При построении локальных сетей различного уровня и масштаба основным соединительным интерфейсом является кабель типа «витая пара». 30 лет назад ему удалось победить в войне технологий коаксиальный аналог, и на сегодня это самый распространённый вид связи между отдельными компьютерами и другими устройствами, предназначенными для передачи цифровых данных. В частности, его используют и провайдеры интернет-сервисов, доставляя конечным потребителям сетевой трафик.
Что собой представляет кабель «витая пара»
Переплетение проводов попарно – изобретение, которому более 150 лет. Первоначально такой способ организации связи использовали для телеграфной связи, затем на длительное время витая пара стала стандартом для аналоговой телефонии. Скручивание жил оказалось эффективной мерой противодействия внешним электромагнитным помехам, одновременно защищая от внутренних наводок.
В настоящее время термин «витая пара» применяется преимущественно в отношении компьютерных сетей, трансформировавшись из двухпарного в четырёхпарный.
Строение кабеля витой пары
Категории витой пары
Основной характеристикой любых коммуникаций является скорость передачи данных. Применительно к витой паре эта характеристика в довольно незначительной степени зависит от таких параметров, как материал изготовления кабеля или его внутренняя топология. Но они влияют на другие характеристики сети – её долговечность, надёжность, максимально допустимое расстояние передачи сигнала и т. д.
Наиболее общей характеристикой принято считать категорию ВП, в настоящее время все производители кабеля витая пара придерживаются этой классификации. Как мы уже отмечали, определяющим параметром компьютерных сетей является скорость передачи информации. Она зависит, прежде всего, от частоты колебаний тока, которая и является аналоговым способом передачи единицы данных. По этой причине при разбиении кабелей на категории одной из главных характеристик является частотный диапазон, в котором способна работать витая пара. Все остальные параметры являются второстепенными, направленными на поддержание заданной частоты колебаний.
Категории витой пары:
- CAT1 характеризуется частотой пропускания до 10000 Гц, такой кабель ранее называли «лапшой». В настоящее время используется разве что для прокладки телефонного кабеля в квартиру от установленного на лестничной площадке щитка.
- CAT2 имеет полосу частот до 1 МГц, что для чётырёхжильного кабеля соответствует скорости 4 Мб/сек. Используется такой провод для соединения телефона с квартирной коробкой.
- CAT3 – работает на частоте 16 МГц (10 Мб/сек на большие расстояния, 100 Мб/сек до 100 метров).
- CAT4 – 20-мегагерцовый кабель, практически не используется.
- CAT5 способен работать на частотах порядка 100–125 МГц (100 Мб/сек для двух пар, 1000 Мб/сек для четырёх пар). В настоящее время самая распространённая категория для компьютерной витой пары.
- CAT6 имеет полосу рабочих частот порядка 250 МГц (1 Гб/сек), у разновидности CAT6a рабочая частота составляет 500 МГц, что соответствует скорости 10 Гб/сек.
- CAT7 – кабель, способный работать на частоте до 700 МГц, на сегодня заявлен и утверждён только стандартом ISO
Маркировка кабеля витая пара
Общепризнанной является следующая маркировка, указывающая на способ организации экранирования:
- UTP – дешёвый неэкранированный кабель (может встречаться обозначение U/UTP);
- FTP – кабель, у которого на все пары жил общий экран (F/UTP);
- S-FTP – общий двойной экран для всех пар с фольгированным алюминиевым сердечником и жилами из медной лужёной проволоки (SF/UTP);
- STP – наличие экрана у каждой пары (U/FTP);
- F/FTP – отдельные экраны для всех пар плюс общий экран из алюминиевой фольги;
- S/FTP – отдельные экраны для всех пар плюс общий из медной лужёной проволоки.
Виды экранирования кабеля в зависимости от маркировки
В общем случае экран – это защита кабеля от случайных и систематических наводок, искажающих сигнал, необходим для предотвращения потери информации. Разновидности экранирования говорят о разном уровне защиты данных. Они во многом определяют стоимость готового изделия.
Виды витой пары
Кроме маркировки, обозначающей наличие и способ организации экрана, существуют и другие обозначения, применяемые производителями для обозначения тех или иных технических особенностей своей продукции:
- Количество жил: solid – одножильный кабель, patch – многожильный. Моножилы дёшевы в производстве, поэтому наиболее распространены. Многожильные изделия используются при сложной топологии сетей в местах множественных изгибов. Они же в основном используются при производстве патч-кордов (оконцованного джеками участка кабеля заданной длины для соединения устройств).
- Диаметр жилы. Используемый диапазон – 0.40–0.64 мм. Кабельная продукция 5–6 категорий изготавливается из жил диаметром 51 мм и обозначается 24AWG (американский стандарт маркировки). Бюджетный, зачастую несертифицированный кабель изготавливают из проволоки 0.40–0.50 мм – для квартиры выбор такой витой пары будет вполне оправданным.
- Количество пар. При построении сложных коммуникационных систем их число может достигать тысяч, но для компьютерных сетей стандарт 4 пары (принятая в США маркировка – 4х2х0.51). Использование всех восьми жил требуется для построения гигабитных сетей, для домашнего использования с пропускной способностью до 100 Мб/сек достаточно двух пар. И хотя такой кабель дешевле, обычно в любом случае приобретают восьмижильный вариант. Две пары используется для обустройства домофонов и систем сигнализации.
Внутреннее содержимое витой пары
Отдельно стоит рассказать о маркировке по типу оболочки:
- PVC – оболочка из поливинилхлорида, используется преимущественно для дешёвых кабелей;
- PP – полипропиленовая оболочка для кабелей, которые могут подвергаться воздействию высоких температур (до 140° С);
- PE – оболочка из плотного полиэтилена, используется для наружной прокладки кабелей;
- FR – кабель огнестойкой категории (способность работы при пожаре определённое время, от 30 до 180 минут);
- LS – оболочка из материала, характеризующегося низким дымовыделением при возгорании;
- ZH – материал, при горении не выделяющий ядовитые галогеновые газы;
- В – кабель с бронированной оболочкой в виде обволакивающей стальной ленты.
Существуют также модификации кабеля со стальным тросом, которые используются для воздушной прокладки сетей между домами.
Обжим витой пары 8 жил (4 пары): схема цветов
Обжим витой пары на 8 жил происходит следующим образом:
Снимите оболочку, внешние экраны и броню с кабеля. Лучшего всего, когда под рукой есть инструмент для резки оболочки кабеля — стриппер. Но если его нет, подойдет и канцелярский нож.
Раскрутите пары, выпрямите жилы кабеля и разместите их в порядке схемы цветов на фото
Обрежьте все проводники на длину, равную примерно ширине большого пальца от края оболочки кабеля
Установите коннектор для витой пары. Убедитесь, что все провода встали на свои места до конца, а кабельная оболочка входит в разъем.
Вставьте разъем в гнездо клещей для обжима и плавным движением сожмите их рукоятки до упора
Результат обжима витой пары на 4 пары (8 жил)
Стандарты, сертификация
При выборе типа витой пары нужно понимать, для каких целей должен использоваться кабель. Стандарт Ethernet является наиболее распространённым, витую пару иногда называют этим термином. Стандарт определяет ряд характеристик кабельной сети: скорость передачи данных, максимальное расстояние, возможное без использования усилителей сигнала, способ модуляции и т. д. Впрочем, к этому же стандарту относится и оптоволокно.
Существуют также отдельные стандарты, применимые при прокладке СКС, причём для структурированных кабельных систем требования намного жёстче.
Соединение витой пары с интернет-розеткой
Стандартов Ethernet разработано свыше десятка, большинство из них устарело (например, 10BASE5, или IEEE 802.3, часто называемый «толстым Ethernet»).
Разновидность стандарта IEEE 802.3ba, разработанная в 2009 году, позволяет передавать данные на скорости до 40 Гб/сек, существует и 100-гигабитный стандарт, ожидается появление терабитного.
Коннектор RJ-45 для витой пары
В сфере СКС действует три популярных стандарта:
- американский вариант – EIA/TIA-568С;
- стандарт, используемый в Европе – CENELEC EN 50173;
- международная версия стандарта – ISO/IEC IS11801-2002.
Мнение эксперта.
Эксперт LAN-ART по витой паре — Березкин Евгений Николаевич.Все стандарты, касающиеся построения структурированных кабельных систем на витой паре, гарантируют её работоспособность на протяжении 10 лет и более.
Схемы обжимки
Прямая схема используется для соединения сетевых устройств разного типа (например компьютера и роутера), а также для объединения двух хабов или роутеров в одну локальную сеть. Данная схема обжима является наиболее часто используемой в локальных сетях.
Порядок обжима кабеля на восемь жил, используемого в гигабитных локальных сетях, следующий:
В витой паре, применяемой в локальных сетях, работающих на скорости в 100 мбит/с, используется следующий порядок прямого обжима:
Перекрёстная (обратная) схема нужна для подключения двух компьютеров напрямую, без использования хабов или коммутаторов. Гигабитная витая пара перекрёстного типа обжимается следующим образом:
Способы объединить несколько pdf файлов в один
Обратная схема провода для локальной сети, работающей на скорости 100 Мбит/с.
Для подключения иных устройств, такие как сетевые принтеры, ip-камеры и другие подобные девайсы, схема обжимки обычно пишется в инструкции к подсоединяемой технике.
Способы определения качества кабеля витая пара
Чтобы определить, какой кабель витая пара лучше для интернета, специалисты советуют обращать внимание на наименование торговой марки. Из европейских производителей стоит отметить Reichle De-Massari (Швейцария), неплохой кабель у компании Mollex (США). Остальные бренды, встречающиеся в России – в основном родом из Китая (или Тайваня), хотя маркировка может быть иной, если того пожелает заказчик.
Второй критерий, на который обращаем внимание – материал изготовления жил. Медь – стандарт для витой пары, но в последнее время часто можно встретить биметаллические жилы, которые по качеству уступают медным. Они представляют собой стальной (CCS) или алюминиевый (CCA) провод, покрытый методом плакирования тонким слоем меди.
Состав кабеля витая пара
Такие изделия более доступны по стоимости, но обладают рядом недостатков, не характерных для чисто медных жил:
- такие жилы недостаточно надёжно фиксируются в разъёмах, образуя так называемый «плавающий» контакт;
- существует ограничение по длине участков биметаллической витой пары (до 25 метров при 100 метрах для классического медного кабеля);
- во время заделки витой пары в разъём возможны значительные колебания волнового сопротивления, что сказывается на стабильности передачи сигнала конечному устройству;
- при повреждении или возникновении необходимости перекладки кабеля рассчитывать на сохранение прежних характеристик не приходится;
- у кабелей со стальным сердечником максимальная скорость передачи информации будет лежать в пределах 10 Мб/сек, для жил с алюминиевым сердечником – до 100 Мб/сек.
Убедиться в том, что перед вами омеднённая жила, довольно просто. Достаточно ножом попытать соскоблить верхний слой. Если под медью покажется серебристый металл – можете не сомневаться, что это витая пара из биметаллических жил. Кстати, омеднённый кабель запаять обычным паяльником не получится. Тем не менее, большинство провайдеров интернет-услуг при прокладке кабеля от щитка до конечного пользователя использует именно этот, более дешёвый тип изделий.
Наконец, о качестве витой пары можно судить по такой характеристике, как толщина жил. Чем больше диаметр, тем качественнее кабель, у известных производителей он составляет от 0.51 мм. Толщина жилы в промежутке 0.4–0.5 мм говорит о некачественной продукции.
Чаще всего более тонкие жилы можно наблюдать на паре коричневого и синего цветов, поскольку для 100-мегабитных сетей они не используются.
И последний критерий проверки качества – наличие сертификата. Крупные производители сертифицируют свою продукцию, мелкие – нет, поскольку это накладно.
Обжим кабеля RJ-45
Прежде чем вы возьметесь за работу, нужно до конца выучить теоретическую часть вопроса, чтобы потом не переделывать допущенные ошибки. Хотя все равно, если вы беретесь за это дело впервые, советуем купить несколько запасных коннекторов (стоят они по 2-3 руб. за штуку), чтобы потренироваться.
Давайте посмотрим, как пошагово выполнять прямое подключение, так как сталкиваться с ним приходится чаще всего, все-таки прямые подключения компьютеров друг к другу сегодня используются все реже.
Таблица 2. Инструкция по прямому подключению
| Шаги, фото | Описание |
| Шаг 1 – подготовка | Подготавливаем все необходимое оборудование. Расположиться лучше за пустым столом, чтобы все мелкие детали были под рукой и никуда не терялись. Отмерьте нужный кусок кабеля и отрежьте его кусачками. |
| Шаг 2 – зачистка от изоляции | Берем стриппер и снимаем слой внешней изоляции с конца кабеля, оголяя около 2-х см внутренних жил. |
| Шаг 3 – разделение жил | Для удобства разделите жилы попарно, по цветам. Также внутри вы найдете стекловолоконную нить, которую можно отрезать. Отогните жилы в стороны, чтобы получился вот такой крестик, как на фото. |
| Шаг 4 – раскручивание пар | Теперь все пары нужно раскрутить, чтобы каждая жила шла отдельно от остальных, направленность нашего крестика сохраняем пока без изменений. |
| Шаг 5 – складывание проводов в ряд | Раскладываем провода точно по намеченной схеме. Прижимаем их плотно друг к другу и удерживаем пальцами. Первым в схеме будет бело-зеленый, а последним – коричневый. |
| Шаг 6 –подрезка жил | Чтобы длинные проводки не мешали установке, жилы нужно подрезать на одном уровне – используем для этого кусачки. По ширине вашего пальца можно сориентировать общую длину, как это показано на фотографии. |
| Шаг 7 – установка провода в коннектор | Далее просовываем кабель во входное отверстие и толкаем его внутрь, чтобы жилы попали в отведенные для них каналы. |
| Шаг 8 – процесс обжима | Далее берем обжимник, помещаем коннектор в соответствующее гнездо и сжимаем ручки инструмента. Сдавливать нужно сильно, но аккуратно. В результате мы получим крепкое соединение, которое будет очень сложно разорвать, даже если очень постараться. |
После того как обжали первый конец, переходим ко второму и действуем в точно таком же порядке.
Обжимать кабель можно также и через колпачок, который дополнительно усилит соединение и будет защищать его от механических повреждений.
Коннектор с колпачком
Обжим без кримпера и прочие альтернативы
Если на инструмент ради разового обжима вы тратиться не хотите, что вполне логично, вы можете использовать в своих целях небольшую плоскую отвертку.
Задача – вдавить клеммы внутрь
Действуем по описанной выше схеме, пока не доходим до момента обжатия кабеля. Уложите его на твердую ровную поверхность так, чтобы контакты смотрели вверх. Берем отвертку и по очереди нажимаем ей на контакты. На руку, которая держит кабель, обязательно наденьте перчатку, иначе соскочившим инструментом ее можно будет повредить. В процессе вы поймете, как ножевые выступы проникают под изоляцию и в скорости работа пойдет у вас быстрее. Давим сильно, иначе надежного контакта не получится. Смотрите, чтобы контакт был утоплен немного ниже краев корпуса коннектора. Под кабель подложите ветошь, чтобы нечаянно не повредить поверхность стола.
Фиксация коннектора на изоляции
После того, как обожмете все контакты, аккуратно воткните отвертку в фиксатор, чтобы надежно закрепить коннектор на кабеле. Со вторым концом кабеля поступаем точно также. После работы можно заметить, что контакты немного повреждены отверткой, кримпер такого эффекта не дает.
Теперь возьмите кабель, установите его в сеть и проверьте его работоспособность. Если результат отрицательный, то не спешите грешить на свою работу, возможно проблема в чем-то другом, проверьте все составные части сети:
- Если у вас есть заведомо рабочий кабель, то замените им только что сделанный и проверьте, не появится ли сигнал. Если такого кабеля нет, то попробуйте подключить другое устройство – так вы сможете узнать, есть ли причина неисправности в компьютере.
- Перепроверьте последовательность проводов в коннекторах, возможно что-то вы не заметили или просто перепутали.
- Если таковая оплошность обнаружилась, исправить ситуацию можно только откусыванием конца провода и установкой нового коннектора.
- Попробуйте дожать контакты – возможно, они плохо вошли в жилу.
- Проверьте также настройки маршрутизатора и сети на компьютере – это тоже весьма распространенная проблема.
Такие коннекторы не нуждаются в отжиме
Сегодня в магазинах можно найти безобжимные коннекторы – стоят они дороже обычных, но зато берут своим удобством. Пример такой детали показан на фото выше. Он имеет открывающийся кожух, под которым будут видны прорези под провода. С торца вы увидите подсказку, как нужно разместить проводники, чтобы получить косое или прямое соединение. Затем кожух плотно закрывается. Обратите внимание, что на его внутренней стороне имеются жесткие ребра. Они вдавят жилы вглубь прорезей, где располагаются острые контакты. В общем, принцип точно такой же, но только вдавливаются не ножевые контакты, а провода. В результате получается качественное соединение без повреждений, и никакой инструмент, кроме ножа и кусачек, для этого вам не потребуется.
На этом закончим обзор темы. Думаем, если вы проследуете точно инструкции, проблем с соединением возникнуть не должно.
Проведение масштабного ремонта практически всегда включает и прокладку домашней электросети. Следовательно, назревает вопрос — какой кабель использовать для проводки в квартире или доме? Казалось бы, в чем сложность? Богатство выбора зачастую только запутывает неопытного потребителя. Кроме того, из представленных в продаже образцов далеко не все пригодны для намечаемой цели. Поэтому в специальной публикации постараемся дать ответ, на каком типе кабеля и почему следует остановить свой выбор.
Видео — Как обжать витую пару коннектором RJ45?
Видео — Обжим отверткой коннектора RJ45
Рейтинг производителей витой пары
Разобраться и запомнить всё разнообразие стандартов и характеристик витой пары довольно сложно, особенно для неподготовленного пользователя. Поэтому вопрос, как и какую витую пару выбрать для дома, многими решается на основании мнений о производителе. Мы составили небольшой рейтинг, который поможет определить качество и его соответствие стоимости кабеля для интернета в зависимости от бренда.
Витая пара премиального уровня
Лучший кабель «витая пара» самый дорогой, стоимость 1 метра находится в пределах 20–25 рублей. Но за эти деньги вы получаете кабель самого высокого качества, который может прослужить десятилетиями. Продукция премиального уровня характерна для брендов Hyperline, SkyNet, Nikolan.
Как правило, для квартирного интернета такая продукция не используется – его прокладывают в правительственные учреждения, банки, другие компании с высокими требованиями к качеству сети.
Кабель среднего уровня
Если сравнивать с топовым уровнем, то витая пара категории 5 стоит намного дешевле, порядка 15 рублей/метр, и характеризуется вполне достойным качеством и скоростью. В России самым популярным производителем кабельной продукции такого качества считается бренд NetLan. Сфера применения витой пары среднего ценового сегмента – крупные предприятия, офисы, но её можно увидеть и в частном секторе.
Бюджетная витая пара
При выборе кабеля UTP для домашней сети большинство пользователей ориентируется на стоимость. В этом нет ничего предосудительного – продукция таких китайских брендов, как CabLAN или Ripo, стоит порядка 5 рублей/метр. Это в подавляющем большинстве случаев кабель с омеднёнными жилами соответствующего качества, вполне пригодного для построения малобюджетных сетей.
Продукция с медными жилами из Поднебесной предлагается по цене порядка 10 рублей/метр, и это наиболее подходящий вариант для прокладки интернета в жилые дома.
