Comprimento Máximo do Cabo Ethernet: A Regra dos 100 m

Um link Ethernet de cobre percorre 100 m (328 ft). Esse é o número na TIA-568 e em todo padrão IEEE 802.3 de par trançado, de 10BASE-T a 10GBASE-T, e é um limite de canal, não um limite de cabo: até 90 m (295 ft) de link permanente na parede mais até 10 m (33 ft) de patch cords e cabos de equipamento nas duas pontas. Fique dentro disso e o link funciona na velocidade nominal. Passe disso e o link não desacelera educadamente - ele cai, retreina ou falha de vez.

De onde vem o número de 100 m

O limite é definido pela perda de sinal e pelo timing, não por uma regra inventada por conveniência. O cobre de par trançado atenua o sinal conforme ele viaja, e quanto maior a frequência, mais rápida a perda. A 100 m o sinal recebido ainda é forte o suficiente e ainda chega dentro da janela de timing que o padrão permite. Além disso, a perda de inserção consome a margem e o orçamento do link se esgota.

Os mesmos 100 m se aplicam a todas as velocidades de 10 Mbps a 10 Gbps na categoria de cabo correspondente. O que muda com a velocidade é a qualidade do cabo necessária para manter essa distância, não a distância em si. A escolha da categoria é abordada em Categorias de cabo Ethernet explicadas.

Como os 100 m se dividem: 90 m de cabo na parede, 10 m de cabos

Na prática, os 10 m de cabo são compartilhados entre a área de trabalho e o patch panel, então um cabo de 5 m em cada ponta já está no limite. Um patch cord longo pré-montado que vai de uma mesa até um switch distante não é um patch cord no sentido do padrão - é parte do canal, e conta contra os 100 m.

O que acontece além de 100 m

Nada de bom, e nada previsível. Um link acima do limite pode negociar a uma velocidade menor, pode conectar e depois cair sob carga, ou pode não estabelecer link de forma alguma. Sintomas que parecem um cabo ruim - quedas intermitentes, transferências lentas, portas oscilando - muitas vezes são uma instalação simplesmente longa demais.

Um testador de continuidade vai aprovar um cabo com comprimento excessivo, porque os fios estão intactos. Apenas um testador de certificação que mede perda de inserção, NEXT e perda de retorno mostra o link falhando nos limites da categoria. Um TDR mostra a distância até uma falha, que é como uma instalação com comprimento excessivo é confirmada.

As formas de ir além de 100 m

Um switch no meio

A resposta padrão: coloque um switch ou repetidor no meio do caminho e trate a instalação como dois links. Cada segmento recebe seu próprio orçamento de 100 m. O switch regenera o sinal, então o caminho total pode ser muito mais longo que 100 m. Isso custa uma tomada elétrica e um dispositivo no meio, o que muitas vezes é o fator decisivo.

Fibra

A fibra não conduz eletricidade, é imune a interferência elétrica e a diferenças de potencial de terra entre prédios, e percorre distâncias muito além do cobre. Monomodo em 10GBASE-LR alcança 10 km (cerca de 6 milhas); 10GBASE-ER alcança 40 km. Multimodo é mais curta, mas ainda muito além do cobre: 10GBASE-SR alcança 300 m (984 ft) em OM3 e 400 m (1312 ft) em OM4. Quando uma instalação é longa, cruza entre prédios ou fica perto de ruído elétrico intenso, a fibra é a resposta certa. Os trade-offs estão em Fibra vs cobre Ethernet: quando a fibra faz sentido.

Extensores PoE

Um extensor PoE recebe energia e dados do link a montante e passa ambos para um segmento seguinte, então uma única porta de switch pode alimentar um dispositivo além de 100 m. Cada extensor adiciona um segmento, e cada segmento mantém o limite de 100 m. Extensores são comuns para câmeras e access points na ponta distante de um site. Os orçamentos de energia importam aqui: o extensor consome parte da energia que a porta fornece, então o dispositivo na ponta recebe menos. Os níveis de energia PoE e a negociação são abordados em Power over Ethernet: PoE, PoE+ e PoE++ explicados.

Categoria e velocidade mudam a distância, não a regra

O canal de 100 m é o número principal, mas algumas velocidades percorrem distâncias menores em algumas categorias:

Então uma instalação Cat6 a 10 Gbps não é um link de 100 m - é um link de 55 m, e menos onde muitos cabos correm juntos e a diafonia alienígena se acumula. Cat6a mantém 10 Gbps nos 100 m completos. Cat8 é um cabo de data center para links switch-servidor, não uma instalação horizontal geral.

Condutores, terminações e as coisas que encurtam silenciosamente uma instalação

A distância é apenas metade da história. Um link que mede 100 m mas foi construído mal vai falhar nos mesmos testes que um com comprimento excessivo.

• Cobre, não CCA. Alumínio com revestimento de cobre não atende aos padrões de categoria da TIA: resistência mais alta, quebradiço quando flexionado, mais calor sob PoE. Cabo de categoria é cobre sólido ou trançado.
• Sólido na parede, trançado nos cabos. Cobre sólido vai para jacks e painéis; cobre trançado absorve a flexão.
• Destrançamento do par em uma terminação: no máximo 13 mm (0,5 in) para Cat5e e superiores. Mais que isso e a diafonia aumenta.
• Raio de curvatura: pelo menos 4 vezes o diâmetro externo do cabo para UTP de 4 pares instalado. Um cabo dobrado é um cabo danificado.
• Tensão de tração: 25 lbf (110 N) no máximo para cabo de 4 pares. Puxar uma instalação por um conduíte estica os pares.
• Separação da rede elétrica: a NEC pede pelo menos 50 mm (2 in) entre cabo de comunicação e condutores de energia elétrica, a menos que uma barreira os separe, e cruzamento de cabos de energia em ângulo reto. Qualquer trabalho na rede elétrica é tarefa para um eletricista licenciado.
• A blindagem deve ser contínua. Um sistema blindado precisa de jacks, plugs e patch panels blindados, aterrados através do equipamento. Uma blindagem quebrada ou não aterrada não traz benefício e pode captar ruído.

O que dá errado

Um patch cord longo usado como instalação. Um cabo pré-montado esticado de uma mesa até um switch é parte do canal, e consome rapidamente o orçamento de 10 m de cabo. Use um link permanente adequado e cabos curtos.

Presumir que um cabo está bom porque estabelece link. Um link que sobe a 100 Mbps em uma porta Gigabit está dizendo algo. Verifique o comprimento da instalação e as terminações antes de substituir hardware.

Misturar T568A e T568B em um mesmo prédio. Ambos os esquemas funcionam de forma idêntica, e A e B diferem apenas na troca dos pares laranja e verde. Mas use um único esquema nas duas pontas de cada cabo. Um cabo montado em A em uma ponta e B na outra é um cabo crossover, e embora o Auto-MDI-X em portas Gigabit e mais rápidas geralmente lide com isso, é uma falha esperando para confundir a próxima pessoa.

Esperar que patch cords Cat7 se comportem como Cat7. Cat7 é um cabo ISO/IEC Classe F classificado para 600 MHz com cada par blindado individualmente, mas não é uma categoria TIA. Seus próprios conectores são GG45 e TERA; um cabo “Cat7” com plugs RJ45 não é um canal Cat7 padrão e tem desempenho apenas conforme a conexão RJ45 permite.

Esquecer que o PoE mantém o limite de 100 m. Adicionar energia não estende o alcance. Potência mais alta também aquece cabos agrupados, por isso cabos de cobre Cat6 e Cat6a de 23 AWG esquentam menos que cabos mais finos, e por isso CCA nunca deve conduzir PoE.

Enterrar cabo interno em área externa. Cabo externo precisa de capa resistente a UV; cabo para enterramento direto é preenchido com gel ou inundado para manter a água fora. Cabo interno não é classificado para nenhum dos dois.

Escolhendo para uma instalação próxima do limite

Se a instalação medida está confortavelmente abaixo de 100 m e a velocidade é 1 Gbps ou 2.5 Gbps, Cat5e é suficiente. Para 10 Gbps nos 100 m completos, use Cat6a. Para 10 Gbps em Cat6, mantenha a instalação em 55 m (180 ft) ou menos, e espere menos onde os cabos estão agrupados. Para qualquer coisa mais longa que 100 m, não procure um cabo de cobre especial - não existe. Coloque um switch no meio, passe fibra ou use um extensor PoE, e trate cada segmento como seu próprio link de 100 m.