Độ dài tối đa của Ethernet trên CAT5

Là một phần trong khóa học của tôi, tôi đã đọc Ethernet giấy : Chuyển mạch gói phân tán cho mạng máy tính cục bộ . Tôi hiểu rằng Ethernet cổ điển Ethernet Ethernet (qua cáp đồng trục) có chiều dài tối đa 2500m trong khi Ethernet qua cặp xoắn có chiều dài tối đa chỉ 100m.

Trong khi tìm kiếm câu trả lời, tôi đã tìm thấy một câu hỏi về siêu người dùng có câu trả lời được chấp nhận là:

Thông số kỹ thuật của 330 feet phải thực hiện hoàn toàn với phát hiện va chạm trong CSMA / CD (Mạng phát hiện va chạm / truy cập đa điểm của Carrier Sense. Độ dài bị giới hạn bởi thực tế là kích thước khung hình ngắn nhất có thể (64 byte) có thể được gửi ra trên dây và nếu xảy ra va chạm, nút gửi vẫn sẽ gửi khung đó khi nghe thấy xung đột.

Tuy nhiên, tôi hiểu rằng mạng Ethernet song công hoàn toàn, không yêu cầu phát hiện xung đột vì kết nối là điểm và điểm (tức là máy tính của bạn được kết nối với bộ chuyển mạch Ethernet - không có máy tính nào khác chia sẻ cùng một cáp với bạn) và dữ liệu được gửi và nhận trên các dây riêng biệt. Giao tiếp song công hoàn toàn cung cấp cho mỗi nút mạng một miền va chạm duy nhất. Hoạt động này hoàn toàn tránh va chạm và thậm chí không thực hiện giao thức Ethernet CSMA / CD truyền thống.

Vì vậy, tôi phải hỏi: tại sao Ethernet trên Cat5 bị giới hạn ở 100m? Không thể là do phát hiện va chạm, vì Ethernet song công hoàn toàn (mà tôi nghi ngờ chiếm gần 99% tất cả các mạng LAN, trừ khi bất kỳ ai vẫn đang chạy mạng xe buýt từ năm 1995) không bị va chạm.

Nếu tôi phải đoán tôi sẽ đoán rằng đó là do sự suy giảm và suy giảm tín hiệu trên dây đồng.

Đầu tiên, bạn đúng khi nói rằng nó không được liên kết với CSMA / CD.

Thứ hai, bạn đã tham chiếu một niềm tin phổ biến, nhưng không chính xác rằng CSMA / CD là lý do cho giới hạn 100m của 10Base-T [bán song công]. Đây là một lý do - như bạn đã gọi nó - chiều dài mạng Ethernet cổ điển là 2500m (với biên độ rộng - khung tối thiểu 64 byte với tốc độ 10Mb / giây sẽ 'chiếm' khoảng 11000m cáp - hoặc nói cách khác - sẽ nghe thấy tiếng va chạm trở lại bởi người gửi ở khoảng giữa truyền) ¹ .

Vậy tại sao 100m? Nó được liên kết với giao diện điện và đặc tính tín hiệu được nêu trong tiêu chuẩn. Một trong những ý tưởng đằng sau cặp xoắn là sử dụng hệ thống cáp hiện có - và 100m là khoảng chiều dài tối đa mà vẫn thỏa mãn các tham số như suy hao, nhiễu xuyên âm, v.v.

Từ tiêu chuẩn 802.3-2012 :

14.4.1 Tổng quan
Môi trường cho 10BASE-T là hệ thống dây đôi. Một số lượng đáng kể các mạng 10BASE-T được cài đặt sử dụng hệ thống dây điện thoại không được che chở tại chỗ và thực hành cài đặt điện thoại thông thường, đường dẫn đầu cuối bao gồm các loại dây, đầu nối cáp và kết nối chéo khác nhau phải được xem xét.

(... Bỏ qua)

14.4.2 Thông số truyền
Mỗi phân đoạn liên kết đơn giản phải có các đặc điểm sau. Tất cả các đặc điểm được chỉ định áp dụng cho toàn bộ phân đoạn liên kết đơn giản trừ khi có ghi chú khác. Những đặc điểm này thường được đáp ứng bởi 100 m cáp xoắn đôi gồm 0,5 mm [24 AWG].

Điều đó có lẽ đã được chuyển sang các tiêu chuẩn mới hơn / có liên quan (như EIA / TIA đã đề cập) (mặc dù tôi không có bằng chứng cứng nhắc nào về điều đó).

Tôi cũng tìm thấy một phần thú vị trong Cẩm nang AMD dành cho gia đình Ethernet / IEEE 802.2 xác nhận rằng 100m không được đặt trong đá:

Giao diện AM79C940 10Base-T
(... bị bỏ qua) khi bit Ngưỡng nhận thấp được đặt, độ nhạy (...) của bộ thu MAU 10Base-T được tăng lên. Điều này cho phép sử dụng độ dài đường dài hơn, vượt quá khoảng cách mục tiêu 100m của 10Base-T thông thường (giả sử cáp 24AWG điển hình)

¹ Trong tuyên truyền chậm trễ nhiên có vai trò của nó trong cặp xoắn quá, vì thế 5-4-3 quy tắc sử dụng trong các mạng chỉ hub.

Có các tiêu chuẩn để chứng nhận cáp đồng xác định các thử nghiệm mà cáp phải vượt qua để được chứng nhận.

Cái bao trùm Cat5 là TIA / EIA-568 .

Nguồn Sự phát triển của hệ thống cáp đồng từ Cat5 đến Cat5e đến Cat6

Tiêu chuẩn TIA-EIA-568-A đã xác định các giới hạn thử nghiệm cho các tham số sau để thử nghiệm cài đặt cáp loại 5:

Độ dài, suy hao, Wiremap và Crosstalk gần (NEXT).

Các yêu cầu về độ dài xác định rằng chiều dài tối đa của cáp có thể được chạy từ Phòng Viễn thông đến ổ cắm của khu vực làm việc trong tòa nhà thương mại không thể vượt quá 90 mét (295 feet).

Khoảng cách 90 mét này được định nghĩa là liên kết ngang. Khi thêm cáp vá trong Phòng Viễn thông để kết nối chéo hoặc kết nối với thiết bị điện tử và để kết nối các thiết bị tại ổ cắm của khu vực làm việc, tiêu chuẩn cho phép thêm tổng cộng mười mét cho các cáp vá này vào liên kết ngang. Khoảng cách tối đa 100 mét này, liên kết ngang tối đa 90 mét cộng với 10 mét dây vá, được xác định là kênh ngang

Sự suy giảm là sự mất cường độ tín hiệu vì nó được truyền từ đầu cáp mà tín hiệu được tạo ra ở đầu đối diện mà tại đó nó được nhận. Độ suy giảm, còn được gọi là Mất chèn, được đo bằng decibel (dB). Đối với suy hao, dB v alue càng thấp, hiệu suất càng tốt, tín hiệu bị mất càng ít. Sự giảm này thường được gây ra bởi sự hấp thụ, phản xạ, khuếch tán, tán xạ, lệch hoặc phân tán từ tín hiệu gốc và thường không phải là kết quả của sự lan truyền hình học.

Wiremap là một bài kiểm tra liên tục. Nó đảm bảo rằng các dây dẫn tạo nên bốn cặp xoắn trong cáp liên tục từ điểm kết thúc của một đầu của liên kết đến đầu kia. Thử nghiệm này đảm bảo rằng các dây dẫn được kết thúc chính xác ở mỗi đầu và không có cặp dây dẫn nào được cắt chéo hoặc ngắn mạch.

Crosstalk gần cuối (NEXT) đo lượng tín hiệu được ghép từ cặp này sang cặp khác trong cáp gây ra bởi bức xạ ở đầu phát, gần cuối của cáp. Một bài kiểm tra nhiễu xuyên âm trên các kênh thoại là khi các cuộc hội thoại không liên quan có thể được nghe trong nền qua đường dây điện thoại trong khi nói chuyện điện thoại. Những tín hiệu đó đang được cảm ứng lên kênh thoại từ một kênh khác. Trường hợp tương tự xảy ra trong truyền tín hiệu dữ liệu. Nếu nhiễu xuyên âm đủ lớn, nó sẽ can thiệp vào các tín hiệu nhận được trên toàn mạch. Crosstalk được đo bằng dB. Giá trị dB càng cao thì hiệu suất càng tốt, tín hiệu được truyền đi càng nhiều và mất ít hơn so với khớp nối.

Nó phải dài từ 100m trở xuống mới được chứng nhận.

Có thể một dây cáp dài hơn sẽ hoạt động - nhưng nó không được bảo đảm. Cáp Cat 5 ngắn hơn cũng có thể không hoạt động nếu có nhiều EMI . Sự suy giảm tín hiệu dường như là yếu tố giới hạn - mất quá nhiều tín hiệu và bạn không thể đảm bảo 100 megabit mỗi giây.

Hầu hết các tiêu chuẩn được viết với một lề cho lỗi, điển hình là an toàn và để đảm bảo hiệu suất dự đoán tối thiểu trong các môi trường khác nhau. Tiêu chuẩn TIA-EIA-568-A không có gì khác biệt, có nghĩa là có một số chỗ để làm mờ nếu bạn (và / hoặc khách hàng của bạn) sẵn sàng chấp nhận rủi ro gia tăng rằng hệ thống của bạn có thể không hoạt động như mong đợi / dự định so với hệ thống cáp ngắn hơn .

Ví dụ, sự thay đổi 0,39% về điện trở trên mỗi độ C Hệ số nhiệt độ của đồng gần nhiệt độ phòng mang lại sự cải thiện không đáng kể ở nhiệt độ lạnh hơn.

Tôi vừa cài đặt một số điểm truy cập không dây (WAP) 420 feet từ công tắc trong kho đông lạnh -10 độ F. Máy phân tích cáp Fluke DTX 1500 cho biết cáp Cat 6 bị hỏng do khoảng cách và suy hao. Tương tự, các AP cảnh báo họ không nhận đủ điện áp Cấp nguồn qua Ethernet (PoE), nhưng chúng vẫn hoạt động tốt mà không bị mất gói tin và Air Magnet hiển thị vùng phủ sóng RF xanh / xanh. Ngoại trừ những cảnh báo mong đợi và gây phiền nhiễu, khách hàng khá hài lòng với hiệu suất và tiết kiệm chi phí khi không phải lắp đặt điện cho một IDF nóng được gắn 35 feet trên trần dưới 0 để đáp ứng yêu cầu 100m tùy ý.

Tất nhiên, YMMV lực lượng của bạn có thể thay đổi và tôi không thể chịu trách nhiệm nếu mạng của bạn bị hỏng ở 100,01 mét cáp trong môi trường nóng, rung động cao, ồn EMI.