter på opptil 10 Mbps – 10 Mbps tilsvarer 10 millioner og nuller per sekund. Ethernet-standarden var basert på en stor coax-ryggradskabel som gikk gjennom hele bygningen, med mindre koaksialkabler tappet av med 2,5 meter (m) intervaller for å koble til arbeidsstasjonene. Den større coaxen, som vanligvis var gul, ble kjent Som Tykk Ethernet, eller 10base-5.

Nedenfor er en sammenbrudd av 10base-5-termen:

• 10 refererer til hastigheten-10 Mbps.
• Base refererer til baseband-systemet. Baseband bruker all sin båndbredde for hver overføring. I kontrast deler bredbånd båndbredden i separate kanaler for å bruke samtidig.
• 5 refererer til systemets maksimale kabellengde – i dette tilfellet 500 m.

I 1983 lanserte Institute Of Electrical And Electronics Engineers (IEEE) Den offisielle Ethernet-standarden. Det ble kalt ieee 802.3, etter navnet på arbeidsgruppen som er ansvarlig for utviklingen.

Versjon 2, IEEE 802.3 a, ble utgitt i 1985. Denne andre versjonen er kjent Som Thin Ethernet, eller 10base-2. I denne versjonen er maksimal lengde 185 m, selv om 2 antyder at den skal være 200 m. siden 1985 har Ulike Ethernet-standarder blitt introdusert.

Twinax-kabel

Twinax-kabel ligner coax, men i stedet for en enkelt kjerne består twinax-kjernen av to ledninger. Twinax bærer Høy datahastighet Ethernet til en lavere kostnad enn fiber.

Passiv twinax støtter kortdistanseforbindelser. Aktiv twinax inneholder komponenter som øker signalstyrken, noe som muliggjør langdistanseforbindelser.

triax-og quadrax-kabler

triax-og quadrax-kabler ligner også coax. De brukes oftest TIL TV-tilkoblinger, men kan også bære Gigabit Ethernet.

triax-kjernen ligner coax, men den har et ekstra isolasjonslag og skjermlag. En quadrax kjerne har fire individuelle ledninger. Både triax og quadrax har de ekstra isolasjons-og skjermlagene, som muliggjør overføring av tilleggssignaler eller bærekraft.

Twisted pair

opprinnelig oppfunnet Av Alexander Graham Bell å bære telefonsignaler, twisted-pair kabling Er det vanligste valget for nettverkskabler.

Twisted pair bruker kobbertråd som, som navnet antyder, er vridd sammen i par. Vridningseffekten av hvert par i kablene sikrer at forstyrrelser som presenteres eller hentes på en kabel, avbrytes av kabelens partner som vrir seg rundt den første kabelen. Twisting de to ledningene reduserer også den elektromagnetiske strålingen som sendes ut av kretsen.

Tvunnet par kabling kommer i to typer:

1. skjermet tvunnet par (STP)
2. uskjermet tvunnet par (UTP)

Skjermet tvunnet par

i STP er kobbertråd først dekket av plastisolasjon. Et metallskjold, som består av metallfolie eller flett, omgir bunten av isolerte par. Hvor elektromagnetisk stråling er et alvorlig problem, kan hvert par ledninger være individuelt skjermet i tillegg til det ytre skjoldet. Dette er kjent som folie twisted pair (FTP).

10 Mbps og 100 Mbps bruker to par kabel for å overføre Ethernet. Gigabit-gjennomstrømning krever bruk av alle fire par.

Uskjermet tvunnet par

utp-kabel er den mest populære typen nettverkskabel. Det er enkelt å jobbe med, installere, utvide og feilsøke. UTP-kabler inneholder vanligvis fire par kobbertråd, med hvert par som inneholder to ledninger vridd sammen. Disse parene er dekket av plastisolasjon. De har ingen skjerming og har bare en ytre jakke.

De fleste kategorier av tvunnet par kabler er tilgjengelig som UTP. Men noen nyere kategorier er også tilgjengelig i kombinasjoner av skjermet, folie skjermet og uskjermet.

kategorier av twisted-pair kabler

American National Standards Institute og International Electrotechnical Commission, en del Av International Organization For Standardization, etablert en rekke standarder, eller kategorier, for twisted pair. Kategori 1, Eller Cat1, Og Cat2 ble ikke offisielt standardisert, men de facto standarder utviklet over tid. Åtte kategorier av kabler er for tiden tilgjengelige.

disse kategoriene angir typen kobbertråd og kontakter. Tallet-1, 3, 5 og så videre-refererer til revisjonen av spesifikasjonen og til antall vendinger inne i ledningen-det vil si kvaliteten på tilkoblingen i en jack.

Cat1

Cat1 brukes vanligvis til telefonledning og talekommunikasjon. Denne typen ledning er ikke i stand til å støtte datanettverkstrafikk og er ikke vridd.

Teleselskaper kan bruke Cat1 til Å tilby Integrerte Tjenester Digitalt Nettverk og offentlige svitsjede telefonnettjenester. I slike tilfeller utføres ledningen mellom kundens nettsted og telekomoperatørens nettverk ved Hjelp Av Cat1-type kabel. Cat1 er også nå brukt til noen lav datahastighet IoT-nettverk.

Cat2

Cat2 kabler er nettverk wire spesifikasjoner, ved hjelp av fire par vridd kobbertråd. Disse typer ledninger kan støtte datanettverk og telefon trafikk. Cat2 brukes mest for token ring nettverk og støtter hastigheter opp til 4 Mbps. For høyere nettverkshastigheter-100 Mbps eller høyere-Cat5e eller høyere må brukes.

Cat3

Cat3 kabler er fire par vridd kobbertråd. Cat3 ble brukt til å støtte den første 10 Mbps Ethernet, typisk for token ring nettverk. Selv om 10 Mbps hastigheter er nesten utryddet, bruker Noen distribusjoner Fortsatt Cat3.

Cat4

Cat4 kabler er fire par vridd kobbertråd. Som Med Cat3 kabler, Er Cat4 brukes for token ring nettverk. Mens Cat3 gir støtte for maksimalt 10 Mbps, presset Cat4 grensen opp til 16 Mbps. Begge kategoriene har en lengdegrense på 100 m. Cat4 er ikke mye brukt.

Cat5 Og Cat5e

Cat5 kabler er fire par vridd kobbertråd. Cat5 har flere vendinger per tomme Enn Cat3, så den kan kjøre med høyere hastigheter og større lengder.

den mer populære Cat5-ledningen har i stor grad blitt erstattet Av Cat5e-spesifikasjonen. Cat5e gir forbedret crosstalk-spesifikasjon, slik at den kan støtte hastigheter på opptil 1 Gbps.

UTP-Cat5e er en av de mer populære utp-kablene. Den erstattet gamle koaksialkabler som ikke klarte å holde tritt med det stadig økende behovet for raskere og mer pålitelige nettverk. Cat5e er den mest brukte typen nettverkskablingsspesifikasjon over hele verden og er kostnadseffektiv. I motsetning til kategorien kabler som følger, det er tilgivende når kabel avslutning og distribusjon retningslinjer ikke er oppfylt.

Cat5 Og Cat5e er mer utbredt for Både 10 Mbps Og 100 Mbps Ethernet.

Cat6 Og Cat6a

Cat6 wire ble opprinnelig designet for å støtte Gigabit Ethernet, selv om andre standarder muliggjør gigabit-overføring Over Cat5e-ledning. Cat6 ligner Cat5e wire, men den inneholder en fysisk separator mellom de fire parene for ytterligere å redusere elektromagnetisk interferens.

ingen type kabel er passende overalt.

Cat6 kan støtte hastigheter på 1 Gbps for lengder på opptil 100 m. den støtter også 10 Gbps for lengder på opptil 55 m. den bruker båndbreddefrekvenser opptil 250 MHz.

når du installerer Nye Cat6-kabler, er det viktig å merke seg at alle kablingskomponenter-kontakter , patchpaneler, patchledninger og lignende-må Være Cat6-sertifiserte. Dette krever nettverk proffene å være ekstra forsiktig med riktig avslutning av kabelendene. Organisasjoner som utfører installasjoner som bruker Cat6-kabling, bør be om en grundig testrapport, ved hjelp av en sertifisert kabelanalysator, for å sikre at installasjonen er utført i henhold Til cat6 retningslinjer og standarder.

I 2009 Ble Cat6a introdusert som en høyere spesifikasjonskabel, og tilbyr bedre immunisering fra crosstalk og elektromagnetisk interferens. Det gir bedre båndbredde ved hjelp av frekvenser opp til 500 MHz, støtter 10 Gbps og har en kabellengde opp til 100 m.

Cat7

Cat7 Er en kobberkabelspesifikasjon designet for å støtte hastigheter på 10 Gbps i lengder på opptil 100 m. for å oppnå dette, bruker kabelen FTP for fire individuelt skjermede par, pluss en ekstra kabelskjerm for å beskytte signalene fra crosstalk og elektromagnetisk interferens.

på grunn av ekstremt høye datahastigheter, må alle komponenter som brukes under installasjonen Av En Cat7 nettverkskabling infrastruktur Være Cat7-sertifisert. Dette inkluderer patch paneler, patch ledninger, knekt OG rj-45 kontakter. Fraværet Av Cat7-sertifiserte komponenter vil forringe total ytelse og føre til feil I Noen Cat7-sertifiseringstester-for eksempel ved hjelp av en kabelanalysator-fordi Cat7-ytelsesstandarder mest sannsynlig ikke er oppfylt.

Cat7 brukes vanligvis i datasentre for ryggradsforbindelser mellom servere, nettverkssvitsjer og lagringsenheter.

Cat8

Cat8 er en nyere kategori av twisted-pair kabling som bedre konkurrerer med hastigheten og omfanget av fiberoptikk. Den har en maksimal datahastighet på 40 Gbps og bruker rj-45-kontakter. Den bruker 2 GHz-eller 2000 MHz-frekvensen, en økning Fra Cat7s 600 MHz.

Cat8-kabler brukes vanligvis i datasentermiljøer. De er bakoverkompatible med tidligere standarder og støtter Power Over Ethernet (PoE).

PoE eliminerer behovet for å kjøre en separat strømledning til enheter, for eksempel takmonterte tilgangspunkter. For lave datahastigheter leverer PoE-kabler strøm ved hjelp Av Parene Som Ikke trengs Av Ethernet. For høyere priser, hvor alle fire parene brukes, legger PoE likestrøm til ledningene som bærer signalet, uten å forstyrre signalene.

Fiberoptisk kabel

datahastigheter har økt i hele nettverket, og i noen tilfeller er fiberoptikk det eneste alternativet. Mens Cat8 tvunnet par kabler kan bære opptil 40 Gbps med data, støtter fiber datahastigheter opptil 400 Gbps. Det pågår for tiden arbeid for å teste 800 Gbps.

Fiberoptiske kabler består av en tynn optisk fiber omgitt av kledning. Kledning er laget av glass som er mindre ren enn kjernen og har en lavere brytningsindeks enn kjernen. Forskjellen i brytningsindekser fører til at lys reflekteres ved grensen. Ytterligere lag, som bufferlaget og jakkelaget, omgir kledningen for å gi styrke og beskytte kabelen mot skade.

Fiber har en lav feilrate. Nettverksdata er kodet i en lysstråle. I motsetning til med tvunnet par kabler, lysstrålen verken genererer eller påvirkes av elektronisk interferens. I tillegg kan flere frekvens datastrømmer multiplekseres over en enkelt fiber for å øke den totale datahastigheten.

Multimode fiber vs single-mode fiber

Fibertyper varierer med diameteren av fiberen. Multimode optisk fiber varierer fra 50 mikron til 100 mikron (10-4 m). I en enkeltmoduskabel er den optiske fiberen bare 8 mikron til 10,5 mikron i diameter.

Multimode kabel er billigere å lage og installere enn enkeltmodus, men det er begrenset i datahastighet og avstand. Mens multimode kan bære 100 Gbps for 150 m, kan single mode bære 400 Gbps for opptil 10 kilometer og lavere priser for flere avstander.

Ytelsen varierer mellom multimode og single-mode fiber på grunn av hvordan lyset beveger seg gjennom hver. Den større fiberen som brukes i multimode, får lysstrålen til å reflektere fra fiber-og kledningsgrensen i en brattere vinkel enn den tynnere kjernen i enkeltmodus. Enkeltmodusens tynnere kjerne gjør at avstanden mellom refleksjoner blir mindre. Når refleksjoner er hyppigere, er tapene større ved grensen.

Ingen valg er permanent

Ingen type kabel passer overalt. Støttede datahastigheter, installert kostnad og fremtidig tilstrekkelighet må vurderes for hvert program. Løpende vedlikeholdskostnader bør også være en faktor.

Husk, ingen valg er permanent. Akkurat som organisasjoner regelmessig erstatter servere og arbeidsstasjoner, kan de revurdere sitt valg av tilkoblingsteknologi for hver nettverksoppgradering.