Категории кабелей витой пары

Несмотря на все разговоры об оптоволокне и Wi-Fi, медный кабель на витой паре по-прежнему передаёт большую часть трафика локальных сетей. Он недорогой, гибкий и простой в установке. Витая пара состоит из пар медных проводов, скрученных внутри оболочки. Разные категории (часто сокращаемые до «Cat») поддерживают разные скорости и расстояния. Знание категорий позволяет выбрать подходящий кабель для конкретной задачи — это один из ключевых навыков, проверяемых на экзамене Network+.

Скручивание — не украшение, а способ борьбы с помехами. Когда два провода передают сигнал и скручены вместе, внешние электрические помехи воздействуют на оба провода почти одинаково и взаимно компенсируются. Это называется подавлением EMI (электромагнитных помех) и уменьшением перекрёстных помех (утечки сигнала между парами). Более плотное и равномерное скручивание позволяет передавать данные на более высокой скорости, поэтому кабели более высоких категорий работают лучше.

Витая пара бывает двух основных типов. UTP (неэкранированная витая пара) полагается только на скручивание для защиты от помех; она недорогая и распространённая. STP (экранированная витая пара) дополнительно использует металлическую фольгу или оплётку вокруг проводов для блокировки помех в условиях сильных электрических помех. STP стоит дороже и сложнее в установке, но полезна рядом с механизмами или в промышленных помещениях.

Cat5e (улучшенная категория 5) поддерживает скорость до 1 Gbps (гигабит в секунду) на расстоянии до 100 метров. По сравнению с более старой Cat5 в ней уменьшены перекрёстные помехи. Cat5e по-прежнему широко используется и подходит для обычных домашних и офисных гигабитных сетей. Если в здании уже проложена Cat5e, она обычно может обеспечивать работу современного гигабитного Ethernet без перепрокладки кабелей.

Cat6 поддерживает 1 Gbps на полном расстоянии 100 метров и может обеспечивать 10 Gbps на более коротких участках длиной около 55 метров. В ней используются более плотные скрутки, а внутри часто устанавливается пластиковый разделитель, чтобы пары не соприкасались и перекрёстные помехи уменьшались. Cat6 часто выбирают для новых установок, где нужен запас пропускной способности выше обычной гигабитной скорости.

Cat6a (расширенная категория 6) поддерживает 10 Gbps на полном расстоянии 100 метров. Она ещё лучше защищена от так называемых внешних перекрёстных помех (помех между соседними кабелями). Cat6a толще и жёстче Cat6, поэтому её сложнее прокладывать, но именно её обычно выбирают для 10-гигабитных подключений настольных компьютеров и точек доступа.

Вот краткое сравнение, которое нужно запомнить:

• Cat5e — 1 Gbps, 100 м.
• Cat6 — 1 Gbps на 100 м, 10 Gbps на расстоянии до ~55 м.
• Cat6a — 10 Gbps на полном расстоянии 100 м.

Кабели более высоких категорий стоят дороже и жёстче, но обеспечивают большую скорость и лучшую устойчивость к помехам. Кабели более высокой категории обратно совместимы с оборудованием, работающим на меньшей скорости.

Важное ограничение для всех этих категорий — максимальная длина 100 метров для одного сегмента Ethernet-кабеля. На расстоянии свыше примерно 100 метров сигнал слишком сильно ослабевает для надёжной связи. На практике обычно допускается 90 метров цельного кабеля в стене и до 10 метров коммутационных шнуров. Если превысить это расстояние, для дальнейшего расширения потребуется коммутатор, повторитель или оптоволокно.

Кабель на витой паре также бывает с одножильными или многожильными проводниками. В одножильном кабеле для каждого проводника используется один толстый провод; он лучше всего подходит для длинных стационарных участков внутри стен, поскольку передаёт сигнал дальше с меньшими потерями. В многожильном кабеле каждый проводник состоит из множества тонких проволок, благодаря чему такой кабель гибкий и долговечный, что важно для часто перемещаемых и сгибаемых коммутационных шнуров.

Место прокладки кабеля важно с точки зрения пожарной безопасности. Кабель с рейтингом plenum имеет огнестойкую оболочку с низким дымовыделением и требуется в пространствах для циркуляции воздуха, например в зазоре над подвесным потолком. Кабель с рейтингом riser предназначен для вертикальной прокладки между этажами. Использование кабеля с неправильным рейтингом может нарушать строительные нормы. На экзамене могут спросить, какой рейтинг нужен для воздушного пленума, — ответ: plenum.

Кабели более высоких категорий обратно совместимы: они работают со старым оборудованием на согласованной более низкой скорости, поэтому установка более качественного кабеля сейчас создаёт запас на будущее. При выборе категории сопоставьте скорость, расстояние и бюджет со стоимостью перепрокладки кабелей:

• Cat5e — базовая гигабитная сеть при ограниченном бюджете.
• Cat6 — сбалансированный выбор для новых установок с запасом возможностей.
• Cat6a — 10-гигабитные подключения настольных компьютеров или загруженных точек доступа.

Поскольку прокладка кабеля обходится дорого, большинство специалистов устанавливают кабель классом выше сегодняшнего минимума.

Проверьте свои знания о категориях кабелей.

Вы узнали, что медный кабель на витой паре преобладает в локальных сетях, а скручивание проводов подавляет помехи и уменьшает перекрёстные помехи. UTP неэкранирована и широко используется; STP добавляет экранирование для помещений с сильными помехами. Основные категории: Cat5e (1 Gbps), Cat6 (1 Gbps на 100 м, 10 Gbps на коротких участках) и Cat6a (10 Gbps на 100 м). Запомните ограничение длины участка в 100 метров, различие между одножильным и многожильным кабелем, а также пожарные рейтинги plenum и riser. Далее Вы подключите эти кабели к разъёмам RJ45.