Ethernet-kaapelin enimmäispituus: 100 metrin sääntö

Kupari-Ethernet-linkki kulkee 100 m (328 ft). Se on luku, joka on TIA-568:ssa ja jokaisessa IEEE 802.3 -kierretty parikaapeli -standardissa 10BASE-T:stä 10GBASE-T:hen, ja se on kanavan raja, ei kaapelin raja: enintään 90 m (295 ft) kiinteää linkkiä seinässä plus enintään 10 m (33 ft) liitäntä- ja laitekaapeleita molemmissa päissä. Pysy sen sisällä, niin linkki toimii nimellisnopeudellaan. Ylitä se, niin linkki ei hidastu kohteliaasti – se pudottaa, neuvottelee uudelleen tai epäonnistuu kokonaan.

Mistä 100 m:n luku tulee

Rajan asettavat signaalin vaimeneminen ja ajoitus, ei mukavuussyistä keksitty sääntö. Kierretty parikaapeli vaimen­taa signaalia edetessään, ja mitä korkeampi taajuus, sitä nopeampi vaimeneminen. 100 metrissä vastaanotettu signaali on edelleen riittävän voimakas ja saapuu edelleen standardin salliman ajoitusikkunan sisällä. Sen jälkeen insertion loss syö marginaalin ja linkkibudjetti loppuu.

Sama 100 m pätee jokaiseen nopeuteen 10 Mbps:stä 10 Gbps:ään vastaavalla kaapelikategorialla. Nopeuden mukana muuttuu kaapelin laatu, joka tarvitaan säilyttämään tuo etäisyys, ei itse etäisyys. Kategorian valintaa käsitellään artikkelissa Ethernet-kaapelikategoriat selitettynä.

Miten 100 m jakautuu: 90 m seinäkaapelia, 10 m liitäntäkaapeleita

Käytännössä 10 m kaapelia jaetaan työalueen ja patch-paneelin kesken, joten 5 m kaapeli kummassakin päässä on jo rajalla. Pitkä valmis liitäntäkaapeli, joka vedetään pöydältä kaukaiseen kytkimeen, ei ole standardin tarkoittama liitäntäkaapeli – se on osa kanavaa ja lasketaan 100 m:n rajaan.

Mitä tapahtuu yli 100 m:n

Ei mitään hyvää eikä mitään ennustettavaa. Yli rajan menevä linkki voi neuvotella alemman nopeuden, yhdistyä ja sitten pudota kuormituksessa tai olla yhdistymättä lainkaan. Oireet, jotka näyttävät huonolta kaapelilta – satunnaiset katkokset, hitaat siirrot, porttien heilunta – ovat usein yksinkertaisesti liian pitkä veto.

Jatkuvuustesteri läpäisee ylipitkän kaapelin, koska johtimet ovat ehjiä. Vain sertifiointitesteri, joka mittaa insertion lossin, NEXTin ja return lossin, näyttää linkin epäonnistuvan kategorian rajoissa. TDR näyttää etäisyyden vikaan, millä ylipitkä veto vahvistetaan.

Miten 100 m:n yli päästään

Kytkin välissä

Standardivastaus: aseta kytkin tai toistin johonkin kohtaan vetoa ja käsittele vetoa kahtena linkkinä. Jokainen segmentti saa oman 100 m:n budjetin. Kytkin regeneroi signaalin, joten kokonaisreitti voi olla paljon pidempi kuin 100 m. Tämä maksaa pistorasian ja laitteen välissä, mikä on usein ratkaiseva tekijä.

Kuitu

Kuitu ei kuljeta sähköä, on immuuni sähköiselle häiriölle ja rakennusten välisille maapotentiaalieroille, ja kulkee paljon kuparia pidemmälle. Yksimuotokuitu 10GBASE-LR:llä yltää 10 km:iin (noin 6 mailia); 10GBASE-ER yltää 40 km:iin. Monimuotokuitu on lyhyempi mutta silti paljon kuparia pidempi: 10GBASE-SR yltää 300 m:iin (984 ft) OM3:lla ja 400 m:iin (1312 ft) OM4:lla. Kun veto on pitkä, ylittää rakennusten välisen rajan tai sijaitsee voimakkaan sähköisen kohinan lähellä, kuitu on oikea vastaus. Kompromissit on esitetty artikkelissa Kuitu vs kupari-Ethernet: milloin kuitu on järkevä.

PoE-jatkimet

PoE-jatkin ottaa virran ja datan ylävirran linkistä ja välittää molemmat eteenpäin seuraavalle segmentille, joten yksi kytkinportti voi syöttää laitetta yli 100 m:n päässä. Jokainen jatkin lisää segmentin, ja jokainen segmentti säilyttää 100 m:n rajan. Jatkimet ovat yleisiä kameroille ja tukiasemille kohteen kaukaisessa päässä. Tehon budjetit ovat tässä tärkeitä: jatkin kuluttaa osan portin syöttämästä tehosta, joten päässä oleva laite näkee vähemmän. PoE-tehotasot ja neuvottelu on käsitelty artikkelissa Power over Ethernet: PoE, PoE+ ja PoE++ selitettynä.

Kategoria ja nopeus muuttavat etäisyyttä, eivät sääntöä

100 m:n kanava on pääotsikko, mutta jotkin nopeudet kulkevat lyhyemmän matkan joillakin kategorioilla:

Joten Cat6-veto 10 Gbps:llä ei ole 100 m:n linkki – se on 55 m:n linkki, ja vähemmän, kun monet kaapelit kulkevat yhdessä ja alien crosstalk kasvaa. Cat6a säilyttää 10 Gbps:n täyteen 100 m:iin. Cat8 on datakeskuskaapeli kytkin-palvelin-linkkeihin, ei yleinen vaakaveto.

Johtimet, liitokset ja asiat, jotka hiljaa lyhentävät vetoa

Etäisyys on vain puolet tarinaa. Linkki, joka mittaa 100 m mutta on huonosti rakennettu, epäonnistuu samoissa testeissä kuin ylipitkä.

• Kuparia, ei CCA:ta. Kuparipäällysteinen alumiini ei täytä TIA-kategoriastandardeja: korkeampi resistanssi, hauras taivutettaessa, enemmän lämpöä PoE:ssa. Kategoriakaapeli on yksisäikeistä tai monisäikeistä kuparia.
• Yksisäikeinen seinään, monisäikeinen kaapeleihin. Yksisäikeinen kupari menee rasioihin ja paneeleihin; monisäikeinen kupari kestää taivutusta.
• Parin kiertämättömyys liitoksessa: enintään 13 mm (0.5 in) Cat5e:lle ja sitä paremmille. Enemmän kuin se, ja ylikuuluminen kasvaa.
• Taivutussäde: vähintään 4 kertaa kaapelin ulkohalkaisija asennetulle 4-pariselle UTP:lle. Taitettu kaapeli on vaurioitunut kaapeli.
• Vetojännitys: enintään 25 lbf (110 N) 4-pariselle kaapelille. Nyhtäminen putken läpi venyttää pareja.
• Erotus sähköverkosta: NEC vaatii vähintään 50 mm (2 in) tietoliikennekaapelin ja sähköverkon johtimien väliin, ellei eristettä erota niitä, ja sähkökaapeleiden ylittämistä suorassa kulmassa. Kaikki sähkötyöt ovat lisensoidun sähköasentajan tehtävä.
• Suojauksen on oltava jatkuva. Suojattu järjestelmä tarvitsee suojatut rasiat, pistokkeet ja patch-paneelit, maadoitettuna laitteen kautta. Katkennut tai maadoittamaton suojaus ei anna hyötyä ja voi kerätä kohinaa.

Mikä menee pieleen

Pitkä liitäntäkaapeli vetona. Valmis kaapeli, joka on venytetty pöydältä kytkimeen, on osa kanavaa, ja se syö 10 m:n kaapelibudjetin nopeasti. Käytä kunnollista kiinteää linkkiä ja lyhyitä kaapeleita.

Oletus, että kaapeli on kunnossa, koska se yhdistyy. Linkki, joka nousee 100 Mbps:ään Gigabit-portissa, kertoo jotain. Tarkista vedon pituus ja liitokset ennen laitteiston vaihtamista.

T568A:n ja T568B:n sekoittaminen yhdessä rakennuksessa. Molemmat järjestelmät toimivat identtisesti, ja A ja B eroavat vain oranssien ja vihreiden parien vaihdossa. Käytä kuitenkin yhtä järjestelmää jokaisen kaapelin molemmissa päissä. Kaapeli, joka on kytketty A:lla toisessa päässä ja B:llä toisessa, on crossover-kaapeli, ja vaikka Auto-MDI-X Gigabit- ja nopeammissa porteissa yleensä selviytyy, se on vika, joka odottaa seuraavan hämmentämistä.

Odotus, että Cat7-liitäntäkaapelit käyttäytyvät kuin Cat7. Cat7 on ISO/IEC Class F -kaapeli, joka on mitoitettu 600 MHz:iin ja jokainen pari on erikseen suojattu, mutta se ei ole TIA-kategoria. Sen omat liittimet ovat GG45 ja TERA; “Cat7”-kaapeli RJ45-pistokkeilla ei ole standardi Cat7 -kanava ja toimii vain niin hyvin kuin RJ45-liitos sallii.

Unohtaminen, että PoE säilyttää 100 m:n rajan. Virran lisääminen ei pidennä kantamaa. Korkeampi teho myös lämmittää niputettua kaapelia, minkä vuoksi 23 AWG Cat6 ja Cat6a -kupari kulkee viileämpänä kuin ohuempi kaapeli, ja minkä vuoksi CCA:n ei pitäisi koskaan kuljettaa PoE:ta.

Sisäkaapelin hautaaminen ulos. Ulkokaapeli tarvitsee UV-kestävän vaippansa; suoraan maahan asennettava kaapeli on geelitäytetty tai tulvattu veden pitämiseksi poissa. Sisäkaapelia ei ole mitoitettu kumpaankaan.

Valinta vedolle, joka on lähellä rajaa

Jos mitattu veto on selvästi alle 100 m ja nopeus on 1 Gbps tai 2.5 Gbps, Cat5e riittää. 10 Gbps:lle täyteen 100 m:iin käytä Cat6a:ta. 10 Gbps:lle Cat6:lla pidä veto 55 m:ssä (180 ft) tai vähemmän, ja odota vähemmän, kun kaapelit on niputettu. Mitä pidemmälle kuin 100 m, älä etsi erityistä kuparikaapelia – sellaista ei ole. Laita kytkin väliin, vedä kuitu tai käytä PoE-jatkinta, ja käsittele jokaista segmenttiä omana 100 m:n linkkinään.