Виды и характеристики патч-кордов.
Известно два способа подключения конечного оборудования к маршрутизатору для интернет-соединения:
- беспроводной — по вай-фай;
- проводной — посредством патч-корда.
Подключение интернета по кабелю несложна - надо просто один конец провода вставить в роутер, другой - в устройство. Для подключения интернета по вай-фай тоже требуется данные для входа и несложная настройка. А для подключения конечного устройства с маршрутизатором нужно приобрести патч-корд. Как его выбрать?
Но какую роль играют ШОСы именно в этих областях? Рассмотрим подробнее, какие функции они выполняют в разных сегментах ИТ-инфраструктуры:
- Дата-центры и серверные комплексы — обеспечивают сверхскоростные и надёжные соединения между серверами, коммутаторами и системами хранения данных. Высокая плотность портов и минимальные потери сигнала позволяют строить масштабируемые магистрали со скоростями 10G, 40G, 100G и выше.
- Телекоммуникации — используются для подключения активного оборудования, коммутации в распределительных шкафах и кроссах, а также для организации абонентских линий (FTTx, GPON).
- Локальные вычислительные сети (LAN) предприятий и офисов — позволяют реализовать высокоскоростные подключения рабочих станций и серверов, где традиционные медные решения не справляются с требованиями по пропускной способности и дальности.
- Системы видеонаблюдения и безопасности — обеспечивают стабильную передачу видеосигналов на большие расстояния без искажений и потери качества благодаря низкому уровню потерь и высокой помехоустойчивости.
- Контрольно-измерительная аппаратура — незаменимы для подключения измерительных приборов (рефлектометров, измерителей мощности, источников излучения) к тестируемым линиям, позволяя быстро и точно проводить диагностику и обслуживание системы.
Содержание:
- Характеристика №1: Тип коннектора и его соединения с кабелем
- Характеристика №2: Материал проводника
- Характеристика №3: Категория патч-корда
- Характеристика №4: Тип экранирования патч-корда
- Типы полировки ферул
- Характеристика №5: Длина
- Характеристика №6: Цвет оболочки
- Отличие патч-корда от пигтейла
- Симплекс и дуплекс: в чем разница и когда что использовать
Характеристика №1: Тип коннектора и его соединения с кабелем
Патч корд — это часть кабеля типа витая пара, у которого два окончания обжаты коннекторами RJ-45. Необходимо наличие с обоих сторон кабеля. Важен тип их соединения с кабелем. Они бывают двух типов: литые и не литые. Это можно определить визуально - у не литых видно место соединения провода с наконечником. Это недорогие патч-корды, но за это надо пожертовать надежностью. Литые шнуры соединены с проводом пайкой. Поэтому, данные кабеля отличаются высокой надежностью и лучшей проводимотью сигнала. Также плюсом не литого соединения это возможность сделать его самостоятельно с помощью зачистного инструмента — стриппером и инструментом для обжима — кримпером. Литое соединение сделать в домашних условиях не получится.
Характеристика №3: Категория патч-корда
Проводники шнура делаются из разных материалов: стали, алюминия, меди и комбинации данных материалов. Есть провода полность из меди. Данные провода самые надежные и отличаются высокой проводимостью. Также они более устойчивыми к изгибам. Есть чистая медь без содержания кислорода (BC), обычная медь (CU) и омедненная медь (CCC), в которой середина жилы выполнена из медного лома или сплава меди и цинка, а верхний слой покрыт электротехнической медью.
Характеристика №3: Категория
Категория патч-корда определяет его максимальную пропускную способность. Провода кат.5 и 5е гарантируют скорость передачи данных в пределах 100-1000 Мбит/сек. Коммутационные шнуры кат. 6 и 6а, 7 и 7а — до 10 Гбит/сек. Чем выше категория, тем лучше характеристики и скорость передачи сигнала. Витая пара более высокого класса поддерживает возможности витой пары более низкого класса. Если у провода обжимки разных категорий, то пропускная способность считается по меньшей категории. Поэтому лучше выбирать разъемы идентичной категории.
На категории витая пара подразделяется по характеристикам провода:
- максимально пропускаемый частотный диапазон (скорость передачи данных в МБ/сек),
- толщина жилы, числе витков на единицу длины,
- количество жил.
| Категория | Частота, МГц | Количество пар | Скорость | Назначение |
|---|---|---|---|---|
| Cat. 1 | 0,1 | 1 | до 15Мбит/с | «лапша», встречается в частных жилых секторах под ADSL или телефонную линию |
| Cat. 2 | 1 | 2 | до 4 Мбит/с | устаревший, практически не используется, изредка встречается в телекоммуникационных сетях |
| Cat. 3 | 16 | 4 | до 100 Мбит/с | устаревший, раньше использовался в сетях 10BASE-T и 100BASE-T4 |
| Cat. 4 | 20 | 4 | до 16 Мбит/с | устаревший, раньше использовался в сетях для сетей Token Ring, 10BASE-T и 100BASE-T4 |
| Cat. 5 | 100 | 4 | до 100 Мбит/с | иногда встречается при построении домашних сетей |
| Cat. 5e | 125 | 4 | до 1 Гб/с | для построения компьютерных сетей в доме и офисе |
| Cat. 6 | 250 | 4 | до 10 Гбит/с | для построения сетей Gigabit Ethernet, расстояние до 55 метров |
| Cat. 6a | 500 | 4 | до 10 Гбит/с | увеличено максимальное расстояние передачи данных до 100 метров |
| Cat. 7 | 600 | 4 | до 10 Гбит/с | для сетей интернет с повышенной скоростью Gigabit Ethernet |
| Cat. 7a | до 1200 | 4 | до 100 Гбит/с | для сетей интернет с повышенной скоростью Gigabit Ethernet |
Характеристика №4: Тип экранирования патч-корда
Экранирование — это механическая защита от электромагнитных помех, выполненная в виде фольги и/или оплетки из металла. Модели с защитными экранами маркируются как:
- FTP — общее экранирование из фольги для всех пар.
- STP — общее экранирование + стальная оплетка.
Бывают и другие варианты. Если же защищать сигнал от радиочастотных помех не надо, стоит выбрать UTP патч-корд — неэкранированный. Для реализации защиты от помех тип экранирования должен быть одинаковым у всех компонентов сети. Кроме того, должно быть организовано заземление. По этой причине в домашних условиях редко применяются экранированные патч-корды.
По стандарту ISO/IEC 11801 маркировка витой пары имеет вид: XX/XXX.
Слева указывается вид общего экрана:
- SF (braid and foil screened) — двойной из оплетки и фольги;
- S (braid screened) — из оплетки;
- F (foil screened) — фольгированный;
- U (unscreened) — экранирование отсутствует.
Первая буква в правой части маркировки (U, F, S) указывает на вид индивидуального экрана и кабеля, а последние две буквы для этого типа всегда будут TP (twisted pair).
Неэкранированная витая пара
Кабели UTP (unshielded) используются в домашних сетях и небольших офисах, где отсутствует оборудование, вызывающее сильные электромагнитные помехи. Это самый простой по конструкции кабель Ethernet, а потому и самый дешевый. Не защищен от внешних помех, не любит растягивание.
| Маркировка | Расшифровка |
|---|---|
| UTP | Общий экран отсутствует, витые пары неэкранированные (UTP) |
| S/UTP | Общее экранирование из оплетки (S), витые пары неэкранированные (UTP) |
| F/UTP | Общее экранирование из фольги (F), витые пары неэкранированные (UTP) |
| SF/UTP | Общее экранирование из оплетки (S) и общий экран из фольги (F), витые пары неэкранированные (UTP) |
Экранированная витая пара
Кабели STP (Shielded twisted pair) и FTP (Foiled twisted pair) толще и жестче за счет дополнительного экранирования, более хрупкие на изгиб и требуют заземления для шунтирования помех, улавливаемых экраном. Стоят они дороже неэкранированных и требовательнее в эксплуатации, но при этом имеют возможность передавать сигнал с большей скоростью и дальностью.
| Маркировка | Расшифровка |
|---|---|
| U/FTP | Без общего экранирования, витые пары защищены фольгой (FTP) |
| S/FTP | Общее экранирование с оплеткой (S), витые пары защищены фольгой (FTP) |
| F/FTP | Общее экранирование из фольги (F), витые пары также экранированы фольгой (FTP) |
| SF/FTP | Общее экранирование из фольги (F) и общий экран из оплетки (S), дополнительно, каждая пара кабеля обернута в экран из фольги (FTP) |
Типы полировки ферул
Тип полировки коннектора играет ключевую роль в качестве соединения и уровне обратного отражения сигнала. От правильного выбора зависит стабильность работы сети и долговечность оборудования.
| Тип полировки | Описание полировки | Уровень RL | Основные области применения | Цвет маркировки коннектора |
| PC | Физический контакт, базовая плоская полировка | Около -45 дБ | Общие оптические коммуникации, недорогие решения | Бежевый или синий |
| SPC | Улучшенная физическая полировка с более ровной поверхностью | Около -45 дБ | Инфраструктура с повышенными требованиями к качеству сигнала | Синий |
| UPC | Плоская с высокой точностью обработки (Ultra Physical Contact) | -40…-55 дБ | Цифровые каналы передачи данных | Синий или бежевый |
| APC | Скошенная под углом 8° (Angled Physical Contact) | ≤ -60 дБ | Аналоговые линии, высокочувствительные системы | Зелёный |
Сравнение типов полировок разъёмов
Характеристика №5: Длина
Различные производители выпускают патч-корды длиной от 0,33 до 20 метров. Но брать максимально длинный кабель не советуем. Если провод будет чересчур длинным, он будет путаться, да и вид получается неэстетичный. Впрочем, покупать кабель для интернета впритык — тоже нехорошо: можно зацепиться и вырвать разъемы. Как же быть? Нужно отмерить необходимую длину и добавить небольшой запас — процентов в 5-10.
Итак, идеальный патч-корд для роутера — это модель с медными проводниками и литым соединением кабеля с наконечниками RJ-45. Категория и экранирование должны подбираться в зависимости от требований сети к скорости и защите от электромагнитного излучения. Длину же стоит подбирать, основываясь на особенностях размещения маршрутизатора и конечного устройства.
Отметим, что иногда нужно обеспечить обмен данными по оптоволоконной линии. Для этого существуют оптические патч-корды. Волоконно-оптические кабели оснащаются другими коннекторами. Это могут быть FC, ST, LC или SC наконечники. Хорошо брать модели, чьи разъемы отшлифованы методом UPC и APC. Такая полировка обеспечит качественную передачу видео и голосового трафика. Если нужен оптоволоконный патч-корд для роутера, обратите внимание на его тип: одномодовый или многомодовый. Что выбрать, зависит от особенностей сети.
Характеристика №6: Цвет оболочки
Кабели витой пары выпускаются с разным типом оболочки, и подбираются под конкретные условия эксплуатации. Назначение кабеля часто можно определить по цвету оболочки:
| Цвет оболочки | Назначение кабеля |
|---|---|
| черный | предназначен для уличных работ, устойчив к атмосферным воздействиям и имеет дополнительную защиту в виде внешней оболочки из гидрофобного полиэтилена |
| оранжевый | соответствует требованиям пожарной безопасности, устойчив к высоким температурам; при горении выделяет меньше дыма и отравляющих веществ |
| светло-серый, белый, синий, фиолетовый, желтый, зеленый и др. | подходит для прокладывания внутри жилых домов и офисных зданий |
Для предотвращения механических повреждений в качестве материала оболочки и изоляции в витой паре используют:
PVC — кабели с оболочкой из поливинилхлорида. Наиболее дешевые и простыми по конструкции. Их используют внутри помещений, в местах, где нет строгих требований пожарной безопасности.
PP — кабели с оболочкой из полипропилена. Как и PVC, их используют для прокладки внутри помещений.
PUR — кабели с оболочкой из полиуретана предназначены для промышленного использования. Устойчивы к воздействию слабых минеральных и органических кислот и щелочей.
PE — кабели с оболочкой из полиэтилена применяются для прокладки вне помещений, так как имеют повышенную гибкость, а также стойкость к УФ-излучению и перепадам температур.
RNC — кабель с оболочкой из негорючих и не поддерживающих горение материалов, не подверженный коррозии.
FR — кабель с огнестойкой оболочкой. Сохраняет работоспособность под воздействием пламени.
LSZH, LS0H, LSOH, LSNH — кабель со стойкой к горению оболочкой с низким дымовыделением (Low Smoke) и нулевым содержанием галогенов (Zero Halogen). Применяется для прокладки в помещениях, рассчитанных на наличие большого числа людей, снижая риск причинения им вреда в случае возгорания.
K — поверх оболочки наложена броня в виде оплетки из стальных оцинкованных проволок, позволяющая защитить кабель от грызунов. Подойдет для прокладки под землей.
B — кабель бронирован стальной лентой, которая обвивается вдоль кабеля. Также применяется для прокладки под землей.
C — с несущим тросом, не даёт ломаться проводам при протяжке между строениями.
Отличие патч-корда от пигтейла
Перед тем, как перейти к детальному изучению конструкции соединительных кабелей, важно разобраться в разнице между патч-кордом и другим распространённым ВОЛС-компонентом — пигтейлом.
Ниже представлена таблица, наглядно демонстрирующая основные различия между ними:
| Параметр | Патч-корд | Пигтейл |
| Количество коннекторов | Коннекторы с двух сторон | Коннектор только с одной стороны |
| Назначение | Готовое к использованию соединительное звено для коммутации оборудования | Используется для оконцовки кабеля |
| Тип соединения | Механическое соединение с оборудованием через коннекторы | Постоянное сварное или же механическое соединение с проводником |
| Область применения | Соединение активного оборудования, коммутационных панелей, измерительной аппаратуры | Создание постоянных соединений в кроссах и распределительных узлах |
| Гибкость использования | Высокая — можно быстро подключать/отключать, менять конфигурацию | Низкая — соединение фиксированное, требует термосоединения и последующей обработки |
| Требования к монтажу | Простая установка — механическое подключение | Требуется сварочное оборудование и навыки сварки |
| Длина | Стандартные длины от 0.5 м до 500 метров | Обычно короткие отрезки (0.5–3 м), рассчитанные на термическое соединение |
| Стоимость | Обычно выше из-за наличия двух коннекторов, буфера и кевлавровых нитей (для упрочнения конструкции) | Ниже, так как присутствует только один коннектор, а толщина буфера — 0,9 мм |
| Пример использования | Соединение трансиверов с кроссами, коммутация в центрах обработки данных (ЦОДах) и офисах | Сварка с магистральным кабелем в распределительном шкафу |
Различия между оптическим кабелем и пигтейлом
Первое, с чего стоит начать выбор патч-корда, — это определение типа волокна. Существуют два принципиально разных вида: одномодовое (Single-Mode, SM) и многомодовое (Multi-Mode, MM).
Одномодовое волокно (SM)
В таблице ниже представлены характеристики наиболее распространённых основных категорий одномодовых решений (по стандарту ITU-T).
| Параметр | G.652.D (Standard Single-Mode Fiber) | G.657.A1 / G.657.A2 (Bend-Insensitive Single-Mode Fiber) |
| Особенности | Широко применяющееся одномодовое волокно, оптимизировано для работы в диапазоне 1310–1550 нм с низким затуханием; подходит для большинства телекоммуникационных и магистральных сетей, ЦОДов | Разработано для высокой устойчивости к изгибам, минимизирует потери при сильных изгибах, идеально для прокладки в ограниченном пространстве (офисы, жилые помещения, FTTH) |
| Минимальный радиус изгиба | 30 мм (стандартный) | G.657.A1: 10 мм; G.657.A2: 7,5 мм — значительно более гибкое, упрощает монтаж в узких местах |
| Цвет оболочки | Жёлтый | Обычно белый, иногда другие цвета |
| Совместимость | Совместимо с G.657.A1/A2, одинаковый диаметр сердцевины (9 мкм) | Полностью совместимо с G.652.D, можно без потерь соединять между собой |
| Затухание | @1310 ≤ 0,4 дБ/км @1550нм ≤ 0,25 дБ/км | Немного выше, но близко к G.652.D |
| Применение | Традиционные магистральные и городские сети, ЦОДы | Прокладка в помещениях с ограниченным пространством, FTTH, офисы, ЦОДы с высокой плотностью подключений |
| Механическая прочность | Средняя | Повышенная, устойчива к изгибам и механическим нагрузкам |
Сравнение основных категорий одномодового волокна
Многомодовое волокно (MM)
| Категория MMF | Особенности | Скорость и максимальная дальность передачи | Цвет оболочки | Области применения |
| ОМ1 | Старейший тип, диаметр сердцевины 62.5/125 мкм. Используется в устаревших LAN | 100 Мбит/с — до 2000 м 1 Гбит/с — до 275 м 10 Гбит/с — до 33 м |
Оранжевый | Устаревшие локальные сети, SAN (Storage Area Network) |
| ОМ2 | Более современный тип, диаметр сердцевины 50/125 мкм, улучшенные характеристики по сравнению с ОМ1 | 100 Мбит/с — до 2000 м 1 Гбит/с — до 550 м 10 Гбит/с — до 82 м |
Оранжевый | Общие LAN |
| ОМ3 | Оптимизирован для работы с VCSEL-лазерами, стандарт для 10 Gigabit Ethernet (10GbE) | 10 Гбит/с — до 300 м 40 Гбит/с — до 100 м 100 Гбит/с — до 70 м |
Бирюзовый (Aqua) | Современные LAN, дата-центры |
| ОМ4 | Улучшенная версия ОМ3 с большей пропускной способностью. Идеально для 40GbE и 100GbE на средних дистанциях | 10 Гбит/с — до 550 м 40 Гбит/с — до 150 м 100 Гбит/с — до 125 м |
Фиолетовый (Fuchsia) | Высокоскоростные LAN, дата-центры, SAN |
| ОМ5 | Новейший стандарт, поддерживает технологию SWDM для увеличения пропускной способности | 40 Гбит/с — до 440 м 100 Гбит/с — до 150 м |
Лаймово-зелёный (Lime Green) | Высокоскоростные сети, дата-центры, SWDM-системы |
Сравнение категорий многомодового волокна
Симплекс и дуплекс: в чем разница и когда что использовать
Перед вами таблица, которая структурировано и наглядно сравнивает симплексные и дуплексные варианты с их особенностями, применением и преимуществами.
| Параметр | Симплексный патч-корд | Дуплексный патч-корд |
| Конструкция | Один шнур с одним оптическим сердечником, оконцован с двух сторон | Два симплексных провода, соединённых вместе по всей длине |
| Тип передачи | Однонаправленная (передача и прием волн разной длины по одному оптическому волокну) | Двунаправленная (передача и приём по разным волокнам) |
| Применение | Для одноволоконных трансиверов WDM (например, 1000BASE-BX), а также для измерительного и испытательного оборудования | Большинство современных двухволоконных трансиверов (1000BASE-SX/LX, 10GBASE-SR/LR и др.) |
| Преимущества | Максимальная гибкость, минимальный диаметр | Удобство монтажа, проще прокладывать и маркировать; облегчён контроль полярности (маркировка A/B или цветами) |
| Маркировка | Обычно без маркировки | Проводники маркируются буквами (A и B) или цветами для контроля полярности |
| Особенности монтажа | Требует аккуратности при прокладке | Проще укладывать и фиксировать, меньше вероятность ошибок подключения |
Simplex vs Duplex
Выбор коннекторов: LC, SC, FC и другие
| Тип коннектора | Диаметр ферулы | Конструкция и крепление | Ресурс циклов | Ключевые преимущества | Области применения |
| LC (Lucent Connector) | 1,25 мм | Компактный, малогабаритный, защёлка (push-pull) | ~500 | Высокая плотность портов, компактность | ЦОДы, серверные стойки |
| SC (Subscriber Connector) | 2,5 мм | Крупнее LC, прямоугольный корпус, push-pull | ~1000 | Надёжный, простой, высокий ресурс | Абонентские линии, PON, медиаконвертеры |
| FC (Ferrule Connector) | 2,5 мм | Круглый корпус с резьбовой гайкой | ~1000 | Очень надёжное, исключает случайное отключение | Измерительное оборудование, критические линии |
| ST (Straight Tip) | 2,5 мм | Байонетное крепление (twist-lock) | ~1000 | Надёжное, популярно в старых сетях | LAN, промышленность |
| MTP/MPO (Multi-Fiber Push On) | 1,25 мм | Многофибровой коннектор, push-pull | ~500 | Высокая плотность каналов | ЦОДы, телеком, высокопроизводительные системы |
| E2000 | 1,25 мм | Защитный колпачок с пружиной, компактный | ~1000 | Очень низкое отражение, высокая надёжность | Сети с высокими требованиями к качеству |
| MU (Multiple Unit) | 1,25 мм | Очень компактный, похож на мини-LC, push-pull | ~500 | Компактность, для высокоплотных модулей | Высокоплотные модули |
Сравнение типов коннекторов
Автор: Технический консультант по сетевому оборудованию - Михаил Гусев