Виды сетевых кабелей: обзор основных типов и внешний вид

Привет, дорогие читатели! Сегодня мы простым языком и интересно расскажем вам – что такое сетевой кабель. Начнем, наверное, с самого начала. Как вы, наверное, знаете или слышали – компьютер понимает только информацию из нулей и единиц. Что-то вроде «Морзе», но в гораздо более глобальном размере. В принципе тут все просто: есть определенный вид сигнала – 1, нет – 0. Именно поэтому для передачи информации используют определенные виды сетевых кабелей.

Сразу уточню простыми словами: «сетевой кабель» – это не один конкретный провод, а целая группа кабелей, которыми соединяют устройства. Где-то это «интернет-кабель» от роутера к компьютеру, где-то – толстая магистраль между этажами, а где-то – тонкое оптоволокно от провайдера. И у каждого типа кабеля свои плюсы, ограничения и задачи.

Почему именно сетевые – дело в том, что связь компьютера с другим подобным устройством или еще одним компьютером уже можно назвать сетью. На данный момент интернет сетью пользуется огромное количество людей, а это подключенное множество компьютеров, ноутбуков, телефонов, серверов, коммутаторов, маршрутизаторов и других сетевых устройств.

Сетевые кабели и используются для взаимосвязи между несколькими компьютерами или серверами. Даже сейчас вы читаете эту статью, а сигнал проходит через тысячи подобных проводов и попадает к вам.

Коаксиальный кабель

Данный тип можно назвать одним из первых «массовых» кабелей для передачи данных. Исторически коаксиал активно использовался в ранних Ethernet-сетях (тот самый «толстый» и «тонкий» Ethernet), а позже стал суперпопулярен в телевидении.

Первый прототип имел центральную жилу (жесткий проводок), пластиковую изоляцию и экран (фольгированный слой и оплетку). Посмотрите, как на сегодня выглядит кабель.

Скорее всего вы уже сталкивались с подобными проводами, но используют их сейчас чаще для телевидения. При этом коаксиал до сих пор встречается и в интернет-подключениях у провайдеров (кабельное ТВ/интернет) – просто там своя технология передачи данных, а не классический «LAN-кабель» как у витой пары.

Тут важное уточнение по правдивости: фраза «они для интернета не предназначены» звучит слишком категорично. Коаксиальный кабель вполне используют для интернета, просто не в виде обычного Ethernet «ПК – роутер». Провайдеры умеют гонять по коаксиалу высокие скорости, а расстояния там зависят от линии, усилителей и оборудования. Но если говорить про домашнюю локальную сеть, где вы хотите соединить роутер и компьютер, то коаксиал на сегодня почти не применяют – для этого есть витая пара и оптика.

Плюс он очень толстый и жесткий. Очень тяжело прокладывать подобные провода в кабель-каналах. Современная «коаксиалка» может иметь несколько уровней экрана. Она нужна для того, чтобы уменьшить электромагнитное воздействие. В противном случае будут возникать помехи, и компьютер просто не поймет, что ему пытается передать другое устройство.

ПРИМЕЧАНИЕ! Лично я не считаю данный кабель «сетевым» в бытовом смысле (как LAN от роутера к компьютеру), хоть по нему и можно передавать данные. В локальных сетях дома и в офисах коаксиал почти не используют – он больше про ТВ и провайдерские линии.

Как выглядит витая пара, и для чего нужна

Для начала подумаем, а почему же этот шнур имеет такое интересное название – «витая пара». Давайте взглянем на картинку ниже.

Под общей оболочкой можно увидеть пары скрученных проводков. То есть по два проводка образуют одну пару, а дальше внутри кабеля обычно лежит 4 пары. Всего 8 проводков.

Это сильно удешевляет сам кабель. А проводки так свиты для того, чтобы была возможность передавать данные без толстого металлического экрана. Скрутка сама по себе уже неплохо защищает от помех.

Объясню более правильно и по-человечески, как это работает. Сигнал по витой паре передается не «по одному проводку», а как бы разностью между двумя проводниками в паре (это называется дифференциальная передача). Если рядом появляется помеха (например, от силового кабеля), она наводится на оба проводка пары почти одинаково. А сетевое устройство потом «вычитает» один сигнал из другого, и общая помеха частично пропадает. Именно поэтому пара и скручена – чтобы оба проводка по пути постоянно менялись местами относительно источника помех.

Х1 – это сигнал от одного проводка, а Х2 – это сигнал от второго. В конце на сетевом устройстве они сравниваются (условно «вычитаются/складываются»), и в итоге помехи заметно уменьшаются, а компьютер получает более чистый сигнал.

Вот именно этот кабель чаще всего используют для сетевого подключения, и чаще всего его и называют «сетевым». Витая пара имеет разные категории (Cat), и они отличаются скоростью, частотой, экранированием и тем, где их можно прокладывать.

На сегодня в быту чаще всего встречаются Cat5e и Cat6. Старый Cat5 еще можно увидеть, но он уже редкий гость. Если говорить совсем просто: для квартиры и дома обычно хватает Cat5e, а если вы делаете «на вырост», много устройств, быстрый интернет и хотите запас, то можно смотреть на Cat6/6a. Более подробную табличку и расшифровку категорий я разбирал тут: категории кабелей витой пары и их расшифровка.

При этом скорость передачи варьируется от 100 до 1000 Мбит в секунду. 100 – при использовании 2 пар, и 1000 – при использовании всех 4. Более высокие категории могут иметь дополнительный экран или более плотную оболочку, которая позволяет прокладывать «витуху» даже на улице.

Еще один важный апдейт: кроме 1 Гбит/с сегодня широко используются скорости 2.5 и 5 Гбит/с, и они часто тоже работают по нормальной витой паре на дистанции до 100 метров (при подходящих кабеле и оборудовании). То есть кабель давно не ограничивается только «100 или 1000». Но тут всегда работает правило: скорость зависит не только от кабеля, но и от портов на роутере/коммутаторе и сетевой карте.

Как вы, наверное, догадались, при использовании каждой пары более эффективно и при хорошем качестве кабеля можно передавать больше данных. Именно поэтому в более высоких категориях улучшают параметры: точнее скрутка, лучше изоляция, иногда добавляется экран.

Для подключения подобного вида кабеля используют специальные коннекторы – RJ-45 (если говорить по-народному, хотя правильнее это 8P8C). С помощью специального инструмента (кримпера) их обжимают на кабеле. Далее для подключения используют сетевой порт. Подобные входы вы можете увидеть на своем домашнем роутере, компьютере, ноутбуке или даже телевизоре.

Если вы хотите обжать кабель сами, то самое важное – правильно разложить жилы по схеме и потом проверить, что все контакты «звонятся». Схемы распиновки, цвета и понятные примеры я показывал тут: распиновка витой пары RJ45 и интернет кабеля. И еще момент: сейчас почти все порты умеют Auto MDI-X, поэтому «кроссовер» для дома почти не нужен – обычный прямой кабель подходит в большинстве случаев.

Единственным минусом подобного шнура является – небольшое расстояние передачи данных, которое варьируется от 50 до 100 метров, в зависимости от категории кабеля. Поэтому чаще всего его используют для близкого подключения. Вся же глобальная сеть строится на основе оптоволоконных линий. Но если вам интересно узнать больше о витой паре, то можете прочесть мою подробную статью по этой ссылке.

Я тут тоже уточню по актуальности: в классическом Ethernet обычно ориентируются на до 100 метров на один «пролет» (включая патч-корды). Это не потому что «дальше вообще не работает», а потому что так заложено в стандартах, чтобы связь была стабильной. Для некоторых скоростей (например, 10G) на части кабелей ограничение может быть меньше, и это нормально. Если нужно дальше – чаще ставят коммутатор/репитер посередине или переходят на оптику.

Маркировка и экранирование витой пары

Очень частая проблема: люди покупают «кабель Cat6», а потом удивляются, почему он жесткий, плохо гнется или наоборот слишком тонкий и подозрительный. Дело в маркировке. На оболочке обычно пишут категорию (Cat5e/Cat6), тип экрана (UTP/FTP/SFTP), материал жилы и толщину (AWG). Если вы понимаете эти буквы, шанс купить нормальный кабель резко выше.

• UTP – без экрана. Самый распространенный вариант для квартиры, если рядом нет сильных помех.
• FTP/F-UTP – общий фольгированный экран под оболочкой. Иногда помогает, если кабель идет рядом с силовыми проводами.
• S/FTP – самый «жирный» вариант: общий экран + отдельные экраны на парах. Часто используют в сложных условиях и на высоких скоростях.

ВНИМАНИЕ! Экранированный кабель имеет смысл только при нормальном монтаже. Его экран обычно нужно правильно заземлять через оборудование/розетки, иначе можно получить обратный эффект – лишние наводки и нестабильность. Поэтому дома чаще берут качественный UTP или простой FTP, а не самый дорогой S/FTP «на всякий случай».

Еще важный пункт – медь или CCA. CCA – это алюминий с медным напылением. Он дешевле, но хуже по затуханию и надежности, особенно если вы планируете PoE (питание по кабелю) или длинные линии. В жизни это выглядит так: все работало, потом кабель чуть перегнулся, контакт ухудшился – и начались отваливания. Если хотите разобраться, почему толщина жилы тоже важна (AWG), можете почитать: сечение витой пары – полный разбор.

Патч-корд и «интернет-кабель» из магазина

Многие под словом «сетевой кабель» имеют в виду готовый шнур с коннекторами с двух сторон – его часто называют патч-кордом. Это удобно: купил нужную длину и просто воткнул. Но если тянуть кабель по квартире в стене или в коробе, лучше прокладывать цельный кабель, а уже на концах ставить розетки/коннекторы. Почему? Потому что цельная жила (solid) обычно надежнее на расстояниях, а многожильный патч-корд больше про гибкость и короткие соединения.

Если хотите вникнуть, что именно считается патч-кордом и чем он отличается от «просто витой пары», то вот две полезные статьи: патч-корд – что это такое и кабель от роутера к компьютеру: как он называется и какой брать.

Оптоволоконный кабель

Оптоволокно имеет вид центральной стеклянной жилы (сердцевины) и оболочки, которая имеет другую плотность. Информация передается за счет пучка света. При этом расстояние, на которое можно передать информацию без потери данных, вырастает в несколько десятков раз по сравнению с витой парой. Самое главное, что свет почти не реагирует на электромагнитные помехи и радиоволны.

Поэтому не нужно использовать толстые металлические оплетки. Принцип действия достаточно простой: в жилу с помощью лазера или светодиода подают свет, который проходит по кабелю, отражаясь от оболочки. Скорость передачи данных при этом может быть очень высокой, а дальность – огромной. Именно оптоволоконные сети и используют для передачи информации на большое расстояние. Более подробно об «оптике» можно прочесть тут.

Если говорить о быте, то чаще всего с оптикой вы сталкиваетесь, когда провайдер заводит интернет в квартиру. Там может быть GPON/EPON или другая «оптическая» технология, а дальше уже от терминала или роутера по квартире расходится обычная витая пара. Если хотите понять, что такое GPON простыми словами и почему провайдеры любят оптику – можете глянуть: технология GPON: что это такое и какой кабель нужен для интернета в квартире.

ВНИМАНИЕ! Оптоволокно не любит сильных перегибов и «переломов». Если его резко загнуть или прижать мебелью, связь может пропасть, а визуально кабель будет выглядеть целым. Поэтому оптику лучше не трогать лишний раз и не пытаться «переложить по-своему», если вы не уверены. Обычно провайдер не просто так оставляет запас и укладывает кабель определенным образом.

Видео

YouTube