Анбик

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:

  1. 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.
  2. Телекоммуникации — используются для подключения активного оборудования, коммутации в распределительных шкафах и кроссах, а также для организации абонентских линий (FTTx, GPON).
  3. 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.
  4. Системы видеонаблюдения и безопасности — обеспечивают стабильную передачу видеосигналов на большие расстояния без искажений и потери качества благодаря низкому уровню потерь и высокой помехоустойчивости.
  5. 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.

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.
КатегорияЧастота, МГцКоличество парСкоростьНазначение
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.

МаркировкаРасшифровка
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.

МаркировкаРасшифровка
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 оболочкиНазначение 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