Сколько проводов в интернет кабеле

Developers notes and not only.

Thursday, 2 January 2014

100 Мбит/с витая пара (4 провода VS 8 проводов)

При использовании витой пары для поддержки скорости в 100 Мб/с используется ЧЕТЫРЕ провода. По умолчанию это оранжевая и зеленая пары. В большинстве случаев остальные провода не используются. По этому их применяют для: подключения еще одного ПК по тому же проводу, либо же двух аналоговых телефонов, либо подключения IP телефонов, либо в случае с PoE (Power over Ethernet) незадействованные пары используются для передачи электричества.
В 1000 Мб/с используются все 4 пары. То есть ВОСЕМЬ проводов. Там и кроссоверы совсем по-другому обжимаются.

Для 100 МБит используется 2 пары: 1, 2, 3 и 6 контакты. для кроса меняются 1 с 3 контакты и 2 с 6.

Прямое соединение (с обоих концов):
1-белооранжевый
2-оранжевый
3-белозеленый
6-зеленый

Крос (на одном конце остается как описано выше, а с другого конца меняется):
1-белозеленый
2-зеленый
3-белооранжевый
6-оранжевый

Скорость 100 Мбит/с относится и применяется в сети Fast Ethernet (см. витая пара):
CAT5 (полоса частот 100 МГц) — 4-парный кабель, использовался при построении локальных сетей 100BASE-TX поддерживает скорость передачи данных до 100 Мбит/с при использовании 2-х пар.
CAT5e (полоса частот 125 МГц) — 4-парный кабель, усовершенствованная категория 5. Скорость передач данных до 100 Мбит/с при использовании 2-х пар и до 1000 Мбит/с при использовании 4-х пар.

Сертификацию проходит сеть сделанная на витой паре 5е (8 проводов). Но при этом и тот и другой кабель поддерживают полный дуплекс.

Хочу заметить, что 2-х пар кабеля, неважно(!), 5-ой или 5E категории, — вполне хватает для 100 мбитных сетей, т.е. для их 100 мбитных свитчей.

Всплывает вопрос: зачем в портах 100 мегабитных свитчей 8 контактов для подключения обжатого 8 жильного кабеля.

Натыкаюсь на это:

4, 5, 7, 8 присутствует в кабеле но не используется(!). Ищу дальше.

Натыкаюсь на это:
100BASE-TX, IEEE 802.3u — развитие стандарта 10BASE-T для использования в сетях топологии «звезда». Задействована витая пара категории 5, фактически используются только две неэкранированные пары проводников, поддерживается дуплексная передача данных, расстояние до 100 м. (см. вики).

Странно. Думаю. Ну ладно 2 пары так 2 — потому что даже конвейерное производство 4 парного кабеля 5E уже заставляет задуматься зачем использовать 8 проводников, что 5-ой, что 5E категории в 100 мбитных сетях, если даже вики говорит что фактически 2 пары работает на 100 мбитах, без проблем, но больше всего заставляет призадуматься почему 4, 5, 7, 8 проводник не участвует даже в 5-ой категории.

Итак, зачем делать 8 контактов в порту свитча который никогда не сможет работать с кабелем 5Е на скорость до 1000 мегабит?

Этот вопрос нужно задавать производителям. Думаю, это связано с тем, что на складе были только такие коннектора (гнезда) и оборудование для пайки настроено для них.

1) По поводу вычисления реальной скорости смотреть надо в сторону команды ping.

2) Как правило, для того, чтобы раздать интернет четырем абонентам со скоростью в 1 Мб/с не обязательно провайдеру иметь у себя канал в 4Мб/с. Есть специальная формула для вычисленя оптимальной скорости. Это обьясняется тем, что далеко не всегда все 4 абонента одновременно будут качать/отдавать. Как правило, провайдер не гарантирует скорость, а говорит, что таковая возможна. Более детально полосу пропускания можно прочитать тут.

3) Чтобы не терроризировать свой мозг мыслями о количестве жил протяните домой оптику. Там всего одно волокно требуется (ну или два, но это уже прошлый век). А вообще для дома/квартиры лучшего решения чем Wi-Fi просто нет.

Сетевые шнуры, как и другие технически аксессуары, выходят из строя в самый неподходящий момент. Но если есть навыки обжима, новый коннектор и необходимый инструмент, проблему можно устранить за несколько минут.

Еще одна сложность состоит в том, что интернет-провода – многожильные, причем чаще остальных используется кабель на 4 пары. Поэтому, кроме практических навыков, потребуется правильная распиновка RJ-45 – подходящая цветовая схема. Если ошибиться с распределением проводников, можно остаться без интернета.

В этом материале мы расскажем об особенностях витой пары и приведем несколько схем обжима кабеля.

Особенности витой пары

Обычный электрический провод, например, ВВГнг 3*2,5 состоит из трех жил. Это можно понять, сняв верхнюю полимерную оболочку. Витая пара (другими словами – сетевой провод, кабель RJ-45) может состоять как из одной пары проводов, так и из нескольких.

Обычно применяют готовые патч-корды – отрезки кабеля стандартной длины (в среднем от 0,3 м до 30 м). С обеих сторон заводской шнур обжат коннекторами – небольшими 8-пиновыми вилками, которые можно вставить в интернет-розетку, разъем на роутере, ПК, телевизоре и другом оборудовании.

Но кусок не обжатого заранее кабеля иметь также полезно: например, иногда требуется провести кабель через маленькое, не более 5 мм, отверстие в стене. Обжим в таком случае производится после монтажа.

Характеристики интернет-провода RJ-45, которые могут пригодиться:

Пропускную способность кабеля RJ-45 определяют по категории. Всего насчитывается 10 категорий – 7 основных и 3 подкатегории. Первые четыре категории признаны устаревшими, так как не поддерживают необходимую скорость передачи данных.

Практически вся нужная информация о кабеле размещена на наружной оболочке. Маркировка различных производителей отличается, но такие характеристики, как категория, шифр марки, способ экранирования (или его отсутствие), количество пар, стандарт обычно указываются.

Про другие виды кабелей, которые применяются для подключения к интернету, можно почитать в нашей другой статье.

Стандартные схемы обжима

Распиновка витой пары и установка коннекторов попадает под регламент международного стандарта EIA/TIA-568, описывающего порядок и правила коммутации внутриквартирных сетей. Выбор схемы обжимки зависит от назначения кабеля и характеристик сети – например, от пропускной способности.

Оба вида кабелей – из 4 или 8 жил – могут обжиматься прямым или перекрестным способом, а также с применением типа А или В.

Вариант #1 – прямой 8-проводниковый кабель

Прямой способ обжимки используется, когда нужно соединить два устройства:

• с одной стороны – ПК, принтер, копировальный аппарат, телевизор;
• с другой стороны – роутер, свитч.

Особенностью способа считается одинаковая обжимка обоих концов провода, по этой же причине способ и называется прямым.

Выделяют два взаимозаменяемых типа – А и В. Для России характерно использование типа В.

В США и Европе, напротив, более привычной считается обжим по типу А.

Можно производить обжим обоими способами, качество передачи данных от этого не пострадает. Главное – соблюдать очередность жил.

Вариант #2 – 8-проводниковый кроссовер

Перекрестный обжим используется реже прямого. Он необходим, если нужно соединить два стационарных компьютера, два ноутбука или два коммутирующих устройства – хаба.

Кроссовер применяется все реже, так как современное оборудование умеет в автоматическом режиме определять тип кабеля и при необходимости менять подачу сигнала. Новая технология называется авто-MDIX. Однако часть домашних устройств исправно работает годами, менять их нет смысла, поэтому и перекрестный обжим также может пригодиться.

При перекрестной обжимке сохраняется возможность использования типов А и В.

Чтобы задействовать тип А, необходимо поменять все те же 4 позиции: 1, 2, 3 и 6 – бело-зеленый/зеленый проводники с бело-оранжевыми/оранжевыми.

Для сети с меньшей скоростью передачи данных 10-100 mbit/s – другие правила:

Схема стандарта А полностью повторяет В, но в зеркальном отражении.

Вариант #3 – прямой 4-проводниковый кабель

Если для высокоскоростной передачи информации (например, Ethernet 100BASE-TX или 1000BASE-T) необходим 8-проводниковый кабель, то для «медленных» сетей (10-100BASE-T) достаточно 4-проводникового.

Если кабель вышел из строя вследствие замыкания или обрыва, можно вместо использованных проводников задействовать свободные. Для этого отрезают коннекторы и производят обжим двух пар других жил.

Вариант #4 – 4-проводниковый кроссовер

При перекрестном обжиме используют также 2 пары, причем можно выбрать скрутки любого цвета. По традиции часто выбирают зеленые и оранжевые проводники.

Схема обжима кроссовером 4-проводникового кабеля используется крайне редко, в основном – в домашних сетях, если нужно соединить между собой два старых компьютера. Выбор цвета жил на качество передачи данных не влияет.

Как обжать кабель RJ-45 правильно?

Существуют различные способы обжимки кабеля RJ-45, среди которых есть даже опрессовка коннектора без специальных клещей, с помощью обыкновенной отвертки с плоским шлицем.

Но мы рассмотрим, как грамотно сделать надежный и функциональный рабочий патч-корд, по характеристикам не отличающийся от покупных моделей.

Подбор и подготовка инструментов

Имея под рукой комплект специальных инструментов, выполнить действия по обжиму коммутационного кабеля намного проще. Конечно, придется выделить сумму на приобретение кримпера, стриппера, тестера или кроссировщика, но если купить качественный инструмент, он прослужит годами.

Для правильного закрепления коннекторов на кабеле потребуются:

Главными из перечисленных инструментов являются клещи и тестер – это минимальный набор, необходимый для правильной распиновки и обжимки витой пары.

Покупая клещи, нужно проверить их качество и желательно предварительно протестировать инструмент. Некоторые кримперы снабжены лезвиями, с помощью которых можно зачищать жилы.

Пошаговая инструкция по обжимке

Чтобы сделать патч-корд, потребуется приготовить материалы – кабель и коннекторы, вооружиться инструментом и выбрать схему распиновки в зависимости от того, какие приборы будет соединять готовый шнур.

Список материалов:

• отрезок витой пары не длиннее 100 м – согласно распиновке Ethernet это максимальная длина стандартов для бытового назначения;
• для одного кабеля – два коннектора RJ-45 (их маркировка – 8Р8С);
• набор инструментов – кримпер, стриппер, тестер.

Чаще всего требуется кабель для соединения ПК с сетевым устройством, поэтому вспоминаем схему прямой опрессовки, а для надежности просто кладем ее на видное место, чтобы была перед глазами в момент распределения проводов.

Не забываем, что типы А и В отличаются только расположением оранжевой и зеленой скруток, можно применят оба варианта.

Пошаговая инструкция:

• Шаг 1 – Отрезаем кусок кабеля по метражу, без запаса, но достаточной длины кусачками или лезвиями кримпера.
• Шаг 2 – Отступаем от конца 2-4 см, делаем стриппером круговой надрез на наружной изоляции, а затем аккуратно снимаем ее.
• Шаг 3 – Проводники скручены попарно, поэтому перед обжимкой раскручиваем все пары, выпрямляем жилы и распределяем из согласно выбранной схеме. Кроме проводников под оболочкой скрывает нейлоновая нить – ее нужно просто отвести назад.
• Шаг 4 – Подравниваем проводники. Для этого отступаем от края наружной изоляции 1,0-1,3 см и отрезаем провода кусачками строго перпендикулярно оси витой пары. Следим, чтобы разноцветные кончики были одинаковой длины.
• Шаг 5 – Вставляем проводники в коннектор и продвигаем до упора.
• Шаг 6 – Производим обжим: вставляем коннектор с проводниками в нужный разъем кримпера (с маркировкой 8Р) и сжимаем ручки клещей. Можно услышать щелчок.
• Шаг 7 – Проверяем надежность крепления – легко тянем кабель, как бы пытаясь достать проводники из коннектора. При правильной обжимке жилы сидят прочно.
• Шаг 8 – Тестируем готовый патч-корд на исправность. Вставляем коннекторы в гнезда тестера, включаем прибор и следим за индикацией. Если все в порядке, огоньки будут загораться попарно зеленым светом. Если индикация отсутствует или загорается красный свет – процедуру потребуется повторить.

Рука набивается быстро – после нескольких самостоятельных обжимов. Навык обжима пригодится при переезде в новую квартиру, где сетевые провода прячут в плинтуса или зашивают в стены и подключают к компьютерным розеткам.

Не нужно переживать, что кабель слишком длинный или короткий – всегда можно обжать патч-корд нужной длины. Если сетевой провод вдруг перегрызет собака или он просто перегнется, можно оперативно произвести ремонт.

Также вам может быть интересно посмотреть как можно соединить витую пару между собой, для этого переходите по этой ссылке.

Выводы и полезное видео по теме

Обжим кабеля 5 и 6 категории, в чем разница:

Когда под рукой нет профессиональных инструментов:

Зная распиновку витой пары, можно быстро обжать патч-корд в зависимости от его назначения. Это умение полезно любому пользователю персональной техники, так как позволяет быстро отреагировать на разрыв сигнала в локальной сети – полностью заменить сетевой кабель или произвести мелкий ремонт.

Появились вопросы по распиновке витой пары? Пожалуйста, задайте их в блоке с комментариями, а мы постараемся предельно ясно объяснить непонятные моменты.

Что такое витая пара.

В этом гайде рассматриваются витопарные кабеля, предназначенные для передачи цифровой информации в сетях Ethernet. Существует множество кабелей иного назначения, содержащих витые пары – к ним информация из этого гайда может быть неприменима.

В данном гайде под витой парой подразумевается кабель связи, содержащий две или четыре пары изолированных проводников, скрученных между собой. Каждая пара предназначена для передачи одного сигнала: либо передаваемых данных, либо принимаемых.

При этом по одному из проводников пары сигнал передается в противофазе к другому – это позволяет избавиться от большинства электромагнитных помех: приемник, получив два сигнала по паре проводов, вычитает один сигнал из другого. При этом полезный сигнал (т.к. он идет в противофазе) усиливается, а помеха (идущая по обеим проводам в одной фазе) устраняется. Каждая пара проводов маркирована одним цветом, при этом один из проводов пары маркируется сплошным цветом, а второй – тем же цветом, но прерывисто или полосой.

С той же целью (защиты от помех) производится и скручивание пар – это обеспечивает одинаковое воздействие помехи на оба провода независимо от направления на её источник.

Применяется витая пара для прокладки аналоговых или цифровых телефонных сетей и для прокладки локальных вычислительных сетей, использующих, в основном, протокол Ethernet.

Характеристики витой пары.

Категория.

Как правило, категория кабеля обозначена в маркировке, нанесенной на оболочку кабеля через равные промежутки.

Категории 1, 2, 4 в данный момент практически не встречаются, 4-х парный кабель категории 3 изредка используется для прокладки телефонных линий. Категория 5 от 5е отличается крайне незначительно, поэтому найти в продаже кабель именно категории 5 практически невозможно. С 2000 года, после утверждения категории 5е, все производители, практически ничего не меняя в кабеле, начали наносить на него маркировку именно 5е. Эта категория и остается наиболее популярной по сегодняшний день.

Категория 5е подразумевает 4-х или 2-х парный кабель, который может быть использован в сетях 10BASE-T Ethernet, 100BASE-TХ Fast Ethernet (10 и 100 Мбит/с соответственно). 4-х парный кабель может применяться для прокладки сетей 1000BASE-T Gigabit Ethernet (1000 Мбит/с). Максимальная длина кабеля без усилителей сигнала составляет 100м.

Кабель категории 6 содержит 4 пары проводников и может использоваться в сетях 10GBASE-T 10 Gigabit Ethernet (10 Гбит/с). При использовании в сетях со скоростью до 1000 Мбит/с максимальная длина кабеля этой категории – те же 100 м, при использовании в сетях со скоростью 10 Гбит/с – 55 м.

Категории 6а, 7 и 7а подразумевают экранированные кабеля для сетей со скоростью до 10 Гбит/с и протяженностью отдельной линии до 100 м. Использование экранированных кабелей накладывает определенные требования как к оборудованию, так и к условиям прокладки кабеля (наличие качественного заземления), что часто делает более привлекательным прокладку оптоволоконного кабеля. Удешевление же оптоволоконного оборудования и упрощение технологий прокладки оптоволоконного кабеля могут в скором будущем сделать вообще бессмысленным дальнейшее развитие витопарных кабелей.

При выборе категории кабеля следует иметь в виду, что она говорит только о качестве изготовления кабеля. Часто встречающееся в сети утверждение, что «кабель категории 5е работает на частоте 125 мГц, а категории 6 – на частоте 250 мГц» некорректно. Кабель работает на той частоте, на которой работает сетевое оборудование. Замена в сети 100BASE-TX кабеля категории 5е на кабель категории 6 не позволит перейти на 1 Гбит/с без замены сетевого оборудования (роутеров, свитчей, сетевых карт). Более того, если старый кабель 5е был качественным, замена его на Cat 6 нисколько не улучшит ни качество связи, ни её скорость.

И наоборот, на небольших расстояниях (до 10 м) в сетях 10GBASE-T можно использовать качественный 4-х парный кабель категории 5e – на качество и скорость связи это не повлияет.

Число пар.

Большинство кабелей содержит 4 пары проводов. Но в сетях 10BASE-T и 100BASE-TХ используется только 2 пары, поэтому большое распространение получил кабель категории 5е с двумя парами проводников – он легче, тоньше и дешевле 4-х парного. Но для сети со скоростью 10 Гбит/с он уже не годится.

4-х парные кабеля категории 5е иногда применяются для скрытой прокладки. При этом «лишние» две пары остаются в резерве и могут быть использованы в случае повреждения основных пар. Кроме того, существует сетевое оборудование, использующее «свободные» пары, например, для передачи аудиосигнала или служебной информации – в таких сетях тоже может быть использован 4-х парный кабель категории 5е.

Для частных ЛВС в квартире или частном доме можно порекомендовать скрытую прокладку провести 4-х парным кабелем категории 6, даже если предполагается устройство сети со скоростью 100 Мбит/с (вполне достаточной сегодня для большинства личных нужд). Это даст резерв для перехода на более быстрые сети без перепрокладки кабеля. А открытые участки и патч-корды можно сделать из кабеля, который наиболее оптимальным образом подходит для текущей сети. Для сетей со скоростью до 100 Мбит/с это будет 2-х парный кабель категории 5е, для скорости 1 Гбит/с – 4-парный 5е.

Тип витой пары чаще всего говорит о наличии/отсутствии экранирования и виде экрана.

Самым распространенным типом является UTP (Unshielded Twisted Pair – «неэкранированная витая пара»). Как следует из маркировки, экранирование на этом кабеле отсутствует. Часто можно услышать мнение, что кабель UTP не защищен от помех. Это не так. В кабелях UTP используется балансная защита от помех, достаточно эффективная в большинстве случаев.

FTP (Foiled Twisted Pair – «фольгированная витая пара») имеет общий экран из фольги, защищающий провода от мощных электромагнитных помех.

SFTP (Screened Foiled Twisted Pair – «экранированная фольгированная витая пара») поверх экрана из фольги имеет также сетчатый проволочный экран. Сетчатый экран усиливает экранирование кабеля и защищает тонкую фольгу внутреннего экрана от повреждений.

В то же время, простая прокладка кабеля FTP или SFTР вместо неэкранированного не решит проблемы с действительно серьезными помехами – для эффективной работы кабеля, оба его конца должны быть заземлены, как и использующееся сетевое оборудование. Кроме того, заземление должно быть качественным, что, например, в условиях многоквартирного дома может быть неосуществимо. Длинный тонкий провод заземления может сам работать как антенна, ловя дополнительные помехи. А если заземляющая шина (или провод PE в розетках) к земле фактически не подсоединен (что порой встречается), то заземленный на эту шину экран образует вместе с ней замкнутый контур, обеспечивающий прекрасный прием всех помех в округе.

Во-вторых, экран образует приличного номинала емкость, приложенную к рабочим проводам и глушащую (демпфирующую) сигнал – затухание амплитуды сигнала на экранированных проводах выражено сильнее.

В-третьих, разделка и обжимка экранированных проводов сложнее, чем для обычного неэкранированного кабеля. Нарушение же контакта между экраном и щечками разъема для экранированного кабеля нарушит заземление экрана и превратит его в антенну для ловли помех.

В-четвертых, повреждение экрана, приводящее к разрыву контакта (особенно легко возникающее на фольгированном кабеле при чрезмерном изгибе) также сведет на ноль защиту кабеля.

С учетом вышеизложенного, в условиях жилого помещения использование экранированных кабелей представляется неоправданным.

В качестве материала проводника используется либо медь, либо омедненный алюминий, изредка омедненная сталь. Омедненный алюминий обеспечивает худшие условия передачи сигнала, чем чистая медь, зато он намного дешевле. В то же время при выборе кабеля следует рассматривать информацию о материале жил, как дополнительную к его категории. Материал жил может иметь решающее значение, например, при длине линии, немного превышающей стандарт. В этом случае использование кабелей с медными жилами с большей вероятностью позволит установить связь. В нормальных же условиях эксплуатации все кабеля одной категории должны обеспечивать одинаковые условия связи независимо от материала жил.

Проводники в кабеле могут быть многожильные и одножильные. На качество связи это особого влияния не оказывает, выбирать жильность проводников следует из условий прокладки кабеля и его эксплуатации. Многожильные проводники более устойчивы к частыми изгибам, поэтому из таких кабелей можно делать патч-корды для ноутбуков или использовать их в линиях, которые периодически приходится перемещать с места на место.

Обычный кабель витой пары имеет ПВХ-оболочку (обычно серого, иногда синего или белого цвета), разрушающуюся под действием УФ-излучения и «дубеющую» на морозе. Поэтому для прокладки вне помещения следует использовать кабель со специальной полиэтиленовой оболочкой. Чаще всего она имеет черный цвет. Если предполагается часть линии прокладывать по воздуху, в кабеле должен быть несущий трос.