Maksymalna długość kabla Ethernet: zasada 100 m

Miedziane łącze Ethernet działa na 100 m (328 ft). To liczba z TIA-568 i z każdego standardu IEEE 802.3 dla skrętki od 10BASE-T do 10GBASE-T, i jest to limit kanału, nie kabla: do 90 m (295 ft) łącza stałego w ścianie plus do 10 m (33 ft) kabli krosowych i sprzętowych na obu końcach. Mieszcząc się w tym, łącze pracuje z zadeklarowaną prędkością. Przekraczając to, łącze nie zwalnia grzecznie - spada, retrenuje lub zawodzi całkowicie.

Skąd bierze się liczba 100 m

Limit wynika ze strat sygnału i czasów, a nie z wymyślonej dla wygody reguły. Miedziana skrętka tłumi sygnał w miarę przesyłu, a im wyższa częstotliwość, tym szybsza strata. Na 100 m odbierany sygnał jest wciąż wystarczająco silny i wciąż dociera w oknie czasowym dozwolonym przez standard. Poza tym straty wtrąceniowe zjadają margines i budżet łącza się kończy.

Te same 100 m dotyczą każdej prędkości od 10 Mbps do 10 Gbps na odpowiedniej kategorii kabla. Wraz z prędkością zmienia się jakość kabla potrzebna do utrzymania tego dystansu, nie sam dystans. Wybór kategorii omówiono w Kategorie kabli Ethernet wyjaśnione.

Jak dzieli się 100 m: 90 m kabla w ścianie, 10 m kabli

W praktyce 10 m kabli dzieli się między stanowisko pracy a panel krosowy, więc kabel 5 m na każdym końcu jest już na limicie. Długi gotowy kabel krosowy prowadzony od biurka do odległego switcha nie jest kablem krosowym w rozumieniu standardu - jest częścią kanału i liczy się do 100 m.

Co się dzieje powyżej 100 m

Nic dobrego i nic przewidywalnego. Łącze powyżej limitu może wynegocjować niższą prędkość, może połączyć się i spaść pod obciążeniem, albo wcale się nie połączyć. Objawy wyglądające jak zły kabel - przerywane połączenia, wolne transfery, migające porty - często oznaczają po prostu zbyt długi przebieg.

Tester ciągłości przepuści zbyt długi kabel, bo przewody są nienaruszone. Tylko tester certyfikujący, mierzący straty wtrąceniowe, NEXT i straty odbiciowe, pokaże, że łącze nie spełnia limitów kategorii. TDR pokazuje odległość do usterki, co potwierdza zbyt długi przebieg.

Sposoby na przekroczenie 100 m

Switch pośrodku

Standardowa odpowiedź: umieść switch lub repeater w połowie drogi i potraktuj przebieg jako dwa łącza. Każdy segment dostaje własny budżet 100 m. Switch regeneruje sygnał, więc całkowita ścieżka może być znacznie dłuższa niż 100 m. Kosztuje to gniazdko zasilania i urządzenie pośrodku, co często jest czynnikiem decydującym.

Światłowód

Światłowód nie przewodzi prądu, jest odporny na zakłócenia elektryczne i różnice potencjałów ziemi między budynkami, i działa znacznie dalej niż miedź. Singlemode przy 10GBASE-LR sięga 10 km (około 6 mil); 10GBASE-ER sięga 40 km. Multimode jest krótszy, ale wciąż znacznie dalej niż miedź: 10GBASE-SR sięga 300 m (984 ft) na OM3 i 400 m (1312 ft) na OM4. Gdy przebieg jest długi, przechodzi między budynkami lub leży blisko silnych zakłóceń elektrycznych, światłowód jest właściwą odpowiedzią. Kompromisy opisano w Światłowód vs miedź w Ethernet: kiedy światłowód ma sens.

Extendery PoE

Extender PoE pobiera zasilanie i dane z łącza nadrzędnego i przekazuje oba do dalszego segmentu, więc jeden port switcha może zasilać urządzenie poza 100 m. Każdy extender dodaje segment, a każdy segment zachowuje limit 100 m. Extendery są powszechne dla kamer i punktów dostępowych na drugim końcu obiektu. Budżety mocy mają tu znaczenie: extender zużywa część mocy dostarczanej przez port, więc urządzenie na końcu widzi mniej. Poziomy mocy PoE i negocjację omówiono w Power over Ethernet: PoE, PoE+ i PoE++ wyjaśnione.

Kategoria i prędkość zmieniają dystans, nie regułę

Kanał 100 m to główna liczba, ale niektóre prędkości działają krócej na niektórych kategoriach:

Więc przebieg Cat6 przy 10 Gbps to nie łącze 100 m - to łącze 55 m, i mniej tam, gdzie wiele kabli biegnie razem i narasta przesłuch obcy. Cat6a utrzymuje 10 Gbps na pełnych 100 m. Cat8 to kabel do centrów danych dla łączy switch-serwer, a nie ogólny przebieg poziomy.

Przewody, zakończenia i rzeczy, które po cichu skracają przebieg

Dystans to tylko połowa historii. Łącze mierzące 100 m, ale źle zbudowane, zawiedzie te same testy co zbyt długie.

• Miedź, nie CCA. Miedź pokryta aluminium nie spełnia standardów kategorii TIA: wyższy opór, krucha przy zginaniu, więcej ciepła pod PoE. Kabel kategorii to miedź jednodrutowa lub wielodrutowa.
• Jednodrutowa w ścianie, wielodrutowa w kablach. Miedź jednodrutowa idzie do gniazd i paneli; wielodrutowa przyjmuje zginanie.
• Rozkręcenie pary na zakończeniu: nie więcej niż 13 mm (0.5 in) dla Cat5e i wyższych. Więcej i przesłuch rośnie.
• Promień gięcia: co najmniej 4 razy zewnętrzna średnica kabla dla instalowanej skrętki 4-parowej UTP. Załamany kabel to uszkodzony kabel.
• Naprężenie przy przeciąganiu: maksymalnie 25 lbf (110 N) dla kabla 4-parowego. Szarpanie przebiegu przez rurę rozciąga pary.
• Odstęp od sieci zasilającej: NEC wymaga co najmniej 50 mm (2 in) między kablem telekomunikacyjnym a przewodami zasilającymi, chyba że oddziela je bariera, oraz krzyżowania kabli zasilających pod kątem prostym. Wszelkie prace przy sieci zasilającej to zadanie dla licencjonowanego elektryka.
• Ekranowanie musi być ciągłe. System ekranowany wymaga ekranowanych gniazd, wtyków i paneli krosowych, uziemionych przez sprzęt. Ekran przerwany lub nieuziemiony nie daje korzyści i może zbierać zakłócenia.

Co idzie nie tak

Długi kabel krosowy użyty jako przebieg. Gotowy kabel rozciągnięty od biurka do switcha jest częścią kanału i szybko zjada budżet 10 m kabli. Użyj porządnego łącza stałego i krótkich kabli.

Zakładanie, że kabel jest dobry, bo się łączy. Łącze wstające na 100 Mbps na porcie Gigabit coś ci mówi. Sprawdź długość przebiegu i zakończenia, zanim wymienisz sprzęt.

Mieszanie T568A i T568B w jednym budynku. Oba schematy działają identycznie, a A i B różnią się tylko zamianą par pomarańczowej i zielonej. Ale używaj jednego schematu na obu końcach każdego kabla. Kabel zarobiony jako A na jednym końcu i B na drugim to kabel krosowany, a choć Auto-MDI-X na portach Gigabit i szybszych zwykle sobie radzi, to usterka czekająca, by zdezorientować następną osobę.

Oczekiwanie, że kable krosowe Cat7 zachowają się jak Cat7. Cat7 to kabel ISO/IEC Class F z kategorią do 600 MHz z każdą parą ekranowaną osobno, ale nie jest kategorią TIA. Jego własne złącza to GG45 i TERA; kabel “Cat7” z wtykami RJ45 nie jest standardowym kanałem Cat7 i działa tylko tak, jak pozwala połączenie RJ45.

Zapominanie, że PoE zachowuje limit 100 m. Dodanie zasilania nie wydłuża zasięgu. Wyższa moc także grzeje kable w wiązkach, dlatego miedziane Cat6 i Cat6a 23 AWG działają chłodniej niż cieńszy kabel, i dlatego CCA nigdy nie powinno przewodzić PoE.

Zakopywanie kabla wewnętrznego na zewnątrz. Kabel zewnętrzny potrzebuje płaszcza odpornego na UV; kabel do bezpośredniego zakopania jest żelowany lub zalewany, by trzymać wodę z dala. Kabel wewnętrzny nie ma żadnej z tych cech.

Wybór dla przebiegu blisko limitu

Jeśli zmierzony przebieg jest wygodnie poniżej 100 m, a prędkość to 1 Gbps lub 2.5 Gbps, Cat5e wystarczy. Dla 10 Gbps na pełnych 100 m użyj Cat6a. Dla 10 Gbps na Cat6 trzymaj przebieg do 55 m (180 ft) lub mniej, i oczekuj mniej tam, gdzie kable są w wiązkach. Dla czegokolwiek dłuższego niż 100 m nie szukaj specjalnego kabla miedzianego - takiego nie ma. Wstaw switch pośrodku, poprowadź światłowód lub użyj extendera PoE, i traktuj każdy segment jako własne łącze 100 m.