Сетевые кабели: виды, сферы применения и характеристики

Сетевые кабели — представляют собой первый уровень в модели OSI, и при этом являются одним из важнейших компонентов любой сети. С помощью возможностей современных информационных и телекоммуникационных технологий стало возможным передавать любую информацию на другой конец земного шар. Сделать это помогают и беспроводные сети. Однако даже в них в обязательном порядке будут использоваться различные сетевые кабели.

Безусловно, вид используемых сетевых кабелей напрямую связан с видом применяемого сетевого интерфейса в каждой конкретной ситуации. Но есть такие их разновидности, которые применяются повсеместно, к примеру:

• витая пара;
• оптические кабели;
• коаксиальные кабели.

В рамках этой статьи мы постараемся рассмотреть их более подробно. Это поможет Вам в будущем подобрать такие кабели, которые идеально подойдут для Вашей сетевой инфраструктуры и отдельных ее элементов.

Содержание:

1. Какие сетевые кабели используются в 2022 году
   1. Кабели Ethernet
   2. Оптоволоконные кабели
   3. Кабели с витыми парами
   4. Серийные кабели
2. Выводы

Какие сетевые кабели используются в 2022 году

Давайте попробуем перечислить виды используемых на сегодняшний день сетевых кабелей. И сравнить их технические характеристики и сферы применения.

Кабели Ethernet

Сперва рассмотрим стандарт Ethernet. Он является стандартом второго уровня и использует следующие виды сетевых кабелей:

• Ethernet 10Base-T — скорость 10 Мбит/с;
• Fast Ethernet 100Base-T — скорость 100 Мбит/с;
• Gigabit Ethernet 1000Base-T — скорость 1000 Мбит/с;
• 10 Gigabit Ethernet 10000Base-T — скорость 10000 Мбит/с.

Начинающий предыдущий список Ethernet 10Base-T по сути является медным кабелем с витой парой. В рамках Ethernet 10Base-T существует два возможных стандарта:

• 802.3i (10 Мбит/с — полудуплекс);
• 802.3x (10 Мбит/с — полнодуплексный).

Fast Ethernet (100Base-T) еще называют стандартом 802.3u. И он также предусматривает два режима — Half duplex и Full duplex. Как правило, его применяют в том случае, если рабочее расстояние остается в рамках 100 м. С другой стороны, дальность прокладывания можно варьировать в зависимости от используемого кабеля — в сторону как уменьшения, так и увеличения расстояния. Если используется Multi Mode SFP (оптоволоконный), это расстояние может составлять до 2 км. Если используется Single Mode, расстояние может составлять до 25 км.

На практике можно реализовать Fast Ethernet следующих видов:

• 100Base-TX (формируется на базе двух пар витой пары) — до 100 м;
• 100Base-T4 (требует использования четырех пар витой пары) — до 100 м;
• 100Base-FX (предусматривает использование оптического кабеля) — до 2 км (Multi Mode SFP);
• 100Base-FX-SM (также обеспечивается оптическим кабелем) — 25 км (Single Mode SFP).

Теперь давайте рассмотрим Gigabit Ethernet (1000Base-T), который еще называется 802.3ab и отличается возможностью использования только полнодуплексного режима. Он используется кабелями витой пары категории 5 (CAT5) на расстояниях в пределах 100 м. За счет применения SFP (Small Form-factor Pluggable) и оптического кабеля реально увеличить этот показатель до 550 метров. Тогда как Single Mode доведет его до впечатляющих 70 км.

Определяющим фактором является именно SFP. Различные варианты SFP обеспечат Вам разные расстояния передачи данных, даже если работают в одном и том же стандарте. В результате цифры будут выглядеть следующим образом:

• 1000Base-TX — расстояния до 100 м;
• 1000Base-LX — расстояния до 10 км;
• 1000Base-SX — расстояния до 550 м;
• 1000Base-ZX — расстояния до 70 км.

Наконец-то мы подобрались к самому интересному — стандарту 10 Gigabit Ethernet (10000Base-T), который также называется 802.3ae и применяется в работе исключительно с оптическими кабелями. В режиме Multi его рабочее расстояние составляет до 300 метров. Однако в режиме Single Mode SFP его можно увеличить до колоссальных 80 км.

Хорошо видно, что оптоволоконные сетевые кабели обладают огромной пропускной способностью. Помимо всего прочего, они также применяются для соединений с пропускной способностью до 100 Гбит/с.

Оптоволоконные кабели

Оптоволоконные сетевые кабели имеют разные режимы работы. Их можно разделить на два основных вида:

• Multi Mode Fiber;
• Single Mode Fiber.

С каждым из этих режимов можно использовать разные SFP. В результате в зависимости от используемого SFP можно получить разные характеристики и рабочие расстояния. Кабель имеет дополнительную маркировку в конце названия стандарта, которая может выглядеть как-то так:

• LX;
• SX;
• ZX.

Эти сочетания символов обозначают определенные значения длины волны передаваемого сигнала и расчетных рабочих расстояний.

Кабели с витыми парами

С этой статье мы уже упоминали категории кабелей типа витая пара. На сегодняшний день в сетевой инженерии используются кабели категорий от третьей (CAT3) до новейшей восьмой (CAT8). Попробуем разобраться в их особенностях.

Между собой кабели разных категорий отличаются следующими параметрами:

• наличием или отсутствием экранирования;
• частотой;
• поддерживаемой скоростью передачи данных (пропускной способностью);
• рабочим расстоянием.

Последние два параметра связаны — определенная категория гарантирует заданную скорость в пределах заданного рабочего расстояния. Теперь давайте рассмотрим номинальные технические характеристики кабелей витой пары разных категорий:

• CAT3 — пропускная способность до 10 Мбит/с в пределах 100 м при частоте 16 МГц;
• CAT4 — пропускная способность до 16 Мбит/с в пределах 100 м при частоте 20 МГц;
• CAT5 — пропускная способность до 100 Мбит/с в пределах 100 м при частоте 100 МГц;
• CAT5E — пропускная способность до 1000 Мбит/с в пределах 100 м при частоте 100 МГц;
• CAT6 — пропускная способность до 10 Гбит/с в пределах 33-55 м при частоте 250 МГц;
• CAT6a — пропускная способность до 10 Гбит/с в пределах 100 м при частоте 500 МГц;
• CAT7 — пропускная способность до 10 Гбит/с в пределах 100 м при частоте 600 МГц;
• CAT7a — пропускная способность до 10 Гбит/с в пределах 100 м при частоте 1000 МГц;
• CAT8 — пропускная способность до 25-40 Гбит/с в пределах 30 м при частоте 2000 МГц.

Серийные кабели

В работе Вам вряд ли пригодятся знания о такой старой технологии, однако не упомянуть о серийных кабелях в этой статье мы не могли. Существует два стандарта для них:

• RS-232 — созданный еще в 1969 году Recommended Standard 232, сейчас больше известный как последовательный порт ПК;
• RS-422 — его обновленная версия от 1994 года, Recommended Standard 422, обладающая более высокой скоростью передачи данных.

Современные системы не используют подобные кабели и соответствующие им стандарты передачи данных. Однако они вполне могут сохраниться в тех учреждения и сферах деятельности, где аппаратное обеспечение не менялось многие десятилетия.

Выводы

Современные стандарты и сетевые кабели разных видов могут обеспечить широкий спектр скоростей и расстояний передачи данных. Для создания эффективной сети нужно разбираться в них и уметь подбирать оптимальные варианты.

Спасибо за время, уделенное прочтению статьи!

Если возникли вопросы — задавайте их в комментариях.

Подписывайтесь на обновления нашего блога и оставайтесь в курсе новостей мира инфокоммуникаций!

Чтобы знать больше и выделяться знаниями среди толпы IT-шников, записывайтесь на курсы Cisco, курсы по кибербезопасности, полный курс по кибербезопасности, курсы DevNet / DevOps (программируемые системы) от Академии Cisco, курсы Linux от Linux Professional Institute на платформе SEDICOMM University (Университет СЭДИКОММ).