Етернет преку испреплетен пар

Од Википедија, слободната енциклопедија
(Пренасочено од Ethernet over twisted pair)
Прејди на: содржини, барај
Кабел со испреплетен пар за 10BASE-T
8P8C приклучок користен со 10BASE-T

Етернет преку испреплетен пар (англ. Ethernet over twisted pair) се однесува на користењето на кабли кои содржат изолирани бакарни жици извртено заедно во парови за физичкиот слој на Етернетската мрежа - која што всушност претставува мрежа во која етернетскиот протокол го обезбедува слојот на податочна врска (data link layer). Други етернетски стандарди за кабли користат коаксијален кабел (coaxial cable) или фибер оптички (optical fiber). Постојат неколку различни стандарди за овој бакарен физички медиум. Најмногу користени се 10BASE-T, 100BASE-TX и 1000BASE-T кои работат со 10 Mbit/s (исто така и со Mbps or Mbs-1), 100 Mbit/s и 1000 Mbit/s (1 Gbit/s). Сите овие стандарди користат исти конектори. Имплементацијата на повисоки брзини скоро секогаш ги подржуваат пониските брзини, така што во повеќето случаи, различни генерации на опрема може слободно да се комбинираат. Тие користат 8 позициски модуларни конектори, кои обично во овој контекст на Етернет преку испреплетен пар се нарекуваат RJ45. Каблите кои најчесто се користат се четири кабли во испреплетен пар (иако 10BASE-T и 100Base-TX всушност бараат само два пара). Секој од овие стандарди ги подржуваат и двата типа на комуникација, полн-дуплекс (full-duplex) и полу-дуплекс (half-duplex).

Општопознатите имиња за стандардите потекнуваат од аспект на физичкиот медиум. Бројот се однесува на теоретската максимална брзина за пренос на податоци во Mbit/s (мегабити бо секунда) Зборот BASE е кратенка од baseband, што значи дека не постои зачестена поделба при мултиплексирање (FDM); секој сигнал има целосна контрола на жицата, на секоја феркфенција. Т-то го одредува испреплетениот пар, каде што паровите од жици за секој сигнал се извртени меѓусебно за да ги намалат радиофрекфенциските пречки и преслушувањето (crosstalk) помеѓу паровите од жици (FEXT и NEXT). Каде што има неколку стандарди за истата брзина на пренос на податоци, тие се разликуваат според буквата или цифрата после T, како што е TX.

Поставување на кабли[уреди]

Позиција на пиновите кај 8P8C модуларен приклучок
TIA/EIA-568-B T568A завршеток
Пин Пар Жица Боја
1 3 врв Пар 3 Жица 1 бела/зелена
2 3 прстен Пар 3 Жица 2 зелена
3 2 врв Пар 2 Жица 1 бела/портокалова
4 1 прстен Пар 1 Жица 2 сина
5 1 врв Пар 1 Жица 1 бела/сина
6 2 прстен Пар 2 Жица 2 портокалова
7 4 врв Пар 4 Жица 1 бела/кафеава
8 4 прстен Пар 4 Жица 2 кафеава
TIA/EIA-568-B T568B завршеток
Пин Пар Жица Боја
1 2 врв Пар 2 Жица 1 бела/портокалова
2 2 прстен Пар 2 Жица 2 портокалова
3 3 врв Пар 3 Жица 1 бела/зелена
4 1 прстен Пар 1 Жица 2 сина
5 1 врв Пар 1 Жица 1 бела/сина
6 3 прстен Пар 3 Жица 2 зелена
7 4 врв Пар 4 Жица 1 бела/кафеава
8 4 прстен Пар 4 Жица 2 кафеава

Етернетските стандарди за каблите со испреплетен пар се такви што, поголемиот дел од каблите може да се поврзат директно, "straight-through" (пин (pin) 1 со пин 1, пин 2 со пин 2 итн.), но некои ќе треба да се поврзат и со "crossover" формата. 10BASE-T и 100BASE-TX побаруваат само два пара, лоцирани на пин 1 плус 2 ипин 3 плус 6. Откако за 10BASE-T и 100BASE-TX се потребни само два пара и Категорија 5 кабел (Category 5 cable) кој што има четири пара, не е според стандардите но, можно е да се пуштат две мрежни конекции (или една конекција за мрежа и две телефонски линии), преку Категорија 5 (Category 5 cable) кабел, користејќи ги нормално неискористените парови (пинови 4-5, 7-8) во 10 и 100 мегабитни конфигурации. Во пракса, треба многу внимателно да се одделуваат овие парови бидејќи најчесто разводните кутии (hub), прекинувачите (switch) и компјутерите хардверски ги користат пиновите 4-5 заедно и пиновите 7-8 заедно, создавајќи со тоа краток спој преку секој неискористен пар. Покрај тоа, за 1000BASE-T се потребни сите четири пара за да работи, пинови 1 и 2, 3 и 6 — исто така и 4 и 5, 7 и 8.

Конвенционално е да се поврзат кабли за Етернет со 10 или 100 Мбит/с или T568A и T568B стандарди. Бидејќи овие стандарди се разликуваат само во тоа што ги менуваат позициите на двата пара кои се користат за пренос и прием (TX/RX), кабел со T568A поврзување на едниот крај и T568B поврзување на другиот крај е познат како crossover кабел. Изразите кои се користат во објаснувањата за 568 стандардите, се однесуваат за постарите комуникациски технологии, и се изедначуваат со позитивните и негативните делови од конекциите.

10BASE-T или 100BASE-TX јазол, исто така познат како MDI кој пренесува преку пин 1 и пин 2 и прима преку пин 3 и 6 на мрежниот уред, користи "straight-through" кабел во шемата за поврзување на MDI. Straight-through кабелот најчесто се употребува за поврзување на јазол во неговиот мрежен уред. За два мрежни уреда или два јазла да комуницираат меѓусебно (како прекинувач со друг прекинувач или компјутер со компјутер) најчесто се користи crossover кабел на брзина од 10 или 100 Mbit/s. Ако е возможно, може да се направат конекции со straight-through кабел со помош на MDI-X портата, исто така позната како "internal crossover" (внатрешен crossover) или "embedded crossover" конекција. Портите на разводната кутија (hub) или прекинувачот (switch) со такви "internal crossover" конекции, најчесто се означени со "uplink" или "X".

За да поврземе два компјутера директно без прекинувач (switch), најчесто се користи етернетски премотен (crossover) кабел. Иако многу современи етернетски домаќински исправувачи, автоматски можат да востановат друг компјутер кој што е поврзан со straight-through кабел и потоа автоматски да го воведат потребниот crossover, доколку е потребно; ако ниту еден од компјутерите ја нема оваа способност тогаш е потребен crossover кабел. Ако и двата уреди коишто се поврзани, подржуваат 1000BASE-T според стандардите, ќе се поврзат без одглед на кабелот кој се користи и без оглед на тоа како се поврзани. За да поврземе директно две разводни кутии или прекинувачи, може да се употреби crossover кабел, но некои разводни кутии и прекинувачи имаат uplink порта која се користи за поврзување на мрежни уреди меѓусебно, или има опција за мануелно избирање на MDI или MDI-X на секоја порта засебно, така што straight-through кабелот може да ја поврзе таа порта со друг прекинувач или разводна кутија. Повеќето од новите прекинувачи имаат автоматски crossover ("auto MDI-X" или "auto-uplink") на сите порти, елиминирајќи ги uplink портата и MDI/MDI-X прекинувачот, и дозволува сите конекции да бидат направени со straight-through кабел.

10BASE-T трансмитерот праќа два различни напони, +2.5 V или −2.5 V. 100BASE-TX ги следи истите шаблони за поврзување како 10BASE-T, но е почуствителен на на квалитетот и должината на жицата, поради повисоката брзина на пренос на податоци изразена во битови во секунда (bit rate). 100BASE-TX трансмитерот праќа три разлицни напони, +1 V, 0 V, или −1 V[1]. 1000BASE-T ги користи сите четири пара двонасочно и стандардот вклучува auto MDI-X; како и да е, имплементацијата е опционална. Со оглед на тоа што 1000BASE-T имплементира сигнализација, начинот на кој е поврзан кабелот е незначаен, при користењето. Стандардот на бакарните кабли со испреплетен пар е IEEE 802.3ab за Cat 5e UTP, или 4D-PAM5; четири димензии користејќи PAM (pulse amplitude modulation) со 5 напони, −2 V, −1 V, 0 V, +1 V и +2 V [2], додека +2 V до −2 V напон може да се појави во пиновите на линијата, напонот на кабелот е во принцип +1 V, +0.5 V, 0 V, −0.5 V и −1 V[3].

За разлика од постарите етернетски стандарди кои користат broadband или коаксијален кабел, како што се 10BASE5 (thicknet) и 10BASE2 (thinnet), 10BASE-T не го назначува точниот вид на поврзување кој се користи, но наместо тоа назначува одредени карактеристики кои што кабелот мора да ги има. Ова е направено поради очекувањата при користење на 10BASE-T во постоечи системи со испреплетен пар за поврзување кои нема да одговараат на ниту еден од веќе дефинираните стандарди за поврзување. Некои од наведените карактеристики се ослабнувањето, импеданса, временскиот џитер, одложување со пропагација, и неколку видови на шумови. Тестерите за кабли се широко достапни за проверка на овие параметри за да одредат дали кабелот може да се користи со 10BASE-T. Со висок квалитет на каблирање (поставување на кабли), достигнувањата од 150 метри и подалеку на кабелот најчесто се сметаат за изводливи. Апсолутниот лимит на должината се одредува според големината на доменот на колизија (collision domain) и квалитетот на кабелот. Во реалноста, она што е според стандардите може да не работи, а она кое што не е според стандардите може да работи.

100BASE-TX и 1000BASE-T се дизајнирани за побаруваат минумум од Категорија 5 кабел и исто така назначуваат максимална должина на кабел од 100 метри, и покрај тоа во пракса Категорија 5е или над тоа генерално се препорачува за 1000BASE-T. Покрај тоа, додека 10BASE-T е потолерантен на полоши поврзувања како што се одвоени парови, лоши завршетоци и дури и користење на кратки секции на рамен кабел, 100BASE-T е помалку толерантен, а 1000BASE-T уште помалку. Откако тестираењето на кабли е најчесто ограничено на проверката дали една конекција работи со Етернет, пуштањето поголеми брзини, на веќе постоечкиот кабел е доста проблематично. Проблемот го влошува фактот што автоматските преговори на Етернет ги зема во предвид само можностите на опремата, а не и на кабелот.

Автоматско подесување и дуплекс распар[уреди]

За Етернет преку испреплетен пар, постојат многу различни видови на операции (10BASE-T half duplex, 10BASE-T full duplex, 100BASE-TX half duplex, ...) и повеќето мрежни адаптери се способни за различни видови на операции. Во 1995, е пуштен стандард кој дозволува мрежните адаптери да ја изнудат најдобрата можна операција. Стандардот за автоматски подесувања содржел механизам за откривање на брзината но не и duplex поставките на етернетските локални peer-to-peer мрежи кои не користат автоматски спогодби.

Кога два поврзани интерфејси се поставени на различни дуплекс форми, ефектот на ова дуплекс распар е мрежа која функционира многу поспоро од нормалната брзина.

Дуплекс распар може да биде предизвикан ненамерно кога администраторот ќе го конфигурира интерфејсот во поправен облик (пр.100 Mbit/s полн дуплекс), а при конфигурацијата не успева да го конфигурира оддалечениот интерфејс. Тогаш процесот на автоматско подесување не успева, тогаш се презема полу-дуплекс.

Дуплекс распарот резултира со драстично успорена мрежа, во која се случуваат многу колизии во сетот за полудуплекс на интерфејсот, а посебно задоцнети колизии, и се забележуваат FCS грешки на страната на полн-дуплекс.[4]

Со цел да функционираат стандардите за гигабитен етернет потребни се автоматските подесувања.

Поголеми брзини[уреди]

Брзина [Mbit/s] Одалеченост [m] Име Стандард/Година Опис
10 100 (формално)[5] 10BASE‑T 802.3(14)
1990[6]
Работи и преку 4 жици (два испреплетени пара) со Категорија 3 или Категорија 5 кабел. Активна разводна кутија или прекинувач, се наоѓа во средина и има порта за секој јазол. Ова исто така е конфигурација која се користи за 100BASE-T и гигабитен Етернет. Манчестер кодираната сигнализација, бакарни испреплетен парови, ѕвездена топологија - директна еволуција на 1BASE-5.
100 100 100BASE-TX 802.3(24)
1995
4B5B MLT-3 кодирана сигнализација, CAT5 поставени кабли со два пара бакарни жици со испреплетен пар.
1000 100 1000BASE‑T 802.3(40)
1999[7]
PAM-5 кодирана сигнализација, Најмалку Категорија 5 кабел, строго препорачано поставување на кабли со Категорија 5е со 4 пара бакарни испреплетени парови. Секој пар се користи во двете насоки симултано.
10 000 100 10GBASE‑T 802.3an
2006
Користи незаштитено поврзување на испреплетен парови
40 000 10 40GBASE‑CR4 802.3ba
2010?

10 метри склоп на бакарен кабел

100 000 10 100GBASE‑CR10 802.3ba
2010

10 метри склоп на бакарен кабел

Наводи[уреди]