Сколько ядер используется в витой паре при передаче данных по сети Ethernet

Обновлено: 01.07.2024

Gigabit Ethernet позволяет передавать данные по сети со скоростью до 1000 Мбит/с по стандартному кабелю UTP (неэкранированная витая пара) категории 5. Как этого добиться, если кабели категории 5 могут работать только со скоростью до 100 Мбит/с? Мы объясним это, а также другие очень интересные вопросы, касающиеся производительности Gigabit Ethernet.

Кабели Ethernet Cat 5 имеют восемь проводов (четыре пары), но в стандартах 10BaseT и 100BaseT (10 Мбит/с и 100 Мбит/с соответственно) фактически используются только четыре (две пары) из этих проводов. Одна пара используется для передачи данных, а другая пара — для приема данных.

< td>Белый с коричневым

Контакт	Цвет	Функция
1	Белый с зеленым	+TD
2	Зеленый	-TD
3	Белый с оранжевым	+RD
4	Синий	Не используется
5	Белый с синим	Не используется	td>
6	Оранжевый	-RD
7	Не используется
8	Коричневый	Не используется

Стандарт Ethernet использует метод подавления электромагнитных помех, который называется подавлением. Когда электрический ток подается на провод, он создает электромагнитное поле вокруг провода. Если это поле достаточно сильное, оно может создавать электрические помехи на проводах рядом с ним, искажая данные, которые передавались по ним. Эта проблема называется перекрестными помехами.

Что делает отмена, так это передает один и тот же сигнал дважды, причем второй сигнал «зеркально» (перевернутая полярность) по сравнению с первым, как вы можете видеть на рисунке 1. Таким образом, при приеме двух сигналов принимающее устройство может сравните два сигнала, которые должны быть равными, но «зеркальными». Разница между двумя сигналами заключается в шуме, поэтому принимающему устройству очень просто узнать, что такое шум, и отбросить его. Стандарты проводов «+TD» для «Передачи данных» и стандарты проводов «+RD» для «Приема данных». «-TD» и «-RD» — это «зеркальные» версии одного и того же сигнала, передаваемого на «+TD» и «+RD» соответственно.

Рисунок 1. Метод отмены.

Передача данных по Gigabit Ethernet

В стандарте 10BaseT каждый бит, который компьютер хочет передать, физически кодируется в один передающий бит, т. е. для группы из восьми передаваемых битов в проводной сети будет генерироваться восемь сигналов. Его скорость передачи 10 Мбит/с означает, что его тактовая частота составляет 10 МГц, но только потому, что каждый тактовый цикл передает один бит. В других стандартах все иначе.

100BaseT использует схему кодирования 8B/10B, в которой каждая группа из восьми битов кодируется в 10-битный сигнал. Таким образом, в отличие от 10BaseT, каждый бит напрямую не представляет сигнал в сети. Если правильно подсчитать, при скорости передачи данных 100 Мбит/с тактовая частота 100BaseT составляет 125 МГц (10/8 x 100).
Итак, кабели категории 5 сертифицированы для скорости передачи до до 125 МГц.

Кроме того, все пары используются двунаправленным образом. Как мы видели выше, и 10BaseT, и 100BaseT используют разные пары для передачи и приема; в 1000BaseT, как также называют кабели Gigabit Ethernet, одни и те же пары используются как для передачи, так и для приема данных.

Преимущество Gigabit Ethernet заключается в том, что он по-прежнему использует тактовую частоту 100BaseT/Cat 5 125 МГц, но поскольку за один раз передается больше данных, скорость передачи выше. Математика довольно проста: 125 МГц x 2 бита на сигнал (т. е. на пару проводов) x 4 сигнала за время = 1000 Мбит/с.

Этот метод модуляции называется 4D-PAM5, и на самом деле он использует пять напряжений (пятое напряжение используется для механизма исправления ошибок).

Поэтому ошибочно говорить, что Gigabit Ethernet работает на частоте 1000 МГц. Это не так. Он работает на частоте 125 МГц, как и Fast Ethernet (100BaseT), но достигает скорости 1000 Мбит/с, поскольку передает два бита за раз и использует четыре пары кабеля.
В приведенной ниже таблице вы можете проверить разводку кабеля Gigabit Ethernet. . «BI» означает двунаправленный, а DA, DB, DC и DD — «Данные A», «Данные B», «Данные C» и «Данные D» соответственно.

td>< td>Белый с коричневым

Контакт	Цвет	Функция
1	Белый с зеленым	+BI_DA
2	Зеленый	-BI_DA
3	Белый с оранжевым	+BI_DB
4	Синий	+BI_DC
5	Белый с синим	-BI_DC
6	Оранжевый	-BI_DB
7	+BI_DD
8	Коричневый	-BI_DD

Проблемы с производительностью при использовании Gigabit Ethernet

В настоящее время несколько материнских плат поставляются с одним встроенным портом Gigabit Ethernet.Некоторые материнские платы очень высокого класса могут даже иметь два порта Gigabit Ethernet. Однако в зависимости от архитектуры материнской платы скорость передачи данных Gigabit Ethernet может не достигать 1000 Мбит/с.

Рис. 2. Два порта Gigabit Ethernet и чипы на DFI LanParty 925X-T2.

Проблема заключается в том, как чип Gigabit Ethernet подключен к системе. Если он подключен к стандартной шине PCI, он, вероятно, не достигнет своей полной скорости. Шина PCI работает с максимальной скоростью передачи 133 МБ/с, а Gigabit Ethernet — до 125 МБ/с (1000 Мбит/с / 8 = 125 МБ/с).

Просто взглянув на эти два числа, можно сказать, что Gigabit Ethernet «подходит» для шины PCI, но проблема в том, что шина PCI используется совместно с несколькими другими компонентами вашей системы, что снижает доступную пропускную способность. Таким образом, хотя теоретически Gigabit Ethernet может нормально работать на шине PCI, он просто приближается к пределу пропускной способности шины.

PCI Express, с другой стороны, имеет максимальную скорость передачи до 250 МБ/с и представляет собой соединение "точка-точка", что означает, что эта пропускная способность 250 МБ/с не используется совместно с другими устройство, что позволяет Gigabit Ethernet достичь полной скорости.

Как узнать, к какой шине подключен чип Gigabit Ethernet? Есть три основных способа. Самый простой способ — посмотреть, основана ли ваша материнская плата на шине PCI Express. В противном случае чип Gigabit Ethernet можно подключить только к стандартной шине PCI.

Второй способ — заглянуть в руководство по материнской плате или на страницу характеристик материнской платы на сайте производителя и найти там эту информацию. Обычно на главной странице спецификаций помимо названия контроллера Gigabit Ethernet написано «PCI» или «PCI Express», что говорит о том, какая шина используется.

Третий способ — зайти на сайт производителя контроллера Gigabit Ethernet (VIA, Marvell, 3Com и т. д.) и найти основные характеристики модели, используемой на вашей материнской плате. Здесь следует различать тип шины.
Чтобы дать вам реальный пример, давайте взглянем на микросхемы Gigabit Ethernet, используемые на рисунке 2. Одна из них — Marvell 88E8001, то есть PCI, а другая — Marvell 88E8053, то есть PCI Express. Эта информация находится на странице характеристик материнской платы на веб-сайте производителя.

Рис. 3. Один из чипов Gigabit Ethernet, используемых в DFI LanParty 925X-T2 (Marvell 88E8001).

Несмотря на то, что исходный стандарт Gigabit Ethernet был разработан для использования стандартных кабелей категории 5, некоторые компании рекомендуют использовать кабели категории 5e в сетях Gigabit Ethernet из-за проблем с производительностью. Кабели Cat 5e имеют такую ​​же максимальную скорость передачи, что и кабели Cat 5, но имеют лучшие характеристики перекрестных помех и обратных потерь, т. е. они менее восприимчивы к шуму.

Часто задаваемые вопросы

Зачем мне нужен Gigabit Ethernet?

Медиасервер может обслуживать до пяти потоков 4K по гигабитной сети Ethernet. Gigabit также позволяет вашим компьютерам иметь несколько подключений друг к другу без каких-либо замедлений. С учетом сказанного, если вы когда-нибудь захотите создать потоковый сервер, лучше всего использовать гигабитный Ethernet вместо классического Ethernet.

Является ли Ethernet быстрее, чем WiFi?

Да, соединение Ethernet всегда будет быстрее, чем ваш WiFi. Причина проста. Через кабель Ethernet скорость теряется не так сильно, как через беспроводные радиоволны. Проводное кабельное соединение Ethernet более безопасно и стабильно, чем Wi-Fi. Если вы нам не верите, попробуйте сами. Выключите WiFi и подключите кабель к ноутбуку. Затем попробуйте что-нибудь скачать и просто посмотрите, насколько сильно увеличилась скорость.

Работает ли VPN через кабель Ethernet или только через WiFi?

Это распространенное заблуждение, но для работы VPN не требуется Wi-Fi или определенный тип подключения к Интернету. Вам нужно только подключение к Интернету, независимо от ваших средств. С учетом сказанного мы настоятельно рекомендуем вам попробовать использовать VPN через кабель Ethernet вместо Wi-Fi, чтобы увидеть значительный прирост скорости.

Перестанет ли кабель Ethernet тормозить?

Предполагая, что ваше подключение к Интернету в первую очередь стабильно, тогда подключение кабеля Ethernet вместо подключения к сети Wi-Fi может решить проблему, хотя мы не можем гарантировать это на 100%.Конечно, кабельное соединение намного стабильнее, но если проблема заключается в самом интернет-соединении, то есть в том, что трафик, направляемый от вашего интернет-провайдера, является источником задержки, то подключение по кабелю не решит проблемы.

Последнее обновление 17 марта 2022 г. в 17:02 / Партнерские ссылки / Изображения из Amazon Product Advertising API

Основная боковая панель

Как участник партнерской программы Amazon Services LLC, этот сайт может зарабатывать на соответствующих покупках. Мы также можем получать комиссионные за покупки на других розничных веб-сайтах.

Как работает встроенный звук

Узнайте, как работает звуковая карта, встроенная в материнскую плату.

Как подключить компьютер к домашней стереосистеме или домашнему кинотеатру

Узнайте, как подключить компьютер к стереосистеме или ресиверу, чтобы улучшить качество звука во время игр, просмотра видео, прослушивания музыки или даже редактирования аудио.

Какая материнская плата лучше всего подходит для процессоров Coffee Lake?

Мы сравнили семь разных материнских плат для процессоров Intel восьмого поколения (Coffee Lake), чтобы помочь вам выбрать наиболее подходящую. Проверьте это!

Влияет ли больший объем ОЗУ на производительность игр?

Повышает ли установка большего объема оперативной памяти на вашем компьютере производительность в играх? Чтобы выяснить это, мы протестировали несколько последних игр с 4 ГБ, 8 ГБ и 16 ГБ. Проверьте это!

Как заправить картриджи Epson

Узнайте, как сбросить чип картриджа Epson, чтобы заправить картридж.

Адаптеры Intel® Ethernet оснащены небольшим защелкивающимся разъемом RJ45. Кабели RJ45 также известны как кабели Ethernet с витой парой (TPE), неэкранированной витой парой (UTP) и кабелями 10BASE-T. Тип кабеля, который вы должны использовать, зависит от вашего адаптера.

Темы, рассмотренные ниже:

• Основные сведения о кабелях
• Адаптеры Fast Ethernet и Gigabit
• Адаптеры 100BASE-T4
• Соединение двух станций без переключателя
• Целостность ссылок
• Распространенные проблемы

Основы прокладки кабелей

Кабели должны соответствовать стандарту IEEE 802.3 10BASE-T для двухпарного кабеля UTP.

• Для Fast Ethernet и Gigabit кабель должен быть категории 5 или 6.
• Для 100BASE-T4 кабель должен быть категории 3 или выше.

Длина кабеля между компьютером и коммутатором не должна превышать 100 метров.

Для каждого сигнала требуется пара проводов (полярность сигнала + и -). Под парой понимаются два провода, обычно одного цвета, внутри большего кабеля.

Вы должны соблюдать полярность проводов от конца до конца. Например, провод, подключенный к контакту 1 на одном конце, должен подключаться к контакту 1 на другом конце.

Промежуточное кабельное оборудование, такое как пробивные блоки и настенные пластины, должно соответствовать категории кабеля или превышать его.

При раскручивании пары проводов для обжима не откручивайте провод более чем на 1/2 дюйма или примерно на 1½ оборота.

Адаптеры Fast Ethernet и Gigabit

Распиновка кабелей и разъемов

Если вам нужно отремонтировать кабель или предоставить разъемы для кабеля UTP, подключите его напрямую (показан кабель MDI):

Контакты 1 и 2 должны быть парой. Контакты 3 и 6 должны быть парой. Под парой понимаются два провода, обычно одного цвета, скрученные друг вокруг друга внутри более крупного кабеля.

Чтобы использовать прямой кабель, коммутатор обеспечивает внутреннюю функцию кроссовера передачи/приема. Цепь передачи сетевой карты подключена к цепи приема коммутатора и наоборот.

Распиновка разъема RJ45 (предлагаемые цвета проводов):

1	|-- |	8	|коричневый или коричневый/белый-- -|\
2	|-- |	7	|--белый/коричневый --------------| \
3	|-- ----	6	|зеленый или зеленый/ белый ---- | \
4	|-- |	5	|синий или сине-белый--- -----| -
5	|-- |	4	|--белый/синий-- ---------------| _КАБЕЛЬ
6	|-- ----	3	|--белый/ зеленый ---------------- | /
7	|-- |	2	|оранжевый или оранжевый/белый-| /
8	|-- |	1	|--белый/оранжевый-- ------------|/
ПРОСМОТР С КОНЦА		ПРОСМОТР ИЗ ВЕРХ (напротив фиксатора)

Название и функция PIN-кода:

Передача данных плюс (TD+): Положительный сигнал для дифференциальной пары TD. Сигнал содержит поток последовательных выходных данных, передаваемых в сеть.

Отрицательный сигнал передачи данных (TD-): отрицательный сигнал для дифференциальной пары TD. Он содержит тот же вывод, что и контакт 1.

Receive Data Plus (RD+): положительный сигнал для дифференциальной пары RD. Сигнал содержит последовательный поток входных данных, полученный из сети.

Receive Data Minus (RD-): отрицательный сигнал для дифференциальной пары RD. Сигнал содержит тот же вход, что и контакт 3.

Распиновка кабелей и разъемов

В отличие от кабелей TX, кабели T4 не используют отдельные выделенные пары для передачи или приема данных. В кабелях T4 используются все четыре пары проводов. Три пары передают данные, а четвертая пара обнаруживает коллизии.

Контакты 1 и 2 должны быть парой.
Контакты 3 и 6 должны быть парой.
Контакты 4 и 5 должны быть парой.
Контакты 7 и 8 должны быть парой. .

Чтобы использовать прямой кабель, коммутатор обеспечивает внутреннюю функцию кроссовера передачи/приема. Цепь передачи сетевой карты подключена к цепи приема коммутатора и наоборот.

Соединение двух рабочих станций без коммутатора

Fast Ethernet и Gigabit используют звездообразную топологию. Коммутатор находится в центре звезды, и каждая рабочая станция или сервер подключены к коммутатору.

В целях тестирования вы можете напрямую подключить две рабочие станции или рабочую станцию ​​и сервер без использования коммутатора. Для установки требуется специальный кабель с функцией кроссовера, описанной ранее в этом документе. На схеме ниже показано, какие провода следует пересекать.

Схема кабелей Ethernet Crossover (MDI-X):

Пара приема данных (два провода, обозначенные как RD) должна быть витой парой. Пара передачи данных (обозначенная как TD) должна быть витой парой.

Схема перекрестного кабеля Ethernet

Пара приема данных (два провода, обозначенные как RX_D2) должна быть витой парой. Пара передаваемых данных (обозначенная TX_D1) должна быть витой парой. Первая двунаправленная пара (обозначенная BI_D3) должна быть витой парой, а вторая двунаправленная пара (обозначенная BI_D4) должна быть витой парой. Вы можете использовать кабель категории 3, 4, 5 или 6.

Целостность ссылок

Светодиодные индикаторы на адаптерах показывают целостность соединения:

• Лампочка LNK для ссылки
• Светильник ACT для активного отдыха.
• Индикатор 1000, указывающий на подключение со скоростью 1000 Мбит/с.

В некоторых моделях используется один светодиод для отображения и связи, и активности.

Дополнительную информацию см. в руководстве по установке адаптера или в файле Readme с индикаторами диагностики.

Распространенные проблемы

Если в кабельном или коммутационном шкафу есть перекрещенный провод, коммутатор не может обнаружить рабочую станцию. У вас должен быть индикатор связи как на коммутаторе, так и на адаптере. Убедитесь, что проводка правильная.

Проблемы с полярностью

Распространенной проблемой проводки 10BASE-T является пересечение положительной и отрицательной фаз сигналов передачи или приема. Например, перекрещивание контактов 1 (TX+) и 2 (TX-).

Сетевые адаптеры Intel® Ethernet автоматически обнаруживают эту проблему и выполняют внутренние корректировки. Мы рекомендуем вам проверить проводку, чтобы устранить проблему.

Для передачи Ethernet используются различные кабели: текущие распространенные типы включают Cat 5, 5e, Cat 6, 6a, 7 и Cat 8, а разъем RJ45 широко используется

Существует множество кабелей Ethernet, которые можно купить. Часто эти кабели поставляются бесплатно с оборудованием, которое так или иначе использует подключение Ethernet.

Существует несколько разновидностей и категорий Ethernet-кабелей, которые можно приобрести: различные скорости, перекрестные кабели, Cat 5, Cat 5e, Cat6, Cat 6a, Cat 7 и т. д.

Обычно кабели Ethernet покупаются, и нет особой необходимости разбираться в том, что находится внутри или на разъемах, хотя в некоторых случаях это может быть интересно и полезно.Тем не менее, полезно иметь представление о различных типах кабеля Ethernet и максимальной длине, которую следует использовать.

Типичный кабель Ethernet, поставляемый со многими компьютерами, маршрутизаторами и т. д.

Обычно используемые сетевые кабели: Cat 5, Cat 5e, Cat 6, Cat 6a, Cat7 имеют разные уровни производительности, поэтому необходимо купить или выбрать правильный кабель для правильного приложения.

Эти сетевые кабели используются для подключения различных сетевых элементов от Ethernet-коммутаторов и Ethernet-маршрутизаторов к компьютерам, серверам и другим сетевым элементам — при наличии интерфейса Ethernet их можно подключить с помощью Ethernet-кабелей.

На самом деле кабели Ethernet всех типов составляют основу практически всех локальных сетей, независимо от используемой сетевой топологии, и поэтому они представляют огромную важность и интерес.

Основные сведения о кабеле Ethernet

Кабели Ethernet для подключения к большинству офисных и домашних локальных сетей основаны на витых парах в общем кабеле — все категории Cat 5, Cat 6 и Cat 7 использовали этот формат.

Скручивание проводов вместе позволяет уравновесить токи, т. е. в одном проводе ток движется в одном направлении, а в другом проводе пары ток идет в другом, что позволяет общим полям вокруг витой пары отменить.

Таким образом, данные могут передаваться на значительные расстояния без необходимости принятия чрезмерных мер предосторожности.

Поскольку в одном кабеле сети передачи данных содержится несколько витых пар, количество витков на единицу длины устроено так, чтобы для каждой пары было разным — скорость основана на простых числах, поэтому никакие два витка никогда не совпадают. Это уменьшает перекрестные помехи в кабеле.

Кабели Ethernet доступны в виде патч-кабелей различной длины, а сам кабель доступен для включения в системы, здания и т. д. Затем можно выполнить подключение к требуемому разъему с помощью обжимного инструмента. Эти сетевые кабели доступны различной длины. Доступны длинные кабели Ethernet, некоторые из самых длинных кабелей достигают 75 метров.

Раньше сетевые кабели были неэкранированными, но более поздние стали экранированы для повышения производительности. Например, кабель с неэкранированной витой парой (UTP) может подойти для короткой прокладки между компьютером и маршрутизатором, но экранированный фольгой кабель (FTP) лучше всего подходит для более длинных участков или там, где кабель проходит через зоны с высоким уровнем электрических помех.

Плоский Ethernet-кабель и разъем

Существуют различные методы экранирования кабелей Ethernet. Наиболее распространенным является размещение экрана вокруг каждой витой пары. Это не только обеспечивает внешнее экранирование кабеля, но также уменьшает перекрестные помехи между внутренними витыми парами.

Производители могут еще больше повысить производительность, поместив экранирование вокруг всех проводов в кабеле непосредственно под оболочкой кабеля. Существуют разные коды, используемые для обозначения различных типов экранирования:

• U/UTP – неэкранированный кабель, неэкранированные витые пары.
• F/UTP – экранированный кабель из фольги, неэкранированные витые пары.
• U/FTP — неэкранированный кабель, витые пары, экранированные фольгой
• S/FTP — экранированный кабель в оплетке, витые пары, экранированные фольгой

Еще одна разница между кабелями Ethernet, будь то Cat 5, Cat 5e, Cat 6, Cat 6e или Cat 7, заключается в том, используются ли в кабеле одножильные или многожильные провода. Как следует из описания, в одножильном кабеле в качестве электрического проводника используется один кусок меди в каждом проводе кабеля, а в многожильном проводе используется ряд медных жил, скрученных вместе.

Хотя при покупке соединительного кабеля знать это может и не обязательно, при прокладке длинного кабеля это может быть важно, так как каждый тип немного больше подходит для разных приложений.

• Многожильный кабель. Этот тип провода является более гибким и больше подходит для кабелей Ethernet, где кабель может перемещаться — часто это идеальная идея для коммутационных проводов на столах или для общего подключения к ПК, и т. д., когда может потребоваться некоторое движение.
• Сплошной кабель. Сплошной кабель не такой гибкий, как многожильный, но более прочный. Это делает его лучшим для использования в стационарных установках, таких как прокладка кабелей под полом, встроенная в стены и т. п.

Категории кабелей Ethernet

Для Ethernet и других телекоммуникационных и сетевых приложений доступны различные кабели. Эти сетевые кабели, которые описываются их различными категориями кабелей Ethernet, например. Кабели Cat 5, Cat 6, Cat 7 и Cat 8 и т. д., которые часто признаются TIA (Ассоциацией телекоммуникационной отрасли), и их краткое описание приведено ниже:

В кабеле категории 5 используются витые пары для предотвращения внутренних перекрестных помех, XT, а также перекрестных помех для внешних проводов, AXT.

Дополнительные описания кабелей Cat-5 и Cat-5e приведены ниже, поскольку сегодня они широко используются для сетевых приложений Ethernet.

* 25 Гбит/с для категории 8.1 и 40 Гбит/с для категории 8.2.

Разъемы кабеля Ethernet

Разъем RJ45, Registered Jack 45 почти повсеместно используется в качестве физического разъема для кабелей Ethernet и сетевых кабелей в целом. От Ethernet категории 3 до категории 6 используется формат RJ45. Кабели Ethernet Cat 7 могут заканчиваться разъемами RJ45, но часто используются специальные версии, называемые GigaGate45 (GG45). К счастью, они обратно совместимы с RJ45, поэтому при переходе на Cat 7 нет необходимости в полной новой установке.

Разъем Ethernet RJ45 на кабеле Ethernet

Разъем RJ45, используемый на концах кабеля Ethernet, представляет собой небольшую пластиковую заглушку с фиксирующей защелкой, которую можно освободить, когда нужно отсоединить кабель. Термин «штекер» относится к штекерному концу соединения сетевого кабеля, а разъем — к порту или гнезду, обычно расположенному на оборудовании.

Разъем RJ45 имеет восемь контактов, расположенных на расстоянии около 1 мм друг от друга, а провода вставлены и обжаты для обеспечения надежного соединения. Фактический тип разъема известен как 8P8C — восемь контактов — восемь контактов.

Строго говоря, фактический тип разъема должен быть 8P8C, а схема подключения — RJ45, но на самом деле термин RJ45 для кабелей Ethernet используется почти повсеместно.

Разъемы Ethernet

Хотя разъем RJ45 идеально подходит для большинства приложений, он не отличается особой надежностью. Он подходит для офисных, центров обработки данных и домашних подключений, где надежность не является проблемой. Однако существует ряд сценариев, в которых требуется более надежный разъем — такие приложения, как аудиовизуальное, сценическое аудио и освещение и т. д., где используется Ethernet, нуждаются в гораздо более надежном соединении.

Для решения этой проблемы используется разъем Ethercon. Разъем Ethercon можно сравнить с комбинацией RJ45 с разъемом XLR. Поскольку разъем Ethercon имеет круглую металлическую внешнюю защиту в сочетании с внутренней частью в стиле RG45, он обеспечивает необходимое подключение и надежность, необходимую для таких приложений, как сцена и другие аудиовизуальные области, где требуются подключения Ethernet.

Возможно не только приобрести коннекторы Ethercon самостоятельно, но и готовые коннекторы Ethercon.

Разводка кабеля Ethernet

Несмотря на то, что проводка и детали изготовления кабеля могут различаться в зависимости от категории кабеля, основные возможности подключения остаются прежними. Таким образом, кабели Ethernet можно надежно использовать для соединения между элементами оборудования и т. д.

Сводная информация о передаваемых сигналах и соответствующих проводах и соединениях приведена в таблице ниже:

В таблице TX — это передаваемые данные, а RX — полученные данные. BI_Dn — двунаправленные данные, A, B, C и D.

Существует два стандартных распиновки RJ45 для индивидуального расположения проводных соединений с разъемами RJ45 в кабеле Ethernet: стандарты T568A и T568B.

Необходимо соблюдать одно или другое соглашение, так как это обеспечит необходимое подключение, хотя, поскольку это всего лишь цветовое соглашение, а одни и те же провода и пары подключены к одним и тем же контактам, не имеет значения, какое из них следует. . На практике чаще используется T568B, поэтому лучше использовать именно его. Используемый стандарт также может быть указан на оболочке готовых Ethernet-кабелей.

Перекрестные кабели Ethernet категории 5

Существует несколько различных конфигураций кабеля, которые можно использовать в зависимости от оборудования и требований. Наиболее распространенным типом являются прямые кабели, которые подключаются по схеме 1 к 1. Однако иногда требуются перекрестные кабели категории 5.

Обычно кабель категории 5, используемый для подключения компьютера (ПК) к коммутатору, является прямым кабелем. Однако, если два компьютера или два коммутатора соединены вместе, используется перекрестный кабель Cat5.

Многие используемые сегодня интерфейсы Ethernet способны определять тип кабеля, будь то прямой или перекрестный кабель, и могут адаптироваться к требуемому формату. Это означает, что потребность в перекрестных кабелях Cat-5 меньше, чем могла бы быть в противном случае.

При использовании перекрестных кабелей Cat-5 Ethernet они не помечаются тем фактом, что они являются перекрестными кабелями. Соответственно, часто имеет смысл пометить их, чтобы избежать путаницы позже.

Максимальная длина кабеля Ethernet

Часто необходимо использовать длинные кабели Ethernet, однако существуют ограничения на расстояние, на которое данные могут быть надежно переданы. При использовании длинных кабелей Ethernet возникает дополнительный шум, и данные в конечном итоге искажаются кабелем.

Сводная информация о кабелях Ethernet и их максимальной рабочей длине приведена ниже:

Указанные длины являются общепринятыми максимальными, но не включены в стандарт IEEE.

Ознакомьтесь с примечаниями по электронике: Список необходимого оборудования Ethernet.

Видно множество различных кабелей различных типов и категорий кабелей Ethernet, соединяющих вместе различные элементы Ethernet: маршрутизаторы Ethernet, коммутаторы Ethernet, компьютеры, сетевые серверы и т. д. Видны все категории Cat5, Cat5e и Cat6. В кабелях используется экономичный, но эффективный патч-коннектор RJ45, и с его помощью эти кабели Ethernet могут соединять или соединять вместе несколько элементов оборудования на базе Ethernet. В некоторых случаях, когда требуется специальное подключение, могут потребоваться перекрестные кабели - они должны быть четко обозначены как таковые, поскольку они могут быть использованы в другом месте по незнанию и привести к тому, что соединение не будет работать. Кроме того, использование Ethernet-кабелей Cat 5, Cat5e, Cat 6, Cat 7, а теперь и Cat 8 очень просто и обычно возникает очень мало проблем.

Кабель — это среда, по которой информация обычно передается от одного сетевого устройства к другому. Существует несколько типов кабелей, которые обычно используются в локальных сетях. В некоторых случаях в сети будет использоваться только один тип кабеля, в других сетях будут использоваться различные типы кабелей. Тип кабеля, выбранного для сети, зависит от топологии, протокола и размера сети. Понимание характеристик различных типов кабелей и того, как они соотносятся с другими аспектами сети, необходимо для разработки успешной сети.

В следующих разделах обсуждаются типы кабелей, используемых в сетях, и другие связанные темы.

• Кабель с неэкранированной витой парой (UTP)
• Кабель с экранированной витой парой (STP)
• Коаксиальный кабель
• Волоконно-оптический кабель
• Руководства по установке кабелей
• Беспроводные локальные сети
• Кабель с неэкранированной витой парой (UTP)

Витая пара бывает двух видов: экранированная и неэкранированная. Неэкранированная витая пара (UTP) является наиболее популярной и, как правило, лучшим вариантом для школьных сетей (см. рис. 1).

Рис.1. Неэкранированная витая пара

Качество UTP может варьироваться от телефонного кабеля до высокоскоростного кабеля. Кабель имеет четыре пары проводов внутри оболочки. Каждая пара скручена с разным количеством витков на дюйм, чтобы устранить помехи от соседних пар и других электрических устройств. Чем туже скручивание, тем выше поддерживаемая скорость передачи и выше стоимость фута. EIA/TIA (Ассоциация электронной промышленности/Ассоциация телекоммуникационной промышленности) установила стандарты UTP и оценила шесть категорий проводов (появляются дополнительные категории).

Категории неэкранированной витой пары

Примечание

Индикатор ACT указывает на активность чтения/записи в сети, не обязательно на активность адаптера.

Категория	Скорость	Использование
1	1 Мбит/с	Только голос (телефонный провод)
2	4 Мбит/с	Местный разговор и телефон (редко используется )
3	16 Мбит/с	10BaseT Ethernet
4< /td>	20 Мбит/с	Token Ring (используется редко)
5	100 Мбит/с (2 пары)	100BaseT Ethernet
	1000 Мбит/с (4 пары)	Gigabit Ethernet
5e	1000 Мбит/с	Gigabit Ethernet
6	10 000 Мбит/с< /td>	Gigabit Ethernet

Разъем для неэкранированной витой пары

Стандартным разъемом для неэкранированной витой пары является разъем RJ-45. Это пластиковый разъем, похожий на большой телефонный разъем (см. рис. 2). Слот позволяет вставлять RJ-45 только одним способом. RJ расшифровывается как Registered Jack, подразумевая, что разъем соответствует стандарту, заимствованному из телефонной индустрии. Этот стандарт определяет, какой провод подходит к каждому контакту внутри разъема.

Рис. 2. Разъем RJ-45

Кабель с экранированной витой парой (STP)

Несмотря на то, что кабель UTP является наименее дорогим кабелем, он может быть восприимчив к радиочастотным и электрическим помехам (он не должен находиться слишком близко к электродвигателям, люминесцентным лампам и т. д.). Если вы должны разместить кабель в среде с большим количеством потенциальных помех или если вы должны разместить кабель в чрезвычайно чувствительной среде, которая может быть восприимчива к электрическому току в UTP, экранированная витая пара может быть решением. Экранированные кабели также могут помочь увеличить максимальную длину кабелей.

Кабель с экранированной витой парой доступен в трех различных конфигурациях:

1. Каждая пара проводов индивидуально экранирована фольгой.
2. Внутри оболочки имеется экран из фольги или оплетки, покрывающий все провода (группой).
3. Есть экран вокруг каждой отдельной пары, а также вокруг всей группы проводов (так называемая витая пара с двойным экраном).

Коаксиальный кабель

В центре коаксиального кабеля находится один медный проводник. Слой пластика обеспечивает изоляцию между центральным проводником и плетеным металлическим экраном (см. рис. 3). Металлический экран помогает блокировать любые внешние помехи от флуоресцентных ламп, моторов и других компьютеров.

Рис. 3. Коаксиальный кабель

Несмотря на сложность прокладки коаксиального кабеля, он обладает высокой устойчивостью к помехам. Кроме того, он может поддерживать большую длину кабеля между сетевыми устройствами, чем кабель витой пары. Коаксиальные кабели бывают двух типов: толстые коаксиальные и тонкие коаксиальные.

Тонкий коаксиальный кабель также называют тонкой сетью. 10Base2 относится к спецификациям тонкого коаксиального кабеля, передающего сигналы Ethernet. Цифра 2 означает, что приблизительная максимальная длина сегмента составляет 200 метров. На самом деле максимальная длина сегмента составляет 185 метров. Тонкий коаксиальный кабель был популярен в школьных сетях, особенно в сетях с линейными шинами.

Толстый коаксиальный кабель также называют толстой сетью. 10Base5 относится к характеристикам толстого коаксиального кабеля, передающего сигналы Ethernet. Цифра 5 означает, что максимальная длина сегмента составляет 500 метров. Толстый коаксиальный кабель имеет дополнительную защитную пластиковую оболочку, предотвращающую попадание влаги на центральный проводник. Это делает толстый коаксиальный кабель отличным выбором при использовании длинных кабелей в сети линейных шин. Одним из недостатков толстого коаксиала является то, что он не сгибается и его сложно установить.

Соединители коаксиального кабеля

Самым распространенным типом разъема, используемого с коаксиальными кабелями, является разъем Bayone-Neill-Concelman (BNC) (см. рис. 4). Для разъемов BNC доступны различные типы адаптеров, включая Т-образный разъем, бочкообразный разъем и терминатор. Разъемы на кабеле — самые слабые места в любой сети. Чтобы избежать проблем с вашей сетью, всегда используйте разъемы BNC, которые обжимают, а не накручивают кабель.

Рис. 4. Разъем BNC

Волоконно-оптический кабель

Оптоволоконный кабель состоит из центральной стеклянной сердцевины, окруженной несколькими слоями защитных материалов (см. рис. 5). Он передает свет, а не электронные сигналы, устраняя проблему электрических помех. Это делает его идеальным для определенных сред с большим количеством электрических помех. Он также стал стандартом для соединения сетей между зданиями из-за его невосприимчивости к воздействию влаги и освещения.

Волоконно-оптический кабель способен передавать сигналы на гораздо большие расстояния, чем коаксиальный кабель и витая пара. Он также имеет возможность передавать информацию на гораздо более высоких скоростях. Эта способность расширяет коммуникационные возможности, включая такие услуги, как видеоконференции и интерактивные услуги. Стоимость оптоволоконного кабеля сопоставима с медным кабелем; однако его сложнее установить и изменить. 10BaseF относится к спецификациям оптоволоконного кабеля, передающего сигналы Ethernet.

Центральная жила волоконно-оптических кабелей изготовлена ​​из стеклянных или пластиковых волокон (см. рис. 5). Затем пластиковое покрытие амортизирует центр волокна, а кевларовое волокно помогает укрепить кабели и предотвратить их поломку. Наружная теплоизоляционная оболочка из тефлона или ПВХ.

Рис. 5. Оптоволоконный кабель

Существует два распространенных типа оптоволоконных кабелей: одномодовые и многомодовые. Многомодовый кабель имеет больший диаметр; однако оба кабеля обеспечивают высокую пропускную способность на высоких скоростях. Одиночный режим может обеспечить большее расстояние, но это дороже.

< /tr> < /таблица>

Установка кабеля — некоторые рекомендации

При прокладке кабеля лучше всего соблюдать несколько простых правил:

• Всегда используйте больше кабеля, чем вам нужно. Оставьте достаточно свободного времени.
• Протестируйте каждую часть сети по мере ее установки. Даже если он совершенно новый, у него могут быть проблемы, которые потом будет сложно изолировать.
• Держитесь на расстоянии не менее 3 футов от люминесцентных ламп и других источников электрических помех.
• Если необходимо проложить кабель по полу, накройте кабель кабельными протекторами.
• Пометьте оба конца каждого кабеля.
• Используйте кабельные стяжки (не ленту), чтобы скрепить кабели вместе в одном месте.

Беспроводные локальные сети

Все больше и больше сетей работают без кабелей, в беспроводном режиме. Беспроводные локальные сети используют высокочастотные радиосигналы, лучи инфракрасного света или лазеры для связи между рабочими станциями, серверами или концентраторами. Каждая рабочая станция и файловый сервер в беспроводной сети имеет своего рода приемопередатчик/антенну для отправки и получения данных. Информация передается между приемопередатчиками, как если бы они были физически связаны. На большие расстояния беспроводная связь также может осуществляться с помощью технологии сотовой связи, микроволновой связи или спутниковой связи.

Беспроводные сети отлично подходят для подключения портативных компьютеров, портативных устройств или удаленных компьютеров к локальной сети. Беспроводные сети также полезны в старых зданиях, где прокладка кабелей может быть затруднена или невозможна.

Двумя наиболее распространенными типами инфракрасной связи, используемыми в школах, являются прямая видимость и рассеянное вещание. Связь в пределах прямой видимости означает, что между рабочей станцией и трансивером должна быть открытая прямая линия. Если человек находится в пределах прямой видимости во время передачи, информацию необходимо будет отправить снова. Такие препятствия могут замедлить работу беспроводной сети. Рассеянная инфракрасная связь — это широковещательная передача инфракрасных сигналов, рассылаемых в нескольких направлениях, которые отражаются от стен и потолков, пока в конечном итоге не достигают приемника. Сетевые коммуникации с помощью лазера практически аналогичны инфракрасным сетям прямой видимости.

Стандарты и скорости беспроводной связи

Wi-Fi Alliance – это глобальная некоммерческая организация, которая помогает обеспечивать стандарты и совместимость беспроводных сетей. Беспроводные сети часто называют Wi-Fi (Wireless Fidelity). Первоначальный стандарт Wi-Fi (IEEE 802.11) был принят в 1997 году. С тех пор появилось (и будет продолжать появляться) множество вариаций. Сети Wi-Fi используют протокол Ethernet.

Спецификация	Тип кабеля
10BaseT	Неэкранированная витая пара
10Base2	Тонкий коаксиальный
10Base5	Толстый коаксиальный
100BaseT	Неэкранированная витая пара
100BaseFX	Оптоволокно
100BaseBX	Одномодовое волокно
100BaseSX	Многомодовое волокно
1000BaseT	Неэкранированная витая пара
1000BaseFX	Оптоволокно
1000BaseBX	Одномодовое оптоволокно
1000BaseSX	Многомодовое оптоволокно

Стандарт	Максимальная скорость	Типичный диапазон
802.11a	54 Мбит/с	150 футов
802.11b	11 Мбит/с	300 футов< /td>
802.11g	54 Мбит/с	300 футов
802.11n< /th>	100 Мбит/с	300+ футов

Безопасность беспроводной сети

Беспроводные сети гораздо более уязвимы для несанкционированного использования, чем кабельные сети. Беспроводные сетевые устройства используют радиоволны для связи друг с другом. Наибольшая уязвимость сети заключается в том, что мошеннические машины могут «заглянуть» в радиосвязь. Передаваемая незашифрованная информация может отслеживаться третьей стороной, которая с помощью нужных инструментов (бесплатно загружаемых) может быстро получить доступ ко всей вашей сети, украсть ценные пароли к локальным серверам и онлайн-сервисам, изменить или уничтожить данные и/или или получить доступ к личной и конфиденциальной информации, хранящейся на ваших сетевых серверах. Чтобы минимизировать возможность этого, все современные точки доступа и устройства имеют параметры конфигурации для шифрования передачи. Эти методологии шифрования все еще развиваются, как и инструменты, используемые злоумышленниками, поэтому всегда используйте самое надежное шифрование, доступное в вашей точке доступа и подключаемых устройствах.

ПРИМЕЧАНИЕ О ШИФРОВАНИИ. На момент написания этой статьи шифрование WEP (Wired Equivalent Privacy) можно было легко взломать с помощью легкодоступных бесплатных инструментов, распространенных в Интернете.WPA и WPA2 (WiFi Protected Access версии 1 и 2) намного лучше защищают информацию, но использование слабых паролей или парольных фраз при включении этих шифров может позволить их легко взломать. Если в вашей сети используется WEP, вы должны быть очень осторожны при использовании конфиденциальных паролей или других данных.

Для защиты сетей от несанкционированного использования беспроводной сети используются три основных метода. Используйте любой из этих методов при настройке точек беспроводного доступа:

Шифрование. Включите самое надежное шифрование, поддерживаемое устройствами, которые вы будете подключать к сети. Используйте надежные пароли (надежные пароли обычно определяются как пароли, содержащие символы, цифры и буквы смешанного регистра, длиной не менее 14 символов). Изоляция. Используйте беспроводной маршрутизатор, который помещает все беспроводные соединения в подсеть, независимую от основной частной сети. Это защищает данные вашей частной сети от сквозного интернет-трафика. Скрытый SSID. Каждая точка доступа имеет идентификатор набора служб (SSID), который по умолчанию передается на клиентские устройства, чтобы можно было найти точку доступа. Отключив эту функцию, стандартное клиентское программное обеспечение для подключения не сможет «увидеть» точку доступа. Тем не менее, рассмотренные ранее программы для наблюдения могут легко найти эти точки доступа, поэтому само по себе это не более чем скрывает имя точки доступа от случайных пользователей беспроводной связи.

Преимущества беспроводных сетей:

• Мобильность. С ноутбука или мобильного устройства доступ может быть доступен в любой точке школы, в торговом центре, в самолете и т. д. Все больше и больше компаний предлагают бесплатный доступ к Wi-Fi ("горячие точки").
• Быстрая настройка. Если на вашем компьютере есть беспроводной адаптер, найти беспроводную сеть можно так же просто, как нажать кнопку "Подключиться к сети". В некоторых случаях вы будете автоматически подключаться к сетям в пределах досягаемости.
• Стоимость. Настройка беспроводной сети может быть гораздо более рентабельной, чем покупка и установка кабелей.
• Расширяемость. Добавлять новые компьютеры в беспроводную сеть так же просто, как включать компьютер (при условии, что вы не превышаете максимальное количество устройств).

Недостатки беспроводных сетей:

• Безопасность. Будьте осторожны. Будьте бдительны. Защитите свои конфиденциальные данные с помощью резервных копий, изолированных частных сетей, надежного шифрования и паролей, а также отслеживайте трафик доступа к сети, входящий и исходящий из вашей беспроводной сети.
• Помехи. Поскольку в беспроводных сетях для передачи используются радиосигналы и аналогичные методы, они чувствительны к помехам от источников света и электронных устройств.
• Непостоянные соединения. Сколько раз вы слышите фразу "Подождите, я только что потерял соединение?" Из-за помех, вызванных электрическими устройствами и/или предметами, блокирующими путь передачи, беспроводное соединение не так стабильно, как через специальный кабель.
• Скорость. Скорость передачи данных в беспроводных сетях повышается; однако более быстрые варианты (например, гигабитный Ethernet) доступны через кабели. Если вы используете беспроводную связь только для доступа в Интернет, фактическое интернет-соединение для вашего дома или школы, как правило, медленнее, чем беспроводные сетевые устройства, поэтому это соединение является узким местом. Если вы также перемещаете большие объемы данных по частной сети, подключение по кабелю позволит выполнить эту работу намного быстрее.

4202 E. Fowler Ave., EDU162

Тампа, Флорида 33620

Доктор. Рой Винкельман, директор

Эта публикация была подготовлена ​​в рамках гранта Министерства образования Флориды.

Информация, содержащаяся в этом документе, основана на информации, доступной на момент публикации, и может быть изменена. Несмотря на то, что были предприняты все разумные усилия для включения точной информации, Флоридский центр учебных технологий не дает никаких гарантий в отношении точности, полноты или пригодности информации, представленной здесь, для какой-либо конкретной цели. Ничто в данном документе не может быть истолковано как рекомендация использовать какой-либо продукт или услугу в нарушение существующих патентов или прав третьих лиц.

Читайте также:

  
• Каковы основные особенности диспака отечественной ОС и для каких компьютеров он разрабатывался
  
• Разгон 1060 6 ГБ Palit
  
• Nikon d5100 как подключить к компьютеру
  
• Как вы думаете, почему нельзя закрывать вентиляционные отверстия вокруг корпуса компьютера
  
• Как проверить, что загружает компьютер