各類網線的最大傳輸距離是多少

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原標題:各類網線的最大傳輸距離是多少

網線資料傳輸最大距離

對網路比較瞭解的朋友,都知道雙絞線有一個“無法逾越”的“100米”傳輸距離。無論是10M傳輸速率的三類雙絞線,還是100M傳輸速率的五類雙絞線,甚至1000M傳輸速率的六類雙絞線,最遠有效傳輸距離為100米。在綜合佈線規範中,也明確要求水平佈線不能超過90米,鏈路總長度不能超過100米。也就是說,100米對於有線乙太網而言是一個極限,這個極限是從網絡卡到集線裝置的鏈路長度。

100米最大距離是怎麼得來的?

是什麼造成了雙絞線的100米傳輸距離上限?這就要深究一下雙絞線的深層物理原理了。網路的傳輸,其實就是網路訊號在雙絞線上的傳輸,作為一種電子訊號,在雙絞線中傳輸時,必然要受到電阻和電容的影響,這就導致了網路訊號的衰減和畸變。訊號的衰減或者畸變達到一定的程度,就會影響到訊號的有效、穩定傳輸。因此,雙絞線有傳輸距離限制,那麼具體是怎麼計算出100米的上限呢?

5類UTP、超五類UTP主要是為計算機網路服務的,按快速乙太網的100Base-TX規定,其通訊速率為100mbps,100mbps乙太網傳送1位資料所花的時間(又名”位時間”)可計算如下:

1位時間=1/100mbps=10ns

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乙太網是採用CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection)即帶衝突檢測的載波監聽多路訪問技術(載波監聽多點接入/碰撞檢測)共享通訊通道的,當引入交換後,仍離不開這一技術。一個鏈路兩端均連有裝置,這兩個裝置可能會在同一時刻傳送資料,造成衝突,此時衝突域為2。衝突將會丟失資料包。為避免由於衝突所造成的丟包,乙太網採用了衝突檢測和後退重發技術。為了做到後退、重發,必須保證一端在傳送完一個數據包前可檢測到衝突。乙太網最小的幀長64位元組,即512位。按100mbps速率計算,傳送512位需時512位*10ns=5120ns。

資料資訊在網路中傳輸,當通過不同部件時均會產生延遲,五類UTP的延時為5.56ns/m。在設計乙太網時,要求遵守一箇中繼規則,這個規則又稱為黃金規則或5-4-3-2-1規則,此規則不但適用於10mbps的乙太網,也適用於快速乙太網。這個規則要求環行衝突延遲不得超過512位時,對於100mbps的傳輸率,即為5120ns。環行中,網路元件有電纜、中繼單元、MAU和DTE等,把它們的延時加起來,再乘2,即得出環行延時,同時也可計算出環行衝突直徑。按此理論,可計算出為保證一個最小幀傳送完畢之前訊號所能傳輸的最遠距離。這就是為何要將鏈路跨距限定為100米的理由。

當超過100米時,由於不能及時檢測出衝突,因衝突而受到破壞的資訊包傳送完畢,而且被接收方接收,此資訊包因通不過驗證而被迫丟棄,此時後退重發的機制未被啟用,故而會造成包的丟失。當傳輸速率低於100 mbps時,在實際應用中,可適當放寬100米的限長。必須宣告,這樣做實際雖然有效果,但並不符合標準。在認證測試時,必須加以說明,否則將有可能產生一些問題,比如產品質保。

實際施工時的最大線纜距離

由上文可見,在使用PoE供電時,為何會規定網線最大長度不得超過100米。但實際施工時,為保證工程質量,一般取80-90米。

請注意,這裡的傳輸距離指的是最大速率的情況,比如100M,如果將速率下降到10M,傳輸距離通常可以延長到150-200米(視網線質量而定)。所以PoE供電傳輸距離並不是由PoE技術來決定的,而是由網線類別和質量決定。

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雖然實際施工中,質量較好的網線能夠突破100米距離的限制,裝置也能夠正常工作,但這種做法並不值得推薦。因為有的潛在問題並不會立即呈現,而是隨著時間推移慢慢出現,這會造成後續維護問題。最簡單的情況比如說頻寬的升級,使得原來能在100米以上距離正常工作的裝置在網速大大提升後將不能正常工作。

線纜類別和質量對傳輸距離的影響

五類線(Cat 5)就是現在市面上最常見的標準網線,但是不同廠家生產的質量相差很大,尤其在國內這種以價格為導向的大環境下,很多廠商為了降低成本,將銅線用銅包鐵、銅包鋼替代,導致網線傳輸距離下降,甚至發生網路不穩定、丟包等現象,而裝置廠商往往會背黑鍋,也真是冤。所以如果要使PoE發揮最佳效果,一定要使用質量好的網線,不能因小失大,影響工程整體質量

超五類線(Cat 5e):與五類雙絞線相比,超五類雙絞線的衰減和串擾更小,可提供更堅實的網路基礎,滿足大多數應用需求(尤其支援千兆位乙太網1000Base-T的佈線),給網路的安裝和測試帶來了便利,成為目前網路應用中較好的解決方案。超五類線的傳輸特性與普通五類線的相同,但超五類佈線標準規定,超五類電纜的全部4對線都能實現全雙工通訊。

六類線(Cat 6):該類電纜的傳輸頻率為1MHz~250MHz,六類佈線系統在200MHz時綜合衰減串擾比(PS-ACR)應該有較大的餘量,它提供2倍於超五類的頻寬。六類佈線的傳輸效能遠遠高於超五類標準,最適用於傳輸速率高於1Gbps的應用。

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六類與超五類的一個重要的不同點在於:改善了在串擾以及回波損耗方面的效能,對於新一代全雙工的高速網路應用而言,優良的回波損耗效能是極重要的。六類標準中取消了基本鏈路模型,佈線標準採用星形的拓撲結構,要求的佈線距離為:永久鏈路的長度不能超過90米,通道長度不能超過100米。

六類線與超五類線在傳輸距離上沒有嚴格的區別,即單段最大傳輸距離都是100米。當然六類線在傳輸距離上可以適當增加,所謂的100米指的是超過後就無法滿足1000M頻寬等相關的技術指標,帶來速度下降等問題。

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