Tôi đang đọc Mạng máy tính - Phương pháp tiếp cận hệ thống lần thứ 5. và tôi đã xem qua các số liệu thống kê sau về tốc độ ánh sáng qua các phương tiện khác nhau:
Đồng - 2,3 × 10 8 m / s
Sợi - 2.0 × 10 8 m / s
Vì vậy, những con số này là sai, hoặc có một lý do khác để giải thích tại sao đồng tồi tệ hơn chất xơ? Liệu sợi có băng thông tốt hơn (trên mỗi khối lượng) hoặc một cái gì đó?
Câu trả lời:
Không, các con số là đúng (Trang 46). Nếu tôi có thể đặt lại câu hỏi của bạn, đó là "Tại sao tôi nên sử dụng sợi nếu độ trễ lan truyền kém hơn đồng?" Bạn đang cho rằng độ trễ lan truyền là một đặc tính quan trọng. Trong thực tế (như bạn sẽ thấy một vài trang sau), nó hiếm khi như vậy.
Sợi có ba đặc tính làm cho nó vượt trội hơn đồng trong nhiều kịch bản (nhưng không phải tất cả).
Băng thông cao hơn. Bởi vì sợi sử dụng ánh sáng, nó có thể được điều chế ở tần số cao hơn nhiều so với tín hiệu điện trên dây đồng, cho bạn băng thông cao hơn nhiều. Ngoài ra tần số điều chế tối đa trên dây đồng phụ thuộc nhiều vào độ dài - độ tự cảm và điện dung tăng theo chiều dài, làm giảm tần số điều chế tối đa.
Khoảng cách xa hơn. Ánh sáng trên sợi có thể đi hàng chục km với độ suy giảm ít, điều này lý tưởng cho các kết nối đường dài.
Ít can thiệp hơn. Bởi vì sợi sử dụng ánh sáng, nó không bị nhiễu do nhiễu điện từ. Điều đó làm cho nó tốt nhất cho môi trường điện từ "ồn ào". Ngoài ra, sợi không dẫn điện, vì vậy nó có thể cách ly các thiết bị.
Nhưng chất xơ cũng có nhược điểm.
Cáp quang dễ vỡ hơn dây. Nếu bạn uốn nó quá mạnh, nó sẽ bị gãy. Dây đồng chịu được chuyển động và uốn cong hơn nhiều.
Khó chấm dứt. Đặt một đầu nối trên một sợi quang đòi hỏi các công cụ chính xác, kỹ thuật và chuyên môn. Cáp sợi thường được chấm dứt bởi các chuyên gia được đào tạo. Để so sánh, bạn có thể chấm dứt cáp đồng trong vài giây mà không cần đào tạo.
Tôi muốn thêm một lợi ích với các kết nối sợi. Hãy xem xét một kết nối giữa hai tòa nhà với tiềm năng mặt đất khác nhau. Nếu bạn sử dụng đồng trong trường hợp này, bạn có thể bị rò rỉ hiện tại và có thể là một tình huống nguy hiểm. Đây không phải là trường hợp với sợi vì nó không phải là một dây dẫn.
Tốc độ lan truyền thường được biểu thị bằng hệ số vận tốc của môi trường - tỷ lệ tốc độ ánh sáng bạn nhận được.
Về mặt vật lý, ánh sáng đi qua một môi trường bị làm chậm bởi môi trường tùy thuộc vào chỉ số khúc xạ của nó. Sợi có thêm 'vấn đề' rằng lõi đòi hỏi chỉ số khúc xạ (mật độ quang) cao hơn một chút so với lớp bọc để dẫn sóng đúng cách. Tốc độ lan truyền hiệu quả là tốc độ ánh sáng chia cho chỉ số khúc xạ hoặc hệ số vận tốc là đối ứng của chỉ số khúc xạ. Hầu hết các sợi có hệ số vận tốc bằng hoặc gần 0,67.
Đồng phức tạp hơn một chút. Các electron thực tế không chuyển động đáng kể, đó là một sóng điện (dao động trường) chảy qua cáp - hơi tương đương với âm thanh trong không khí. Tốc độ lan truyền của sóng này đáng ngạc nhiên không phụ thuộc vào dây dẫn một mình nhưng trên sự kết hợp của các dây dẫn và đặc biệt là chất cách điện (nó permittivity ) vì sóng cần phải tuyên truyền thông qua sau này là tốt. Tốc độ lan truyền hiệu quả là tốc độ ánh sáng chia cho căn bậc hai của độ thấm.
Đối với đồng, có thể sử dụng hệ số vận tốc gần 1,00 bằng cách sử dụng không khí làm vật liệu cách nhiệt như với cáp dỗ đặc biệt hoặc cáp thang mở. Cáp mạng đồng dao động từ 0,77 (RG-8 cho 10BASE5 cổ) đến 0,55 (Cat-3 cho 10BASE-T) với Cat-5e và Cat-6 phổ biến ở mức 0,65 (= chậm hơn so với cáp quang).
Như đã chỉ ra, trong thực tế, có rất nhiều yếu tố khác góp phần vào việc trì hoãn lan truyền hiệu quả như công nghệ thu phát, mã hóa trên không, sửa lỗi chuyển tiếp và có thể truyền lại. Yếu tố vận tốc thường không quan trọng.
Đối với sợi "tốt hơn" - chắc chắn nó có hiệu suất cao hơn, nhưng "tốt hơn" phụ thuộc vào yêu cầu của bạn, bao gồm cả chi phí.
Tôi tin rằng một lý do khác khiến sợi truyền "chậm" hơn đồng là vì ánh sáng, theo định nghĩa, khúc xạ trên sợi dọc theo khoảng cách của cáp. Việc trao đổi ngăn xếp vật lý có một cách khác về điều này:
/physics/80043/how-fast-does-light-travel-ENC-a-fibre-optic-cable
Nó phụ thuộc vào khoảng cách và số lượng giao dịch / người dùng
Đồng tốt hơn sợi trên khoảng cách ngắn (dưới 10 mét) trong đó yêu cầu băng thông hiện dưới 40 Gbit mỗi giây. Ở tốc độ và khoảng cách cao hơn, tốc độ mất gói tăng lên hơn 50% khá nhanh. Để khắc phục điều này đòi hỏi các bộ lặp nhanh chóng làm tăng độ trễ và chi phí kết nối.
Thậm chí, mất 10% sẽ khiến ít nhất 1% người dùng cuối nhận thấy độ trễ tăng lên gấp 10 lần.
Sợi tốt hơn đồng khi băng thông trên 100G và khoảng cách trên 1 Kilomet và số người dùng trên mỗi mạng vượt quá 1.000.
Cả Fiber và Copper đều có khả năng mở rộng chi phí thấp hơn nhiều so với không dây, nhưng đối với nhiều lĩnh vực giữa đồng và cáp quang, không dây là phương tiện kết nối có thể triển khai nhanh chóng, không đáng tin cậy, không bao giờ suy giảm.
Bất kỳ cơ chế nào có thể được sử dụng để mở rộng băng thông không dây, hầu như luôn có thể được sử dụng để ngay lập tức mở rộng băng thông đồng và cáp quang.