Среда передачи данных витая пара – назначение, ограничения, особенности.

Стр 1 из 4Следующая ⇒

Среда передачи данных витая пара – назначение, ограничения, особенности.

3.12.1. Почему именно витая пара, базовые принципы работы.

3.12.2. Схемы обжимки коннекторов RJ45 по стандартам A и B

3.12.3. Схема обжимки розеток RJ45 по стандартам A и B

3.12.4. Инструмент для обжимки RJ45, RJ12, RJ11, правила обжима

3.12.5. Возможность использования 4 жил для сети стандарта 100 Мбит/с и 8-ми для 1 Гбит/с

3.12.6. Категории витой пары (UTP, FTP, STP, многожильные, одножильные) область применения, ограничения использования

3.12.7. Максимальная длина сегмента, влияние скруток.

3.12.8. Инструменты для проверки качества сетевых соединений (обзор LAN тестеров, простые «звонилки», профессиональные приборы)

Почему именно витая пара, базовые принципы работы

Витая пара (англ. twisted pair) — вид кабеля связи, представляет собой одну или несколько пар изолированных проводников, скрученных между собой (с небольшим числом витков на единицу длины), покрытых пластиковой оболочкой.

Свивание проводников производится с целью повышения связи проводников одной пары (электромагнитная помеха одинаково влияет на оба провода пары) и последующего уменьшения электромагнитных помех от внешних источников, а также взаимных наводок при передаче дифференциальных сигналов.

Для снижения связи отдельных пар кабеля (периодического сближения проводников различных пар) в кабелях UTP категории 5 и выше провода пары свиваются с различным шагом. Витая пара — один из компонентов современных структурированных кабельных систем. Используется в телекоммуникациях и в компьютерных сетях в качестве сетевого носителя во многих технологиях, таких как Ethernet, ARCNet и Token ring. В настоящее время, благодаря своей дешевизне и лёгкости в установке, является самым распространённым решением для построения локальных сетей.

Схемы обжимки коннекторов RJ45 по стандартам A и B

Существует 2 классические схемы обжимки кабеля: прямой кабель и перекрёстный (кросс-овер) кабель. Первая схема используется для соединения компьютера со свитчем/хабом, вторая для соединения 2 компьютеров напрямую и для соединения некоторых старых моделей хабов/свитчей (uplink порт). Нумерация в разъеме 8P8C – 8 площадок + 8 контактов.

Существуют 2 стандарта опрессовки (обжима) кабелей «витая пара»: EIA/TIA-568A и EIA/TIA-568B. Большинство локальных сетей обжаты обжато по стандарту B. Мы так же в своей работе используем стандарт B для обжима кабелей.

Схемы обжима кабелей

Прямой кабель

По стандарту EIA/TIA-568A

По стандарту EIA/TIA-568B

Перекрёстный кабель для соединения двух сетевых карт напрямую на скорости 100 Мегабит/с (Crossover)

10base-T/100base-TX crossover (T568B)

Перекрёстный кабель для соединения двух сетевых карт напрямую на скорости 1 Гигабит/с (Crossover)

10base-T/100base-TX1000base-TX/T4 crossover (T568B)

Схема обжимки розеток RJ45 по стандартам A и B

Компьютерная розетка

В локальных вычислительных сетях розетки применяются с целью уменьшить количество проводов, которые лежат, висят – другими словами портят внешний вид интерьера. Да и бывают случаи, когда сотрудник офиса задевает ненароком такой кабель и… В лучшем случае это может грозить просто обрыву канала связи. Хуже может быть только тот момент, что из-за лежачего кабеля оргтехника, стоящая на столе, может оказать на полу – бытовые моменты.

Из производственных моментов следует выделить перестановки рабочих мест и потребителей сети вместе с ними по помещению. Если соединения будут прямыми (ПК – свитч), то при очередном перемещении может оказаться, что длины кабеля не хватает, и придется перекладывать всю линию (наращивания кабеля недопустимы! ) или все равно оконцовывать кабель розеткой.

Именно чтоб обезопаситься от подобных случаев кабели прячут в кабель-каналы, а контакты монтируют на розетку. Однако, при прокладке кабеля для ЛВС не следуют их располагать в близости от кабелей электропроводки, поскольку электричество оказывает шумовые помехи на каналы связи, что сказывается на качестве и скорости передачи данных.

Монтаж компьютерных розеток и розеток для телефонной связи такой же, как и монтаж розеток электропроводки. Однако, при подключении каналов связи следует соблюдать порядок цветовых схем жил, указанной на корпусе розеток, в противном случае канал связи может не функционировать.

Обжим (распиновка) розетки - гнезда RJ45 - витой пары. Как правило, на розетки нанесены цветовые схемы расключения жил по вариантам А и В:

При использование компьютерных розеток (обычно это розетки Cat 5e в офисе и в сухих помещения), как правило, не возникает особых хлопот, обычно они годами отлично работают.

Пример опрессовки розеток rj45 по схеме B (по цветам B)

Компьютерные розетки обжимаются так, чтобы с обоих концов линии был один вариант опрессовки. Так как в России наибольшее распространение получила обжимка витой RJ-45 пары по " варианту В" то и мы следуем этой практике.

Стандарт T568B для коннекторов:

Бело -Оранжевый * Оранжевый * Бело -Зеленый * Синий * Бело -Синий * Зеленый * Бело -Коричневый * Коричневый

Для монтажа розетки

· приготовьте сетевой кабель (витую пару). После того, как скрыли в стене или в кабель-канал, оставьте небольшой запас его длины, - от полуметра до метра;

· осторожно снимите изоляционную обмотку кабеля;

· расправьте и отделите друг от друга провода витой пары;

· возьмите вторую часть розетки. На обратной стороне есть наклейка цветовой схемы, которая соответствует расцветке проводов в кабеле. Розетки бывают разные, в основном, интуитивно просто можно понять, как она устроена;

· используя кроссировочный нож, аккуратно обжать – опрессовать все провода витой пары во вторую часть сетевой розетки согласно цветовой схеме EIA/TIA-568B; МИНИМАЛЬНО РАЗПЛЕТАЙТЕ витки пар!

· соедините обе части розетки. Зафиксируйте сетевую розетку на, или в стене!

* На картинке соединение по стандарту EIA/TIA-568А.

Категории кабеля RJ-45

Существует несколько категорий кабеля витая пара, которые нумеруются от CAT1 до CAT7 и определяют эффективный пропускаемый частотный диапазон. Кабель более высокой категории обычно содержит больше пар проводов и каждая пара имеет больше витков на единицу длины. Категории неэкранированной витой пары описываются в стандарте EIA/TIA 568 (Американский стандарт проводки в коммерческих зданиях).

CAT1 (полоса частот 0, 1 МГц) — телефонный кабель, всего одна пара (в России применялся кабель и вообще без скруток — «лапша» — у нее характеристики не хуже, но больше влияние помех). В США использовался ранее, только в скрученном виде. Используется только для передачи голоса или данных при помощи модема.

CAT2 (полоса частот 1 МГц) — старый тип кабеля, 2 пары проводников, поддерживал передачу данных на скоростях до 4 Мбит/с, использовался в сетях token ring и ARCNet. Сейчас иногда встречается в телефонных сетях.

CAT3 (полоса частот 16 МГц) — 4-парный кабель, использовался при построении локальных сетей 10BASE-T и token ring, поддерживает скорость передачи данных до 10 Мбит/с или 100 МБит/с по технологии 100BASE-T4. В отличие от предыдущих двух, отвечает требованиям стандарта IEEE 802.3. Также до сих пор встречается в телефонных сетях.

CAT4 (полоса частот 20 МГц) — кабель состоит из 4 скрученных пар, использовался в сетях token ring, 10BASE-T, 100BASE-T4, скорость передачи данных не превышает 16 Мбит/с по одной паре, сейчас не используется.

САТ5 (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 пар. При прокладке новых сетей пользуются несколько усовершенствованным кабелем CAT5e, это и есть то, что обычно называют кабель витая пара, благодаря высокой скорости передачи, до 100 Мбит/с при использовании 2 пар, и до 1000 Мбит/с при использовании 4 пар, является самым распространённым сетевым носителем, использующимся в компьютерных сетях до сих пор. Ограничение на длину кабеля между устройствами (компьютер-свитч, свитч-компьютер, свитч-свитч) 100 м. Ограничение хаб-хаб 5 м.

CAT6 (полоса частот 250 МГц) — применяется в сетях Fast Ethernet и Gigabit Ethernet, состоит из 4 пар проводников и способен передавать данные на скорости до 1000 Мбит/с. Добавлен в стандарт в июне 2002 года. Существует категория CAT6a, в которой увеличена частота пропускаемого сигнала до 500 МГц. По данным IEEE, 70% сетей, установленных в 2004 году, использовали кабель категории CAT6.

CAT7 — Спецификация на данный тип кабеля пока не утверждена, скорость передачи данных до 100 Гбит/с, частота пропускаемого сигнала до 600-700 МГц. Кабель этой категории экранирован. Седьмая категория, строго говоря, не UTP, а S/FTP (Screened Fully shielded Twisted Pair).

Каждая отдельно взятая витая пара, входящая в состав кабеля, предназначенного для передачи данных, должна иметь волновое сопротивление равное 120 Ом, в противном случае форма электрического сигнала будет необратимо искажена, и передача данных станет невозможной. Причиной этого может быть не только некачественный кабель, но также наличие «скруток» в кабеле и использование розеток более низкой категории, чем кабель.

LAN тестер TRENDnet TC-NT2

Описание: TRENDnet TC-NT2 - тестер для кабелей передачи данных и компьютерных сетей. Он позволяет проверить контакты кабелей разного вида и конфигурацию проводки длиной до 300 метров.

Комплектация: Мультиметр, кабель RJ-45, 2 адаптера RJ45-BNC, чехол, руководство пользователя.

Индикация - аналоговая, Конструкция - карманный, Питание - одна батарейка Крона 9 В, Габариты: 68 х 115х27 мм. Вес 0.17 кг

Возможности тестера:

· Проверка схем разводки для сетей

o 10/100/1000Base-T

o 10Base-2 (коаксиальный)

o RJ-11/RJ-12/RJ-45, EIA/TIA-356A/568A/568B

o С дополнительными адаптерами – кольцевой (Токен Ринг). Проверка кабелей USB и IEEE 1394

· Встроенный звуковой генератор для трассировки кабеля стандартным звуковым исследованием

· Проверка на заземление экранированного кабеля

· Контроль целостности кабеля, разрывов, замыканий и нестыковок

· Режимы автоматического и ручного сканирования.

Примеры профессиональных LAN tester’ов.

DTX CableAnalyzer Series Кабельный тестер DTX-1800, DTX-1200, DTX-LT

Тестер для сертификации медных и оптических кабелей позволяет гарантировать, что установленные кабельные системы отвечают стандартам TIA/ISO

Возможности продукта. Кабельный тестер DTX значительно снижает общие расходы на сертификацию до 33% в год. В три раза быстрее других кабельных тестеров благодаря процедуре " Автотест" для категории 6, продолжительность которой равна 9 секунд. Превышает требования спецификаций для тестирования и сертификации СКС категорий 5e/6 и классов E/D/F. Заключение независимой лаборатории UL на соответствие требованиям стандарта ISO по уровню точности Level IV и требований TIA по уровню точности IIIe Оптические модули позволяют переключаться между медным и волоконно-оптическим кабелем нажатием одной кнопки.

Анализируйте результаты тестов и создавайте профессиональные отчеты о тестировании и сертификации СКС, используя программу LinkWare для создания отчетов. Функция AC Wiremap позволяет выполнять тестирование и сертификацию кабельных систем с поддержкой технологии PoE. Базовая сертификация волоконно-оптических линий с оптическим модулем DTX в пять раз быстрее аналогичных решений. Расширенная сертификация волоконно-оптических линий компактным модулем рефлектометра (OTDR) для DTX

DTX CableAnalyzer обеспечивает базовую сертификацию < класс 1>. Решение для базовой сертификации < класс 1> включает измерение потерь, длины и полярности. Прибор проверяет характеристики оптоволоконной линии на соответствие стандартам и выдаёт отчёт о тестировании. Кроме того, выполняет двунаправленный тест оптических волокон на двух длинах волн. Модуль DTX Compact ОTDR является полнофункциональным оптическим рефлектометром, который подключается к анализатору DTX. В дополнении к сертификации медных кабельных соединений модуль OTDR для DTX делает кабельный анализатор полноценным и в то же время простым в использовании оптическим рефлектометром. Он позволяет провести анализ рефлектограмм одномодовых и многомодовых волоконно-оптических линий. Комплект DTX 10Gig позволяет тестировать и сертифицировать кабельные системы на основе витой пары для внедрения 10Gb Ethernet.

Новая спецификация для 10-гигабитных кабельных систем требует больше чем просто сертификацию каждого отдельного кабельного соединения. Данная технология требует, чтобы перекрестные наводки между парами в соседних кабелях в жгуте тестировались на соответствие новым параметрам производительности под названием межкабельные перекрестные наводки (ANEXT и AFEXT).

Кабельный анализатор DTX и комплект DTX 10Gig - решение для тестирования в полевых условиях, способное измерять производительность 10-гигабитных систем и межкабельные наводки (от англ. Alien Crosstalk) в полном соответствии с отраслевыми стандартами в частотном диапазоне до 500 МГц.

Кабельный анализатор DSX-5000 CableAnalyzer™

Решение для тестирования медных кабелей DSX CableAnalyzer позволяет проводить тестирование и сертификацию кабельных систем на основе витой пары до развертывания 10 Gigabit Ethernet, независимо и справится с любой кабельной системой, будь то 5e, 6, 6A или Class FA. Сертификация кабельных соединений – это одна часть процесса, который начинается с проектирования систем и завершается приемкой систем.

DSX-5000 CableAnalyzer повышает эффективность сертификации медных соединений благодаря скорости тестирования Cat 6a и класса FA, а также благодаря соответствию IEC уровня V – жесткому требованию к точности. Система управления ProjX позволяет убедиться в том, что работы выполняются правильно с первого раза, и позволяет отслеживать прогресс, начиная с настройки и заканчивая приемочными испытаниями системы. Платформа Versiv поддерживает модули для тестирования волоконно-оптических соединений (как OLTS, так и OTDR) и анализа сетей Wi-Fi, а также поиск и устранение неисправностей в сети Ethernet. Платформу легко модернизировать для соответствия стандартам. Интерфейс Taptive графически отображает источник неисправностей, включая перекрестные наводки, возвратные потери и неисправности экранирования. Устройство DSX-5000 CableAnalyzer от Fluke Networks прошло проверку Intertek (ETL) в соответствии со спецификациями IEC-61935-1 для точности уровня IV, а также проектной точности уровня V, и, в соответствии со спецификациями ANSI/TIA-1152, для уровня IIIe.

Как часть семейства продуктов для сертификации кабельных систем Versiv DSX CableAnalyzer обеспечивает точную сертификацию без ошибок. В монтажном деле есть несколько команд, различные типы среды и множество требований к тестированию. Разница между прибыльностью заключается всего в несколько процентах. DSX сертифицирует медные кабельные системы, соответствует всем стандартам, включая точность по Level V, упрощает управление задачами и способствует более быстрой приемке. Это решение не только для опытных техников и менеджеров проектов. Сотрудники с различными уровнями навыков могут улучшать настройку, работу, отчеты тестирования и одновременно управлять разнообразными проектами.

Основные функции:

позволяет пользователям добиться больше, чем когда-либо раньше, с кабельным тестером, ускоряя каждый этап процесса тестирования. Система управления ProjX™ упрощает задачи от первоначальной настройки до приемки системы. Versiv устраняет ненужные этапы и обеспечивает, чтобы все тесты выполнялись надлежащим образом с первого раза, каждый раз. Пользовательский интерфейс Taptive делает углубленный анализ данных, простую настройку и использование доступными для операторов с любым уровнем навыков. Программное обеспечение управления LinkWare обеспечивает непревзойденный анализ результатов тестирования и профессиональные отчеты тестирования. DSX уменьшает время, необходимое для исправления сбоев кабельных систем, при помощи выделенной диагностики Dedicated Diagnostics, простого теста, обнаруживающего проблему. Емкостный сенсорный экран позволяет быстро настраивать тестер и без затруднений выбирать типы кабелей, стандарты и параметры тестирования. В отчет управляющего программного обеспечения LinkWare входит 1 миллион линий. DSX уменьшает время, необходимое для исправления сбоев кабельных систем при помощи выделенной диагностики Dedicated Diagnostics – простой тест, запускаемый одной кнопкой выполняет все тесты и сохраняет все данные. Графический экран результатов позволяет вам «осматривать» кабель, чтобы увидеть точное местоположение перекрестных наводок, потерь на отражение или повреждений экрана на каждой отдельной линии. Предыдущие тестеры имели частотные ограничения их диагностических возможностей только до 250 МГц, но у DSX CableAnalyzer нет ограничений. Это общее представление легко интерпретируется как новичками, так и опытными пользователями, для быстрого выявления каких-либо отрицательных результатов и принятия мер, и оно хранится с результатами тестирования для удаленного анализа.