Скрученные провода способствуют снижению электромагнитных помех, однако полностью устранить их влияние не удается. Таким образом, важной характеристикой различных кабелей витой пары является наличие одного или нескольких металлических экранов, что отражается в маркировке данных кабелей.
Витая пара: что это? Схемы и способы обжима витой пары
Поскольку наш сайт ориентирован на обсуждение маршрутизаторов Wi-Fi и различных сетевых устройств, я подготовил обстоятельное руководство о витой паре — это тип кабеля, который служит для соединения сетевых устройств. Он обеспечивает подключение различных устройств, таких как компьютеры, к маршрутизаторам и модемам. Наверняка, вы также используете так называемый кабель витой пары для передачи интернета от оборудования, предоставляемого интернет-провайдером, к вашему маршрутизатору или даже непосредственно к вашему компьютеру. Кроме того, практически все производители маршрутизаторов комплектуют свою продукцию короткими сетевыми кабелями, которые необходимы для подключения различных устройств, таких как ПК, ноутбуки, телевизоры, игровые приставки и т.д.
В наше время технологии передачи данных развиваются с невероятной скоростью, фактически можно сказать «со скоростью света», поскольку использование оптических волокон для передачи информации стало обычным делом. Тем не менее, несмотря на многочисленные положительные аспекты этих высокотехнологичных коммуникационных кабелей, они имеют и ряд значительных недостатков, среди которых можно выделить высокую стоимость и уязвимость перед внешними воздействиями.
Сегодня трудно найти человека, который не имел бы хотя бы общее представление о том, что такое Интернет, или никогда не пользовался им. У большинства людей дома есть компьютер с доступом к Всемирной паутине. Однако для того, чтобы подключить Интернет к домашнему компьютеру, требуется использование удобного, надежного и, прежде всего, прочного кабеля. В течение многих лет именно кабель, который получил эксцентричное на первый взгляд название — витая пара, выручал пользователей в этом вопросе.
Что такое витая пара?
Витая пара представляет собой специализированный тип сетевого кабеля, в основу которого, как следует из названия, вложены одна или несколько пар изолированных или скрученных проводников. Количество скрученных пар определяется категорией кабеля. Остаточная длина петель на единицу длины минимальна, но ее достаточно для значительного снижения уровня помех, возникающих во время передачи сигнала. Как правило, кабель витой пары имеет защитную пластиковую оболочку, что обеспечивает дополнительную защиту от внешних воздействий.
В последнее время этот тип кабеля становится особенно актуальным для создания локальных и структурированных сетей благодаря своей низкой стоимости, а также простоте установки. Разумеется, для тех, кто хочет быстро и эффективно организовать сеть в своем доме или офисе, витая пара станет оптимальным выбором.
Однако у витой пары есть и значительный недостаток — это высокое затухание сигнала на расстояниях, превышающих 100 метров, что может в некоторых случаях привести к полной потере сигнала. И хотя это проблема, ее можно решить, применяя ретрансляторы для увеличения дальности передачи.
В зависимости от наличия экранирования и его качества можно выделить несколько разновидностей кабелей, которые основаны на технологии витой пары:
- Неэкранированная витая пара (UTP) — в этом варианте дополнительная защита не предусмотрена, что делает кабель более уязвимым к внешним помехам.
- Витая пара с экранированием (STP) — в данном случае медная оплетка отсутствует, однако применяются другие защитные меры.
- Кабель с фольгированным экранированием (FTP) — здесь используется алюминиевая фольга для защиты, что увеличивает устойчивость к помехам.
- Экранированная витая пара (SFTP) — в этом варианте используется и медная оплетка, и алюминиевая фольга, что обеспечивает максимальную защиту от внешних электромагнитных влияний.
Некоторые из экранированных кабелей могут иметь отдельный экран для каждой пары, что значительно усиливает защиту, повышая общую безопасность передаваемых данных как от внутренних угрожающих факторов, так и внешних угроз.
Категории кабеля «витая пара»
На сегодняшний день существует около 15 категорий кабелей, основанных на витой паре, нумеруемых от CAT 1 до CAT 8.2. В большинстве случаев катеризация напрямую соотносится с количеством пар, которые задействованы для передачи данных, и количеством витков на единицу длины. Категории кабелей подробно изложены в Американском стандарте для проводки в коммерческих и жилых зданиях.
В целях наглядности представим краткое описание каждой категории:
- CAT 1 — это обычный телефонный кабель, в котором используется всего лишь одна пара проводов. Он предназначен исключительно для голосовых и модемных соединений, что ограничивает его применение.
- CAT 2 — это устаревший тип кабеля, включающий 2 пары проводов, который поддерживал скорость передачи данных менее 4 Мбит/с. Он часто использовался в сетевых системах типа token ring, однако в наше время его применение практически не встречается, за исключением некоторых телефонных сетей.
- CAT 3 — улучшенная версия двухпарного кабеля, предназначенная для скоростей передачи до 10 Мбит/с. Этот стандарт все еще широко используется в телефонных сетях, подтверждая свою достаточно высокую надежность.
- CAT 4 — еще один вид кабеля, который давно вышел из употребления. Он состоит из 4 пар и поддерживает скорость передачи данных до 16 Мбит/с, однако современная эксплуатация таких кабелей крайне редка.
- CAT 5 — именно эти кабели чаще всего идентифицируются как «витая пара» в общепринятом понимании. Они имеют 4 пары проводов и обеспечивают скорость передачи данных в диапазоне от 100 Мбит/с при использовании 2 пар до 1000 Мбит/с при использовании всех 4 пар.
- CAT 5e — улучшенная версия стандартного кабеля CAT 5, также включающая 4 пары. Обе категории имеют аналогичные скоростные характеристики, но CAT 5e обеспечивает более высокий уровень защиты от внешних помех и считается наиболее распространенной на сегодняшний день.
- CAT 6 — использует 4 пары проводов, что позволяет достичь более высокой скорости передачи данных до 10000 Мбит/с, обеспечивая значительное улучшение производительности сети.
- CAT 6a — благодаря использованию 4 пар скорость передачи может увеличиваться до 10 Гбит/с, предоставляя еще больше возможностей для насыщенных сетей.
- CAT 7 — также использует 4 пары для передачи данных, обеспечивая скорость до 10 Гбит/с. Однако кабели данной категории обязательно должны иметь экранированные конструкции для повышения надежности передачи.
- CAT 8 — в стадии разработки, предполагаемая скорость передачи данных может достигать 40 Гбит/с. В данном случае для каждой пары необходимо применять общий экран или сетку, что свидетельствует о дальнейших возможностях для улучшения качества передачи сигналов.
Способы и схемы обжима витой пары
Чтобы подключить витую пару к различным компьютерным устройствам, коммутаторам или маршрутизаторам, необходимо использовать стандартизированные разъемы, которые обеспечивают надежное соединение. Наиболее распространенным разъемом для коммуникационных кабелей данного типа является RJ-45, хотя технически правильное его обозначение — 8P8C. Однако в обиходе принято называть его именно RJ-45.
Для обеспечения правильной работы сети на основе витой пары крайне важно подключить разъемы к штекерам RJ-45 в строгом порядке, который необходимо соблюсти как на одном конце, так и на другом конце кабеля. Каждая пара проводов имеет свои стандартные цвета, что упрощает процесс обжима. Если у вас есть необходимые знания и навыки, вы можете обжать кабель по своей схеме, однако для избежания путаницы и проблем с подключением назад лучше всего придерживаться стандартных схем обжима. Существует два основных типа обжима: прямой и перекрестный.
- Первая схема обжима (прямая) употребляется при соединении различных типов устройств, таких как сетевой адаптер компьютера и коммутатор.
- Вторая схема обжима (перекрестный) применяется, когда необходимо подключить два одинаковых устройства, например, два ноутбука, а иногда и для соединения компьютера с некоторыми старыми моделями коммутаторов и концентраторов.
Для выполнения обжима используется специальный инструмент, именуемый обжимным инструментом или кримпером. Я уже освещал эту тему в одной из предыдущих статей: «Как обжать кабель витой пары на RJ-45. Сетевой кабель своими руками.»
Теперь можно перейти к процессу обжима витой пары. Рассмотрим более подробно схемы обжима витой пары категории 5, которые являются наиболее распространенными на сегодняшний день.
Схема обжима прямого кабеля
Это наиболее востребованный тип кабеля, который подходит для подключения компьютеров, ноутбуков, телевизоров и других устройств к маршрутизаторам и другим сетевым устройствам.
- Первый вариант (тип T568A): на одной стороне кабеля расположены следующие проводники (от 1 до 8) в следующем порядке — бело-зеленый, зеленый, бело-оранжевый, синий, бело-голубой, оранжевый, бело-коричневый, коричневый. На другой стороне кабеля установлен тот же порядок цветов. Рекомендуется использовать именно этот вариант.
- Второй вариант (тип T568B). На одной стороне кабеля расположены следующие ряды проводов (от 1 до 8): бело-оранжевый, оранжевый, бело-зеленый, синий, бело-голубой, зеленый, бело-коричневый, коричневый. На противоположной стороне имеется такой же порядок подключения.
Кроссовый кабель: схема обжима
- Одна сторона этого кабеля имеет следующий порядок проводников (от 1 до 8): бело-зеленый, зеленый, бело-оранжевый, синий, бело-голубой, оранжевый, бело-коричневый, коричневый.
- На другой стороне присутствует следующий порядок штырьков (от 1 до 8): бело-оранжевый, оранжевый, бело-зеленый, синий, бело-голубой, зеленый, бело-коричневый, коричневый.
Для создания гигабитного кроссоверного кабеля, который поддерживает скорости передачи до 1 Гбит/с, будет использоваться несколько иная схема:
- На одном конце кабеля порядок проводников следующий: бело-оранжевый, оранжевый, бело-зеленый, синий, бело-синий, зеленый, бело-коричневый, коричневый.
- На другом конце кабеля порядок проводников таков: бело-зеленый, зеленый, бело-оранжевый, бело-коричневый, коричневый, оранжевый, синий, бело-голубой.