Сравнение оптико-волоконного кабеля и витой пары

Содержание

Сравнения оптического волокна и витой пары

Сравнение оптико-волоконного кабеля и витой пары

Рис. 6.13. Кабельная система участка сети FDDI

Наличие кабельных систем трех стандартов (MMF-PMD, SMF-PMD и TPPMD) предоставляет пользователю выбор в зависимости от конкретной ситуации. Приведем сравнительный анализ оптического волокна и витой пары,

Главные преимущества функционирования сети с использованием волоконно-оптического кабеля следующие: большие расстояния между станциями (пунктами ретрансляции); высокая помехозащищенность; отсутствие излучаемых помех; высокая степень защищенности от несанкционированного доступа; гальваническая развязка элементов сети; взрыво- и пожаробезо-пасность. Более подробно перечисленные свойства описаны в первой главе.

Причины, по которым заказчик может предпочесть медный кабель волоконно-оптическому, следующие: низкая стоимость восстановления обрывов; удобство использования в небольших рабочих группах.

Низкая стоимость подключения к рабочей станции. Витые пары STP IBM Type 1 и UTP cat. 5 могут существенно уменьшить затраты на сетевое оборудование, так как они не требуют установки дорогостоящих оптических приемопередатчиков и пассивных компонентов волоконной оптики.

Низкая стоимость восстановления обрывов. Для устранения обрыва витой пары не требуется дорогостоящее специальное монтажное оборудование, как в случае обрыва оптического кабеля. Можно также целиком заменить поврежденную витую пару, что оправдано ее низкой стоимостью.

Удобства использования в небольших рабочих группах. Витая пара будет удобной при использовании концентратора в рабочих группах, в конструкторских бюроЭто удобство является следствием меньшей стоимости FDDIконцентратора, имеющего порты для подключения витых пар.

6.6. Уровень PHY

Стандарт PHY (physical layer protocol – протокол физического уровня) верхнего подуровня физического уровня (рис. 6.3) определяет те функции физического уровня, которые не привязаны к типу среды передачи. Это позволяет модифицировать среду передачи, например использовать витую пару вместо оптического волокна, но при этом не изменять параметры уровня PHY.

Следующие компоненты, функции и характеристики определяются уровнем

PHY:

−таймер и схема синхронизации – настройка временных параметров на основе временного анализа движения маркера и кадров данных по кольцу;

−процесс кодирования и декодирования – преобразование полученных от уровня MAC данных в формат, принятый для передачи между сетевыми устройствами

FDDI;

−управляющие символы – минимальные сигнальные кванты, используемые для установления связи между станциями;

−эластичный буфер, используемый для компенсации допустимого отклонения часов соседних станций;

−функция сглаживания, позволяющая избежать потери кадров, имеющих короткие преамбулы;

−фильтр повторений, предотвращающий распространение ошибочных кодов и кодов сбойного состояния линии.

Синхронизация часов

Стандарт FDDI PHY определяет использование распределенных по станциям часов. Каждая станция имеет двое часов-часы для передачи и часы для приема данных [1, 11].

Часы для передачи данных не перестраивают частоту. На частоте этих часов станция передает или повторяет информацию в кольцо.

Часы для приема, напротив, имеют возможность подстраивать частоту. Получая данные, станция синхронизирует приемные часы по приходящей последовательности символов преамбулы, которая следует перед кадром. Далее станция декодирует данные кадра по этим часам.

Частота приходящих битов определяется частотой передающих часов станции-отправителя этих битов. Следовательно, приемные часы синхронизируются по частоте передачи предыдущей станции. Однако, если нужно передавать эти данные обратно в кольцо, т.е.

повторить, станция будет использовать свои собственные часы.

Кодирование и декодирование данных

Данные, прежде чем передаваться по сети, подвергаются кодированию с целью их более надежной передачи. Эту функцию выполняет уровень PHY, который кодирует полученные от уровня MAC данные и затем направляет их на уровень PMD. Уровень PHY также обрабатывает и обратный поток от PMD к MAC, рис. 6.14.

FDDI использует две последовательные системы кодирования: 4В/5В и NRZ! – невозвращение к нулю с последующей инверсией на единицах [12].

Система кодирования данных 4В/5В. Если бы FDDI использовал ту же схему кодирования битов, что и применяемая в Token Ring или Ethernet, на каждый полезный бит информации приходилось бы два передаваемых сигнальных бита (манчестерское кодирование), рис. 6.15.

Таким образом, потребовалось бы посылать 200 миллионов сигналов в секунду, чтобы передавать со скоростью 100 Мбит/с. Вместо этого в FDDI принята схема кодирования 4В/5В с меньшей избыточностью кода, которая преобразовывает каждые 4 бита данных в 5-битовые коды – символы, табл. 6.7.

В результате, при скорости передачи данных 100 Мбит/с схема 4В/5В отправляет 125 миллионов сигналов в секунду

(125 Мбод).

Заметим, что кодер 4В/5В обрабатывает группы битов (4 бита), соответственно декодер обрабатывает символы (5 битов). Следовательно, декодер должен выделять символы из непрерывного битового потока. Для этой цели, в частности, приемник синхронизируется с передатчиком на этапе приема.

Рис. 6.14. Системы кодирования 4В/5В и NRZI уровня PHY

Рис. 6.15. Манчестерское кодирование, принятое в сетях Ethernet и Token Ring

Система кодирования NRZf. После выполнения кодирования данных 4В/5В происходит дальнейшее, теперь уже побитовое, кодирование NRZI. В этой схеме нулю входящей последовательности соответствует повторение уровня предыдущего элемента (сохранение состояния), а единице – энергетический переход в альтернативное состояние, рис. 6.16. Таким образом, чем больше

единиц во входной последовательности, тем больше будет перепадов сигнала на выходе (выше эффективная частота в линии) и наоборот.

Преобразование NRZI, если его рассматривать отдельно, не очень эффективно. Например, если передаются только 0, то приемник на удаленном узле все это время не будет обнаруживать перепадов сигнала, что ухудшает синхронизацию приемника.

Поскольку практически было бы невозможно предотвратить эту ситуацию (нельзя гарантировать, что в потоке данных от пользователя не будут появляться длинные последовательности нулей), дополнительное кодирование предшествует NRZI, Это кодирование должно гарантировать, что после него не будут встречаться большие последовательности нулей, независимо от того, какие данные передаются от пользователя. И именно эту функцию обеспечивает кодирование 4В/5В, которое, таким образом, помогает не только повысить помехоустойчивость передаваемой информации, но и решить проблему синхронизации. Природа кодирования 4В/5В такова, что в выходном битовом потоке никогда не встретится больше трех нулей.

Заметим, что первый бит выходной последовательности не определен. Эта неопределенность, однако, не опасна, поскольку приемник срабатывает по перепаду входного сигнала (отсутствие перепада означает 0, перепад ~ 1).

Таким образом, в случае использования оптической среды связи, последовательность нулей на входе кодировщика NRZI, которых может быть максимум три, преобразуется либо в непрерывный световой сигнал, либо в полное его отсутствие.

Процесс декодирования происходит в обратном порядке.

Рис. 6.16. Система кодирования 4В/5В, NR2 и NRZI

Символы кодирования. В табл. 6.7 представлен список 5-битовых символов, используемых в стандарте FDDI. Допустимо всего 32 возможных комбинации из 5 бит, из которых реально задействованы только 25 символов. По назначению они разбиваются на 4 группы [12]:

−Символы статуса линии (3) – Q, I, H. Эти символы сигнализируют о состоянии линии и распознаются оборудованием физического уровня (PHY). Группы этих символов используются на этапе установления связи между уровнями PHY соседних устройств. Символ 1 (Idle) передается в промежутках между передаваемыми кадрами с целью поддержки синхронизации приемных часов станций.

−Ограничители (4): начальные – J, К, L, конечный – Т, Начальный ограничитель L не используется в базовом стандарте FDDI и предназначается для FDDI-11.

−Контрольные индикаторы.(2) – R, S.

−Символы данных (16). Эти символы не являются служебными и используются для кодирования данных.

Оставшиеся семь символов из 32 (см. табл. 4.1) не передаются – передача их

нарушила бы рабочую длину кода и требования по балансу постоянной составляющей. Символы обычно объединяются в пары, так что общее число символов в кадре всегда четно и не превышает 9000.

Баланс постоянной составляющей. В FDD), в силу особенностей кодирования, может наблюдаться эффект смещения постоянной составляющей от среднего значения. Отклонение постоянной составляющей (baseline wander) возникает, когда усредненное по какому-то промежутку времени значение переменного сигнала ненулевое.

При манчестерском кодировании каждый входной бит представляется парой сигналов +1 и -1, таким образом сохраняется нулевой баланс по постоянному току. В стандарте FDDI совокупность кодирований 4В/5В и NRZ/NRZI не гарантирует нулевой баланс в выходной последовательности, но дает достаточно близкое значение к 0. В наихудшем случае допускается отклонение ±10%.

Это важное свойство выходной последовательности должно учитываться при конструировании приемников.

Состояния линии. Во время процедуры установления соединения соседние станции обмениваются не отдельными символами, а достаточно длинными последовательностями символов, что повышает надежность взаимодействия. Эти последовательности называются состояниями линии (line states).

Состояния линии (обозначения и описания) приведены в табл. 6.8. Отметим, что кодирование NRZI символов состояний линии приводит к меандру – регулярным волнам с квадратными фронтами различной частоты.

Максимальная частота имеет место при состоянии линии ILS – 62,5 МГц. Всего используется 4 состояния линии: QLS, MLS, HLS и ILS.

Оставшиеся два – ALS и NLS – обозначают соответственно нормальный рабочий режим канала, сопровождающийся передачей данных, и плохую линию с большим уровнем помех.

Таблица 6.7. Кодирование символов в FDD1

Источник: https://StudFiles.net/preview/1095676/page:48/

Сравнение оптоволоконных и медных кабелей

Сравнение оптико-волоконного кабеля и витой пары

  • Специальная цена на комплекты NetApp E2800
    • Гарантия On-Site NBD 3 года
    • Интерфейсы FC 16Gb, iSCSI 10Gb, SAS 12Gb
    • В комплект поставки входит ПО: мгновенные снимки, репликация, динамическое распределение дискового объема
  • Идеальное решение для приложений!

    • Поставляются с бесплатной кластерной лицензией (Cluster Mode)
    • Оптимизированы для работы с SSD дисками
    • Возможность одновременного использования протоколов CIFS/SMB, NFS, iSCSI и FC
    • Программный функционал включает в себя репликацию, дедупликацию, снепшоты, мгновенные копии и тонкое выделение пространства по запросу. 
  • Специальная цены на комплекты NetApp FAS2700

    • Базовые и расширенные комплекты ПО
    • Интерфейсы FC, iSCSI, CIFS, NFS
    • Дедупликация и сжатие
  • Специальная цена при покупке от 20 ленточных картриджей

    • В наличии на складе
    • Цена на LTO-5: $35 за шт.
    • Цена на LTO-6: $45 за шт.
    • Сертифицированы для ленточных библиотек HP, DELL, Fujitsu, IBM, Quantum и др.
    • Лейблы под ваш диапазон в подарок!

Типы коннекторов
Сравнение типов коннекторов: максимальная пропускная способность, количество полос, размеры. Тенденции развития коннекторов SAS, SAS HD, CX4, SFP, QSFP, CXP, CFP.

Развитие интерфейсов передачи данных
История и тенденции развития современных интерфейсов передачи данных: FC, FCoE, iSCSI, Infiniband, SAS, SATA, Thunderbolt, USB.

Сравнение типов RAID, используемых в серверах и СХД
Описание и особенности использования основных типов RAID, имеющих практическую реализацию в системах хранения данных и серверном оборудовании: RAID 0, 1, 3, 4, 5, 6, DP, 10, 50, 60.

С увеличением скоростей интерфейсов чаще используются оптоволоконные кабели. На скоростях свыше 10Gb/s медные кабели и соединения показывают слишком большое затухание сигнала даже на коротких расстояниях, например в пределах одного шкафа.

Одномодовое и многомодовое волокно

Оптические волокна могут быть одномодовыми или многомодовыми. Одномодовое волокно обычно имеет сердцевину диаметром порядка 9 микрон, меньшие дисперсионные искажения, чем мультимодовое и может передавать данные на расстояние 80-100 километров или более, в зависимости от скорости передачи, трансиверов и размеров буферов коммутаторов.

Мультимодовое волокно имеет сердцевину диаметром 50 или 62.5 микрон и поддерживает дистанции до 600 метров. Дистанция также зависит от скорости передачи и используемых трансиверов.

В расчете на один метр, одномодовые и мультимодовые кабели стоят примерно одинаково. Однако, некоторые другие компоненты, требуемые для передачи по одномодовым кабелям стоят дороже, чем их мультимодовые аналоги.

Срок жизни оптических кабелей составляет 15-20 лет, поэтому при планировании сети нужно выбирать кабели, которые бы поддерживали устаревшие, актуальные и будущие скорости передачи данных. Следует также помнить, что прокладка новых кабелей может быть трудоемкой, особенно при монтаже в уже существующих сетях.

Существуют следующие обозначения оптоволоконных кабелей:

Мультимодовые: OM1, OM2, OM3, OM4.
Одномодовые: OS1 — для внутренней прокладки, OS2 — для внешней.

OM3 и OM4 — это новые мультимодовые кабели, которые поддерживают приложения 10GbE. Это единственные мультимодовые кабели, включенные в стандарт IEEE 802.3ba 40G/100G Ethernet, ратифицированный в июне 2010 года.

Скорости в 40G и 100G достигаются путем соединения нескольких параллельно работающих каналов вместе. В стандарте определены расстояния в 100 метров для OM3 и в 150 метров для OM4 для 40GbE и 100GbE.

Это только приблизительные оценки — настоящие устройства, поддерживающие 40GbE и 100GbE могут работать на меньших расстояниях. Кабель OM4 может работать в сетях 32GFC на расстояниях до 100 метров.

Кабели OM2, OM3, и OM4 (50 микрон), а также OS1 (9 микрон) обладают очень небольшим радиусом изгиба, при котором начинаются потери сигнала. Для обозначения этой особенности кабелей OM2, OM3 и OM4 используется термин BOMMF (Bend-optimized multi-mode fiber).

Одномодовые кабели OS1 и OS2 используются для передачи на дистанции до 10 000 м со стандартными трансиверами и могут использоваться для передачи на еще большие расстояния с использованием специальных трансиверов и коммутационной инфраструктуры.

Требования к качеству кабеля

Рабочий комитет по телекоммуникационным кабельным системам (TR-42) Ассоциации телекоммуникационной индустрии США (TIA) в 2012 году одобрил публикацию нового стандарта телекоммуникационной инфраструктуры для центров обработки данных TIA-942-A. Изменения были внесены для соответствия спецификации современным пропускным способностям и нормам энергоэффективности, а также согласованием с актуальными международными стандартами.

Самые важные изменения, касающиеся магистральных и горизонтальных соединений:

  • Минимальное требование к медному кабелю — кабель категории 6. Для сетей Ethernet рекомендуется кабель категории 6a.
  • Минимальное требование к оптоволоконному кабелю — OM3, рекомендуется использовать кабели категории OM4.
  • Стандартный разъем для SFP-модулей — LC.

Стандарты, использующие оптоволоконные кабели 10 GbE

10 GBASE-SR — наиболее распространенный стандарт, использующий SFP+ с оптическим трансивером на скорости 10Gb. Считается кабелем «ближнего действия».

10 GBASE-LR — кабели «дальнего действия», используются кабели с одномодовым волокном.

Различие кабелей для внутренней и внешней прокладки

Кабели для внешней прокладки имеют дополнительную защиту от влаги и ультрафиолета. Существуют также универсальные кабели, сочетающие в себе защиту от влаги, ультрафиолета и огня для прокладки кабелей внутри и снаружи здания без дополнительных разрывов кабеля.

Характеристики оптоволоконного кабеля

Кабель Мультимодовость Диаметр сердцевины Длина волны Коэффициент широкополосности Стандартный цвет оболочки кабеля
OM1многомодовый62.5 микрон850нм, 1300нм200 MHzОранжевый
OM2многомодовый50 микрон850нм, 1300нм500 MHzОранжевый
OM3многомодовый50 микрон850нм, 1300нм2000 MHzЦвет морской волны
OM4многомодовый50 микрон850нм, 1300нм4700 MHzЦвет морской волны
OS1одномодовый9 микрон1310нм, 1550нмнетЖелтый

Максимальная дистанция для передачи данных

Скорость OM1 OM2 OM3 OM4
1 Gbps300м500м860м///
2 Gbps150м300м500м///
4 Gbps70м150м380м400м
8 Gbps21м50м150м190м
10 Gbps33м82мдо 300мдо 400м
16 Gbps15м35м100м125м

Расстояния в настоящих конфигурациях обычно меньше, чем приведенные в таблице. Значения расстояний приводятся для мультимодовых кабелей с длиной волны 850 нм. Кабели с длиной волны 1300 нм поддерживают большие расстояния.

Активные и пассивные патч-корды

Пассивные патч-корды подходят для большинства интерфейсов. Но с увеличением скорости передачи данных пассивные патч-корды не обеспечивают передачи на достаточное расстояние и занимают слишком много места.

Поэтому для высокоскоростных соединений, таких как 6Gbps SAS начинают использоваться активные патч-корды с медными кабелями. Активные патч-корды включают в себя компоненты для усиления сигнала и уменьшения шума. При этом можно использовать меньшие по размеру кабели, но увеличивать дистанцию передачи.

Активные медные патч-корды дешевле и потребляют меньше электроэнергии, чем аналогичные с оптоволоконными кабелями.

Стандарты Ethernet, использующие медные кабели

1000BASE-T обычно используется в сетях 1Gb Ethernet и 1Gb iSCSI. Это витая пара с коннектором RJ-45. Для соединений используются кабели категорий Cat5e и Cat6.

10GBASE-T поддерживает траффик сетей 10Gb Ethernet и 10Gb iSCSI. Используется такой же кабель, как и в 1000BASE-T, только категории Cat6a. Максимальная длина кабеля — 100 метров. Кабели категории 6 также могут работать в сетях 10GBASE-T на расстоянии до 55 метров, но требуют предварительного тестирования.

10GBASE-CR — патч-корд Twinaxial кабеля или «Twinax» (также известный как DAC — Direct Attach Copper), самый популярный тип кабеля для сетей 10GbE, обжатый SFP+ трансиверами. Возможно использовать кабели длиной 1м, 3м, 5м, 7м, 8.5м и более. Самые распространенные — 3м и 5м.

10GBASE-CX4 — редко используемый стандарт. Данный тип кабеля и коннектор раньше активно использовались в технологии InfiniBand SDR / DDR.

Возврат к списку

Тел.: +7 495 777-90-29
E-mail: info@altastor.ru

Источник: https://altastor.ru/tech/fiber-and-copper-cables/

Сравнение оптико-волоконного кабеля и витой пары

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. 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: https://nastroyvse.ru/devices/raznoe/kakoj-kabel-luchshe-optiko-volokonnyj-vitaya-para.html

Витая пара или оптоволокно — как выбрать среду передачи данных – ООО «КАБЕЛЬ-ЦЕНТР»

Сравнение оптико-волоконного кабеля и витой пары

Для передачи информации от источника к получателю в современных проводных линиях связи используется два вида кабеля — витая пара и волоконно-оптический.

Средой передачи в витой паре являются медные проводники, которые переносят электрический сигнал за счет разности потенциалов.

В оптическом кабеле в качестве среды используют кварцевые световоды, по которым фотоны переносятся за счет внутреннего отражения электромагнитных волн на границе двух сред с разным коэффициентом преломления.

Оба вида кабеля используются в телекоммуникационных и компьютерных сетях, хотя и имеют различные характеристики. В чем именно заключается выбор между разным видом кабеля?

Критерии выбора кабеля

Для построения ЛВС используют различное активное и пассивное оборудование, которое обеспечивает передачу информации по соответствующим каналам связи. Основным элементом пассивного оборудования является кабель. Понимая, чем отличаются оптоволокно и витая пара, можно сделать правильный выбор в пользу того или иного подключения.

Сегодня практически все локальные сети строятся по технологии Ethernet. Международные стандарты определяют главные характеристики кабельной линии, которые соответствуют различным модификациям Ethernet:

  • удельное затухание, которое определяет дальность передачи без использования усилителей
  • полоса пропускания — диапазон частот, в которых сигнал передается без искажения формы
  • пропускная способность
  • помехозащищенность
  • перекрестные наводки
  • максимальная длина сегмента кабельной линии

Эти параметры позволяет оценить отличия витой пары и оптоволокна.

Сети на основе витой пары

Впервые витая пара в качестве передающей среды была использована в модификации 10BASE-T. Конструкция кабеля представляет собой изолированные медные проводники, попарно скрученные для уменьшения влияния внешних электромагнитных полей. 

В кабеле категории 5 и выше каждая пара проводов свивается со своим шагом скрутки, что снижает перекрестные помехи.

Категория кабеля определяет полосу пропускания и скорость передачи данных. Снижение перекрестных помех достигается большим количеством витков на единицу длины.

Быстрый Ethernet и Гигабитный Ethernet использует соответственно 2 или 4 пары проводников кабеля категории 5е и 6 с повышенными требованиями к удельному затуханию сигнала. Используется дуплексный режим работы, при котором скорость передачи составляет 100Мбит/с и 1Гбит/с. Максимальная длина кабельного сегмента составляет 100м.

Низкая стоимость кабеля и простота монтажа делают его популярным при построении локальных сетей.

Необходимость увеличения скорости передачи, протяженность сети и длины сегмента без усилителей стало причиной применения в технологии Ethernet оптического кабеля.

Волоконно-оптический кабель

Стандарты Ethernet BASE-T 2,5Gb, 5Gb, 10Gb и выше разрабатываются, учитывая возможности оптоволокна, так как физические характеристики не позволяют использовать витую пару.

Оптоволоконный кабель по стандартам гигабитного Ethernet по всем физическим показателям выигрывает у медного:

  • небольшое затухание сигнала позволяют увеличить длину сегмента от 550м, при использовании многомодового волокна, до 100км для одномодового без усилителей
  • высокая пропускная способность, скорость передачи данных свыше 10Гбит/с
  • высокая помехозащищенность, диэлектрическая среда оптоволокна не восприимчива к внешним электромагнитным и перекрестным влияниям
  • максимальная протяженность сети — свыше 150км
  • высокая информационная безопасность
  • небольшая масса кабеля

К недостаткам ВОЛС можно отнести дорогостоящее активное оборудование, сложность и высокую стоимость монтажа, хрупкость оптических волокон и низкую гибкость кабеля.

Выбор среды передачи данных

Выбирая витую пару или оптоволокно необходимо оценивать не только физические характеристики канала связи, но и такие факторы, как:

  • стоимость кабеля и монтажа кабельной линии
  • надежность кабеля и коммутационных шнуров
  • стоимость ремонтных работ

По всем этим параметрам витая пара предпочтительнее оптического волокна. Кроме этого, все преимущества оптики в высокой скорости передачи данных на сегодняшний день являются фактически заделом на будущее.

Поэтому провайдеры используют оба кабеля для подключения к глобальной сети. Магистральные трассы прокладываются с помощью волоконно-оптического кабеля, а для клиентских локальных сетей целесообразно использовать витую пару.

Источник: https://cabelcenter.com.ua/articles/vitaya-para-ili-optovolokno/

Разница между оптическим кабелем и витой парой

Сравнение оптико-волоконного кабеля и витой пары

Развитие телекоммуникационных и информационных технологий ставит перед наукой и производством задачу по получению линий связи позволяющих максимально использовать возможности передовых технологий и предоставить запас по параметрам для дальнейшего повышения производительности системы.

На сегодняшний день известны три вида каналов связи, которые могут быть использованы для подобных целей:

  • Проводная связь
  • Радиосвязь
  • Оптоволоконная связь

В данной статье будет произведён сравнительный анализ двух видов из перечисленных каналов связи: проводной и оптоволоконной. Для начала можно ознакомиться с особенностями каждого из них по отдельности.

Проводная связь

Говоря о проводной связи применительно к цифровым системам, сразу оговоримся, что речь пойдёт о такой разновидности кабельной продукции, как витая пара. Этот вид проводного кабеля, по своим параметрам, в наибольшей степени отвечает всем требованиям передачи данных цифрового формата.

Такое название кабель получил благодаря своей конструкции. кинетический песок купить Он может состоять из одной или нескольких спаренных проводов, скрученных попарно (twister pair).

 Попарное скручивание позволяет существенно уменьшить влияние от помех извне и, с другой стороны, снижает взаимное влияние при работе кабеля в режиме отправки дифференциального сигнала.

Если в кабеле имеется 5 пар или больше, для снижения их взаимного влияния, шаг скруток в разных парах отличается. По параметрам защищённости эти изделия разделяются на нижеперечисленные виды:

  • Витая пара без защитного экрана (UTP) –  защитный экран не имеется;
  • Витая пара фольгированная (F/UTP) – имеется общий  для всех пар фольгированный экран;
  • Витая пара экранированная (STP) – наличие оплётки, как  кабеля в общем, так и отдельной пары;
  • Витая пара фольгированная экранированная (S/FTP) – фольгированный экран имеется у  каждой пары, и весь провод защищён оплёткой
  • Витая пара экранированная незащищённая (U/STP) –  все пары фольгированны, но нет внешнего общего экрана;
  • Витая пара экранированная защищённая  (SF/UTP) –  внешняя  сложная защита содержит как фольгу, так и оплётку.

Можно ещё долго перечислять конструктивные особенности различных видов этого кабеля, но нас больше интересуют электрические параметры.

Имеется семь категорий этого кабеля (САТ1 – САТ7). Чем выше номер категории, тем больше диапазон рабочих частот, поддерживаемый проводом.

Не вдаваясь в конкретные параметры для отдельной категории, нужно отметить, что рабочая полоса частот для витых пар колеблется в пределах 0,1 – 1200 МГц. При этом  данные передаются на скорости  от 4 Мбит/с до 10 Гбит/с.

Нужно учитывать и тот факт, что максимальное расстояние для скоростей передачи 10 Гбит/с может составлять до 100 метров при частотной полосе до 600 МГц и до 15 метров при частотной полосе до 1200 МГц.

Оптоволоконный кабель

Основой оптоволоконного кабеля составляет оптически прозрачная нить. Материалом для такого волокна служит стекло или пластик. Свет по нему распространяется благодаря полному отражению от стенок световода. Сердцевина оптического кабеля имеет больший коэффициент переломления света, чем оболочка.

Это условие отражения света от стенок сердечника. Иногда используются более усложнённые конструкции волокон для того, чтобы обеспечить необходимые параметры по таким показателям, как сохранение постоянства световой поляризации, допустимые помехи, дисперсионные изменения материла волокон и т.д.

Чаще всего диаметр сердцевинного волокна составляет 125 микрон.

По скоростным показателям передачи данных оптическое волокно оставило позади все известные разновидности проводных каналов связи. Скорость  модуляции уже достигла 111 ГГц.

Стандартной скоростью для передачи данных по оптическим линиям связи являются 10 и 40 Гбит/с. Нужно сказать, что при этом, сигнал можно передавать на расстояния гораздо большие и абсолютно не бояться внешних помех.

Используя уплотнение спектра, становится возможной передача посредством одного световода до пары сотен разных каналов единовременно.

Итоговое сравнение

Подводя итог всему сказанному, приходим к выводу, что по параметрам скорости передачи данных, помехозащищённости, дальности передачи оптическое волокно превосходит витую пару во много раз. Единственный параметр, по которому этот продукт уступает  –  стоимость.

Можно сказать, во сколько раз оптика превосходит провод по техническим параметрам, во столько же раз уступает по стоимости. Есть только надежда, что прогресс в развитии технологий приведёт к удешевлению волноводов и сделает их доступными для внедрения во все сферы техники.

И, тем не менее, даже сегодня оправдано использование оптоволоконной линии связи в высокотехнологичных отраслях.

Наш читатель понимает, что передача данных в цифровом формате для жироуловителей Evo Stok не нужна, жироуловителям вообще не нужна передача данных, а вот сами жироуловители, а также сепараторы жира могут понадобиться нашему уважаемому читателю. В таком случае их можно будет приобрести на сайте Жироуловители.ру – хорошая компания, которая занимается продажей и установкой жироуловителей. .

Источник: http://cable-plus.ru/news/135-raznitsaoptikaivp.html

Как выбрать витую пару | Блог | Клуб DNS

Сравнение оптико-волоконного кабеля и витой пары

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.

Варианты выбора

Для прокладки домовой или квартирной сети скоростью до 100 Мбит/с по минимальной цене можно использовать 2-х парный неэкранированный кабель категории 5е. Он стоит от 500 до 1200 рублей за 100м.

Для прокладки домовой или квартирной высокоскоростной сети (или сети с запасом для развития) следует использовать кабель категории 6. Такой стоит от 1300 до 3300 рублей за 100 м.

Если требуется кабель для прокладки линии связи в условиях сильных помех от производственного оборудования, обратите внимание на экранированные кабеля и озаботьтесь наличием качественного заземления в местах прокладки кабеля и установки сетевого оборудования. Экранированный кабель будет стоить от 1300 до 3500 рублей за 100 м.

Для прокладки линии связи ЛВС на открытом воздухе потребуется соответствующий кабель по цене 1500-3500 рублей за 100 м.

Если же кабель еще предполагается натягивать между опорами, то следует обратить внимание на наличие несущего троса. Стоит такой будет 2800-3500 рублей за 100 м.

Источник: https://club.dns-shop.ru/post/16803

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.