Wat zijn de verschillende soorten Netwerkkabels?

het selecteren van kabels is een cruciaal onderdeel van netwerkontwerp. Vereiste gegevenssnelheid, kosten en AFSTAND BEPALEN allemaal het bereik van keuzes voor elke verbinding. Sommige aansluitingen vereisen een voor de hand liggende kabel optie. Maar anderen kunnen kiezen uit een scala van mogelijke selecties.

netwerkdiensten, zoals het delen van bestanden, internettoegang, afdrukken en e-mail, worden allemaal via de netwerkinfrastructuur aan eindgebruikers geleverd. Die infrastructuur omvat meestal switches, routers en-ter onderbouwing daarvan-netwerkbekabeling, een van de oudste en meest essentiële componenten van netwerkarchitectuur.

een snelle geschiedenis van netwerkkabels

digitale communicatie is niet bepaald een nieuw idee. In 1844 stuurde Samuel Morse een bericht van 37 mijl — van Washington, D. C., naar Baltimore — met behulp van zijn uitvinding, De Telegraaf. Dit lijkt misschien een verre schreeuw van de huidige computernetwerken, maar de principes zijn hetzelfde.

morsecode is een type binair systeem dat stippen en streepjes in verschillende reeksen gebruikt om letters en cijfers weer te geven. Moderne datanetwerken gebruiken enen en nullen om hetzelfde resultaat te bereiken.

het grote verschil tussen nu en dan is de snelheid waarmee gegevens worden verzonden. Telegraaf operators van het midden van de 19e eeuw konden misschien vier of vijf stippen en streepjes per seconde verzenden. Computers kunnen nu communiceren met snelheden tot 100 Gbps — of, anders gezegd, 100.000.000.000 afzonderlijke enen en nullen per seconde.Hoewel de Telegraaf en de teletypewriter de voorlopers waren van Datacommunicatie, ontwikkelden computers zich met steeds hogere snelheden. Die vooruitgang dreef de ontwikkeling van snellere netwerkapparatuur. In het proces, hogere specificaties kabels en het aansluiten van hardware nodig waren.

laten we de belangrijkste typen netwerkbekabeling bekijken en de verschillende opties die beschikbaar zijn met deze kabels.

Coaxiale Kabel

coaxiale kabel, of coax, is een optie voor netwerkbekabeling. Een binnenste geleidende kern is omgeven door een geleidende, afschermende laag. Deze afschermingslaag wordt dan omgeven door een buitenste beschermende laag.

de kern die de signalen draagt is massief koper, koper afgeschermde staalkabel of gevlochten koper. Kern-en geleidende schilden werken in differentiële modus om zowel de emissie van elektromagnetische interferentie als het binnendringen van externe interferentie te voorkomen.

Coax heeft een lange geschiedenis. In het midden van de 19e eeuw werd het gebruikt voor onderzeese bekabeling. Tegenwoordig wordt het gebruikt in een breed scala aan toepassingen, waaronder residentiële breedband, telefoonlijnen en verbindingen met radio-en TV-omroepen.

binnen datacenters wordt coax vaak gebruikt voor fiber channel-verbindingen tussen servers en schijfstations. De weerstand tegen elektrisch lawaai maakt het waardevol in lawaaierige omgevingen, zoals industriële installaties.

ontwikkeling van Ethernet

de eerste Ethernetstandaard gebruikte coaxbekabeling. Ethernet werd midden jaren zeventig ontwikkeld door Robert Metcalfe en David Boggs in het Palo Alto Research Center van Xerox in Californië. In 1979 bundelden Digital Equipment Corp. EN Intel hun krachten met Xerox om het Ethernet-systeem te standaardiseren. De eerste specificatie door de drie bedrijven, genaamd Ethernet Blue Book, werd uitgebracht in 1980. Het was ook bekend als de DIX-standaard, naar de initialen van de bedrijven.

die standaard vroeg om snelheden tot 10 Mbps — 10 Mbps is gelijk aan 10 miljoen enen en nullen per seconde. De Ethernet-standaard was gebaseerd op een grote coax-backbone-kabel die door het hele gebouw liep, waarbij kleinere coax-kabels met een interval van 2,5 meter (m) werden afgetapt om verbinding te maken met de werkstations. De grotere coax, die meestal geel was, werd bekend als Dikke Ethernet, of 10Base-5.

hieronder is een uitsplitsing van de term 10Base-5:

• 10 verwijst naar de snelheid — 10 Mbps.
• Base verwijst naar het basisbandsysteem. Baseband gebruikt alle bandbreedte voor elke transmissie. In tegenstelling, breedband splitst de bandbreedte in afzonderlijke kanalen om gelijktijdig te gebruiken.
• 5 verwijst naar de maximale kabellengte van het systeem — in dit geval 500 m.

in 1983 bracht het Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) de officiële Ethernet-standaard uit. Het heette IEEE 802.3, na de naam van de werkgroep die verantwoordelijk is voor de ontwikkeling ervan.Versie 2, IEEE 802.3 a, werd uitgebracht in 1985. Deze tweede versie is algemeen bekend als Thin Ethernet, of 10Base-2. In deze versie is de maximale lengte 185 m, hoewel de 2 suggereert dat het 200 m zou moeten zijn. sinds 1985 zijn verschillende Ethernet-normen geïntroduceerd.

Twinax-kabel

Twinax-kabel is vergelijkbaar met coax, maar in plaats van een enkele kern bestaat de Twinax-kern uit twee draden. Twinax draagt een hoge datasnelheid Ethernet tegen lagere kosten dan glasvezel.

passieve twinax ondersteunt korteafstandsverbindingen. Active twinax bevat componenten die de signaalsterkte verhogen, waardoor verbindingen op langere afstand mogelijk zijn.

Triax-en quadrax-kabels

Triax-en quadrax-kabels zijn ook vergelijkbaar met coax. Ze worden meestal gebruikt voor TV-aansluitingen, maar kunnen ook Gigabit Ethernet dragen.

de triaxkern is vergelijkbaar met coax, maar heeft een extra isolatielaag en afschermingslaag. Een quadrax kern heeft vier afzonderlijke draden. Zowel triax als quadrax hebben de extra isolatie en afscherming lagen, die de overdracht van extra signalen of het dragen van macht mogelijk maakt.

Twisted pair

twisted-pair bekabeling werd oorspronkelijk uitgevonden door Alexander Graham Bell om telefoonsignalen te dragen en is de meest voorkomende keuze voor netwerkkabels.

Twisted pair gebruikt koperdraden die, zoals de naam al doet vermoeden, in paren zijn gedraaid. Het twist effect van elk paar in de kabels zorgt ervoor dat elke storing gepresenteerd of opgepikt op een kabel wordt geannuleerd door de kabel partner die draait rond de eerste kabel. Het draaien van de twee draden vermindert ook de elektromagnetische straling die door het circuit wordt uitgezonden.

Twisted pair bekabeling is er in twee typen:

1. afgeschermd twisted pair (STP)
2. niet afgeschermd twisted pair (UTP))

afgeschermd getwist paar

in STP, koperdraden worden eerst afgedekt door kunststof isolatie. Een metalen schild, dat bestaat uit metaalfolie of vlecht, omringt de bundel van geïsoleerde paren. Wanneer elektromagnetische straling een ernstig probleem is, kan elk paar draden afzonderlijk worden afgeschermd naast de buitenste afscherming. Dit staat bekend als foil twisted pair (FTP).

10 Mbps en 100 Mbps gebruiken twee paar kabel om Ethernet te verzenden. Gigabit doorvoer vereist het gebruik van alle vier paren.

Niet afgeschermd twisted pair

UTP-kabel is het meest populaire type netwerkkabel. Het is gemakkelijk om mee te werken, te installeren, uit te breiden en problemen op te lossen. UTP-kabels bevatten meestal vier paren koperdraden, waarbij elk paar twee draden aan elkaar gedraaid bevat. Deze paren zijn bedekt met kunststof isolatie. Ze hebben geen afscherming en hebben alleen een buitenmantel.

de meeste categorieën twisted-pair kabels zijn beschikbaar als UTP. Maar sommige nieuwere categorieën zijn ook beschikbaar in combinaties van afgeschermd, folie afgeschermd en niet afgeschermd.

Categories of twisted-pair cables

het American National Standards Institute en de International Electrotechnical Commission, onderdeel van de International Organization for Standardization, hebben een reeks normen of Categorieën voor twisted pair opgesteld. Categorie 1, of Cat1, en Cat2 waren niet officieel gestandaardiseerd, maar de facto normen ontwikkeld in de tijd. Er zijn momenteel acht categorieën kabels beschikbaar.

deze categorieën specificeren het type koperdraad en aansluitingen. Het getal — 1, 3, 5 enzovoort — verwijst naar de herziening van de specificatie en naar het aantal wendingen binnen de draad — dat wil zeggen, de kwaliteit van de verbinding in een jack.

Cat1

Cat1 wordt gewoonlijk gebruikt voor telefoon-en spraakcommunicatie. Dit type draad is niet geschikt voor het ondersteunen van computer netwerkverkeer en is niet gedraaid.

telecombedrijven kunnen Cat1 gebruiken om geïntegreerde diensten voor digitaal netwerk en openbare geschakelde telefoonnetwerkdiensten aan te bieden. In dergelijke gevallen wordt de bedrading tussen de locatie van de klant en het netwerk van de telecomoperator uitgevoerd met behulp van Cat1-kabel. Cat1 wordt nu ook gebruikt voor sommige IoT-netwerken met lage datasnelheid.

Cat2

Cat2-kabels zijn specificaties voor netwerkkabels, waarbij gebruik wordt gemaakt van vier paar gedraaide koperdraden. Dit soort draden kunnen computernetwerk en telefoonverkeer ondersteunen. Cat2 wordt meestal gebruikt voor token ring netwerken en ondersteunt snelheden tot 4 Mbps. Voor hogere netwerksnelheden — 100 Mbps of hoger — moet Cat5e of hoger worden gebruikt.

Cat3

Cat3 kabels zijn vier paar gedraaide koperdraden. Cat3 werd gebruikt om de initiële 10 Mbps Ethernet te ondersteunen, typisch voor token ring netwerken. Hoewel 10 Mbps snelheden bijna zijn uitgestorven, gebruiken sommige implementaties nog steeds Cat3.

Cat4

Cat4-kabels zijn vier paar gedraaide koperdraden. Net als bij Cat3 kabels wordt Cat4 gebruikt voor token ring netwerken. Terwijl Cat3 ondersteuning biedt voor maximaal 10 Mbps, heeft Cat4 de limiet verhoogd tot 16 Mbps. Beide categorieën hebben een lengte van 100 m. Cat4 wordt niet veel gebruikt.

Cat5 en Cat5e

Cat5 kabels zijn vier paar gedraaide koperdraden. Cat5 heeft meer wendingen per inch dan Cat3, dus het kan draaien op hogere snelheden en grotere lengtes.

de meer populaire CAT5 draad is grotendeels vervangen door de Cat5e specificatie. Cat5e biedt verbeterde crosstalk-specificatie, waardoor het snelheden tot 1 Gbps ondersteunt.

UTP-Cat5e is een van de meest populaire UTP-kabels. Het verving oude coaxkabels die niet in staat waren om gelijke tred te houden met de steeds groeiende behoefte aan snellere en betrouwbaardere netwerken. Cat5e is het meest gebruikte type netwerkbekabeling specificatie wereldwijd en is kosteneffectief. In tegenstelling tot de categorie kabels die volgen, het is vergevingsgezind wanneer kabel beëindiging en implementatie richtlijnen niet worden voldaan.

Cat5 en Cat5e worden meer gebruikt voor zowel 10 Mbps als 100 Mbps Ethernet.

Cat6 en Cat6a

Cat6 wire is oorspronkelijk ontworpen om Gigabit Ethernet te ondersteunen, hoewel andere standaarden gigabit-overdracht via Cat5e wire mogelijk maken. Cat6 is vergelijkbaar met Cat5e draad, maar het bevat een fysieke scheidingsteken tussen de vier paren om elektromagnetische interferentie verder te verminderen.

geen enkel type kabel is overal geschikt.

Cat6 ondersteunt snelheden van 1 Gbps voor lengtes tot 100 m. Het ondersteunt ook 10 Gbps voor lengtes tot 55 m. het maakt gebruik van bandbreedtefrequenties tot 250 MHz.

bij het installeren van nieuwe Cat6-kabels is het belangrijk op te merken dat alle bekabelingscomponenten — aansluitingen, patchpanelen, patchkabels en dergelijke — Cat6-gecertificeerd moeten zijn. Dit vereist netwerk pro ‘ s om extra voorzichtig te zijn over de juiste beëindiging van de kabel eindigt. Organisaties die installaties uitvoeren met Cat6-bekabeling moeten een grondig testrapport aanvragen, met behulp van een gecertificeerde kabelanalysator, om er zeker van te zijn dat de installatie is uitgevoerd volgens Cat6-richtlijnen en-normen.

in 2009 werd Cat6a geïntroduceerd als een kabel met een hogere specificatie, die een betere immunisatie tegen crosstalk en elektromagnetische interferentie biedt. Het biedt een betere bandbreedte met frequenties tot 500 MHz, Ondersteunt 10 Gbps en heeft een kabellengte tot 100 m.

Cat7

Cat7 is een koperkabelspecificatie die is ontworpen om snelheden van 10 Gbps met lengtes tot 100 m te ondersteunen. om dit te bereiken gebruikt de kabel FTP voor vier individueel afgeschermde paren, plus een extra kabelscherm om de signalen te beschermen tegen crosstalk en elektromagnetische interferentie.

vanwege de extreem hoge datasnelheden moeten alle componenten die tijdens de installatie van een Cat7-netwerkbekabelingsinfrastructuur worden gebruikt, Cat7-gecertificeerd zijn. Dit omvat patchpanelen, patchkabels, aansluitingen en RJ-45-connectoren. De afwezigheid van Cat7-gecertificeerde componenten zal de algehele prestaties verminderen en leiden tot het falen van Cat7-certificeringstests — bijvoorbeeld met behulp van een kabelanalysator — omdat Cat7-prestatienormen hoogstwaarschijnlijk niet worden gehaald.

Cat7 wordt meestal gebruikt in datacenters voor backbone-verbindingen tussen servers, netwerkswitches en opslagapparaten.

Cat8

Cat8 is een nieuwere categorie twisted-pair bekabeling die beter concurreert met de snelheid en schaal van glasvezel. Het heeft een maximale datasnelheid van 40 Gbps en maakt gebruik van RJ-45-connectoren. Het gebruikt de 2 GHz-of 2.000 MHz-frequentie, een toename van Cat7 ‘ s 600 MHz.

Cat8-kabels worden doorgaans gebruikt in datacenteromgevingen. Ze zijn achterwaarts compatibel met eerdere standaarden en ondersteunen Power over Ethernet (PoE).

PoE elimineert de noodzaak om een aparte voedingsdraad te gebruiken voor apparaten, zoals door het plafond geïnstalleerde toegangspunten. Voor lage datasnelheden leveren PoE-kabels stroom met de paren die Ethernet niet nodig heeft. Voor hogere snelheden, waarbij alle vier paren worden gebruikt, voegt PoE gelijkstroom toe aan de draden die het signaal dragen, zonder de signalen te storen.

glasvezelkabel

datasnelheden zijn gestegen in het hele netwerk, en in sommige gevallen is glasvezelkabel de enige optie. Terwijl cat8 twisted-pair kabels tot 40 Gbps aan gegevens kunnen dragen, ondersteunt fiber gegevenssnelheden tot 400 Gbps. Momenteel wordt gewerkt aan het testen van 800 Gbps.

Glasvezelkabels bestaan uit een dunne optische vezel omgeven door bekleding. De bekleding is gemaakt van glas dat minder zuiver is dan de kern en een lagere brekingsindex heeft dan de kern. Het verschil in brekingsindices zorgt ervoor dat licht wordt gereflecteerd op de grens. Extra lagen, zoals de bufferlaag en de jaslaag, omringen de bekleding om sterkte toe te voegen en de kabel te beschermen tegen beschadiging.

Fiber heeft een laag foutenpercentage. Netwerkgegevens worden gecodeerd in een lichtbundel. In tegenstelling tot twisted-pair kabels genereert en wordt de lichtbundel niet beïnvloed door elektronische interferentie. Bovendien kunnen de veelvoudige stromen van frequentiegegevens over één enkele vezel worden gemultiplexed om het totale gegevenstarief te verhogen.

Multimode Vezel vs. single-mode vezel

vezel types verschillen door de diameter van de vezel. Multimode optische vezel varieert van 50 micron tot 100 micron (10-4 m). In een single-mode kabel, de optische vezel is slechts 8 micron tot 10,5 micron in diameter.

Multimode kabel is minder duur om te maken en te installeren dan single mode, maar het is beperkt in datasnelheid en afstand. Multimode kan 100 Gbps dragen voor 150 m, single mode kan 400 Gbps dragen voor maximaal 10 kilometer en lagere tarieven voor extra afstanden.

de prestaties variëren tussen multimode-en single-mode-vezel vanwege de manier waarop licht door elke vezel reist. De grotere vezel gebruikt in multimode zorgt ervoor dat de lichtbundel weerkaatst van de vezel en bekleding grens onder een steilere hoek dan de dunnere kern in enkele modus. De dunnere kern van de enkele modus zorgt ervoor dat de afstand tussen reflecties kleiner is. Wanneer reflecties frequenter zijn, zijn de verliezen groter aan de grens.

geen keuze is permanent

geen enkel type kabel is overal geschikt. Voor elke toepassing moet rekening worden gehouden met ondersteunde gegevenssnelheden, geïnstalleerde kosten en toekomstige toereikendheid. Ook de lopende onderhoudskosten moeten een rol spelen.

onthoud dat geen keuze permanent is. Net zoals organisaties periodiek servers en werkstations vervangen, kunnen ze hun keuze van verbindingstechnologie voor elke netwerkupgrade heroverwegen.