Какая максимальная длина кабеля вит

100 метров Ethernet

При подготовке к статье с каверзными вопросами я наткнулся на интересный вопрос — откуда взялось ограничение в 100 метров на длину Ethernet-сегмента. Мне пришлось погрузиться глубоко в физику и логику процессов, чтобы приблизиться к пониманию. Часто говорят, что на большой длине кабеля начинаются затухания и данные искажаются. И, в общем-то, это правда. Но есть и другие причины для этого. Попытаемся рассмотреть их в данной статье.

CSMA/CD

Причина кроется в технологии CSMA/CD — Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection. Если вдруг кто-то не знает, то это когда у нас одна шина (одна среда передачи данных), к которой подключено несколько станций (Multiple Access). Каждая станция следит за состоянием шины — есть ли в ней сигнал от другой станции (Carrier Sense). Если вдруг два устройства начали передавать в один момент, то оба они должны это обнаружить (Collision Detection). Да, всё это касается полудуплексных сетей. Поэтому если у вас взгляд устремлён исключительно в светлое 10-гигабитное будущее, эта статья не для вас. В первую очередь, я хочу, чтобы все понимали, что скорость передачи сигнала в среде никоим образом не зависит от применяемого стандарта. Хоть в Ethernet (10Мб/с), хоть в 10Gbit Ethernet скорость распространения импульса в медном кабеле — примерно 2/3 скорости света. Как здорово написали в одном холиварном треде: вы можете говорить быстро или медленно, но скорость звука от этого не меняется. Теперь обратимся к сути CSMA/CD. В современных сетях коллизии исключены, потому что у нас уже нет общей шины и практически всегда все устройства работают в полнодуплексном режиме. То есть у нас всего лишь два узла на конце одного кабеля и отдельные пары для приёма и передачи. Поэтому механизма CSMA/CD уже нет в 10Gbit Ethernet. Однако рассмотреть его будет полезно, так же, как например, изучать RIP, который, вроде, никому уже и не нужен, но прекрасно иллюстрирует принцип работы дистанционно-векторных протоколов маршрутизации. Итак, предположим, что к общей шине у нас подключено 3 устройства. ПК 1 начинает передавать данные на ПК3 (запустил импульс в шину). Разумеется, в общей шине сигнал пойдёт не только на ПК3, но всем подряд. ПК2 тоже хотел бы передать, но видит волнения в кабеле и ожидает. Когда сигнал от ПК1 до ПК3 прошёл, может начинать передавать ПК2.

Это пример работы Carrier Sense. ПК2 не передаёт, пока видит сигнал в линии. Теперь другая ситуация. ПК1 начал передавать данные ПК3. А до ПК2 сигнал не успел дойти, он тоже решил начать передавать. Где-то в середине сигналы пересеклись и испортились. ПК1 и ПК2 получили покорёженный сигнал и поняли, что эту порцию данных нужно отправить заново. Каждая станция выбирает случайным образом период ожидания, чтобы снова не начать отправлять одновременно.

Это пример работы Collision Detection. Чтобы одна станция не оккупировала шину, между кадрами есть промежуток длиной 96 битов (12 байтов), который называется Inter Frame Gap (IFG). То есть, например, ПК1 передал кадр, потом ждёт некоторое время (время, за которое он успел бы передать 96 битов). И отправляет следующий и т.д. Если ПК2 захочет передавать, то он сделает это как раз в таком промежутке. Так же ПК3 и так по очереди. То же самое правило работает и в том случае, когда у вас не общая шина, а один кабель, где к двум концам подключены две станции, и они передают данные в полудуплексном режиме. То есть передавать данные в каждый момент времени может только одна из них. Передаёт ПК2, как только линия освободилась, передаёт ПК1, линия освободилась — передаёт ПК2 и так далее. То есть тут нет какой-то чёткой временной синхронизации, как, например, в TDD, когда для каждого конца выделены определённые промежутки передачи. Таким образом, достигается более гибкое использование полосы: Если ПК1 ничего передавать не хочет, то ПК2 не будет простаивать в ожидании своей очереди.

Проблема

А что если представить себе такую неловкую ситуацию?

То есть ПК1 закончил передачу своей порции данных, но она ещё не успела дойти до ПК2. Последний не видит сигнала в линии и начинает передавать. Бац! Где-то в середине ДТП. Данные покорёжились, сигнал дошёл до ПК 1 и ПК2. Но, обратите внимание на разницу — ПК2 понял, что произошла коллизия и перестал передавать данные, а ПК1 ничего не понял — у него-то передача уже закончилась. Фактически он просто получил битые данные, а свою задачу по передаче кадра как бы выполнил. Но данные потерялись на самом деле — ПК3 также получил искажённый коллизией сигнал. Где-то потом гораздо выше по ступеням OSI отсутствие данных заметит TCP и перезапросит эту информацию. Но представьте, сколько времени на это будет потеряно?

Кстати, когда на интерфейсах у вас растёт количество ошибок CRC — это верный признак коллизий — приходят битые кадры. Значит, скорее всего, не согласовался режим работы интерфейсов на разных концах.

Вот именно для исключения такой ситуации в Ethernet ввели одно условие: в тот момент, когда первый бит данных будет получен на самой дальней стороне шины, станция ещё не должна передать свой последний бит. То есть кадр должен как бы растянуться на всю длину шины. Это самое распространённое описание, но фактически оно звучит несколько иначе: если коллизия произошла на самом дальнем от отправителя участке шины, то информация об этой коллизии должна достигнуть отправителя ещё до того, как он передал свой последний бит. А это разница в 2 раза, между прочим, по сравнению с первым приведённым условием. Это гарантирует, что даже если случится коллизия, все её участники будут однозначно в курсе. И это очень здорово. Но каким образом этого добиться? И тут мы вплотную приближаемся к вопросу о длине сгемента. Но прежде, чем дать ответ на вопрос про длину, придётся немного окунуться в теорию сетей и для начала введём понятие bit time (термин «битовое время» не прижился). Эта величина означает, сколько нужно времени интерфейсу, чтобы выпульнуть в среду 1 бит. То есть если Fast Ethernet в кабель отправляет 100 000 000 битов в секунду, значит, bit time равен 1b/100 000 000 b/s=10^-8 с или 10 наносекунд. Каждые 10 наносекунд Fast Ethernet порт может отправлять в среду один бит. Для сравнения Gigabit Ethernet отправляет 1 бит каждую наносекунду, старые диал-ап модемы могли отправлять 1 бит каждые 18 микросекунд. Скорострельное оружие Metal Storm MK5 теоретически способно выпускать одну пулю каждые 60 микросекунд. Пулемёт калашникова выпускает 1 пулю каждые 100 миллисекунд.

Если говорить об IFG, то станция должна делать паузу именно в 96 бит-таймов перед отправкой каждого кадра. Fast Ethernet, например, должен выждать 960 наносекнуд (0,96 микросекунды), а Gbit Ethernet 96 наносекуд

Итак, для выполнения условия вводится понятие кванта или Slot time — минимальный размер блока данных, который можно передавать по сети в Ethernet. И именно этот квант должен растянуться на весь сегмент. Для Ethernet и Fast Ethernet выбран минимальный размер — 64 байта — 512 бит. Для его передачи порту FE понадобится 10 нс*512 = 5120 нс или 5,12 мкс.

Отсюда и ограничение в 64 байта на минимальный размер Ethernet-кадра.

То есть у блока данных 64 байта будет 5,12 мкс на путешествие по шине и возврат к отправителю в случае коллизии. Попробуем просчитать расстояние в лоб: (5,12 * 10^-6)*(2/3*3*10^8)/2=512 метров. Поясню формулу: время путешествия (5,12 мкс переведённые в секунды) * 2/3 скорости света (скорость распространения сигнала в медной среде в м/с) и делим на 2 — для того, чтобы предусмотреть самый худший случай коллизии, когда сигналу придётся пройти весь путь назад до отправителя. Вроде бы и цифра знакомая — 500 метров, но проблема в том, что ограничение для Fast Ethernet — 100 метров до хаба (200 до самой дальней станции). Здесь вступают в игру задержки на концентраторах и повторителях. Говорят, что они все просчитаны и учтены в конечной формуле, но следы теряются, сколько я ни пытался найти эту формулу расчёта с результатом в 100 метров, найти не удалось. В итоге известно, чем ограничение обусловлено, но не откуда взялась цифра 100.

Gigabit Ethernet

При разработке Gbit Ethernet встал очень важный вопрос — время передачи одного бита составляло уже 1 нс и на передачу одной порции данных нужно уже всего лишь 0,512 мкс. Даже при расчёте в лоб моей формулой без учёта задержек получается длина 50 метров (и 20 метров с учётом этих величин). Очень мало и потому было решено, вместо уменьшения расстояния (как было в случае с переходом Ethernet->Fast Ethernet), увеличить минимальный размер данных до 512 байтов — 4096 бит. Время передачи такой порции данных осталось примерно таким же — 4 секунды против 5. Тут, конечно, есть ещё момент, что не всегда получается набрать такой размер — 4 кБ данных, поэтому в конце кадра, после поля FCS добавляется недостающий объём данных. Учитывая, что мы давно отказались от общей шины, у нас раздельная среда для приёма и передачи, и коллизий как таковых нет, всё это выглядит костылями. Поэтому в стандарте 10 Gbit Ethernet от механизма CSMA/CD отказались вовсе.

Преодоление ограничений по длине

Итак, всё вышеуказанное касалось устаревших полудуплексных сетей с общей шиной. Какое это имеет отношение к настоящему моменту, спросите вы? Можем тянуть мы километры UTP или не можем? К сожалению, всё-таки стометровое ограничение имеет и другую природу. Даже на 120 метрах с обычным кабелем в большинстве случаев многие коммутаторы не смогут поднять линк. Это обусловлено и мощностью портов коммутаторов и качеством кабеля. Дело и в затухании, и в наводках, и в искажении сигнала при передаче. Обычная витая пара подвержена влиянию электромагнитных помех и не гарантируют защиту передаваемой информации. Но, прежде всего, давайте посмотрим на затухание. Типичная наша витуха UTP имеет минимум по 27 витков на каждый метр и передаёт данные на частоте 100 МГц. Так называемое погонное затухание — это ослабление сигнала на каждом метре среды. Согласно стандартам затухание не должно превышать 24 Дб. В среднем это значение около 22 Дб для обычного UTP-кабеля, что означает затухание изначального сигнала в 158 раз. Получается, что затухание на 1 Дб происходит каждые 4,5 метра. Если же взять длину кабеля в 150 метров, то затухание получается уже примерно 33 Дб и исходный сигнал уменьшится в 1995 раз. Что уже весьма существенно. Плюс к этому добавляется взаимное влияние пар — переходное затухание. Так называется процесс, когда в параллельных проводниках возникают наводки, то есть часть энергии тратится на то, чтобы возбудить ток в соседнем кабеле. Учтём возможные помехи от силовых кабелей, которые могу проходить рядом, и ограничение в 100 метров становится совершенно логичным.

Почему тогда такого ограничения не было в коаксиальных сетях? Дело в том, что затухание в кабеле зависит от сопротивления/сечения кабеля и частоты. Вспомним теперь, что толстый Ethernet использует кабель с сердечником 2,17 мм. Плюс Ethernet на коаксиальном кабеле работал на частоте 10 Мгц. А чем больше частота, тем выше затухание. Почему вы думаете аналоговый радиосигнал передаётся к антеннам не по такой удобной витухе, а по толстенным фидерам? Кстати, слово Base в стандартах Ethernet означает Baseband и говорит о том, что одновременно может передавать данные через среду только одно устройство, не используется модуляция/мультиплексирование. В противовес ему Broadband накладывает несколько разных сигналов на одну несущую, а с другой стороны каждый отдельный сигнал из несущей извлекается.

На самом деле, учитывая, что затухание обусловлено характеристиками и качеством кабеля, можно достигнуть значительно более радостных результатов, используя более подходящий. Например, с помощью кабеля П-296 или П-270 можно преодолеть даже трёхсотметровый рубеж. Разумеется, это 100 Мб/с в полному дуплексе. Для гигабита уже другие требования. И вообще, чем выше скорость передачи, тем больше параметров приходится учитывать, собственно поэтому в 10Gbit Ethernet поддержка медной среды есть только номинально, а предпочтение отдано оптике.

Итоги и ссылки

В общем, подводя итог всему вышесказанному, цифра в 100 метров — это с хорошим таким запасом, который гарантирует работу даже в полудуплексе на кабеле не лучшего качества. Обусловлена она затуханием и работой механизма CSMA/CD. Данные, использованные в статье:

• Передача сигналов по витой паре
• «Возвращение к основам». Описание различных типов затуханий и проблем витой пары
• Ethernet на витой паре. Преодолеваем барьер в 100 метров.
• Bit timeSlot time
• Фундаментальные аспекты технологий локальных сетей

Источник

Максимальная длина кабеля витой пары для прокладки локальной сети

Кабель для локальной сети: разновидности, витая пара

Беспроводные технологии безусловно начинают лидировать при организации домашних и офисных сетей, но они никогда не заменят проводные, а если это и случится, то не в скором будущем. Основная масса провайдеров монтируют свои провода непосредственно к клиенту, а уж только потом начинается работа WiFi маршрутизаторов. Существует несколько типов кабелей для локальной сети, они отличаются пропускной способностью канала, способом подключения к компьютеру, методом укладки и другими. Рассмотрим по порядку как менялись стандарты, какими они были, и что используется на сегодняшний момент.

Какой бывает кабель для локальной сети

Выбор проводника изначально всегда обусловлен топологией ЛВС, и самыми распространенными являются коаксиальные провода и витая пара. Сейчас широкое распространение находят оптоволоконные технологии, но это пока еще развивающийся стандарт, используемый в основном для прокладывания магистралей на дальние расстояния. Для подключения конечного пользователя применяется не очень широко. Итак, провод для локальной сети Ethernet бывает двух видов:

• Коаксиальный — представляющий собой одножильный провод с экраном, отделенные друг от друга изоляционным материалом или воздушной прослойкой. Очень сильно напоминает телевизионный провод сопротивлением 70 Ом.
• «Витая пара» — состоит из восьми жил, переплетенных между собой попарно. Каждая жила маркируется отдельным цветом для упрощения монтажа. Цвета закреплены и описаны спецификацией и все производители продукции придерживаются этих правил.
• Оптоволоконный или волоконно-оптический — имеет очень сложную конструкцию и довольно дорогой для монтажа. Сигнал в нем передается в виде световых импульсов через специальные световоды.

В 90-х годах прошлого века для построения локальных сетей применялся исключительно коаксиальный провод, и на его основе были разработаны такие известные топологии, как «шина» и «кольцо». Немногим позже появилась топология «звезда» на основе витой пары, которая до настоящего времени является наиболее востребованной и популярной архитектурой для локальной и глобальной сетей. Теперь время остановиться и описать каждый используемый кабель для локальной сети отдельно.

Коаксиальный кабель и используемые разъемы

Этот тип провода является наиболее старым из проводников. Этот шнур имеет одну несущую медную или алюминиевую жилу, которая покрыта толстым слоем изоляционного материала. Далее идет экран, выполненный в виде ленты, опоясывающей центральную жилу ил алюминия или меди. Верхним внешним слоем идет оболочка, защищающая жилы от повреждений, изготавливаемая из полиэтилена или поливинилхлорида. Существует несколько разновидностей такого кабеля, применяемого для ЛВС:

• 10Base 5 — толстая разновидность проводника, с сечением 12 мм и общим сопротивлением 50 Ом для 8-й категории и 75 Ом для 11-й. Скорость передачи данных не превышает 10 Мбит/с на расстояния между конечными узлами до 500 метров.
• 10Base 2 — тонкий, около 6 мм в диаметре, наиболее распространен для организации домашних или небольших офисных сетей. Его сопротивление 50 Ом, но максимальная длина составляет 185 метров при скорости 10 Мбит/с.

Благодаря хорошей изоляции сигнал в проводнике практически не гасится, т.е. пакеты не теряются, и не нужны дополнительные алгоритмы проверки, переданной или принятой информации. Единственным недостатком является довольно высокая стоимость производства и низкая скорость, поэтому впоследствии он был вытеснен «витой парой».

«Витая пара» — разновидности и способы обжима

Кабель для локальной сети «витая пара» получил свое название из-за того, что он состоит из восьми жил, попарно переплетенных между собой. Каждая жила имеет изоляцию строго закрепленного в спецификации цвета. В качестве внешнего изолирующего материала, защищающего сигнал от электромагнитных помех, используется поливинилхлорид или полиэтилен. Существует несколько разновидностей такого кабеля:

• UTP (Unshelded Twisted Pair) — не экранированная модификация, наиболее часто используемая для прокладки домашних или офисных сетей, когда не оказываются сильные помехи на передаваемый сигнал.
• FTP (Foiled Twisted Pair) — кабель с дополнительным экраном из алюминиевой фольги под внешней изоляцией.
• STP (Shelded Twisted Pair) — помимо общего экрана имеет дополнительный, для каждой пары по отдельности.

Витая пара имеет 7 категорий, и, чем больше номер категории, тем провод более защищен от электромагнитного излучения. Для сетей Ethernet применяется кабель 5-й категории (CAT5), который имеет полосу пропускания 100 МГц. Рекомендуется при монтаже новых объектов использовать более совершенную модификацию CAT5e для более высокочастотных сигналов с полосой в 125 МГц.

Витая пара используется для создания соединения на скоростях от 100 Мбит/с до 40 Гбит/с в зависимости от категории и качества самого кабеля и от его длины между конечными устройствами. Обычно длина сегмента не должна превышать 100 м.

Провод должен иметь разъем для подключения в сетевые устройства. Для витой пары используется разъем RJ-45 (8P8C — 8 position and 8 contacts). Внутри коннектора есть специальные канавки с контактами для каждой жилы. Есть несколько вариантов обжима сетевых кабелей: прямой и обратный (кроссовер). Прямой патч-корд применяется для соединения компьютера с маршрутизатором или коммутатором или для соединения активного сетевого оборудования между собой. Кросовый используется довольно редко и служит для соединения двух компьютеров между собой. В настоящее время практически все производители устанавливают «умные» сетевые карты, которым не важно расположение проводков в разъеме, но желательно придерживаться стандартов, и располагать жилы так, как написано в спецификации. Это поможет избежать коллизий в работе всей сети. Чтобы изготовить прямой провод для локальной сети жилы располагаются в следующем порядке на обоих концах:

• бело-оранжевый;
• оранжевый;
• бело-зеленый;
• синий;
• бело-синий;
• зеленый;
• бело-коричневый;
• коричневый.

Чтобы изготовить патч-корд для простоты работы используются специальные клещи — кримпер (или «обжимка» в простонародье). Кримпер позволяет не только равномерно зажать провод в коннекторе, но и правильно обрезать и зачистить изоляцию. В исключительных случаях можно использовать плоскую отвертку или нож, но тогда качество не будет удовлетворительным. Существуют разъемы, которые зажимаются без кримпера, но они предназначены для многожильных мягких проводов и для стандартной витой пары могут не подойти.

Оптоволоконный кабель

Оптоволокно — наиболее прогрессивная технология для передачи сигнала на большие расстояния на огромной скорости. Отличием в передаче сигнала является то, что в качестве импульса используется не электричество, а свет. Свет передается по жилам из стекольного волокна отражаясь от внутренних стенок проводника. Можно одновременно передавать несколько сигналов: они не будут пересекаться или гасить друг друга. Скорость передачи информации по такому кабелю ограничена возможностями только самих сетевых карт или адаптеров. Кабель не подвержен помехам, и выполняется из негорючих материалов.

Стоимость такого кабеля относительно низкая, по сравнению с другими проводниками, но его монтаж может проводиться только квалифицированными сотрудниками с применением высокоточного и дорогого оборудования, поэтому в домашних условиях его использовать практически невозможно. Зато такой проводник нашел широкое применение для прокладки магистралей, ведь расстояния между усилителями сигнала могут достигать сотен километров. Некоторые провайдеры уже предоставляют услугу по подключению оптики в дом, но конечные устройства все равно подключаются по витой паре, поэтому именно она и является основополагающим стандартом для организации сети.

Кабели ЛВС

В настоящее время это наиболее распространённый сетевой проводник. По структуре он имеет 8 медных проводников, перевитых друг с другом, и хорошую плотную изоляцию из поливинилхлорида (ПВХ). Обеспечивает высокую скорость соединения — до 100 мегабит/с (Около 10-12 Мб/Сек) или до 200Мбит в режиме full-duplex. При использовании гигабитного оборудования достижимы скорости до 1000 Мбит.

Существует неэкранированная (UTP) и экранированная (STP) витая пара, помимо обычной изоляции у второго типа витой пары существует защитный экран, по структуре и свойствам напоминающий фольгу. При соответствующем заземлении экранированная витая пара обеспечивает отличную защиту от электромагнитных помех, даже при проводке STP вблизи электрораспределительного щитка и линий высокого напряжения отмечалась стабильная работа сети на скоростях свыше 90 Мбит. В случае если STP кабель не заземлен то экран наоборот усиливает воздействие наводок выступая в качестве антенны.

Кабель легко ремонтируется и наращивается. Несмотря на то, что по стандартам восстановлению поврежденный участок не подлежит, даже имея многочисленные участки восстановленных разрывов, сеть на витой паре работает стабильно, хотя скорость связи несколько падает. Кроме этого, в основанных на витой паре сетях можно использовать различные нестандартные проводники, позволяющие получить новые характеристики и свойства сети.

Обычная витая пара не предназначена для проводки на улице. Перепады температур, воздействие влаги и других природных факторов могут привести к постепенному разрушению изоляции и снижению ее функциональных качеств, что, в конечном счете, приведет к выходу сегмента сети из строя. В среднем сетевой кабель выдерживает на открытом воздухе от 3 до 8 лет, причем скорость сети начнет падать задолго до полного выхода кабеля из строя. Для использования на открытом воздухе нужно использовать специальную витую пару для открытой проводки.

Достаточно хорошо подходит для проводки на открытом воздухе кабель полевой П-296. Помимо того, что его изоляция не боится воды, высоких и низких температур, кабель сам по себе очень прочный (выдерживает нагрузку до 200 килограмм) и его можно протягивать без поддерживающего троса на длину до 100 метров. Неоспоримым достоинством является то, что используя П-296, можно обеспечивать устойчивую связь на сегменте сети до 500 метров.

По своему происхождению, П-296 — кабель армейской связи. Имеет 4 изолированные жилы, экран, защитную стальную оплетку (сетка из каленой проволоки) и внешнюю пластиковую оболочку. Кабель по-военному неприхотлив: максимальная длина соединения до 500 метров. Скорость передачи данных 10-100 Мбит/с.

Выдерживает максимум 200 кг на разрыв, поэтому его можно подвешивать без троса на расстояния 50-100 метров. Кабель допускает прокладку на длительное время в грунт, по земле, подвеску на опорах или местных предметах, а также прокладку через водные преграды глубиной не более 10 м.

Сравнительные характеристики сетевых проводников

Тип кабеля (10 Мбит/с = около	Скорость передачи данных (мегабит в секунду)	Макс официальная длина сегмента, м	Макс неофициальная длина сегмента, м*	Возможность восстановления при повреждении \ наращивание длины	Подверженность помехам	Стоимость
Витая пара
Неэкранированная Витая пара	100/10/1000 Мбит/с	100/100/100 м	150/300/100 м	Хорошая	Средняя	Низкая
Экранированная витая пара	100/10/1000 Мбит/с	100/100/100 м	150/300/100 м	Хорошая	Низкая	Средняя
Кабель полевой П-296	100/10 Мбит/с	——	300(500)/>500 м	Хорошая	Низкая	Высокая
Четырехжильный телефонный кабель	50/10 Мбит/с	——	Не более 30 м	Хорошая	Высокая	Очень низкая
Коаксиальный кабель
Тонкий коаксиальный кабель	10 Мбит/с	185 м	250(300) м	Плохая Требуется пайка	Высокая	Низкая
Толстый коаксиальный кабель	10 Мбит/с	500 м	600(700)	Плохая Требуется пайка	Высокая	Средняя
Оптоволокно
Одномодовое оптоволокно	100-1000 Мбит	До 100 км	—-	Требуется спец оборудование	Отсутствует
Многомодовое оптоволокно	1-2 Гбит	До 550 м	—-	Требуется спец оборудование	Отсутствует

*- Передача данных на расстояния, превышающие стандарты, возможна при использовании качественных комплектующих.

Прокладываем сеть на большие расстояния

Устойчивая связь при использовании витой пары на скорости 100 Мбит сохраняется на расстоянии до 100 метров, 10 мегабит до 500.

Качественное сетевое оборудование позволят увеличить длину отрезка ещё на 30-50 метров.

Если в качестве сетевого проводника применять кабель полевой П-296 или аналогичный, дальность устойчивого может достигать 500 метров на скорости около 80 Мбит, и около 700 метров — 10 Мб.

Перед монтажом кабеля можно провести тестирование отрезка нестандартной длины, для этого просто соедините два стоящих рядом компьютера тем самым кабелем, что будете протягивать, и прогоните набор стандартных тестов. Таким образом, можно заранее определить характеристики будущей ветки сети до непосредственной проводки, это сэкономит много сил и средств. Конечно, нужно помнить, что кабель, мирно покоящийся у вас дома, не совсем то же самое, что тот же кабель, натянутый на тросе. Данный тест не учитывает электромагнитные помехи, и другие внешние факторы. Поэтому его результаты можно рассматривать только как ориентировочные.

Если же требуется проложить отрезок сети большей длины, например, для объединения 2 сетей в одну или подключения к удалённому, но чем-либо ценному компьютеру (например с выделенным каналом в Интернет), тогда можно установить коммутатор, чтобы он выступал в роли усилителя сигнала. Таким образом, длина отрезка увеличивается вдвое, при установке двух коммутаторов — втрое. Более наглядно топологию такой сети вы сможете увидеть на следующей схеме.

Оплетку кабеля необходимо заземлять, иначе она будет плохо выполнять свои функции. Из-за большей толщины проводников П-296 плохо поддается обжиму, поэтому к концам П-296 в любом случае необходимо будет присоединять участки витой пары для обжима. Поэтому П-296 лучше всего использовать именно на открытых участках, в офисах, квартирах или подъездах переходя на витую пару.

Компьютеры в локальной сети имеют свои локальные IP адреса, однако извне виден только один IP адрес сервера. Это может вызывать сбои в некоторых программах, например в MSN Messenger могут быть недоступны расширенные видео/аудио функции. Также, если один из пользователей вашей сети повел себя на сервере некорректно, то его IP будет заблокирован, а поскольку IP адрес у сервера один на всех, доступ будет закрыт всем пользователям. Особенно часто подобные ситуации возникают в крупных сетях. Решение этой проблемы лежит в контроле человеческого фактора и четкой проработке правил вашей ЛВС. При использовании NAT-маршрутизаторов некоторые Интернет провайдеры позволяют выделять индивидуальные IP адреса каждому пользователю сети, при подключении стоит обговорить данный вопрос.

Обжимаем витую пару

Многие считают, что это наиболее сложный этап прокладки сети. На самом деле все просто. Для обжима витой пары вам потребуются специальные клещи и пара коннекторов RJ-45

Обжимной инструмент RJ-45

Последовательность действий при обжиме:

1. Аккуратно обрежьте конец кабеля, при этом лучше всего пользоваться резаком, встроенным в обжимной инструмент.

2. Снимите с кабеля изоляцию. Можно использовать специальный нож для зачистки изоляции витой пары, его лезвие выступает ровно на толщину изоляции, так вы не повредите проводники. Впрочем, если нет специального ножа, можно воспользоваться обычным или взять ножницы.

Нож для зачистки изоляции витой пары.

3. Разведите и расплетите проводки, выровняйте их в один ряд, при этом соблюдая цветовую последовательность.

4. Обкусите проводки так, чтобы их осталось чуть больше сантиметра.

5. Вставляйте проводники в разъем RJ-45

6. Проверьте, правильно ли вы расположили проводки

7. Убедитесь все ли провода полностью вошли в разъем и уперлись в его переднюю стенку.

8. Поместите коннектор с установленной парой в клещи, затем плавно, но сильно произведите обжим.

Совет: С помощью некоторых обжимных инструментов RJ-45 можно обжимать и телефонные RJ-12 разъемы.

Цветовая последовательность проводников

Существует два распространенных стандарта по разводке цветов по парам: T568A компании Siemon и T568B компании AT&T. Оба этих стандарта абсолютно равнозначны.

Схема обжима витой пары (и двух компьютеров напрямую*)

Просим Вас обратить Ваше внимание на коннектор, на рисунке указано, правильность расположения и начало первого провода.

Если Ваш кабель содержит только две пары:

Для восьмижильного кабеля (четыре пары). Выбор варианта заделки 568A или 568B зависит исключительно от принятого в вашей сети. Оба этих варианта эквивалентны. Рекомендуется использовать первый.

Два сетевых соединения на одном кабеле

С помощью одного кабеля можно подключить сразу 2 компьютера, это избавит вас от проводки ещё одной ветки покупки ещё одного коммутатора или дополнительной сетевой карты. Просто расплетите проводники и обожмите по ниже указанной схеме.

Важно понимать, что это просто два кабеля, ужатых в один.

Контакты бело-синий и синий можно использовать в ряде случаев для передачи электропитания.

Правила прокладки UTP кабеля

прокладка кабеля UTP (витая папа) подразумевает соблюдение перечня обязательных условий. Длина кабеля должна составлять максимум девяносто метров. Вообще по правилам существует ограничение расстояния между компьютером и коммутатором, которое составляет 100 метров. Следовательно, остается 10 метров, которые применяют для провода между компьютером и розеткой, а также хабом и розеткой. Прокладка кабеля utp должна проходить с минимальным радиусом изгиба, составляющим 4 диаметра кабеля. Сетевой кабель должен располагаться на расстоянии 12.5 см от силового кабеля. Важно, чтобы все элементы сети относились к одной категории

Если прокладка кабеля производится вами самостоятельно, то можно несколько упростить процесс монтажа и удешевить применяемые компоненты. Например, вы можете отказать от дорогих патч-панелей, заменив их обычными розетками. Возможен и полный отказ от розеток, когда кабель напрямую присоединяется к компьютеру. Но этот вариант рискован тем, что в случае обрыва кабеля, придется менять весь отрезок кабеля от хаба до компьютера. Некоторые отступления от стандартов при прокладке кабеля utp допустимы. Возможно, вам понадобится увеличение количества отрезков кабеля между устройствами и т.п. Тогда вы должны быть готовы к ненадежной работе и низким скоростным характеристикам сети.

Кабель UTP (или unshielded twisted pair – что в переводе означает — неэкранированная витая пара (без экрана вокруг сердечника). Прокладка кабеля UTP производится в телефонных и компьютерных сетях.

Выпускается кабель UTP нескольких видов:

• UTP кабель CAT1 — (частоты 0.1 МГц), это телефонный кабель, одна пара. Используется для передачи данных.
• UTP кабель CAT2 — ( частоты 1 МГц) 2-е пары, передача данных, скорость до 4 Мбит/с, обычно применяется в сетях типа ARCNet и token ring и еще в телефонной сети.
• UTP кабель CAT3 — (частоты 16 МГц) применяется в локальных сетях 10BASE-T и еще в сетях token ring, скорость передачи — около 10 Мбит/с. Он поддерживает стандарт IEEE 802.3. Этот тип кабеля используется в сетях телефонии.
• UTP кабель CAT4 — (частоты не более 20 МГц), он применяется в сети token ring, а также сетях 10BASE-T4, 10BASE-T, скорость – не более 16 Мбит/с, используется редко.
• UTP кабель САТ5 — (частоты до 100 МГц), скорость — около 100 Мбит/с или около 1000Мбит/с (в зависимости от того, используется 2 или 4 пары) Используется в компьютерных сетях.
• UTP кабель CAT6 — (частоты 250 МГц), используют в сетях Gigabit Ethernet и в сетях Fast Ethernet, имеет 4-х пары проводников, скорость не более 10000 Мбит/с.
• UTP кабель CAT7 — скорость — до 10000 Мбит/с, частота примерно около 600—700 МГц. Этот кабель экранирован.

Прокладка кабеля UTP начинается с создания схемы.

Прокладка кабеля UTP требует соблюдения особых условий:

• Максимальная длина отрезка кабеля между розетками или коммутационными панелями — 90 м.
• Минимальный радиус изгиба 1 -2 дюйма
• Минимальное расстояние между кабелем UTP и параллельным силовым — 5 дюймов.
• Нужно использовать элементы сети одной категории.

по материалам ip-link.ru

Правила монтажа и прокладки сетей

В данном занятии рассмотрим, что необходимо для монтажа, прокладки ЛВС (локально вычислительной сети) на бытовом уровне, не вникая в тонкости работы самих сетей.

Минимальный комплект – необходимый для монтажа.

Расширенный пакет оборудования.

Подробная инструкция по монтажу разъема RJ45

В случае необходимости соединения перебитого кабеля, или необходимости его нарастить не используйте спайку или скрутку – категорически не рекомендуем. Для таких манипуляций вы всегда можете использовать сетевую розетку или Соединительный модуль UTP, категории 5E (предназначен для соединения двух отрезков не экранированного 4-х парного кабеля путем терминации на IDC разъемы)

Варианты обжима кабеля (разделки сетевой розетки)

Категории А и В – не стоит отбрасывать, хотя молодежь зачастую повествует о том, что оборудования все поймет за них, но данные категории применяются и при разделке сетевых розеток.

Основные правила прокладки кабеля определяются требованиями стандартов ISO/IEC 11801 и ANSI/TIA/EIA-568A.Прокладка витой пары имеет ряд особенностей. Например: кабель витая пара UTP, имеет максимально допустимый радиус изгиба восемь внешних диаметров кабеля. Более сильный изгиб приводит к нарушению изоляции кабеля и увеличению интенсивности внешних наводок.При прокладке витой пары типа «экранированный кабель», необходимо тщательно следить за состоянием экрана. При допущении перегибов и растяжений в процессе прокладки данной витой пары, сопротивляемость наводкам уменьшится и экран может испортиться.

Экранирование обеспечивает лучшую защиту от электромагнитных наводок как внешних, так и внутренних, и т. д. Экран по всей длине соединен с не изолированным дренажным проводом, который объединяет экран в случае разделения на секции при излишнем изгибе или растяжении кабеля.

Прокладываем сеть на расстояние свыше 300 метров.Устойчивая связь, если используется витая пара, сохраняется на расстоянии до 300 метров. Если требуется проложить отрезок сети большей длинны, тогда сделайте следующее:Если расстояние больше 300 метров, установите сетевой коммутатор (свитч), что бы он выступал в роли усилителя сигнала. При установке одного сетевого коммутатора, длинна отрезка увеличивается вдвое, при установке двух коммутаторов, втрое.

Покупая кабель (витая пара), важно знать!

Кабель имеет несколько категорий, самая распространенная — это категория 5е. UTP Cat.5e используется для передачи данных со скоростью до1000 Мбит/с, при этом расстояние должно быть не более 100 м, а толщина медной (подчеркиваем медной жилы, а не омедненной (CCA)) не менее 0,50 мм.Поэтому, как бы не говорили что кабель UTP4 0,52 мм ССА имеет категорию 5е — это не правда, т.к. при всех характеристиках и тестах на 100 м не будет выполняться одно условие — для 5е категории используется медная жила, а не сплав алюминия и меди (ССА).

Почему важна медь? Примеры.

Нужно передать сигнал на 130 м.Кабель UTP (омедненная витая пара) ССА работать не будет, а расстояние по меди может доходить до 140 м и выше. Да, Вы заплатите больше за медь, но за то можно сэкономить на закупке дополнительного свитча.Нужно передать сигнал на 30м.

Идеально для кабеля UTP (омедненная витая пара) CCA, но где гарантия, что алюминиевая жила не рассыплется через 5 лет, не говоря уже о том, как она ломается при заделке в розетки.

Теория Витой пары

Почему она “витая”? Сбалансированность пары.

При протекании электрического тока вокруг проводника образуется электромагнитное поле (Electro Magnetic – EM). Взаимодействие между EM-полями и токонесущими проводниками может оказывать отрицательное воздействие на качество передачи сигнала. В обоих проводниках сбалансированной пары, проводники которой повиты между собой, электромагнитные помехи (em1 и em2) наводят одинаковые по амплитуде сигналы (S1 и S2), находящиеся в противофазе. За счет этого суммарное излучение “идеальной пары” стремится к нулю.

Если в кабеле присутствует более одной пары, то для исключения взаимных наводок пар, которые могли бы нарушить электромагнитный баланс, пары скручивают с различным шагом.

Какая бывает “витая пара”? Конструкции.

Экранирование обеспечивает лучшую защиту от электромагнитных внешних и внутренних наводок. Экран по всей длине соединен с не изолированным проводом, который объединяет экран в случае разделения на секции при излишнем изгибе или растяжении кабеля. В зависимости от наличия защиты —электрически заземленной медной оплётки или алюминиевой фольги вокруг скрученных пар, определяют разновидности данной технологии:

неэкранированная витая пара (англ. UTP — Unshielded twisted pair, полное наименование U/UTP) — без защитного экрана;фольгированная витая пара (англ. FTP — Foiled twisted pair, полное наименование F/UTP) — присутствует один общий внешний экран в виде фольги;экранированная витая пара (англ. STP — Shielded twisted pair) — присутствует защита в виде экрана для каждой пары и общий внешний экран в виде сетки;фольгированная экранированная витая пара (англ. S/FTP — Screened Foiled twisted pair) — внешний экран из медной оплетки, каждая пара имеет свой экран из фольгированной оплетки;незащищенная экранированная витая пара (англ. U/STP — Unshielded Screened twisted pair) — без внешнего экрана и каждая пара в фольгированной оплетке;

защищенная экранированная витая пара (SF/UTP — или с англ. Screened Foiled Unshielded twisted pair). Отличие от других типов витых пар заключается в наличии двойного внешнего экрана, сделанного из медной оплётки, а также фольги.

Старое обозначение UTP FTP STP S-STP S-FTPОбозначение по ISO/IEC 11801 U/UTP F/UTP U/FTP S-FTP SF-UTPЭкранирование кабеля – – фольга оплетка фольга, оплеткаЭкранирование пары – фольга – фольга –код перед дробью обозначает экранирование кабеля, код после дроби – индивидуальное экранирование витых пар. TP – витая пара; U – без экранирования; F – экран из фольги; S – экранирующая оплетка.

Для прокладки внутри помещений и вне их используется различный материал оболочки:

Indoor (внутренняя) – кабель для прокладки внутри помещений. Особенность – оболочка из поливинилхлорида (ПВХ) или или LSZH-компаунд. PVC (Polyvinyl chloride, ПВХ, поливинилхлорид) – характеризуется высокой температурной и химической стойкостью, долговечностью, высокой огнестойкостью. LSZH (Low Smoke Zero Halogen, LS0H) – “низкое дымовыделение, нулевое содержание галогенов”. Эксплуатация кабелей с оболочкой из данного материала необходима в условиях, где есть потенциальная угроза отравления продуктами горения в случае пожара (места скопления людей, больницы, школы и т.д.). Особенностью состава является отсутствие токсичных галогенных газов и низкое выделение дыма в процессе горения.

Температурные условия монтажа и эксплуатации:

во время монтажа: от -10°С до +60°Спосле монтажа: от -20°С до +60°С

цвет оболочки – серый (ПВХ), оранжевый или синий (LSZH)

Outdoor (внешняя) – кабель для наружной прокладки вне помещений для эксплуатации в условиях возможных низких температур (или их резкого перепада) и под воздействием ультрафиолета. Оболочка изготовлена из светостабилизированного полиэтилена обладает высокой устойчивостью к химическим и температурным воздействиям.

Температурные условия монтажа и эксплуатации:

во время монтажа: от -15°С до +60°Спосле монтажа: от -50°С до +60°С

Цвет оболочки – черный.

Существует несколько категорий кабеля витая пара, которые нумеруются от CAT1 до CAT7 (правильно category или категория, сокращение «CAT», «Cat» следует писать с точкой — «Cat.») и определяют эффективный пропускаемый частотный диапазон. Кабель более высокой категории обычно содержит больше пар проводов и каждая пара имеет больше витков на единицу длины. Категории не экранированной витой пары описываются в стандарте EIA/TIA 568 (Американский стандарт проводки в коммерческих зданиях) и в международном стандарте ISO 11801, а также приняты ГОСТ Р 53246-2008 и ГОСТ Р 53245-2008 (переводы одного из руководств производителя).

CAT 1 (полоса частот 0,1 МГц) — телефонный кабель, всего одна пара (в России применяется кабель и вообще без скруток — “лапша” (например, провод ТРП или ТРВ) с аналогичными характеристиками, но подверженный большему влиянию помех). В США использовался ранее, только в «скрученном» виде. Используется только для передачи голоса или данных при помощи модема.CAT 2 (полоса частот 1 МГц) — старый тип кабеля, 2 пары проводников, поддерживал передачу данных на скоростях до 4 Мбит/с, использовался в сетях Token ring и Arcnet. Сейчас иногда встречается в телефонных сетях.CAT 3 (полоса частот 16 МГц) — 4-парный кабель, используется при построении телефонных и локальных сетей 10BASE-T и token ring, поддерживает скорость передачи данных до 10 Мбит/с или 100 Мбит/с по технологии 100BASE-T4 на расстоянии не дальше 100 метров. CAT 4 (полоса частот 20 МГц) — кабель состоит из 4 скрученных пар, использовался в сетях token ring, 10BASE-T, 100BASE-T4, скорость передачи данных не превышает 16 Мбит/с по одной паре, сейчас не используется.CAT 5 (полоса частот 100 МГц) — 4-парный кабель, использовался при построении локальных сетей 100BASE-TX и для прокладки телефонных линий, поддерживает скорость передачи данных до 100 Мбит/с при использовании 2 пар.CAT 5e (полоса частот 100 МГц) — 4-парный кабель, усовершенствованная категория 5. Скорость передач данных до 100 Мбит/с при использовании 2 пар и до 1000 Мбит/с при использовании 4 пар. Кабель категории 5e является самым распространённым и используется для построения компьютерных сетей. Иногда встречается двухпарный кабель категории 5e. Преимущества данного кабеля в более низкой себестоимости и меньшей толщине.CAT 6 (полоса частот 250 МГц) — применяется в сетях Fast Ethernet и Gigabit Ethernet, состоит из 4 пар проводников и способен передавать данные на скорости до 10 Гбит/с на расстояние до 55 м. Добавлен в стандарт в июне 2002 года.CAT 6a (полоса частот 500 МГц) — применяется в сетях Gigabit Ethernet, состоит из 4 пар проводников и способен передавать данные на скорости до 10 Гбит/с на расстояние до 100 метров. CAT 7 (полоса частот 600 МГц) — спецификация на данный тип кабеля утверждена только международным стандартом ISO 11801, скорость передачи данных до 10 Гбит/с. Кабель этой категории имеет общий экран и экраны вокруг каждой пары. CAT 7a (полоса частот до 1200 МГц) – разработана для передачи данных на скоростях до 40 Гбит/с на расстояние до 50 метров и до 100 Гбит/с на расстояние до 15 метров. Волновое сопротивление (Impedance)

Волновое сопротивление — характеристика среды распространения волнового возмущения. Единица измерения — Ом. В электродинамике волновое сопротивление линий передачи — отношение амплитуды напряжения к амплитуде силы тока. Зависит от таких параметров линии, как ёмкость, диэлектрическая проницаемость материала проводника, индуктивность и сопротивление на единицу длины.

Каждая отдельно взятая витая пара, входящая в состав кабеля, предназначенного для передачи данных, должна иметь волновое сопротивление 100±15 Ом, в противном случае форма электрического сигнала будет искажена и передача данных станет невозможной. Для идеальной пары импеданс должен быть одинаковым по всей длине кабеля, поскольку в местах неоднородности возникает эффект отражения сигнала, что в свою очередь может ухудшить качество передачи информации. Причиной проблем с передачей данных может быть не только некачественный кабель, но также изменение в рамках одной пары шага скрутки, перегиб кабеля при прокладке или иной механический дефект, использование розеток более низкой категории, чем кабель.

Погонное затухание (Attenuation)

Погонное затухание (Attenuation) характеризует величину потери мощности сигнала при передаче сигнала. Характеристика вычисляется как отношение мощности сигнала полученного на конце линии к мощности сигнала, поданного в линию. Величина затухания изменяется с ростом частоты, поэтому она измеряется и нормируется для всего диапазона используемых частот. Измеряется в децибелах на единицу длины.

Near End Crosstalk – переходное затухание, измеренное на ближнем относительно источника помехи конце соседней пары при условии подачи испытательного сигнала только на одну пару. Параметр NEXT является одной из основных количественных характеристик, определяющих качество функционирования кабельной линии, численно равен отношению подаваемого сигнала на одну пару к полученному наведенному в другой паре и выражается в децибелах. По сути, это наведенный сигнал, возвращающийся по витой паре к передающей стороне. Чем лучше сбалансирована пара, тем больше значение этого параметра. NEXT является частотнозависимым, но при этом слабо зависит от длины линии. Соблюдение нормативов по параметру NEXT имеет исключительно важное значение при скорости передачи до 100 Мбит/с. Измерения необходимо проводить с обоих сторон, так как эта характеристика зависит от взаимного расположения измерительных приборов и мест возможных дефектов в кабеле.

Power Sum Near End Crosstalk – переходное затухание по модели суммарной мощности, определяемое на ближнем относительно источника помехи конце соседней пары при условии подачи испытательного сигнала только на все пары. Параметр PS-NEXT является одной из основных количественных характеристик, определяющих качество функционирования кабельной линии. За счет увеличения количества мешающих источников переходное затухание по модели суммарной мощности оказывается на 2-3 дБ меньше по сравнению с NEXT. В отличие от NEXT непосредственные измерения этой характеристики не выполняются, а определение ее численного значения осуществляется расчетным путем на основе значений попарных NEXT. PS-NEXT является частотнозависимым, но при этом слабо зависит от длины линии. Имеет важное значение при скорости передачи свыше 100 Мбит/с. FEXT

Far End Crosstalk – переходное затухание, измеренное на дальнем относительно источника помехи конце соседней пары при условии подачи испытательного сигнала только на одну пару. С учетом последней особенности в широкой инженерной практике реализации и эксплуатации компьютерных кабельных сетей используется редко. Параметр FEXT является одной из основных количественных характеристик, определяющих качество функционирования кабельной линии. Можно сказать, что это наведенный сигнал, распространяющийся в том же направлении, что и передаваемый сигнал, – на дальний конец линии. FEXT является частотнозависимым, одновременно сильно зависит от длины линии.

Attenuation to Crosstalk Ratio – защищенность сигнала от переходной помехи на дальнем конце. Является численной мерой отношения сигнала к переходному шуму от дальнего на входе приемника сетевого интерфейса. При скоростях передачи информации не более 100 Мбит/с практического значения не имеет. ACR-N

Attenuation to Crosstalk Ratio on Near End – защищенность сигнала от переходной помехи на ближнем конце. Определяется расчетным путем как ACR-N = ACR – IL. Является численной мерой отношения сигнала к переходному шуму от ближнего конца на входе приемника сетевого интерфейса в независимости от скорости передачи информации. При этом не зависит от уровня передаваемого сигнала. PS-ACR-F (PS-EL-FEXT)

Power Sum Attenuation to Crosstalk Ratio on Far End– защищенность сигнала от суммарной переходной помехи на дальнем конце. Является численной мерой отношения сигнала к суммарному переходному шуму от дальнего на входе приемника сетевого интерфейса. В обязательном порядке учитывается при скоростях передачи информации 1 Гбит/с и выше. Определение численного значения PS-ACR-F осуществляется расчетным путем на основе значений попарных FEXT. Параметр сильно зависит как от FEXT, так и от длины линии и является частотнозависимым.

Возвратные потери (RL – Return Loss)

Return Loss – возвратные потери. Численная мера величины мощности обратного потока энергии, возникающего в кабельной линии за счет отражения от различных неоднородностей. Параметр определяется в результате измерений. Имеет важное значение при скорости передачи информации 1 Гбит/с и выше в дуплексных сетях, использующих передачу информации в обе стороны. Рабочее затухание (IL – Insertion Loss)

Insertion Loss – рабочее затухание. Численная мера величины потерь мощности информационного сигнала при его распространении вдоль кабельной линии связи. Складывается из двух частей: характеристического или собственного затухания, которое обеспечивается в линии при идеальных условиях работы, и добавки, определяемой отражениями. Для минимизации IL в линии должны отсутствовать неоднородности и обеспечена согласованная нагрузка как приемника, так и передатчика.

Учитывая разнообразие скоростей технологии Ethernet, используемых в территориальных сетях, необходимо определить, требуется ли в каких либо областях сети провести модернизацию до одной из разновидностей Fast Ethernet. При правильно подобранных аппаратном обеспечении и кабельной инфраструктуре соединения 10 Мбит/с или 100 Мбит/с могут быть реализованы в любой части сети. Как показано в таблице, Ethernet соединения со скоростью 10 Мбит/с обычно используются на уровне конечного пользователя для подсоединения настольных рабочих станций, а более скоростные технологии применяются для соединения между собой серверов и сетевых устройств, таких, как маршрутизаторы и коммутаторы.

В современных сетях, несмотря на возможность обеспечить соединения по технологии Gigabit Ethernet от магистрали вплоть до конечного пользователя, стоимость кабелей и портов коммутаторов могут сделать такое решение практически неосуществимым. Перед принятием решения в такой ситуации необходимо правильно определить потребности сети. Например, в сети, работающей с традиционными Ethernet скоростями, легко может возникнуть переполнение, если в ней будут работать программные продукты нового поколения: мультимедиа, графические приложения и системы управления базами данных.

В целом Ethernet технологии могут быть использованы в территориальных LAN сетях несколькими приведенными ниже способами. • На уровне пользователя достаточно высокая производительность может быть получена с использованием соединений Fast Ethernet. Технологии Fast Ethernet и Gigabit Ethernet могут быть использованы для клиентов или серверов, которым требуется широкая полоса пропускания.• Технология Fast Ethernet часто используется в качестве канала между сетевыми и устройствами уровня пользователя; при этом поддерживается агрегирование потоков данных от всех Ethernet сегментов в канал доступа.• Во многих сетях типа ‘‘клиент-сервер’’ возникают проблемы от того, что многие клиенты пытаются получить доступ к одному и тому же серверу, создавая переполнение в точке подсоединения сервера к LAN сети. Для того чтобы повысить производительность модели ‘‘клиент-сервер’’ в территориальной LAN сети и избежать заторов на сервере, следует использовать каналы Fast Ethernet или Gigabit Ethernet для соединения между собой серверов предприятия. Технологии Fast Ethernet и Gigabit Ethernet предоставляют эффективное решение проблемы слишком медленно работающей сети.• Каналы Fast Ethernet могут также быть использованы для обеспечения соединений между уровнем рабочих групп и магистралью. Поскольку модель территориальной сети LAN поддерживает двойные (dual) каналы между каждым маршрутизатором рабочей группы и коммутатором магистрали, становится возможным перераспределение нагрузки (load balance) для агрегированных потоков данных от коммутаторов множественного доступа к каналам.

• Технологии Fast Ethernet (и Gigabit Ethernet) могут быть использованы в соединениях между коммутаторами и магистралью. В соединениях между магистральными коммутаторами следует использовать среду с максимальной скоростью, которую может позволить себе предприятие.

Усиливаясь коммутатором, пакеты с данными постепенно затухают и искажаются. Поэтому, сигнал может пройти не более четырех коммутаторов. Максимальное расстояние, на которое можно проложить витую пару, используя сетевые коммутаторы, составляет 900 метров.

• если расстояние, на которое необходимо протянуть сеть превышает возможности четырех коммутаторов, необходимо использовать репитер. Репитер пересчитывает пакеты данных заново, что позволяет подключить еще четыре коммутатора.
• применяя репитеры и сетевые коммутаторы, можно проложить витую пару практически на неограниченное расстояние;
• в ниже приведенной схеме использованы switch/hab, так как их так же возможно применять в роли репитера.

Источник