Отличие оптики от кабеля

Медь или оптика – что лучше для IT-инфраструктуры предприятия?

«Медь» или «оптика», кабель витой пары или оптоволоконный кабель? Этот спор, ведущийся едва ли не с библейских времен, теперь уже явно идет на убыль, накал страстей стихает, а сами обсуждения стали спокойнее и содержательней.

И причина этого в очевидном прогрессе оптоволоконной технологии, в преодолении ею «детских болезней» — в том, что «оптика» становится все более технологичной и все более доступной (а это не может не сказаться на росте числа ее сторонников). Все менее актуальными оказываются расхожие страшилки: «это хорошо, но слишком дорого», «скрутить оборванные провода куда проще, чем сваривать оптические волокна» и т.д.

Но, с другой стороны, и убежденные «витопарщики» просто так не сдают свои позиции:

• они твердо стоят на земле,
• они хорошо умеют считать деньги,
• их здоровый практицизм заставляет колеблющихся клиентов принимать во внимание и их доводы.

Вот такое «единство и борьба противоположностей» при выборе информационных кабелей. Нельзя не заметить, что в этих обсуждениях в качестве аргументов в пользу того или иного решения зачастую используются технико-экономические расчеты, проведенные для конкретных областей — ЦОДов, сферы ЖКХ и т.д. При этом как-то обойден вниманием вопрос о выборе среды передачи сигналов для предприятий. Попробуем устранить этот пробел: рассмотрим «за» и «против» — либо витой пары, либо оптоволокна при организации СКС предприятия.

Скорость передачи

Объем передаваемой информации постоянно растет — как глобально, во всем мире, так и в рамках отдельных предприятий; не надо быть провидцем, чтобы уверенно прогнозировать подобный тренд и в будущем. К примеру, постоянный рост разрешающей способности систем IP-видеонаблюдения, входящих в состав систем безопасности практически любого предприятия, требует все больших скоростей передачи информации.

Наглядно возможности сравниваемых видов кабелей можно оценить следующим образом:

• для витопарного кабеля Cat.6 достижима скорость передачи до 10 Гбит/c на расстоянии до 55 м,
• с помощью многомодового оптоволоконного кабеля реализуется 10-гигабитный Ethernet на расстоянии до 300 м, а для одномодового волокна – 10 км и более;
• для оптоволокна достижимой является скорость 100 Гбит/с.

Естественно, многое здесь зависит от вида производства, от планов масштабирования инфраструктуры предприятия хотя бы на ближайшие 10 лет (срок службы СКС) или 15 — 20 лет (на время жизни оптоволокна).

Едва ли мы совершим ошибку, если по параметру «скорость передачи информации» отдадим явное преимущество оптоволокну.

Расстояние

С помощью оптоволоконного кабеля достижимы расстояния в десятки километров, а медный кабель и здесь ему не конкурент. Этот фактор является решающим в случае организации связи между удаленными филиалами одного предприятия. Но так ли важна подобная «дальнобойность» оптоволокна при организации СКС предприятия, целиком расположенного в одном здании? Чем плох в этом случае медный кабель, который традиционно используется для решения подобных задач?

Здесь стоит вспомнить об ограничении длины кабеля витой пары в СКС – от распределительного пункта этажа до абонентской розетки должно быть не более 100 м. Однако данное расстояние можно увеличить (вплоть до 400 м) последовательным включением так называемых PoE удлинителей интерфейса Ethernet, и это вполне приемлемое решение для многих предприятий.

Что же касается оптоволоконного кабеля, то при его использовании увеличенное расстояние до абонентской розетки достигается без дополнительных ухищрений; при этом за счет уменьшения числа телекоммуникационных пунктов упрощается структура всей кабельной системы.

Необходимость организации электропитания активного оборудования

В обсуждениях о выборе вида абонентского кабеля в ЖКХ (в частности, для многоквартирных домов) нередко поднимается вопрос о том, как запитывать удаленно расположенное активное оборудование. В этом случае в пользу применения оптоволоконных кабелей указывается возможность на стороне абонентов использовать архитектуру PON, вообще не требующую наличия удаленно расположенного активного оборудования.

Чтобы быть объективными в данном вопросе, следует признать, что в рамках любого предприятия организация электропитания активного оборудования не является проблемой, поэтому в данном случае указанные доводы не актуальны.

Различная природа электричества и света

Если предприятие небольшое, и оно целиком размещается в одном здании, то при выборе среды передачи сигналов думать о грозозащите не приходится. Однако, если предприятие расположено, например, в нескольких корпусах, которые связаны информационным кабелем, смонтированным «воздушкой», то в этом случае мощные электрические разряды, наведенные на провода кабеля витой пары, вполне могут выжечь порты активного оборудования. С целью предотвращения подобных последствий в местах ввода таких кабелей в здание необходимо устанавливать устройства грозозащиты (к сожалению, не всегда выполняющие возложенную на них функцию).

Нельзя не отметить, что для соединения локальных сетей в разных зданиях предприятия с успехом используются беспроводные мосты, что позволяет снять проблему наведенного электричества в медных проводах, когда монтаж их осуществляется по воздуху. Более того, в ряде случаев оправданной оказывается организация радиомоста даже в рамках одного производственного помещения предприятия, например, для управления станками.

Что касается оптоволоконного кабеля, то ему по самой физической природе не страшны электрические разряды (не только от молнии, но и от той же электросварки).

На промышленном предприятии могут быть размещены силовые установки, мощное оборудование и пр., определяющие негативную электромагнитную обстановку на объекте, что может отрицательно сказываться на работе устройств, связанных друг с другом кабелем витой пары (даже с учетом его повышенной помехоустойчивости по сравнению с несимметричными кабелями).

Оптоволокно обладает природным иммунитетом к электромагнитным наводкам:

• его можно располагать в непосредственной близости к проводам высокого напряжения;
• оптоволоконный кабель не требует ни экранировки, ни заземления, ни дополнительной гальванической развязки;
• ему не страшны «земляные петли», возникающие от разности потенциалов на корпусах оборудования.

Оптоволокно используется на предприятиях в качестве буфера, отделяющего низковольтную часть управляющего оборудования от высоковольтной или сильноточной части промышленных систем.

К тому же, сигналы, передаваемые по оптическим волокнам одного кабеля, никак не взаимодействуют между собой, для них не существует перекрестных искажений.

Защита информации

Наверное, не стоило бы ударяться в конспирологические фантазии и преувеличивать влияние на выбор кабеля возможных инсайдеров на предприятии: в конце концов, существуют более комфортные варианты негласного съема конфиденциальной информации, нежели физическое подключение к информационному кабелю.

Тем не менее, ради объективности проводимого анализа, можно допустить, что среди сотрудников предприятия могут оказаться такие, кто по каким-то причинам хотел бы получить доступ к закрытой для них информации именно съемом ее с кабеля.

В этом случае оптоволоконный кабель предоставляет значительно больший уровень защиты информации, поскольку он не образует вокруг себя электромагнитного поля, а незаметно к нему подключиться намного труднее, чем к кабелю витой пары.

Восстановление поврежденных кабелей

Повреждение кабелей при проведении строительных работ – увы, достаточно обыденное явление, в том числе, и на предприятиях.

Зато приятной особенностью кабелей, проложенных на предприятиях, является тот факт, что там существенно снижен риск повреждения кабелей, вызванного актами вандализма или попытками хищения кабеля (что характерно для неохраняемых территорий ЖКХ).

В части простоты и скорости устранения повреждения витая пара имеет несомненные преимущества по сравнению с «оптикой». Однако если на предприятии риск повреждения кабелей снижен, то данное преимущество кабеля витой пары по сравнению с оптоволоконным кабелем существенно нивелируется.

Стоит отметить, что в ряде случаев для оперативного проведения ремонта витой пары удобно использовать скотчлоки. Что касается оптоволокна, то для оперативного ремонта оптоволоконных кабелей можно применять механические соединители оптических волокон, обеспечивающие затухание в месте сращивания волокон не более 0,4 дБ.

Монтаж кабелей

К минусам оптоволоконных кабелей в части их монтажа традиционно относят:

• требование высокой квалификации исполнителей,
• сравнительно высокую трудоемкость работ,
• необходимость наличия у монтажников достаточно дорогого оборудования.

Но при этом нельзя не учитывать и того, что медный кабель в десятки раз тяжелее оптического, имеющего такую же пропускную способность, что оптические кабели можно разместить в достаточно узких каналах, в которых не поместится необходимое количество медных кабелей, требуемое для достижения той же пропускной способности.

В отличие от медного провода (а тем более омедненного) оптическое волокно не подвержено коррозии – это особенно важно для тех предприятий, где возможно воздействие на кабель химических реагентов.

Не все так однозначно

Из проведенного анализа можно было бы сделать оптимистичный вывод о явном превосходстве оптоволоконного кабеля над кабелем витой пары… если бы не экономика.

Да, экономические соображения, как говорится, рулят, и потому в каждом конкретном случае рассмотренные аргументы «за» и «против» могут иметь различные весовые коэффициенты.

Сказанное можно проиллюстрировать фразой, недавно прозвучавшей на форуме «BIT-2018»:

«Круг замыкается, и после оптики мы опять возвращается к меди. Где-то с осени этого года мы начинаем производство кабеля 8 категории и кабельных сборок 8 категории именно для использования в ЦОДах».

Источник

Сравнение оптико-волоконного кабеля и витой пары

Сейчас при устройстве компьютерных сетей всё большую популярность приобретает оптоволокно – специальный светопроводящий кабель, в котором информация передаётся с помощью света. Но также распространена и витая пара – обычный кабель с проводниками, сплетёнными определённым образом. Разные интернет-провайдеры предлагают разные варианты, да и дома можно использовать любой из них. Так какой выбрать: оптико-волоконный кабель или привычную всем витую пару? Рассмотрим, какие преимущества они имеют и в каких ситуациях лучше использовать каждый из этих вариантов.

Что лучше выбрать: оптико-волоконный кабель или витую пару?

Преимущества и недостатки оптико-волоконного кабеля

Оптоволокно принципиально отличается от обычных проводов. Информация в нём передаётся с помощью коротких световых импульсов, которые испускаются лазером и считываются специальным приёмником. В каждом таком кабеле множество оптических волокон, причём металла в нём нет совсем. Поэтому оптоволокно имеет немало достоинств:

• Обеспечивается высокая пропускная способность. Оптико-волоконные линии легко могут обеспечить скорость в 1000 Мбит/с и более.
• Не восприимчиво к любым электрическим помехам. Проходящие рядом силовые линии и даже гроза на передачу информации совсем не влияют.
• Не зависит от климата – может прекрасно работать как при +500 С, так и при -600 С.
• Оптоволокно можно прокладывать на большие расстояния – до 15 км. без использования промежуточных станций.
• Гарантия достигает 25 лет, то есть обеспечивается долговечность линии. Главная опасность – лишь механический разрыв.

Однако есть и недостатки:

• Требуется довольно дорогостоящее оборудование.
• Оптоволокно отличается гораздо большей стоимостью, чем витая пара. Разница достигает 10 раз за одинаковый метраж.
• Требуют аккуратности при монтаже, чтобы не повредить светопроводящее волокно – для этого достаточно сильного изгиба.
• Замена или поиск неисправного места требуют вызова специалиста. Самостоятельно это сделать не получится.

Недостатков не очень много, однако они довольно важные и могут влиять на выбор предпочтительного варианта.

Преимущества витой пары

Кабели такого типа — сейчас одни из самых распространённых. Они бывают разного типа, но в целом имеют следующие плюсы:

• Недорогие.
• Легко заменяются, так как имеют стандартные коннекторы. Поменять неисправный провод зачастую может и неспециалист.
• Обеспечивают довольно большую скорость передачи – 100 Мбит/с и даже больше.
• Позволяют соединять устройства на довольно больших расстояниях – до 300 метров, что для городских условий вполне неплохо.

Но имеются и некоторые важные недостатки:

• Так как в кабеле используются металлические провода, то на передачу информации влияют разные электрические помехи.
• Нельзя протянуть на большие расстояния, скажется сопротивление провода.

Теперь мы можем сравнить и посмотреть, что лучше: оптоволоконный кабель или витая пара, и почему их применяют в разных случаях.

Какой кабель лучше

Чтобы решить, лучше оптоволокно или обычная витая пара, нужно определить, в каких условиях они будут использоваться. Если нужно просто соединить несколько компьютеров в сеть, конечно, лучше всего подойдёт витая пара. Такую сеть можно создать очень быстро и дёшево, а скорость передачи будет вполне приличной. Кроме того, витая пара очень удобна в доме или в офисе по причине её непритязательности. Провод можно свободно изгибать, протягивать в самых неудобных местах. Даже если он случайно повредится, цена ему – копейки.

Оптоволокно в офисном варианте – довольно дорогая штука. Требуется оборудование, да и сам кабель не так уж и дёшев. Поэтому для устройства локальных сетей его использование просто финансово неоправданно. Единственное преимущество – высокая скорость передачи, не проявит себя, так как вряд ли даже десяток компьютеров смогут создать такой непрерывный трафик, на который рассчитано оптоволокно. Однако у оптоволокна есть немалый плюс – расстояние прокладки и независимость от помех. Поэтому его и используют для прокладки интернета к населённым пунктам или многоэтажкам. А вот дальше уже идет разводка по абонентам с помощью витой пары. Так используются преимущества обоих типов кабелей.

Кроме того, вот уже несколько лет провайдеры для одного абонента предоставляют скорость не более 100 Мбит/с, а на практике гораздо меньше. С такой нагрузкой вполне справляется витая пара. Но много абонентов из одного дома способны нагрузить и оптоволоконный кабель, поэтому его и удобнее проводить не от каждой квартиры к провайдеру, а от целого многоквартирного дома. Поэтому, если вы делаете выбор между обычным проводом типа витая пара и оптико-волоконным кабелем, учитывайте их плюсы и минусы. Там, где расстояния небольшие, нет особых помех, и скорости около 100 Мбит/с достаточно, можно обойтись витой парой. Там, где нужна помехоустойчивость, соединение на километры, и ожидается высокая нагрузка, лучше подойдёт оптоволокно.

Источник