Последовательность проводов витой пары
Как обжать витую пару. Схема
В наши дни в кругах IT специалистов вряд ли остались те, кто не знает, как обжимать витую пару, но, судя по статистике поисковых систем, запросы на подобие "обжим витой пары" пользуются огромным спросом (десятки тысяч ежемесячно). Это значит, что вопрос этот остается актуальным. Большинство людей не знают как обжать витую пару, либо забывают правильный порядок проводов-терморегуляторов.
На изображении выше проиллюстрированы 2 варианта обжимки витой пары: прямой и кроссовый. Обычно нужна прямая обжимка. Это тот случай, когда идет соединение коммутатора с сетевой картой Вашего компьютера. Чтобы запомнить последовательность проводов витой пары, существует несколько простейших правил:
- провода одного цвета и полосатые идут по очереди
- начинать нужно с провода, который имеет бело-оранжевые цвета
- в середине располагается синяя пара
- исключительно все пары должны быть рядом, кроме зеленой
Эту последовательность нужно просто запомнить и попрактиковать на деле. После 1-2 раз правильного обжима последовательность уложится в Вашей голове, и далее Вы уже будете все делать на автоматизме. Итак, еще раз:
- Оранжевая пара,
- Зеленый провод,
- Синяя пара
- Бело-зеленый провод
- Коричневая пара.
Каким образом обжимают кабель "витая пара"?
Для того, чтобы обжать витую пару, Вам будут нужны специальные клещи для обжимки (их часто называют просто - обжимка). В них есть специальный разъем RJ45, чтобы сжимать каждый пин.
Сначала нужно снять защитную оболочу кабеля с помощью тех же клещей - "обжимки": у нее есть специальные два лезвия у основания. Далее нужно слегка прижать клещи и потянуть вверх - в результате этих действий оболочка снимается. Должно остаться около одного-полтора сантиметра чистого открытого кабеля.
Далее нужно разделить витую пару сначала на 4, потом на 8 и попробовать расположить проводах в указанном выше порядке.
Здесь важно, чтобы эти провода были по максимуму прямыми и располагались близко друг к другу, потому что они могут перепутаться во время вставки в разъем. Далее нужно вставить провода в джек RJ45. Обычно первый раз ничего не получается, и все провода будут путаться и залезать не на свое место. Здесь нужно набраться терпения. При постоянной практике Ваши навыки и ловкость будут совершенствоваться и будет получаться намного лучше.
Когда полностью все провода витой пары стали на свои места в коннекторе, нужно вставить его в слот RJ-45 в обжимке (обжимных клещах) и сильно прижать до упора. Далее нужно зажать обжимной инструмент специфического щелчка, который издается фиксатором (это не что иное как пластиковая клипса на разъеме, удерживающем кабель).
Поздравляем! Вы обжали свою первую витую пару
Кстати, купить витую пару, обжимной инструмент, коннеторы RJ-45 и все аксессуары и комплектующие Вы можете в нашем интернет-магазине ua.
setevoe.com.ua
схема обжима, инструменты, правила и порядок
- Главная
- Полезное
- Полезные статьи
- Обжим витой пары: схема, порядок, инструменты
×
По вашему адресу мы проведём дополнительную проверку по тех.возможности и обновим зону покрытия
×
Проверьте адрес на возможность подключения
Не получается найти адрес?
×
Подключение тарифа
Технологии развлечений
200 Мбит/с
150 Каналов
15 Гб
2000 Мин
500 Смс
Стоимость подключения 0₽
Абонентская плата в месяц 600₽
Итого 600₽
×
Оставьте заявку, и мы перезвоним вам для консультации
×
Получить консультацию
×
Оперативная поддержка
8 (958) 111-94-69
Проверить кабель, переоформить договор, оформить переезд, подключиться.
×
Бесплатное подключение
8 (958) 111-94-69
Проверить кабель, переоформить договор, оформить переезд, подключиться.
или заполните форму для консультации специалиста
×
Выберите город
Волгоград Воронеж Екатеринбург Иркутск Казань Кемерово Красноярск Москва Нижний Новгород Новокузнецк Новосибирск Омск Пермь Ростов-на-Дону Самара Санкт-Петербург Томск Челябинск
Определить автоматически
×
Подберите тариф, ответив на 6 вопросов
1. Где планируете подключение?
2. Какие услуги вам нужны?
3. Вы хотите стать новым клиентом?
4. Введите адрес подключения
5. На какую сумму ориентируетесь?
6. Нужен ли WIFI роутер?
×
Спасибо, Ваша заявка отправлена!
Схема цветового кодирования кабеля Ethernet
Понравились наши схемы? Вам понравятся наши услуги Интернета и хостинга. Если вы уже являетесь клиентом и у вас есть вопросы о проводке или подключении, позвоните по телефону 780-450-6787, напишите по электронной почте: [email protected] или откройте чат ниже.
Схема цветового кодирования кабеля Ethernet для:
- Кабели категории 5
- Кабели категории 5E
- Кабели категории 6
- Кабели категории 6E
Приведенная здесь информация предназначена для помощи сетевым администраторам в цветовой маркировке кабелей Ethernet. Имейте в виду, что неправильная модификация кабелей Ethernet может привести к потере сетевого подключения. Используйте эту информацию на свой страх и риск и убедитесь, что все разъемы и кабели изменены в соответствии со стандартами. Интернет-центр и его аффилированные лица не могут нести ответственность за использование этой информации полностью или частично.
Прямой кабель Ethernet T-568A
Стандарт TIA/EIA 568-A, ратифицированный в 1995 г., был заменен стандартом TIA/EIA 568-B в 2002 г. и с тех пор обновляется. Оба стандарта определяют разводку контактов T-568A и T-568B для использования кабеля с неэкранированной витой парой и разъемов RJ-45 для подключения Ethernet. Стандарты и спецификация выводов кажутся связанными и взаимозаменяемыми, но это не одно и то же, и их не следует использовать взаимозаменяемо.
Прямой кабель Ethernet T-568B
Стандартные прямые кабели T-568A и T-568B чаще всего используются в качестве коммутационных шнуров для Ethernet-соединений. Если вам нужен кабель для прямого соединения двух устройств Ethernet без концентратора или при соединении двух концентраторов вместе, вместо этого вам потребуется использовать перекрестный кабель.
Перекрестный Ethernet-кабель RJ-45
Хороший способ запомнить, как подключать перекрестный Ethernet-кабель, — подключить один конец по стандарту T-568A, а другой — по стандарту T-568B. Другой способ запомнить цветовую кодировку — просто поменять местами зеленый набор проводов с оранжевым набором проводов. В частности, переключите сплошной зеленый (G) на сплошной оранжевый и переключите зеленый/белый на оранжевый/белый.
Кабель Ethernet Инструкции:
- Стяните кабель с катушки до нужной длины и обрежьте. Если вы протягиваете кабели через отверстия, проще прикрепить вилки RJ-45 после того, как кабель будет протянут. Общая длина сегментов проводов между ПК и концентратором или между двумя ПК не может превышать 100 метров (328 футов) для 100BASE-TX и 300 метров для 10BASE-T.
- Начните с одного конца и снимите оболочку кабеля (около 1 дюйма) с помощью съемника или ножа. Будьте особенно осторожны, чтобы не перерезать провода, иначе вам придется начинать все сначала.
- Расправьте, раскрутите пары и расположите провода в порядке желаемого конца кабеля. Сгладьте конец между большим и указательным пальцами. Обрежьте концы проводов так, чтобы они были на одном уровне друг с другом, оставив только 1/2 дюйма длины провода. Если он длиннее 1/2″, он будет не соответствовать техническим требованиям и подвержен перекрестным помехам. Разровняйте и убедитесь, что между проводами нет промежутков.
- Держите вилку RJ-45 зажимом вниз или от себя. Плотно вставьте провода в вилку. Проверьте, чтобы каждый провод был плоским даже на передней части вилки. Проверьте порядок проводов. Дважды проверьте еще раз. Убедитесь, что кожух плотно прилегает к упору вилки. Аккуратно держите провод и крепко обожмите RJ-45 обжимным инструментом.
- Проверьте цветовую ориентацию, убедитесь, что обжимное соединение не разорвется, и убедитесь, что провода плотно прилегают к передней части вилки.
Если хотя бы один из них неверен, вам придется начать сначала. Проверьте кабель Ethernet.
Наконечники кабелей Ethernet :
- Прямой кабель имеет одинаковые концы.
- Перекрестный кабель имеет разные концы.
- Прямой кабель используется в качестве патч-корда в соединениях Ethernet.
- Кроссовер используется для соединения двух устройств Ethernet без концентратора или для соединения двух концентраторов.
- Кроссовер имеет один конец с оранжевым набором проводов, соединенным с зеленым набором.
- Контакты с нечетными номерами всегда имеют полоску, контакты с четными номерами всегда окрашены сплошным цветом.
- Глядя на разъем RJ-45 с зажимом, обращенным от вас, Браун всегда находится справа, а контакт 1 — слева.
- Кабель Ethernet должен быть раскручен не более чем на 1/2″, иначе он будет восприимчив к перекрестным помехам.
- Не деформируйте, не сгибайте, не растягивайте, не скрепляйте скобами, не прокладывайте параллельно кабелям питания и не прокладывайте кабели Ethernet рядом с компонентами, вызывающими шум.
Основная теория:
Глядя на прямой Ethernet-кабель UTP T-568A и перекрестный кабель Ethernet с концом T-568B, мы видим, что контакты TX (передатчика) подключены к соответствующим Контакты RX (приемника), плюс к плюсу и минус к минусу. Вы также можете видеть, что пары синих и коричневых проводов на контактах 4, 5, 7 и 8 не используются ни в одном стандарте. Чего вы можете не осознавать, так это того, что те же контакты 4, 5, 7 и 8 не используются и не требуются в 100BASE-TX. Так зачем использовать эти провода, во-первых, проще подключить все провода, сгруппированные вместе. В противном случае вы потратите время, пытаясь вставить эти крошечные провода в каждое из соответствующих отверстий в разъеме RJ-45.
Понимание проводки Ethernet — практическое создание сети .

Ethernet — это семейство спецификаций, которые управляют несколькими различными вещами: Они охватывают все различные спецификации проводки (10BASE-T, 100BASE-TX, 1000BASE-T и т. д.). Он описывает, как отправлять биты (1 и 0) по каждому проводу. Он также определяет, как интерпретировать эти биты в осмысленные кадры.
Первоначально эта статья предназначалась только для описания основных различий и вариантов использования перекрестных и прямых кабелей. Но в свете нашей миссии мы подумали, что тема проводки Ethernet заслуживает более глубокого изучения.
Мы начнем с устранения неоднозначности всей терминологии, которая используется при обсуждении физических кабелей, а затем ответим на пару основных вопросов: зачем нам перекрестные кабели, а не прямые? Что такое витая пара? Как один бит передается по проводу? Наконец, мы подведем итоги, взглянув на стандарт для Gigabit Ethernet.
- Терминология
- Почему кроссовер?
- Автоматический MDI-X
- Почему витая пара?
- Гигабитный Ethernet
Терминология
Если вы хоть немного познакомились с миром сетевых технологий, вы слышали множество терминов, используемых применительно к кабелям. Такие термины, как Ethernet, витая пара, RJ45, экранированный и неэкранированный.
Но что означает каждый из этих терминов? Чем они отличаются друг от друга? Используются ли какие-либо из этих терминов неправильно? Откровенно говоря, да, эти термины часто используются неправильно. Давайте взглянем.
8P8C
Это спецификация, определяющая физический разъем на любом конце кабеля Ethernet. Это то, что регулирует наличие 8 P позиций и 8 C контактов. Он также определяет конструкцию и размеры прозрачной пластиковой заглушки, которой подключается кабель.
RJ45
R зарегистрированный J стандартный номер ack 45 определяет количество проводов в кабеле, порядок их появления и использование физического разъема 8P8C.
В частности, RJ45 определяет два стандарта проводки: T568a и T568b :
Обратите внимание, что единственная реальная разница между этими двумя стандартами заключается в цветах пар проводов 2 и пары 3.
Витая пара
Витая пара — это тип кабеля, в котором используются восемь отдельных жил в жгуте. Восемь отдельных проводов соединены в пары по два, и каждая пара скручена вокруг друг друга. Это создает четыре пары проводов, каждая из которых служит каналом, по которому могут передаваться данные.
Спаривание проводов очень важно, и мы рассмотрим, почему позже в этой статье, но вкратце это помогает свести на нет и свести к минимуму эффекты перекрестных помех и электромагнитных помех (ЭМП).
Существует два известных типа проводки витой пары: экранированный вариант и неэкранированный вариант :
Обратите внимание, что в обоих случаях пары проводов создают четыре отдельных канала или полосы, по которым будут передаваться данные.
Неэкранированная витая пара (UTP)
Это более распространенный вариант. Дополнительного экранирования от электромагнитных помех нет, но, тем не менее, UTP может надежно передавать сигнал благодаря врожденным особенностям проводки по витой паре. Мы рассмотрим их более подробно позже в этой статье.
UTP дешевле, более (физически) отказоустойчива и более гибка. Эти атрибуты обычно делают UTP предпочтительным выбором.
Экранированная витая пара (STP)
STP имеет дополнительный экран вокруг каждой пары проводов, а затем еще один экран вокруг всех четырех пар. Это помогает локализовать и изолировать электромагнитный шум, возникающий при передаче сигналов по проводу.
Тем не менее, если какая-либо часть экрана повреждена или если провода не заземлены с обеих сторон соединения, экран может действовать как антенна и создавать дополнительные электромагнитные помехи от паразитных радиоволн и Wi-Fi. сигналы в эфире.
Кроме того, провод STP также должен быть соединен с экранированными разъемами 8P8C, чтобы обеспечить наличие дополнительного экранирования по всему сквозному спектру провода.
Как вы понимаете, STP — более дорогой вариант. STP также более хрупок, чем его аналог UTP — экран может порваться, если провод чрезмерно изогнут. В результате он не получил такого широкого распространения, как UTP.
STP обычно зарезервирован для использования в зонах с экстремальными уровнями электромагнитных помех. Например, в проводке, которая должна проходить над генератором или тяжелой техникой или рядом с ними.
Ethernet
Как было сказано ранее, Ethernet — это семейство спецификаций, которые определяют несколько разных вещей. Одной из таких вещей являются разные спецификации проводки: 10BASE-T, 100BASE-TX, 1000BASE-T и т. д.
Ethernet также описывает, как отправлять биты (1 и 0) по каждому проводу, а также как интерпретировать эти биты в осмысленные кадры. Например, Ethernet утверждает, что первые 56 бит каждого кадра должны состоять из чередующихся единиц и нулей (известных как «преамбула»). Следующие 8 бит должны быть «10101011» (известные как разделитель начала кадра). Следующие 48 бит — это MAC-адрес назначения. Следующие 48 бит — MAC-адрес источника; и так далее, пока весь кадр не будет передан.
Ниже мы опишем некоторые стандарты проводки, определенные стандартом Ethernet.
### BASE T* Терминология
Этот набор терминов относится к тому, как провода используются внутри кабеля. Например, какие из них передают, какие принимают, как они передают сигналы и при каком напряжении?
Этот термин состоит из трех частей, поэтому давайте сначала обсудим их по отдельности, прежде чем рассматривать какой-либо конкретный стандарт:
100 BASE-T
Число в начале просто указывает на скорость провода в M illions of b its p er s second, или чаще упоминается как M ega b its 1 er s второй ( Мбит/с ). Провод со скоростью 100 Мбит/с теоретически может передавать 100 000 000 бит в секунду, что примерно соответствует 12,5 M ega B ytes p er s секунд ( Мбит/с ). Обратите внимание на столицу B против нижнего регистра b для обозначения B ytes против b его.
Кабель Ethernet, рассчитанный на эту скорость, иногда также называют Fast Ethernet . Это отличается от обычного кабеля Ethernet , рассчитанного на 10 Мбит/с, или Gigabit Ethernet , рассчитанного на 1000 Мбит/с.
100 BASE-T
Термин base является сокращением для сигнализации диапазона base . Его аналог широкополосная сигнализация . Когда эти термины возникли, разница между ними заключалась в том, что сигнализация в основной полосе частот отправляет цифровые сигналы по среде, тогда как широкополосная передача аналоговых сигналов по среде.
Разница между цифровым сигналом и аналоговым сигналом заключается в количестве возможных интерпретаций каждого сигнала.
Аналоговый сигнал теоретически может представлять бесконечное количество значений. Например, определенное напряжение на проводе может представлять собой зеленый пиксель, а другое напряжение может представлять красный пиксель, и так далее, и так далее, пока каждый пиксель изображения не будет передаваться по проводу.
Цифровой сигнал может представлять конечное количество значений — обычно только два: 1 или 0. Если бы одно и то же изображение сверху передавалось по цифровому проводу, передавался бы поток единиц и нулей. Принимающая сторона сможет интерпретировать двоичные значения как серию чисел, возможно, на основе цветовых кодов RGB, для представления каждого цветного пикселя.
Основное отличие состоит в том, что в любой момент времени по аналоговому проводу можно прочитать множество сигналов (и, следовательно, значений). В то время как на цифровом проводе в любой момент времени сигнал может представлять только значение 1 или 0, и ничего больше.
Это сделало цифровую передачу более устойчивой к ошибкам, поскольку весь диапазон напряжения провода в любой момент времени делится только на два возможных значения (1 или 0). В то время как аналоговый сигнал более подвержен ошибкам передачи, поскольку любое незначительное искажение полностью изменит то, что интерпретирует другой конец.
Например, рассмотрим случай, когда какие-то помехи или ухудшение качества обслуживания привели к тому, что напряжение, полученное по проводу, немного отличалось от первоначально отправленного.
В аналоговом мире, поскольку каждое значение напряжения может представлять любой из миллионов цветов для отдельного пикселя (например), изменение полученного напряжения создаст искаженное изображение.
Там, где, как и при цифровой передаче, весь возможный диапазон напряжения на проводе делится для передачи только двух значений: 1 или 0, что означает, что потребуется значительно больше помех, чтобы изменить передаваемое напряжение настолько, чтобы превратить 1 в 0, или 0 в 1. Небольшая разница в полученном напряжении, вероятно, все еще будет находиться в диапазоне значений напряжения, которые сообщают то, что было отправлено изначально.
Это изображение очень наглядно иллюстрирует эффект. Обратите внимание, что по мере ухудшения качества сигнала цифровая передача все еще может интерпретировать 1 или 0 и, следовательно, по-прежнему отображать изображение без каких-либо видимых искажений. В то время как с аналоговым сигналом по мере его ухудшения небольшое ухудшение сигнала заставляет приемник интерпретировать неправильные цвета для заданных пикселей, вызывая искажение изображения (изображение взято из записи в блоге Antenna Direct в Австралии.
100 BASE- Т
" - T ”обозначает T витая пара. Это отличается от других стандартов проводки, таких как -2 и -5 , которые указывают коаксиальную проводку с максимальной дальностью 2 00~ и 5 00 метров или
1 -SR -SR -LR , которые представляют собой S hort R ange и L ong R ange Стандарты оптоволоконной проводки.
Определив каждую отдельную часть, мы можем теперь взглянуть на две важные спецификации для Fast Ethernet (мы рассмотрим две спецификации для Gigabit Ethernet позже в этой статье):
100BASE-T4
100BASE-T4 использует все четыре пары в пучке (все восемь проводов). Одна пара используется исключительно для передачи сигналов (TX). Одна пара используется исключительно для приема сигналов (RX). Оставшиеся две пары можно использовать либо для RX, либо для TX, и обе стороны провода должны договориться, какая из оставшихся пар для чего используется.
T4 — это одна из ранних спецификаций для витой пары, которая не нашла широкого применения в современном мире из-за ненужной сложности конструкции и очень небольшого выигрыша по сравнению с итерацией 100BASE-TX, описанной далее.
100BASE-TX
100BASE-TX использует только две пары, одна предназначена для TX, а другая — для RX. Две другие пары на проводе не используются. Вы вполне можете построить провод 100BASE-TX, в котором только 4 из 8 проводов находятся в правильных положениях контактов (1, 2, 3, 6), но часто остальные четыре провода все еще включены в основном в качестве заполнителей для оставшихся. контактов, а также для будущей совместимости.
100BASE-TX (со всеми восемью проводами) — это широко используемая сегодня спецификация Fast Ethernet. Тем не менее, его часто (лениво) называют просто T. Опять же, T предназначен для обозначения категории вариантов витой пары, а TX — это особый стандарт, который требует использования пар в положениях контактов 1 и 2 и 3 и 6.
Смысл определения каждого вышеприведенного термина, независимого от других, состоит в том, чтобы дать каждому читателю практическое и техническое понимание того, что означает каждый термин. На практике, несмотря на знание истинного значения терминов, часто гораздо проще просто использовать общепринятый термин, даже если он может быть несколько неправильным — небольшая неточность иногда может спасти от длинного объяснения.
Почему кроссовер
В Интернете есть много руководств, описывающих , когда вам нужно использовать перекрестный провод вместо прямого. Но очень немногие источники действительно объясняют, почему это важно или как именно это работает. В этом разделе мы рассмотрим эти концепции более подробно.
Спецификации 100BASE-TX и 10BASE-T требуют, чтобы 8 проводов в кабеле с витой парой были сгруппированы в четыре пары.
Из четырех пар фактически будут использоваться только две: пара 2 и пара 3. Каждый отдельный провод в паре является симплексной средой, что означает, что сигнал может когда-либо пересекать любой один провод только в одном направлении.
Для обеспечения полнодуплексной связи некоторые провода постоянно выделяются для связи в одном направлении, а другие провода постоянно выделяются для связи в противоположном направлении.
Конфигурация платы сетевого интерфейса (NIC) определяет, какая пара используется для передачи, а какая — для приема.
Сетевая карта, которая передает (TX) сигналы по паре 2 (контакты 1 и 2) и принимает (RX) сигналы по паре 3 (контакты 3 и 6), называется сетевой платой, зависящей от среды ( MDI ). В то время как сетевая карта, которая делает обратное (TX на паре 3 и RX на паре 2), называется перекрестным интерфейсом, зависящим от среды ( MDI-X ).
ПК к ПК
ПК использует сетевую карту MDI, что означает, что ПК всегда передают по паре 2, а получают по паре 3. Но если два ПК, подключенных напрямую друг к другу, пытаются передавать по паре 2, это приведет к конфликту их сигналы. И что еще хуже, ни один ПК ничего не получит по паре 3.
В результате пары выводов должны быть перекрещены на проводе, чтобы то, что отправляется с одного ПК по паре 2, приходило на другой ПК по паре 3. , и наоборот.
Вот упрощенная иллюстрация (цвета ниже не имеют значения, они просто обозначают два разных пути для двух разных направлений связи):
Обратите внимание, что оба ПК могут передавать сигналы по выделенному каналу, и из-за пересечения пар в проводе (обозначенного гигантским X) оба ПК могут получать то, что другой передает по выделенному каналу.
Таким образом, для подключения ПК к другому ПК напрямую требуется перекрестный кабель .
ПК для переключения на ПК
Коммутатор — это устройство, предназначенное для облегчения связи между двумя ПК в одной сети. С этой целью сетевой адаптер коммутатора использует спецификацию MDI-X, что означает, что коммутатор всегда передает по паре 3 и получает по паре 2 (полная противоположность сетевого адаптера MDI на ПК).
Это приводит к тому, что коммутатор имеет встроенную функцию кроссовера . Проводу не нужно пересекать пары, потому что об этом позаботится коммутатор:
Как видите, ПК, подключенный к коммутатору, может просто использовать прямой кабель , и коммутатор разобраться со скрещиванием пар. Сквозной путь остается неизменным: каждое устройство передает через свои порты TX и получает через свои порты RX.
ПК для переключения на ПК
Ранее мы обсуждали, что для двух ПК, подключенных напрямую друг к другу, требуется перекрестный провод, поскольку они оба используют одни и те же пары проводов для TX и RX. Точно так же два коммутатора, подключенных друг к другу, также используют одинаковые пары проводов для RX и TX.
В результате мы должны учесть это, введя еще один кроссовер между коммутаторами:
Из диаграммы выше мы видим, что коммутатор, подключенный к другому коммутатору, требует перекрестного кабеля .
Таким образом сквозной путь остается согласованным. Компьютеры передают и принимают данные по ожидаемым парам проводов. И каждое направление и шаг на пути всегда идет от пары TX к паре RX.
Маршрутизаторы и концентраторы
А как насчет маршрутизаторов и концентраторов? Какой тип сетевой карты они используют?
Оказывается, маршрутизатор, как и ПК, использует спецификацию MDI — TX на паре 2 и RX на паре 3. Таким образом, вы можете заменить любое изображение ПК на любой из иллюстраций выше на маршрутизатор, и может легко определить, какие соединения потребуют прямого кабеля, а какие — перекрестного.
Кроме того, порты концентратора используют спецификацию MDI-X — TX на паре 3 и RX на паре 2. Вы можете заменить любое изображение коммутатора выше на концентратор, а также легко определить, какие кабели требуются.
Схема подключения кабеля Ethernet
Напомним, что в спецификации RJ45 есть два стандарта цветов: T568a и T568b. Стандарт, используемый с обеих сторон витой пары, определяет, является ли кабель прямым или перекрестным.
Чтобы сделать прямой кабель, просто закажите провода с обеих сторон кабеля в соответствии со спецификацией one (либо оба T568a, либо оба T568b):
Чтобы сделать перекрестный кабель, просто используйте один стандарт на одном стороне, а другой стандарт на противоположной стороне:
Обратите внимание, что пара проводов 1 и пара 4 не используются (синий и коричневый провода). Теоретически вы можете вообще не включать провода в кабель, но это затруднит сохранение оставшихся проводов в правильном порядке.
Кроме того, поскольку они не используются, их не нужно пересекать в перекрестном кабеле. Однако спецификация Gigabit требует использования всех 8 проводов, и часто все пары пересекаются для согласованности. Мы обсудим Gigabit Ethernet позже в этой статье.
И, наконец, помните, что сигналу все равно, какого цвета провод. Пока правильные контакты соединены друг с другом, связь будет работать. Вы можете использовать все зеленые провода, и пока контакты 1 и 2 подключены к контактам 3 и 6 на другой стороне (и наоборот), у вас будет полностью функционирующий перекрестный провод. Но то, что он работает, не означает, что это хорошая идея — такой кабель будет кошмаром в обслуживании.
Таблица для легкого запоминания
Мы можем объединить все, что мы узнали выше о перекрестных и прямых проводах, в простую таблицу:
Преимущество того, как отображается приведенный выше график, заключается в том, что его очень легко рисовать. . Просто нарисуйте L2/L1 слева и справа, а L3+ сверху и снизу и соедините все друг с другом. Линии, которые пересекают друг с другом, требуют пересечения по кабелю при подключении устройств, которые работают на этих уровнях модели OSI. Линии, соединяющие прямой друг к другу требуется прямой сквозной кабель.
Вкратце:
Для устройства L1 или L2 , подключенного к другому устройству L1 или L2 , требуется перекрестный кабель .
Для устройства L1 или L2 , подключенного к устройству L3+ , требуется прямой кабель .
Устройство L3+ , подключенное к другому устройству L3+ , требует перекрестный кабель .
Или еще проще:
Для устройств, подобных , требуется перекрестный кабель .
В отличие от устройств требуется прямой кабель .
Auto MDI-X
Несмотря на простоту понимания, когда использовать прямой кабель вместо перекрестного (конечно, после того, как это было должным образом объяснено), тот факт, что выбор вообще существует, вызвал всевозможные сомнения. время простоя и головная боль для сетевых инженеров по всей отрасли.
В результате была создана функция, позволяющая двум устройствам динамически определять и при необходимости переключать свои пары проводов TX и RX. Эта функция известна как Automatic MDI-X или Auto MDI-X.
Auto MDI-X позволяет использовать прямой кабель для каждого соединения и позволяет двум конечным точкам динамически определять, нужно ли им поменять местами пары TX и RX .
Auto MDI-X — это дополнительная функция для реализации 100BASE-T и обязательная функция для всех устройств Gigabit Ethernet.
Как работает Auto MDI-X?
Но как работает Auto MDI-X? Как две стороны определяют, какие пары проводов следует использовать для TX, а какие для RX? Какая из двух сторон должна переключать пары TX и RX, если это необходимо? В этом разделе мы рассмотрим внутреннюю работу Auto MDI-X.
Помните, что целью перекрестного кабеля является обеспечение соединения контактов TX одной стороны с контактами RX другой стороны. Для успешной связи по кабелю провод TX не может быть подключен к другому проводу TX. По существу, одна сетевая карта должна использовать спецификацию MDI, а противоположная сетевая карта должна использовать спецификацию MDI-X. Вот как Auto MDI-X достигает этого:
Обе стороны начинают с генерации случайного числа в диапазоне от 1 до 2047. Если случайное число нечетное, эта сторона настраивает свою сетевую карту на стандарт MDI-X. Если случайное число четное, эта сторона настраивает свою сетевую карту на стандарт MDI. Затем обе стороны начинают отправлять импульсы связи через выбранные ими пары проводов TX.
Если обе стороны успешно получают импульсы связи друг друга по своим проводам RX, то обе стороны больше ничего не делают, поскольку они успешно передают по своим парам проводов TX и принимают по своим парам проводов RX.
Если обе стороны не получают импульсы связи друг друга, значит, они оба выбрали нечетное число или оба выбрали четное число. Следовательно, одна из сторон должна переключить свои пары проводов TX и RX на другую спецификацию (MDI против MDI-X).
Но стороны не могут обе переключиться на противоположную спецификацию, потому что тогда их провода TX и RX все равно не будут смещены. Вместо этого была разработана система, которая случайным образом переключает пары через случайные промежутки времени, пока они не совпадут правильно.
Это случайно сгенерированное ранее число (1-2047) циклически повторяется, чтобы стороны могли выбрать новую спецификацию (MDI против MDI-x). Но это число нельзя просто увеличить на единицу, потому что тогда обе стороны перешли бы от нечетного к четному или от четного к нечетному. Другими словами, если обе стороны изначально выбрали MDI, они затем оба переключатся на MDI-X, что по-прежнему приведет к подключению пары проводов TX к паре проводов TX.
Вместо этого это число циклически повторяется через регистр сдвига с линейной обратной связью.
Сдвиговый регистр с линейной обратной связью (LFSR) — это алгоритм, который перебирает каждую комбинацию чисел в определенном диапазоне без повторения числа до тех пор, пока не будет достигнуто каждое число. Числа циклически перебираются в предсказуемом, но случайном порядке (то есть не последовательно, а в постоянном порядке).
Например, если две стороны выбрали начальное значение 1000 и 2000, будет ли их следующее число в последовательности LFSR четным или нечетным, будет совершенно случайным. Однако, если обе стороны случайным образом выбрали одинаковое начальное значение , каждый из них будет иметь идентичных последовательностей через LFSR.
Этот цикл происходит каждые 62 миллисекунды со случайным отклонением +/- 2 мс. Если одна из сторон переключает свою пару проводов через 60 мс, а другая сторона планировала переключить через 64 мс, будет 4 мс, когда пары TX и RX идеально выровнены, что останавливает дальнейший цикл и завершает процесс AutoMDI-X.
Этот процесс продолжается столько раз, сколько необходимо, пока два одноранговых узла не выровняют свои пары проводов TX и RX.
Но возникает вопрос, каковы шансы того, что обе пары выберут одно и то же число и одинаковые интервалы каждый раз, когда они циклируют свое число. Мы можем определить это с помощью небольшой математики.
Вероятность выбора одного и того же начального значения равна 1 к 2047. Вероятность выбора одного и того же интервала дисперсии составляет 1 к 4. Это означает, что обе стороны дважды переключат свои спецификации MDI/MDI-X в одно и то же время. подряд — это 1 из 8188.
Цикл происходит каждые ~62 мс, что означает, что в полной секунде есть 16 возможных интервалов. Вероятность того, что обе стороны будут иметь одинаковое время цикла в течение всей секунды, составляет 1 к 4,29.4 967 296 (4,2 миллиарда). Вероятность того, что это произойдет, если обе стороны начнут с одного и того же случайного числа, составляет 1 к 8 791 798 054 912 (8,7 триллиона). Довольно хорошие шансы, учитывая, что в худшем случае это будет стоить вам всего лишь дополнительной секунды ожидания появления ссылки.
Почему витая пара?
Часто просто принимают как факт тот факт, что в большинстве сетей для физических подключений используется витая пара. Но почему? Что в витой паре сделало ее преобладающим методом прокладки кабелей в компьютерных сетях?
Существуют две основные причины, и обе связаны с E lectro m magnetic I помехами ( EMI ): Первая причина заключается в том, что использование пары проводов значительно снижает исходящие электромагнитные излучения . Вторая причина заключается в том, что скручивание вокруг друг друга значительно снижает входящие или индуцированные электромагнитные помехи.
Обе эти характеристики очень желательны, когда провод часто тесно связан с другими проводами на больших расстояниях (например, центры обработки данных или коммутационные шкафы).
Уменьшение электромагнитных помех
Фактом жизни является то, что любой сигнал или электрический ток, проходящий по проводу, излучает некоторую степень электромагнитных помех, которые могут влиять на соседние провода — также известные как перекрестные помехи. Это излучение электромагнитных помех можно компенсировать с помощью дополнительного экранирования, но Александр Грэм Белл разработал хитрый метод, чтобы свести на нет эффекты перекрестных помех.
Его стратегия заключалась в том, чтобы использовать два отдельных провода — один из них отправляет исходный сигнал , а другой отправляет точные инверсия сигнала. Это приводит к тому, что оба провода излучают электромагнитные помехи, противоположные друг другу, тем самым сводя на нет их эффект.
Проще говоря, если один провод передает +10 В электрического напряжения и пропускает +0,01 В электромагнитных помех, то другой провод передает -10 В электрического напряжения и, следовательно, пропускает -0,01 В электромагнитных помех. Их совокупные выбросы компенсируют друг друга.
В мире электротехники это называется сбалансированной парой и представлено витой парой с проводами TX+ и TX-.
Это позволяет использовать схемы проводки, не требующие значительных инвестиций в экранирование, и является одной из причин широкого использования кабелей с неэкранированной витой парой (UTP) в мире сетей. Однако, пока мы только ответили, почему мы используем пару проводов, далее мы рассмотрим, почему они скручены .
Отрицание поглощаемых электромагнитных помех
Несмотря на стратегии, подобные описанной выше сбалансированной паре, невозможно избежать всех источников электромагнитных помех (ЭМП). Блуждающие радиочастоты, беспроводной Интернет, Bluetooth, спутники-шпионы и сотовые телефоны — все это способствует возникновению паразитных электромагнитных помех.
Но Александр Грэм Белл снова помог нам и разработал гениально простой, но эффективный метод нейтрализации окружающих электромагнитных помех.
Основная концепция использует преимущества электромагнитных помех, которые тем сильнее, чем ближе вы находитесь к источнику. Если два провода по очереди оказываются ближе всего к источнику электромагнитных помех, каждый из них будет поглощать одинаковое количество помех. Взгляните на эту упрощенную диаграмму:
Синий провод начинается с +50 В, а зеленый провод начинается с обратного, -50 В. Источником электромагнитных помех является красный кружок, и каждая волна, окружающая источник электромагнитных помех, воздействует на провода все меньше и меньше. Если вы добавите электромагнитные помехи только к каждой серой точке (вверху и внизу каждого витка), оба провода получат помехи +22 В.
Несмотря на то, что конечное напряжение, полученное на правой стороне провода, отличается, обратите внимание, что разница в напряжении соответствует по всей витой паре проводов: она всегда отличается на 100 В. ЭМП воздействовали на оба провода одинаково . Вы можете легко вычислить разницу конечных значений (100 В) и отобразить ее в числовой строке, чтобы определить, что начальные напряжения были +50 В и -50 В: для того, чтобы передать концепцию. Типичное электромагнитное излучение влияет на сигнализацию только в диапазоне микровольт (мкВ), что составляет 1 000 000 вольта (В). Но концепции по-прежнему остаются верными: поскольку исходный и инверсный сигналы отправляются, чистое исходящее излучение компенсируется, а из-за скручивания оба провода в равной степени подвержены одинаковому количеству помех.
Отправка битов
Если вы помните, данные передаются по кабелю в цифровом сигнале, то есть в виде потока 1 и 0. Но как именно витая пара используется для передачи фактических данных по проводу? Мы будем использовать некоторое упрощение, чтобы описать основную предпосылку.
Отправка сигнала по проводу — это не что иное, как подача напряжения на провод в течение определенного периода времени. Обе стороны согласуют тактовую частоту, также известную как частота, которая определяет, как долго должен применяться каждый «экземпляр» напряжения. Для целей этого упрощенного примера мы будем называть это позиция . В любой момент времени каждая позиция может означать только 1 или 0, передаваемые по сети.
Разные стандарты требуют разных уровней напряжения, и для целей этого упрощенного описания истинное напряжение на самом деле не имеет значения. Но мы продолжим описывать его, используя 100BASE-TX, который предписывает диапазон напряжения от +2,5 В до -2,5 В.
Чтобы отправить 1 в данной позиции , передатчик пошлет +2,5 В по проводу TX+. Чтобы отправить 0, передатчик пошлет -2,5 В по проводу TX+.
Провод TX- всегда будет выполнять обратное действие: -2,5 В для отправки 1 и +2,5 В для отправки 0.
Обратите внимание, что на приведенном выше графике не показана физическая схема провода (иначе говоря, это не скручивание пар проводов). Он просто представляет переменные +2,5 и -2,5 вольта, передаваемые по проводам TX+ и TX-. Скрутки в витой паре являются (или должны быть) равномерными по всей длине провода. Как мы указывали ранее, вы можете видеть, что провода всегда посылают точное обратное напряжение друг другу, и все аккуратно и горизонтально симметрично.
По проводу вносятся помехи от различных источников электромагнитных помех. Мы применим различное количество шума в каждой позиции нашего битового потока и посмотрим, что получено на другом конце:
Обратите внимание, что график уже не такой аккуратный и симметричный. Провода по-прежнему посылают инверсию друг другу, но смещаются на постоянное значение. Наши красивые и аккуратные значения +2,5 В и -2,5 В исчезли.
НО, приемник не ищет именно +2,5В или -2,5В. Вместо этого он просто ищет какой провод послал более высокое напряжение . Если провод TX+ посылал напряжение найма, то сигнал для этой позиции должен был быть 1, а если провод TX- посылал более высокое напряжение, то сигнал для этой позиции должен был быть 0.
Или, говоря это просто, на графике выше, если синяя линия находится сверху, переданный бит в этой позиции равен 1. А если оранжевая линия находится сверху, то переданный бит равен 0.
Обратите также внимание, что хотя значения были затронуты EMI, они оба были затронуты тождественно – оба выросли или оба упали на одинаковую величину. В любое время на графике приема значения провода TX+ и провода TX- всегда отличаются друг от друга на 5 В, как и на графике отправки. Как мы обсуждали ранее, это связано с физическим скручиванием проводов TX+ и TX-.
Таким образом, принимающая сторона может собирать сигнал по одному биту за раз, несмотря на то, что электромагнитные помехи могли повлиять на то, что было отправлено изначально. Как видите, UTP не застрахован от шума, но у него есть функциональность, позволяющая нейтрализовать влияние шума.
Gigabit Ethernet
Мы подробно обсудили Fast Ethernet (100 Мбит/с). Теперь мы переходим к обсуждению Gigabit Ethernet (1000 Мбит/с или 1 Гбит/с).
Первое существенное отличие заключается в том, что гигабитные стандарты требуют использования всех четырех пар (всех восьми проводов), в отличие от Fast Ethernet, в котором используются только две пары проводов. В результате в Gigabit Ethernet все четыре пары должны быть перекрещены при построении перекрестного кабеля.
Если вы помните, стандарт RJ45 предлагает две спецификации проводки: T-568a и T-568b. Ниже приведены изображения, которые показывают, как выглядит каждая из них, когда все четыре пары пересекаются:
Тем не менее, Gigabit Ethernet требует Auto MDI-X. В результате вы можете просто везде использовать прямые кабели и позволить сетевым адаптерам определять, нужно ли им имитировать пересечение пар проводов.
В стандарте Gigabit Ethernet есть две спецификации проводки:
1000BASE-TX
Этот стандарт Gigabit Ethernet использует все четыре пары, но выделяет две пары для TX, а две другие пары для RX.
Концептуально это более простой процесс, чем 1000BASE-9.0010 T работает, но, к сожалению, требует модернизации всех кабелей витой пары, которые уже были проложены, с обычных кабелей категории 5 или 5e на более дорогую категорию 6. В результате 1000BASE- TX не получил широкого распространения в промышленность.
1000BASE-T
Это преобладающий стандарт Gigabit Ethernet. Он использует все четыре пары одновременно, в полнодуплексном режиме — каждая из четырех пар может использоваться для как для RX, так и для TX, у те же время. Это делается с помощью процесса, называемого эхоподавлением, и мы рассмотрим его более подробно в следующем разделе.
Основным преимуществом этого проводного стандарта является то, что вы можете достичь гигабитной передачи по гораздо более распространенным кабелям категории 5e, не прибегая к обновлению всех ваших кабелей витой пары до более дорогого кабеля категории 6.
1000BASE -T
кабель часто неправильно называют 1000BASE -TX
. Скорее всего, это связано с тем, что в мире Fast Ethernet преобладал кабель 100BASE -TX
. Часто стандарты кабелей также иногда объединяют в одну группу
10/100/1000 BASE -TX
. В действительности, наиболее популярными спецификациями проводки для каждого класса скорости являются 10 BASE -T
, 100 BASE -TX
и 1000 BASE -T
.
Полный дуплекс по одной паре проводов
В предыдущем разделе мы узнали, что 1000BASE-T может отправлять и получать сигналы по одной и той же паре проводов одновременно. Как это возможно, мы обсудим в этом разделе. Во-первых, мы начнем с аналогии, чтобы объяснить посылку.
Вы когда-нибудь разговаривали с кем-то по телефону и могли сказать, что вас включили громкую связь, потому что вы могли слышать эхо собственного голоса? Это результат того, что ваш голос воспроизводится на их громкой связи, вибрирует по комнате, в которой они находятся, и подхватывается микрофоном их собственного телефона. Это известно как эхо.
Громкоговорители высокого класса могут свести на нет этот эффект, выделяя звуковые волны того, что излучает динамик, из звуковых волн того, что улавливает микрофон — этот процесс известен как Подавление эха .
Эхоподавление также является базовой концепцией, которая позволяет проводу Gigabit Ethernet как отправлять, так и получать данные по той же паре проводов в то же время . Основная предпосылка заключается в том, что если вы знаете, что отправили, вы можете извлечь это из того, что получили.
Напомним, что посылка сигнала есть не что иное, как подача напряжения на провод. И наоборот, получение сигнала — это не что иное, как считывание напряжения, наблюдаемого на проводе.
Если датчик подает напряжение на один провод по следующей схеме:
+0.5v , +1v , -2v , -1v
И в то же время тот же самый датчик считывает напряжение и наблюдает следующее шаблон:
+1,5 В , 0 В , -2,5 В , +1 В
Отправитель может вычесть первоначально отправленное напряжение из только что полученного напряжения, чтобы определить, какое напряжение должно быть приложено к другому концу:
+1 В , -1В , -0.5В , +2В
Таким образом, один и тот же провод можно использовать для отправки и получения сигналов (данных) в одно и то же время.
Опять же, эти значения являются просто примерами для объяснения основной концепции. В действительности уровни напряжения очень разные, а также учитывают индуцированные электромагнитные помехи и электрические эхо-сигналы вдоль самого медного провода. Кроме того, мы показываем эхоподавление только с точки зрения одного провода в витой паре — противоположный провод по-прежнему будет посылать точное обратное напряжение, как обсуждалось ранее.
При использовании этой стратегии все четыре пары проводов могут использоваться как для TX, так и для RX одновременно. Пары проводов по-прежнему являются витыми парами, и поэтому по-прежнему используются те же стратегии для подавления входящих и исходящих электромагнитных помех, которые обсуждались ранее.
Резюме
Если вы дочитали до этого места, то теперь вы знаете, сколько стоит провод Ethernet и витая пара.