Распиновка кабеля роутер-роутер, ПК-ПК и роутер-ПК
Если витую пару (разъём rj45 на 8 проводов) обжать не по стандарту, то при большой длине сетевого кабеля, соединяемые устройства могут работать с большими потерями данных или не работать совсем. Поэтому здесь приводится 100% рабочий вариант распиновки для соединения роутер-роутер, ПК-ПК и роутер-ПК. На фирме мы подключаем именно так и всё отлично работает.
Прямой и перекрёстный обжим кабеля
Итак, есть 2 вида обжима витой пары:
- Прямой – используют для подключения компьютера к свитчу или роутеру.
- Перекрестный – используют для подключения типа компьютер-компьютер, свитч-свитч, роутер-роутер.
Прямой обжим витой пары бывает стандартов EIA/TIA-568A и EIA/TIA-568B. В принципе эти стандарты одинаковые, но используют различные цвета проводов. Но на практике были случаи, когда некоторые устройства с POE питанием отказывались работать с витой парой обжатой по стандарту EIA/TIA-568A. Поскольку большинство производителей ориентируется на стандарт EIA/TIA-568B, лучше использовать именно его.
Перекрестный обжим витой пары бывает тоже двух видов: для соединения на скорости 100 мегабит/с и для гигабитного соединения на скорости 1 Гбит/с.
Но на практике для гигабитного соединения перекрестный обжим не нужен. В стандарте гигабитного соединения определение пар прописано как обязательное.
В общем реально существует три варианта соединений:
- Роутер-роутер. В этом случае кроссовая линия соединяет два роутера или хаба.
- PC-PC. Здесь все понятно, сетевой кабель используется для прямого соединения двух персональных компьютеров.
- Роутер-PC. То есть, персональный компьютер подключен к сетевому узлу.
Далее кратко рассмотрим перечисленные схемы подключения.
А – прямой. В – перекрёсный
Распиновка витой пары по схеме роутер-роутер
При таком варианте подключения положено использовать прямую схему. Но, при использовании в топологии сети интеллектуальных узлов, ограничение соблюдать не обязательно. То есть, допускается прямая и перекрестная схема соединения, поскольку роутер способен опознать ее тип. Но, правильным считается придерживаться всё-же выбранного стандарта для той или иной ЛВС.
Распиновка витой пары по схеме компьютер-компьютер
Другая ситуация возникает, при соединении ПК между собой. В этом случае может работать только перекрестная схема типа кроссовер.
Распиновка витой пары по схеме роутер-компьютер
Этот тип соединения выполняют по прямой схеме. Для интеллектуальных коммутаторов (свичей) данное условие не обязательно, но лучше придерживаться его.
Схемы обжима витой пары 4 провода
Витая пара из 8-ми жил используется для гигабитной сети, если планируется кабель на 100 мбит, то будет достаточно 4 жилы. В коннекторе в таких случаях задействуются контакты «1», «2», «3», «6». На схеме распиновки показаны три возможных варианта цоколёвки 4-х жильной витой пары.
Для создания мегабитной сети вполне достаточно 2-х пар — одна работает на прием (RX), а вторая на передачу (TX). Поэтому наличие этих пар в кабеле обязательно. Это зеленая и оранжевая пары.
В общем обжимка должна производиться с соблюдением цветовой схемы. Провода должны упираться в упор каналов. Зажим должен фиксировать кабель без снятой изоляции. Порядок обжима допускает прямой и обратный способ, но недопустимо производить между собой соединение четырехжильной и двужильной схемы. Несмотря на то, что интеллектуальные хабы позволяют комбинировать прямой и перекрестный способ соединения, рекомендуется придерживаться одного типа стандарта.
Более подробно про выбор кабеля и его обжим читайте в статье про витые пары.
Сечение и диаметр витой пары
Есть один важный момент, про который не все в курсе. В описании кабеля «витая пара» (он же UTP, FTP или F/UTP) и на его упаковке обычно написано 4х2х0.51 (иногда 4х2х0.52). Это значит, что в кабеле 4 перевитых пары, в паре 2 жилы, диаметр каждой жилы 0.51мм. Диаметр, не сечение!
На силовых кабелях (ВВГ или NYM или КГВВ или МКШ) всегда написано сечение, измеряемое в квадратных миллиметрах, например, 3х1.5, 5х4 или 2х0.75. И у нас в голове уже засели типичные максимальные токи, которые могут идти по таким кабелям, например, по кабелю сечением 1.5 — 10 ампер, 2.5 — 16 ампер. И кажется, что раз у витой пары сечение 0.51мм2, то уж пару ампер-то она выдержит.
Но нет! Исторически сложилось так, что у витой пары обозначается не площадь сечения, а диаметр, из-за этого, конечно, возникает дикая путаница.
Нам многих сайтах написано с ошибкой, что у витой пары значение 0.5-0.6 относится именно к сечению, а не к диаметру.
Что такое AWG
Раз уж зашёл про это разговор, то на витой паре можно встретить буквы AWG. Это американский стандарт, описывающий диаметр кабеля. Причём, чем больше цифра написана после букв AWG, тем кабель тоньше. Вот простая табличка:
В этой же табличке можно видеть соотношение между диаметром жилы кабеля и площадью её сечения. При желании те же цифры можно получить по формуле S = pi * R ^ 2 (сечение = 3,14 * радиус в квадрате). Не забудьте, что радиус — это только половина диаметра.
Самый распространённый кабель — это AWG 24, диаметр каждой жилы витой пары 0.51мм, а площадь сечения всего 0.204 мм2.
Получается, что сечение жилы витой пары крайне мало, и ток, который можно передавать по ней, тоже крайне мал. В случае слаботочного питания надо искать не предельный ток, который можно передавать по витой паре, чтобы она не расплавилась, а падение напряжения в ней. То есть, нужно знать длину кабеля, ток нагрузки и удельное сопротивление, далее по закону Ома считать падение напряжения в кабеле, чтобы получить напряжение, которое придёт на питаемое устройство, пройдя по кабелю. Я рассматривал эти расчёты, когда писал про питание светодиодных лент.
Кабели для шины
Если у нас по помещениям раскинута шина CAN или RS485 или KNX, а на шине висят устройства, которые от неё питаются, то надо внимательно отнестись к выбору кабеля для шины. Если мы подключаем десяток датчиков Wirenboard на одну шину длиной до 60-70 метров, то проблем не будет, так как ток потребления небольшой и длина линии небольшая. Если мы переносим шину в какой-то промежуточный щит, в котором стоят модули, то в этом щите лучше поставить отдельный блок питания для надёжности. Ну а в общем случае можно использовать не витую пару для передачи питания, а что-то потолще. Например, КПСВЭВ 2х2х0.75 имеет честную площадь сечения каждой жилы именно 0.75мм2, то есть, в 3.7 раза больше, чем витая пара. Соответственно, падение напряжения в 3.7 раза меньше. Но и кабель сильно толще. И запасных жил меньше.
Специальные интерфейсные кабели для RS485 обычно имеют также небольшое сечение, у них диаметр жилы обычно порядка 0.6-0.8мм. Они не предназначены для питания большого количества потребителей на шине.
Специальные кабели для шины KNX обычно имеют диаметр 0.8мм.
У устройств KNX, надо заметить, потребляемый ток крайне мал, это единицы микроампер. Некоторые устройства требуют отдельного питания 24 вольта, например, большие сенсорные панели, к ним питание можно проложить отдельным кабелем типа 2х0.75.
220 вольт по витой паре
Затрону этот вопрос. Уж очень часто его задают. Даже если принять во внимание, что площадь сечения витой пары всего 0.2мм2, то по нему, казалось бы, можно передать 220 вольт на что-то совсем слабое, ватт на 100. Но нет! Вы забываете о том, что никакая витая пара не рассчитана на то, что по ней будут передавать такое напряжение. Это уже характеристика не жил кабеля, а сопротивления изоляции кабеля.
Эту характеристику надо смотреть в описании каждого конкретного кабеля. Вот витая пара 5-й категории от завода Паритет.
Максимальное напряжение — 145 вольт.
Вот кабель Lapp ETHERLINE® Cat.5e:
Тут максимальное напряжение 125 вольт.
Так что ни о какой передаче 220 по витой паре даже не думайте. В случае крайней необходимости можно взять два разных кабеля, в каждом скрутить жилы между собой и подать по ним фазу и ноль. Полагаю, внешняя изоляция напряжение точно выдержит.
Не покупайте дешевую витую пару
Предупреждаю всех клиентов — не стоит покупать дешёвую витую пару! Совсем дешёвая — это меньше 10-12 рублей за метр. На совсем дешёвой написано CCA, это означает, что жилы сделаны не полностью сделанные из меди, а омеднённые. На медной написано CU (купрум!).
Далее смотрим на диаметр. 0.46 нежелателен, желателен 0.51. Вроде, разница небольшая, но сказывается на качестве кабеля.
Что такое некачественный кабель? Это такой, который вы подключаете в выключатель, а жила ломается. Причём, у самого выхода жилы из стены, то есть, этой жилы больше нет. Вот это самая неприятная ситуация. Рекомендуется брать кабели таких производителей как Lapp, Hyperline, Legrand, Cavel. Пусть кабель получится дорогой (рублей 50 за метр), но в ответственных стройках из-за некачественного кабеля могут возникнуть проблемы, стоимость решения которых будет гораздо выше стоимости кабеля.
Если есть возможность купить кабель в бухте не 305 метров (опять американский стандарт — 100 футов), а 500 или 1000 метров, то будет меньше обрезков.
Не надо для передачи сигналов брать кабель 6-й или даже 7-й категории (если только вам не нужна 10-гигабитная сеть), повышенная категория не означает автоматически более высокое качество. Кабель 6-й категории более жёсткий, чем 5-й, его менее удобно заводить в слаботочный шкаф. Если кабели компьютерной сети 6-й категории заводить в коммутатор в слаботочном шкафу без патч-панели, то их будет очень сложно так загнуть, чтобы они зашли в коммутатор и дали закрыться крышке шкафа.
Denis Peshkov’s Notes
При использовании витой пары для поддержки скорости в 100 Мб/с используется ЧЕТЫРЕ провода. По умолчанию это оранжевая и зеленая пары. В большинстве случаев остальные провода не используются. По этому их применяют для: подключения еще одного ПК по тому же проводу, либо же двух аналоговых телефонов, либо подключения IP телефонов, либо в случае с PoE (Power over Ethernet) незадействованные пары используются для передачи электричества.
В 1000 Мб/с используются все 4 пары. То есть ВОСЕМЬ проводов. Там и кроссоверы совсем по-другому обжимаются.
Для 100 МБит используется 2 пары: 1, 2, 3 и 6 контакты. для кроса меняются 1 с 3 контакты и 2 с 6.
Прямое соединение (с обоих концов):
1-белооранжевый
2-оранжевый
3-белозеленый
6-зеленый
Крос (на одном конце остается как описано выше, а с другого конца меняется):
1-белозеленый
2-зеленый
3-белооранжевый
6-оранжевый
Скорость 100 Мбит/с относится и применяется в сети Fast Ethernet (см. витая пара):
CAT5 (полоса частот 100 МГц) — 4-парный кабель, использовался при построении локальных сетей 100BASE-TX поддерживает скорость передачи данных до 100 Мбит/с при использовании 2-х пар.
CAT5e (полоса частот 125 МГц) — 4-парный кабель, усовершенствованная категория 5. Скорость передач данных до 100 Мбит/с при использовании 2-х пар и до 1000 Мбит/с при использовании 4-х пар.
Сертификацию проходит сеть сделанная на витой паре 5е (8 проводов). Но при этом и тот и другой кабель поддерживают полный дуплекс.
Хочу заметить, что 2-х пар кабеля, неважно(!), 5-ой или 5E категории, — вполне хватает для 100 мбитных сетей, т.е. для их 100 мбитных свитчей.
Всплывает вопрос: зачем в портах 100 мегабитных свитчей 8 контактов для подключения обжатого 8 жильного кабеля.
Натыкаюсь на это:
4, 5, 7, 8 присутствует в кабеле но не используется(!). Ищу дальше.
Натыкаюсь на это:
100BASE-TX, IEEE 802.3u — развитие стандарта 10BASE-T для использования в сетях топологии «звезда». Задействована витая пара категории 5, фактически используются только две неэкранированные пары проводников, поддерживается дуплексная передача данных, расстояние до 100 м. (см. вики).
Странно. Думаю. Ну ладно 2 пары так 2 — потому что даже конвейерное производство 4 парного кабеля 5E уже заставляет задуматься зачем использовать 8 проводников, что 5-ой, что 5E категории в 100 мбитных сетях, если даже вики говорит что фактически 2 пары работает на 100 мбитах, без проблем, но больше всего заставляет призадуматься почему 4, 5, 7, 8 проводник не участвует даже в 5-ой категории.
Итак, зачем делать 8 контактов в порту свитча который никогда не сможет работать с кабелем 5Е на скорость до 1000 мегабит?
Этот вопрос нужно задавать производителям. Думаю, это связано с тем, что на складе были только такие коннектора (гнезда) и оборудование для пайки настроено для них.
1) По поводу вычисления реальной скорости смотреть надо в сторону команды ping.
2) Как правило, для того, чтобы раздать интернет четырем абонентам со скоростью в 1 Мб/с не обязательно провайдеру иметь у себя канал в 4Мб/с. Есть специальная формула для вычисленя оптимальной скорости. Это обьясняется тем, что далеко не всегда все 4 абонента одновременно будут качать/отдавать. Как правило, провайдер не гарантирует скорость, а говорит, что таковая возможна. Более детально полосу пропускания можно прочитать тут.
3) Чтобы не терроризировать свой мозг мыслями о количестве жил протяните домой оптику. Там всего одно волокно требуется (ну или два, но это уже прошлый век). А вообще для дома/квартиры лучшего решения чем Wi-Fi просто нет.
Сколько жил в интернет кабеле?
В чём отличие 100 Мбит/с витая пара (обжато все 8 проводков) и 100 Мбит/с (обжато 4 проводка), какие плюсы и минусы? Немного теории
При использовании витой пары для поддержки скорости в 100 Мб/с используется ЧЕТЫРЕ провода. По умолчанию это оранжевая и зеленая пары. В большинстве случаев остальные провода не используются. По этому их применяют для: подключения еще одного ПК по тому же проводу, либо же двух аналоговых телефонов, либо подключения IP телефонов, либо в случае с PoE (Power over Ethernet) незадействованные пары используются для передачи электричества.
В 1000 Мб/с используются все 4 пары. То есть ВОСЕМЬ проводов. Там и кроссоверы совсем по-другому обжимаются.
Для 100 МБит используется 2 пары: 1, 2, 3 и 6 контакты… для кроса меняются 1 с 3 контакты и 2 с 6.
Прямое соединение (с обоих концов):
1-белооранжевый
2-оранжевый
3-белозеленый
6-зеленый
Крос (на одном конце остается как описано выше, а с другого конца меняется):
1-белозеленый
2-зеленый
3-белооранжевый
6-оранжевый
Скорость 100 Мбит/с относится и применяется в сети Fast Ethernet (см. витая пара):
CAT5 (полоса частот 100 МГц) — 4-парный кабель, использовался при построении локальных сетей 100BASE-TX поддерживает скорость передачи данных до 100 Мбит/с при использовании 2-х пар.
CAT5e (полоса частот 125 МГц) — 4-парный кабель, усовершенствованная категория 5. Скорость передач данных до 100 Мбит/с при использовании 2-х пар и до 1000 Мбит/с при использовании 4-х пар.
Сертификацию проходит сеть сделанная на витой паре 5е (8 проводов). Но при этом и тот и другой кабель поддерживают полный дуплекс.
Хочу заметить, что 2-х пар кабеля, неважно(!), 5-ой или 5E категории, — вполне хватает для 100 мбитных сетей, т.е. для их 100 мбитных свитчей.
Всплывает вопрос: зачем в портах 100 мегабитных свитчей 8 контактов для подключения обжатого 8 жильного кабеля.
Натыкаюсь на это:
4, 5, 7, 8 присутствует в кабеле но не используется(!). Ищу дальше…
Натыкаюсь на это:
100BASE-TX, IEEE 802.3u — развитие стандарта 10BASE-T для использования в сетях топологии «звезда». Задействована витая пара категории 5, фактически используются только две неэкранированные пары проводников, поддерживается дуплексная передача данных, расстояние до 100 м. (см. вики).
Странно… Думаю… Ну ладно 2 пары так 2 — потому что даже конвейерное производство 4 парного кабеля 5E уже заставляет задуматься зачем использовать 8 проводников, что 5-ой, что 5E категории в 100 мбитных сетях, если даже вики говорит что фактически 2 пары работает на 100 мбитах, без проблем, но больше всего заставляет призадуматься почему 4, 5, 7, 8 проводник не участвует даже в 5-ой категории.
Итак, зачем делать 8 контактов в порту свитча который никогда не сможет работать с кабелем 5Е на скорость до 1000 мегабит?
Этот вопрос нужно задавать производителям. Думаю, это связано с тем, что на складе были только такие коннектора (гнезда) и оборудование для пайки настроено для них.
Выводы
1) По поводу вычисления реальной скорости смотреть надо в сторону команды ping.
2) Как правило, для того, чтобы раздать интернет четырем абонентам со скоростью в 1 Мб/с не обязательно провайдеру иметь у себя канал в 4Мб/с. Есть специальная формула для вычисленя оптимальной скорости. Это обьясняется тем, что далеко не всегда все 4 абонента одновременно будут качать/отдавать. Как правило, провайдер не гарантирует скорость, а говорит, что таковая возможна. Более детально полосу пропускания можно прочитать .
3) Чтобы не терроризировать свой мозг мыслями о количестве жил протяните домой оптику. Там всего одно волокно требуется (ну или два, но это уже прошлый век). А вообще для дома/квартиры лучшего решения чем Wi-Fi просто нет.
Ссылки
- Обзор изменений нового американского стандарта ANSI/TIA/EIA-568-B по сравнению с ANSI/TIA/EIA-568-A
Интернет через телефонную линию: когда есть смысл использовать эту технологию?
Технология интернета по телефонной линии, о которой в России ничего не слышно уже несколько лет, отказывается умирать. Более того, она развивается. И что еще более странно, продолжается ее использование и внедрение в первую очередь в богатых странах Европы и в Америке. Может и нам рано списывать телефонные провода со счетов и есть ситуации, когда их использование будет выгодно? Давайте вспомним, как и почему технологии семейства xDSL обрели второе дыхание, каких успехов им удалось достичь, а также проблемы передачи данных по телефонным проводам и способы их устранения.
Несмотря на очевидные преимущества оптоволоконных линий связи, в некоторых случаях подведение оптоволокна в каждый дом дорого и нецелесообразно. Особенно актуальна эта проблема в частном секторе, где оператору или интернет-провайдеру предоставляется выбор – тянуть на несколько сот метров подземный оптоволоконный кабель или провести интернет через уже проложенные телефонные линии.
Востребованность «интернета по телефонному проводу» стимулирует появление технологий, позволяющих использовать на последней миле имеющиеся медные абонентские линии, которые десятилетиями развивались операторами связи и КТВ. Причем появляются как новые технологии, так и средства для их инсталляции и диагностики.
Примером увеличения пропускной способности телефонной линии служит стандарт G.fast, который регламентирует передачу информации со скоростью до 1 Гбит/с по обычным телефонным проводам. Это, в свою очередь, обеспечивает качественную работу современных сервисов IPTV с потоковым видео 4К.
Обычно длина отвода медных кабелей составляет несколько сотен метров в домах, офисных зданиях и производственных помещениях. Скорость G.fast для медного кабеля длиной до 100 м может достигать 500-1000 Мбит/c. Более того, в Великобритании в октябре 2017 г. проведены тесты новой технологии XG.fast, которая позволяет увеличить скорость до 1,8 Гбит/с на 100 м. Как ожидается, благодаря G.fast существующая медная инфраструктура будет использоваться еще десятилетие, пока не будет заменена. Это касается и России, телефонная и кабельная сети которой нуждаются в таких «промежуточных» стандартах.
Консорциум Broadband Forum уже сертифицировал ряд образцов оборудования для G.Fast, и к 2021 г. технология G.Fast будет работать примерно в 30 млн домов в разных регионах планеты, по прогнозам исследовательской компании Ovum.
Также надо отметить, что распространение оптоволоконных сетей высвобождает большое количество медных пар в абонентских сетях. Это создает возможность увеличения скорости доступа с помощью организации канала DSL по двум и более медным парам. Так называемая связка каналов (channel bonding) представляет собой объединение двух и более каналов связи для получения большей пропускной способности. Например, ADSL 8 Мбит/с можно объединить в связку со скоростью 16 Мбит/с.
Подобные связи могут быть особенно полезны, когда необходимо «подтянуть» возможности медных линий для реализации максимального потенциала технологии G.Fast. Более того, можно использовать связку линий G.Fast, что даст еще большую скорость.
Вместе с тем, организация высокоскоростного канала по медной линии, предъявляет ряд требований к ее качеству.
Возможные проблемы в работе интернета по телефонной линии и инструменты для их устранения
Как и любой проводник тока, медные линии связи подвержены большому количеству возможных нарушений проводимости. Так, в телефонном или телевизионном кабеле могут быть вода, плохой контакт в муфте, обрыв проводника, замыкание между жилами и т. д. Также есть специфические проблемы. В некоторых сетях установлены пупиновские катушки, которые приводят к затуханию высокочастотных сигналов современных стандартов связи. В России немного сетей с пупиновскими катушками, например, у МГТС примерно 5% таких сетей. Но специалист связи может с ними столкнуться.
Телефонные линии обычно бывают запутанные или очень запутанные
Серьезной проблемой также является наличие параллельных отводов, оставшихся от старой кроссировки. При подключении новых цифровых услуг отводы создают эхо-сигналы, ухудшающие качество связи.
Все эти проблемы аналоговых линий должны быть решены перед подключением современных услуг, требующих высокоскоростной связи.
Для решения озвученных задач есть не так много удобных инструментов, один из самых лучших – анализатор Greenlee Sidekick Plus 1155-5019, способный обнаружить и устранить все повреждения абонентской линии, поддерживает технологии Bonding и Vectoring, а также поможет в инсталляции и настройке IPTV. А опция измерителя Greenlee GUPM100-04 позволить проверить и мощность оптического сигнала.
Анализатор Greenlee Sidekick Plus 1155-5019
Список функций анализатора выстроен в соответствии с порядком наиболее частого их использования: измерение напряжения в линии; тока шлейфа; режим комплекса измерений для оценки работоспособности линии и её пригодности для высокоскоростной связи.
Анализатор проверяет помехи и наводки, затухание сигнала, измеряет емкость телефонного кабеля, сопротивление изоляции, обнаруживает местоположение и количество пупиновских катушек, повреждения линий и отводов, а также множество других параметров, важных для высокого качества связи.
Как и у большинства современных анализаторов, Greenlee Sidekick Plus 1155-5019 имеет функции автоматического тестирования и записи результатов измерения во встроенную память.
