Wybór miedzi lub światłowodu do połączenia

W przypadku każdego łącza sieciowego należy wybrać medium transmisyjne: miedzianą skrętkę albo światłowód. Każde z nich ma wyraźne zalety, a właściwy wybór zależy od odległości, szybkości, środowiska i budżetu. Taka decyzja często pojawia się zarówno w rzeczywistej pracy, jak i w zadaniach egzaminacyjnych. Ta lekcja przedstawia prosty schemat, który pozwoli za każdym razem uzasadnić lepszy wybór zamiast zgadywać.

Najważniejszym czynnikiem jest odległość. Miedziany Ethernet jest ograniczony do około 100 metrów na odcinku. Powyżej tej wartości sygnał nadmiernie słabnie. Światłowód z łatwością pokonuje setki metrów i wiele kilometrów. Dlatego każde łącze dłuższe niż 100 metrów — między budynkami, na terenie kampusu lub do innego miasta — zdecydowanie przemawia za światłowodem, podczas gdy krótkie odcinki mogą wykorzystywać miedź.

Jeśli chodzi o szybkość, miedź obsługuje typowe wartości do 10 Gb/s na krótkich odcinkach Cat6a, co wystarcza w przypadku większości komputerów stacjonarnych. Światłowód skaluje się do znacznie wyższych wartości — 40, 100 Gb/s i więcej — dlatego jest wybierany do sieci szkieletowych i rdzeni centrów danych przesyłających ogromne ilości danych. Jeśli łącze musi zapewniać bardzo dużą łączną przepustowość obecnie lub w przyszłości, światłowód oferuje większy zapas możliwości niż miedź.

Fizyczne środowisko może wymuszać użycie światłowodu. W miejscach o silnych zakłóceniach elektromagnetycznych — na halach fabrycznych, w pobliżu silników lub linii energetycznych — sygnały miedziane ulegają zniekształceniu, natomiast światłowód jest na nie odporny, ponieważ przesyła światło. Światłowód eliminuje także zagrożenia elektryczne między budynkami, gdzie miedź mogłaby przewodzić niszczące przepięcia wywołane piorunami lub różnicami potencjałów uziemienia. Hałaśliwe elektrycznie lub niebezpieczne środowiska przemawiają za światłowodem.

Światłowód zapewnia przewagę pod względem bezpieczeństwa. Kable miedziane emitują słaby sygnał elektromagnetyczny, który zdeterminowany napastnik może potencjalnie wykryć, a ich podsłuchiwanie jest łatwiejsze. Światłowód nie emituje takiego sygnału i znacznie trudniej go podsłuchać bez zakłócenia działania łącza. W przypadku łączy wrażliwych lub wymagających wysokiego poziomu bezpieczeństwa odporność światłowodu na podsłuch jest dodatkowym powodem, aby wybrać go zamiast miedzi.

Koszt często przemawia za miedzią w warstwie dostępowej. Kabel miedziany, złącza RJ45 i miedziane porty przełączników są tanie, a ich zakańczanie jest łatwe przy użyciu podstawowych narzędzi. Transceivery światłowodowe oraz umiejętności potrzebne do spawania lub zakańczania światłowodu zwiększają wydatki. Dlatego w przypadku wielu krótkich łączy do komputerów i drukarek miedź jest ekonomiczna, natomiast koszt światłowodu uzasadnia się przy łączach długich, szybkich lub krytycznych.

Miedź jest bardziej wyrozumiała podczas instalacji: łatwo się zgina, można ją zakończyć prostą zaciskarką i lepiej znosi nieostrożne obchodzenie się. Światłowód jest wykonany z kruchego szkła, które może pęknąć przy zbyt ciasnym zgięciu; wymaga czystych złączy, a często także specjalistycznych narzędzi i przeszkolenia do spawania. Gdy liczy się szybka, elastyczna instalacja niewymagająca wysokich umiejętności, wygrywa miedź; gdy wydajność uzasadnia dodatkowy wysiłek, warto użyć światłowodu.

W przypadku każdego łącza należy odpowiedzieć na następujące pytania:

• Ponad 100 m? Należy wybrać światłowód.
• Potrzebne 25/40/100 Gb/s? Warto skłaniać się ku światłowodowi.
• Silne zakłócenia elektromagnetyczne lub połączenie między budynkami? Należy wybrać światłowód.
• Krótkie i tanie łącze do komputera? Miedź będzie odpowiednia.
• Wymagany wysoki poziom bezpieczeństwa? Preferowany jest światłowód.

Większość sieci korzysta z obu rozwiązań. Typowy projekt wykorzystuje światłowód w sieci szkieletowej — do łączenia przełączników, pięter i budynków — oraz miedź w warstwie dostępowej, między przełącznikami a poszczególnymi komputerami stacjonarnymi. Łączy to szybkość i zasięg światłowodu tam, gdzie koncentruje się ruch, z niskim kosztem miedzi przy wielu punktach końcowych. Należy spodziewać się, że schematy egzaminacyjne będą przedstawiać właśnie taki układ: światłowodowy rdzeń i miedzianą warstwę brzegową.

Miedź i światłowód nie są jedynymi możliwościami — sieć bezprzewodowa jest trzecim medium, które wykorzystuje fale radiowe i całkowicie eliminuje kable. Jest idealna w przypadku mobilności oraz miejsc, w których trudno ułożyć okablowanie, ale na ogół jest wolniejsza, mniej bezpieczna i bardziej podatna na zakłócenia niż łącza przewodowe. W sieciach szkieletowych i przy stałych połączeniach o dużej szybkości nadal wygrywa okablowanie; sieć bezprzewodowa uzupełnia je na brzegu sieci, obsługując laptopy i telefony.

W zadaniach egzaminacyjnych opisuje się sytuację — odległość, wymagania dotyczące szybkości, środowisko i budżet — a następnie pyta o najlepsze medium. Należy wyszukać decydującą wskazówkę: duża odległość lub zakłócenia elektromagnetyczne zwykle oznaczają światłowód, a krótkie i tanie łącze do komputera — miedź. Umiejętność wyjaśnienia dlaczego, a nie tylko wskazania odpowiedzi, pokazuje zrozumienie oczekiwane na egzaminie i przez rzeczywistych pracodawców.

Sprawdź swoje umiejętności wyboru medium transmisyjnego.

Poznali Państwo zasady wyboru między miedzią a światłowodem. Miedź jest ograniczona do około 100 m, tania, łatwa w instalacji i odpowiednia do krótkich łączy z komputerami stacjonarnymi. Światłowód pokonuje setki metrów i kilometry, obsługuje bardzo duże szybkości, jest odporny na zakłócenia elektromagnetyczne i zapewnia większe bezpieczeństwo — ale kosztuje więcej i jest kruchy. Zwykle decydującym czynnikiem jest odległość, natomiast zakłócenia elektromagnetyczne, bezpieczeństwo i przepustowość przemawiają za światłowodem. Większość rzeczywistych sieci korzysta z rozwiązania hybrydowego: światłowodowej sieci szkieletowej i miedzianej warstwy dostępowej.