Įvadas
Sudėtingas dizainas, kruopštus planavimas ir didelio masto{0}}šiuolaikinių vietinių tinklų diegimas, kiekvienas fizinis komponentas vaidina lemiamą vaidmenį nustatant bendrą tinklo našumą, perdavimo patikimumą ir ilgalaikį-infrastruktūros ilgaamžiškumą. Nors tinklo administratoriai ir sistemų architektai dažnai daug dėmesio skiria kategorijų įvertinimams, pvz., Cat5e, Cat6, Cat6a, Cat7 ar net Cat8, tikrasis fizinis laidininkas, esantis tinklo infrastruktūroje, yra vienodai svarbus. Tinkamo vidinio laido tipo pasirinkimas gali reikšti skirtumą tarp tvirto, žaibiško-greito ryšio, galinčio palaikyti didelę duomenų apkrovą, ir nuolatinį tinklo paketų praradimą, delsos šuolius ir protarpinius ryšio sutrikimus. Šio pagrindinio kabelių sprendimo esmė yra klasikinis pasirinkimas: kieto gyslumo ir suvytusių LAN kabelių.
Nors abiejų tipų LAN kabeliuose naudojama identiška varinių laidų konfigūracija ir jie griežtai atitinka tuos pačius didelės spartos duomenų perdavimo{0}}telekomunikacijų standartus, jų vidinė fizinė sudėtis labai skiriasi. Šie esminiai struktūriniai skirtumai tiksliai nusako, kur turi būti montuojamas kiekvienas kabelio tipas, kaip gerai jie atlaiko fizinį krūvį ir lenkimą bei jų veikimo charakteristikas per atstumą. Šiame vadove išsamiai nagrinėjami pagrindiniai skirtumai tarp vientisų ir suvytusių tinklo kabelių, analizuojama jų vidinė konstrukcija, mechaninės savybės, elektrinis veikimas, šiluminis elgesys, užbaigimo niuansai, testavimo standartai, realus -trikčių šalinimas ir idealūs diegimo scenarijai, padedantys tinklo technikai ir IT specialistams priimti pagrįstus sprendimus dėl infrastruktūros.
1. Fizinė konstrukcija ir vidinė anatomija
Norint suprasti, kodėl kietieji ir vingiuoti LAN kabeliai taip skirtingai elgiasi šioje srityje, pirmiausia reikia ištirti jų vidinius gamybos procesus ir fizinę struktūrą. Bet kurio standartinio Ethernet kabelio viduje yra aštuoni atskiri variniai laidai, susukti į keturias skirtingas poras. Šis sukimo mechanizmas yra svarbi inžinerinė funkcija, skirta panaikinti elektromagnetinius trukdžius ir skersinį ryšį iš gretimų laidų ir išorinių elektros šaltinių. Tačiau šių atskirų varinių laidų gamybos būdas išskiria du kabelių tipus.
Kietos šerdies LAN kabelis turi vieną, storą, nenutrūkstamą vientisos varinės vielos gabalą kiekvienam iš aštuonių atskirų laidininkų, esančių išoriniame apsauginiame apvalkale. Kadangi tai ištisinė tvirta metalinė gija, ji pasižymi minimalia elektrine varža ir lygaus paviršiaus plotu aukšto dažnio signalui skleisti. Dėl šios tvirtos konstrukcijos viela yra gana standi, standi ir sunki, palyginti su lanksčiais kolegomis. Šių vientisų laidininkų skersmuo paprastai atitinka Amerikos vielos matuoklio standartus, dažniausiai 23 AWG arba 24 AWG, todėl susidaro storas skerspjūvio plotas, kuris sumažina varžą.
Atvirkščiai, suvytinis LAN kabelis gaminamas naudojant kelias plonas varinės vielos vijas, -paprastai septynias atskiras smulkias vijas, susuktas kartu-, kad būtų sudarytas vienas laidininkas kiekvienai iš aštuonių linijų. Šis kelių sruogų sujungimas sukuria lanksčią, lyną,{4}}kaip lyną, kuri gali pakartotinai lenktis nesulaužant ir nenuvargindama metalo. Nors ši konstrukcinė konstrukcija sukuria šiek tiek didesnę elektrinę varžą dėl mikroskopinių tarpų tarp atskirų sruogų, ji suteikia išskirtinį fizinį lankstumą ir ilgaamžiškumą prieš lenkimo įtempį. Be to, bendras suvytos vielos gabaritas dažnai yra šiek tiek didesnis (pvz., 24 AWG arba 26 AWG) dėl bendro atskirų smulkių gijų skerspjūvio ploto.
2. Elektros našumas ir signalo slopinimas
Vertinant tinklo pralaidumą ir signalo vientisumą, elektrinės charakteristikos lemia, kiek toli duomenys gali nukeliauti prieš sugadindami. Tiek kietieji, tiek suvytieji LAN kabeliai perduoda duomenis naudodami elektrinius impulsus susuktomis vario poromis, tačiau jų fiziniai skirtumai skirtingai veikia signalo slopinimą.
Tvirtos šerdies LAN kabeliai pasižymi dideliu{0}}duomenų perdavimu ir aukšto -dažnio našumu. Kadangi laidininkas yra vienas ištisinis metalo gabalas, signalai patiria mažesnę varžą ir mažesnį signalo atspindį kelyje. Esant aukštiems dažniams, elektriniai signalai pirmiausia sklinda išoriniu laidininko paviršiumi{4}}reiškinys, žinomas kaip odos efektas. Tvirta viela suteikia visiškai lygų, nepertraukiamą paviršiaus kelią šiam odos efektui, todėl silpnėjimas yra mažesnis. Tai leidžia tvirtais kabeliais palaikyti stabilų gigabitų arba kelių{7}}gigabitų ryšį per maksimalų standartinį 100 metrų kanalo ilgį. Todėl kieto gyslumo kabeliai yra absoliutus standartas nuolatiniams struktūriniams kabeliams, pvz., laidams vesti per pastato sienas, lubas ir pogrindinius vamzdžius.
Kita vertus, suvytos šerdies LAN kabeliai pasižymi šiek tiek didesniu signalo susilpnėjimu dideliais atstumais, nes aukšto{0}}dažnio signalai susiduria su mikro-varža svyravimais ten, kur liečiasi atskiros varinės gijos. Dėl to suvyti kabeliai paprastai apsiriboja trumpesniais atstumais,{3}}paprastai mažesniais nei 5–10 metrų. Jie visų pirma sukurti pataisymo laidams, įrangos jungtims ir darbo vietos nuleidžiamiems kabeliams, kur lankstumas yra prioritetas, o ne ilgo{7}} signalo optimizavimas. Nutiesus suvytą kabelį nuolatiniam 90 - metrų ilgio sienoje, signalas gali prarasti per daug, nukristi paketai ir neatitikti oficialių telekomunikacijų sertifikavimo standartų.
3. Mechaninis lankstumas, ilgaamžiškumas ir montavimo scenarijai
Fizinis patvarumas ir paprastas valdymas montuojant yra pagrindiniai veiksniai, kuriais vadovaujasi tinklo inžinieriai, renkantis vieną iš tvirtų ir sudėtingų variantų. Kiekvienas kabelio tipas yra optimizuotas visiškai skirtingoms mechaninėms aplinkoms.
Tvirtos gyslos LAN kabeliai skirti stacionariai, nuolatinei instaliacijai. Kadangi vienas varinis laidas yra standus, šie kabeliai gerai išlaiko savo formą ir gali būti lengvai perforuojami į plokštes, sieninius lizdus ir paviršiaus{1}}dėžutes, kai atskiros gijos nesutrūksta arba neišslysta iš izoliacijos poslinkio jungties gnybtų. Tačiau šis standumas yra rimtas trūkumas, jei kabelis dažnai juda. Pakartotinis vientiso kabelio lenkimas, traukimas ar lankstymas sukelia metalo nuovargį, galiausiai nutrūksta vidinė varinė viela ir visam laikui nutrūksta jungtis.
Suvytiniai LAN kabeliai yra sukurti specialiai aplinkai, kuriai reikalingas mobilumas ir nuolatinis fizinis tvarkymas. Kelių-vijų laidininkas be pastangų sugeria lenkimo įtampą, todėl suvytieji kabeliai yra labai atsparūs lūžimui, kai jie vedžiojami per ankštas serverio stelažus, traukiami už aštrių kampų arba pakartotinai prijungiami ir atjungiami nuo stalinių kompiuterių ir tinklo jungiklių. Dėl šio lankstumo suvyta viela yra išskirtinis medžiagų pasirinkimas gaminant surenkamus kabelius. Tačiau bandymas sujungti suvytą kabelį į standartinį sieninį perforatorių{4}}gali būti varginantis ir nepatikimas, nes smulkios gijos gali atsiskirti arba neužmegzti tinkamo dujų{5}}glaudaus kontakto su peiliu.
4. Kaina, nutraukimas ir geriausia diegimo praktika
Be našumo ir fizinių ypatybių, ekonominiai veiksniai ir užbaigimo būdai labai įtakoja tai, kaip ir kur šie kabeliai yra išdėstyti įmonės ar gyvenamojo tinklo aplinkoje.
Pirkimo požiūriu masinis vientisas LAN kabelis, parduodamas ant medinių ritių ar traukiamų dėžių, paprastai yra ekonomiškesnis{0}}per pėdą, todėl tai yra ekonomiškas pasirinkimas didelės-statybos įrenginiams. Suvytas kabelis paprastai perkamas iš anksto-su moduliniais RJ45 kištukais, paruoštais-naudoti-pataisymo laidais. Kai technikai lauko-užveda kabelius, labai svarbu naudoti tinkamus komponentus. Tvirtai vielai reikia specializuotų tvirtų -kaiščių RJ45 kištukų (dažnai su laipsniškai išdėstytais apkrovos strypais arba pradurtais dantimis, skirtais tvirtam laidininkui sugriebti), o suvytai laidai reikia standartinių suvytusių{12}}kaiščių kištukų su trimis{13}}šakių dantukais, kurie saugiai apvynioja kelias plonas sruogas.
Geriausia praktika diktuoja aiškų mišrų požiūrį į profesionalų tinklą:
Nuolatiniai horizontalūs bėgimai:Struktūriniams kabeliams, kurie eina iš telekomunikacijų patalpos per sienas, kanalus ir lubas iki sienų plokščių, visada naudokite kieto gyslų LAN kabelį.
Įrangos ir darbo vietos pataisymas:Visada naudokite suvytą šerdies LAN kabelį, skirtą jungties laidus, jungiančius sieninius lizdus su kompiuteriais, ir sujungdami aktyviąją įrangą tinklo stovuose.
Neteisingai sumaišius šias programas,{0}}pavyzdžiui, naudojant suvytą kabelį, skirtą ilgam ir nuolatiniam darbui, arba tvirtą kabelį darbalaukio pataisos laidams-, priešlaikinis kabelio gedimas ir tinklo našumo pablogėjimas.
5. Išplėstinės pastabos: PoE efektyvumas, šiluminė elgsena ir testavimo standartai
Kadangi šiuolaikinės tinklo aplinkos vis dažniau diegia Power over Ethernet įrenginiams, pvz., IP apsaugos kameroms, belaidžiams prieigos taškams ir VoIP telefonams, maitinti, svarbu suprasti skirtingų kabelių šerdies termodinamines ir elektrines savybes. Kietosios šerdies LAN kabeliai pasižymi mažesne nuolatinės srovės kilpos varža, palyginti su to paties gabarito suvytais kabeliais. Dėl šios mažesnės varžos sumažėja galios nuostoliai per atstumą ir mažiau šilumos generuojama kabelių pluošte, kai tiekiama didelė -vatų PoE+.. Ir atvirkščiai, suvyti kabeliai turi didesnį atsparumą, dėl kurio gali padidėti galios išsklaidymo ir šilumos kaupimasis ilguose pluoštuose, kuriuose yra didelė elektros apkrova.
Be to, tokių organizacijų kaip TIA/EIA nustatyti sertifikavimo ir testavimo standartai griežtai išskiria nuolatinio ryšio kanalus ir pataisos laido kanalus. Lauko sertifikuotojai vertina nuolatines nuorodas, naudodami ribas, pritaikytas kieto gyslų horizontaliajam kabeliui, o pataisų laidai tikrinami pagal atskiras specifikacijas. Šių inžinerinių realijų pripažinimas užtikrina, kad tinklo montuotojai visiškai laikysis tarptautinių kabelių standartų ir garantuoja ilgalaikį -sistemos patikimumą.
6. Išsamus trikčių šalinimas ir eksploatavimo ciklo priežiūra
Net kruopščiai planuojant ir profesionaliai montuojant tinklo kabelių infrastruktūrai reikia nuolatinės priežiūros ir trikčių šalinimo, kad būtų išlaikytas optimalus veikimas per visą jos eksploatavimo ciklą. Supratimas, kaip sensta ir sugenda tvirti ir sutrūkę laidininkai, technikams suteikiamas aiškus pranašumas diagnozuojant paslaptingus tinklo sulėtėjimus ar staigius ryšio nutrūkimus.
Kai kietos gyslos kabeliai yra įmontuoti į sienų vidų arba nutiesti per lubų vamzdžius, fizinė žala retai sukeliama dėl jų įrengimo; gedimai dažniausiai kyla dėl aplinkos veiksnių, graužikų kramtymo, per didelio tempimo įtempimo pradinio naudojimo metu, dėl kurio varis ištempia arba mikro{0}}lūžta, arba minimalaus lenkimo spindulio gairių pažeidimo. Kai vientisas kabelis staigiai lenkia, kuris sulenkia laidininką, charakteristinė varža toje vietoje smarkiai pasikeičia ir sukuriamas lokalizuotas aukšto -dažnio duomenų signalų atspindžio taškas, galintis sukelti pertrūkius gigabito ryšio nutrūkimus.
Atvirkščiai, suvytieji laidai sugenda pirmiausia dėl mechaninio nuovargio dėl pasikartojančio prijungimo, atjungimo ir fizinio gniuždymo po biuro baldais. Laikui bėgant, dėl pasikartojančio lankstymo šalia kištuko įvorės vidinės gijos gali po vieną nutrūkti RJ45 jungties korpuse. Kai atskiros smulkios gijos nutrūksta, efektyvusis laidininko skerspjūvio plotas-mažėja, todėl padidėja elektrinė varža ir atsiranda didelis paketų klaidų lygis. Tinklo inžinieriai, šalinantys netvarkingų darbo stočių jungčių triktis, visada turėtų pirmiausia patikrinti ir pakeisti pataisos kabelius, nes įtempti laidai yra dažniausiai pasitaikantis fizinis gedimas kitu atveju tvirtoje įmonės tinklo architektūroje.
Išvada
Norint sukurti atsparią, didelio našumo{0}}tinklo infrastruktūrą, būtina suprasti pagrindinius skirtumus tarp kieto ir daugiagyslių LAN kabelių. Kietųjų gyslų kabeliai užtikrina mažą varžą, minimalų slopinimą, šiluminį efektyvumą ir konstrukcinį tvirtumą, reikalingą dideliems-atstumams, nuolatiniams-įrenginiams sienoje, o suvytiniai kabeliai suteikia lankstumo, mechaninio atsparumo ir ilgaamžiškumo, reikalingo dinaminiams laidams ir dažnam darbo vietos reguliavimui.
Strategiškai įdiegdami kiekvieną kabelio tipą numatytoje eksploatacinėje aplinkoje-tvirtą laidą nuolatiniam struktūriniam jungimui ir suvytusius laidus lanksčioms įrangos jungtims-tinklo administratoriai gali pašalinti signalo pablogėjimą, užkirsti kelią fiziniam kabelių trūkiui, optimizuoti maitinimo per Ethernet tiekimą, supaprastinti trikčių šalinimą ir užtikrinti patikimą, didelės spartos{2}}duomenų perdavimo tinklą, kuris atlaiko bandymo laiką.
