Основы домашней сети. Часть четвёртая. Выбираем витую пару

03.12.2017Блог Дмитрия а. Дмитрий Рубрика:Порты | Интерфейсы | Кабели

Привет всем.

Если вы собираетесь прокладывать к себе в дом интернет или уже сделали это, не лишним будет знать, что такое витая пара. Ведь она сейчас чаще всего используется в данных целях. В этой статье я расскажу вам не только, что это, но и каких видов бывает, из чего состоит и как распознавать маркировку.

Определение

Витой парой называется кабель, включающий в себя одну или больше пар изолированных проводников, обвитых друг с другом. Зачем они свиваются? Чтобы улучшить связь между ними и снизить уровень поступающих с внешней стороны помех для сигнала.

Используется, как правило, для проведения интернета, кабельного телевидения, построения локальных сетей. Также может применяться для подключения телефона. К слову, это было его первоначальное назначение, когда Александр Белл придумал его в 1881 году.

Витая пара выигрывает перед своими основными конкурентами тем, что ее легче и дешевле прокладывать в сравнении с оптоволокном, и она обладает лучшей пропускной способностью, нежели коаксиальный кабель.

Структура

Если рассматривать кабель в сечении, мы увидим:

• Проводники. Изготавливаются из цельной медной проволоки диаметром 0,4-0,6 мм или многочисленных тонких проводников. Второй вариант применяется при изготовлении коммутационных шнуров.
• Изоляция проводников. Выполняется чаще всего из поливинилхлорида, более дорогие модели — из полиэтилена или полипропилена, а самые качественные — из вспененного полиэтилена или тефлона. Ее диаметр составляет 0,2 мм.
• Разрывная нить.

Делается традиционно из капрона. Она нужна, вот для чего: если понадобится снять большое количество внешней изоляции кабеля, то с ней это делать будет гораздо удобнее. Каким образом? Сделав небольшой надрез во внешней изоляции, уложив нить в разрез,  потянуть за эту нитку можно как-бы увеличить надрез до нужной вам длинны. Да, конечно можно это делать и проводом, но есть риск его порвать, а нитку не жалко. То есть это запасной вариант для тех у кого нет специального инструмента. Она так и называется «разрывная нить» — то есть для разрыва изоляционной оболочки кабеля.

Вторая её функция это увеличение жёсткости всего кабеля, но это только чисто теория. На самом деле жёсткость если и появляется за счёт неё, то в очень небольшом количестве. В других типах кабелей (не для интернета, более жёстких) вместо этой капроновой нити внутрь помещают струну. Вот как раз таки она и добавляет жёсткость.

• Внешняя оболочка. Производится зачастую из поливинилхлорида с элементами мела, который делает ее более хрупкой. Это нужно, чтобы точно и без затруднений обрезать кабель острым инструментом. Толщина оболочки варьируется от 0,5 мм до 0,9 мм.

Негласно ее еще различают по цветам: серый — наиболее популярный, черный — для внешней прокладки, оранжевый — говорит о негорючести оболочки. Также может отличаться форма: обычно она круглая, но бывают и плоские кабели, которые удобно прокладывать в доме под ковром или по плинтусам.

• Вспомогательная защита из влагостойкого полиэтилена. Обязательно используется при изготовлении провода для уличной прокладки.

Еще в нем могут быть заполнены пустые места водоотталкивающим гелем, а также может выполняться бронирование посредством стальной проволоки либо гофрированной ленты.

Виды кабелей

Изделия типа витая пара различаются по нескольким критериям.

1. Число жил

Учитывая количество проволок, витая пара бывает:

• Одножильной. Не предназначается для прямого соединения с периферийными устройствами. Используется при прокладке проводов в стенах, коробах и т. п. Дело в том, что жила из меди имеет достаточно большую толщину и, если ее часто сгибать — она сломается. В то время как для врезания в розетки она хорошо подходит.
• Многопроволочной. Такой вид кабеля применяется с точностью до наоборот, в отличие от первого. Затухание сигнала в нем больше, поэтому он годится для изготовления патчкордов, объединяющих розетки с оборудованием.

2. Защита

Одним из отличий является применяемая в изделиях защита самого изделия и передаваемых сигналов от помех. Она бывает:

• Химической (от влияния природных условий). Выполняется из полиэтилена или фольги. Если используется второй вариант, такие изделия обозначаются как «foiled».
• Механической (от физических повреждений). Для этого применяется очень прочная оболочка и оплетка из медной проволоки. Когда используются дополнительные защитные компоненты, кабель называют ««double jacket».
• Экранирование (от электромагнитных перебоев). В данных целях может быть использована фольга из алюминия либо медная оплетка.

3. Экранирование

Отдельно хочу рассказать о конструкциях экрана, так как они бывают разные, из-за чего отличаются и сами кабели:

• Неэкранированное изделие (маркируется как U/UTP).
• Индивидуальный экран (U/FTP). Обматывается фольгой каждая пара в отдельности, чтобы не только не мешали внешние помехи, но и сигналы внутри кабеля не препятствовали друг другу.
• Общий экран (F/UTP, S/UTP, SF/UTP). Как вы догадались, им обволакиваются все пары.
• Индивидуальный и общий экран (F/FTP, S/FTP, SF/FTP). Сочетает в себе принцип защиты двух предыдущих типов.

Категории

Помимо вышеперечисленных разновидностей, провода типа витая пара делятся на категории в зависимости от эффективности частотного диапазона, который пропускают. На данных момент их 12 (вместе с модификациями некоторых категорий). Среди них те, которые уже не используются и те, которые еще не укоренились на нашем рынке. Поэтому не буду засорять вам голову лишней информацией, рассказывая про каждую категорию.

Скажу только, что на сегодня самыми востребованными являются изделия 5-й категории. Они работают на полосе частот в 100 МГц. Применяются для организации локальных сетей по технологиям Fast и Gigabit Ethernet. Скорость передачи данных равняется 100 Мбит/с, если в деле 2 пары, и до 1000 Мбит/с — если 4.

Типы обжима

Не важно, какой кабель вы выберите, обжать его можно будет только двумя способами:

• Прямой — чтобы соединить сетевую карту с коммутатором или концентратором.
• Перекрестный — для прямого коннекта между двумя сетевыми платами или устаревшими концентраторами/коммутаторами.

Обжиму подлежит разъем 8P8C, имеющий 8 контактов и фиксатор.

На этом останавливаю свое повествование.

До новых встреч на страницах моего блога.

Удачи!

Этой статьей стоит поделитьсяСодержание

Что такое витая пара?

Витая пара — это обычный сетевой кабель, которым подключаются компьютеры к роутеру и по которому подается интернет. Название «витая пара» появилось благодаря конструкции кабеля. Внутри него, под оплеткой, проложено несколько пар жил — обычно 4 или 8, — завитых между собой по две. Отсюда и пошло — «витая пара»

Сегодня, в мире высоких скоростей интернета, чтобы по-максимуму использовать весь потенциал роутера и других сетевых девайсов, крайне важно, чтобы сетевой кабель в виде витой пары соответствовал самому высокому классу защиты. Технология, при которой передача информации по проводам в виде электрических импульсов, сильно подвержена влиянию окружающего электромагнитного поля.

• Самые дешевые сетевые кабели (UTP) имеют тонкую оплетку, внутри которой без какого-либо дополнительного содержимого проложены витые пары проводов. Такой кабель я бы не рекомендовал использовать даже для самого банального подключения компьютера к маршрутизатору.
• Но чаще попадаются кабели Ethernet с экранированием — проложенной под оплеткой дополнительной защитой в виде некого подобия фольги для защиты от посторонних наводок. Такая категория витой пары вполне подходит для решения большинства повседневных задач для подключения к роутеру.
• Если расстояние между устройствами большое, то прокладка витой пары проходит через много помещений с различным электромагнитным фоном. Например, когда нужно соединить кабелем локальной сети IP камеру видеонаблюдения, расположенную далеко на улице. В этом случае необходимо использовать максимально защищенный коаксиальный кабель для уменьшения потерь в передачи данных.

Категории витых пар из 8 жил (Cat) по стандарту защиты

По категориям защиты витых пар в наши дни существуют следующие:

Ваше мнение — WiFi вреден?Да24.39%Нет75.61%Проголосовало: 980

1. Витая пара UTP (Unshielded Twisted Pair) — первый, самый бюджетный вариант, когда кабель не оснашен вообще никакой защитой.
2. FTP (Foiled Twisted Pair) — этот тот тип, который я привел в качестве второго — сетевой кабель имеет один для всех общий защитный слой из фольги, который проложен сразу под оплеткой.
3. S/FTP или SSTP (Screened Foiled Twisted Pair) — фольгированная экранированная витая пара, которая имеет защиту каждой группы проводов плюс такой же внешний экран.
4. U/STP (Unshielded Screened Twisted Pair — здесь внешняя защита отсутствует, но зато каждая пара имеет свою собственную фольгированную защиту.
5. STP (Shielded Twisted Pair) — витой кабель этой категории имеет отдельный экран из фольги для каждой пары и внешнюю защиту из тонкой проволочной сетки.
6. SF/UTP или SFTP (Screened Foiled Unshielded Twisted Pair) — это самая защищенная категория, в которой экранированная витая пара имеет целых два внешних экрана — один в виде медной сетки, а второй из фольги. Между ними также проложен дренажный провод.

Типы витых пар по сетевому подключению

По своему назначение витые пары делятся на 10 основных категорий. Я не буду здесь перечислять все, а остановлюсь лишь на тех, которых подходят для использования в качестве сетевого кабеля интернета.

• Cat 5D — витая пара, состоящая из 4 скруток, то есть 8 жил. Такой кабель поддерживает скорость передачи данных до 100 Мбит/с при задействовании двух пар и 1000 Мбит/с — четырех.
• Cat 5E — усовершенствованный вариант предыдущей категории — он тоньше и дешевле. Самый распространенный вариант для работы с сетями Fast и Gigabit Ethernet.
• Cat 6E — второй по популярности тип сетевого кабеля Ethernet. Он неэкранированный, имеет 8 пар жил и поддерживает передачу данных на скорости до 10 Гбит/с. Максимальное расстояние — 55 метров
• Cat 6А — сетевой кабель, состоящий из 4 витых пар. Тип экранирования — S/FTP или F/FTP, расстояние уже 200 метров
• Cat 7F — 8 жил, экранирован по категории S/FTP, скорость та же — до 10 Гбит/с
• 7A — самый продвинутый сетевой кабель, имеющий в своем арсенале 8 проводов, экранирован по типу S/FTP. Передача информации происходит на скорости до 40 Гбит/с по линии длиной до 50 метров и до 100 Гбит/с с максимальным расстояние в 15 метров.

Схемы обжима сетевых кабелей UTP/FTP типа «витая пара» RJ-45

Про то, как обжать витую пару для интернет кабеля своими руками, мы написали отдельную инструкцию. Советую прочитать! А здесь коротко приведу основные схемы, которые используются для подключения интернета и сетевых устройств

• Прямая — используется для соединения роутера и компьютера, а также в сетевом кабеле интернета
• Перекрестная — для соединения двух компьютеров между собой

Цены в интернете

АлександрОпытный пользователь WiFi сетей, компьютерной техники, систем видеонаблюдения, беспроводных гаджетов и прочей электроники. Выпускник образовательного центра при МГТУ им. Баумана в Москве. Автор видеокурса «Все секреты Wi-Fi»

1. Разберитесь с основами

Витая пара — это кабель для соединения устройств в локальной сети. Внутри у него восемь разноцветных проводников, которые свиты между собой попарно. На каждом конце кабеля есть коннектор 8P8C. Да‑да, не RJ‑45, а именно 8P8C — именно так правильно называются штекеры, которые мы вставляем в роутер и компьютер.

Жилы внутри коннекторов располагаются в определённой последовательности в зависимости от стандарта — сейчас актуальны T568A или T568B. При этом порядок проводников в штекерах с двух сторон может быть как одинаковым (прямой кабель), так и разным (кросс‑кабель). Первыми соединяются пассивное и активное устройства, например, компьютер и роутер, а вторым — два пассивных, например пара компьютеров.

Во всём этом легко запутаться, но не спешите пугаться: строгое соблюдение подобных правил было актуально много лет назад. Сейчас порты во всех относительно современных устройствах умеют автоматически распознавать тип соединения и подстраиваться под него. Поэтому неважно, какой кабель или схему использовать, — всё будет работать.

Чаще всего применяют прямой кабель — чтобы не путаться — и стандарт T568B, как более актуальный. Мы рекомендуем поступить именно так.

Исключение составляют разве что PoE‑устройства, вроде камер, которые получают питание по витой паре. При разном порядке жил на концах кабеля они не смогут работать.

2. Приготовьте всё необходимое

Вот что вам понадобится:

• кабель;
• коннекторы 8P8C;
• кусачки или ножницы;
• отвёртка с плоским шлицем.

Желательно, взять штекеров с запасом — на случай,  если не получится с первого раза. Сама обжимка выполняется специальным инструментом — кримпером. Но для разового использования покупать его нет смысла. Ведь можно легко обойтись подручными средствами, вроде плоской отвёртки или ножа.

3. Снимите внешнюю оболочку с кабеля

Отрежьте кусок витой пары необходимой длины и аккуратно снимите по 2–3 см внешней изоляции с обоих концов. Её нужно прорезать не до конца, чтобы не повредить жилы. Для этого возьмите ножницы, слегка сожмите их и покрутите вокруг оси кабеля. Затем просто снимите надрезанную оболочку руками.

Не зачищайте слишком много: если изоляция не будет заходить внутрь разъёма, он плохо зафиксируется на кабеле и со временем контакт может нарушиться.

4. Выровняйте и подрежьте жилы

Отрежьте капроновую нить, которая проходит рядом с жилами, чтобы она не мешала. Расплетите пары проводников, выпрямите их и выровняйте в одну линию. Теперь кусачками или ножницами подрежьте жилы на несколько миллиметров, чтобы все они были одинаковой длины.

5. Расположите проводники в правильном порядке

Как и договаривались, мы будем использовать прямой обжим по схеме T568B. Ориентируясь на схему, расставьте все жилы в нужной последовательности. Первым должен идти бело‑оранжевый проводник, а последним — коричневый. И так на обоих концах кабеля. Если после перестановки жилы стали разной длины — подрежьте их ещё раз.

6. Наденьте коннектор

Переверните штекер язычком защёлки вниз. Возьмите его так, чтобы сторона, куда вставляется кабель, была направлена к вам, и вставьте проводники в отведённое для них место. Предварительно зачищать их не нужно.

Проследите за тем, чтобы жилы вошли до упора и не перепутались в процессе. Обратите внимание: для надёжного соединения в разъём должны входить не только проводники, но и 8–10 мм внешней оболочки.

7. Закрепите разъём

Далее нужно зафиксировать штекер, который нужен для того, чтобы кабель ненароком не выдернулся и вы не остались без интернета. Это можно сделать и потом, но лучше не откладывать: так не придётся придерживать жилы при обжиме.

Для этого разверните штекер контактами вверх и положите на стол или другую твёрдую поверхность. Убедитесь, что внешняя оболочка входит чуть глубже фиксатора. Если это не так, вытащите провод и немного укоротите жилы. Надавите отвёрткой на небольшой лепесток в углублении у края разъёма, чтобы прижать кабель.

8. Выполните обжим

Теперь самое время обжать коннектор. При наличии кримпера его достаточно просто вставить в инструмент и нажать на рукоятку. Мы же будем действовать несколько иначе. Но этот способ ненамного сложнее.

Не переворачивая штекер, придерживайте его рукой. Возьмите плоскую отвёртку и с усилием (но не чрезмерным) поочерёдно надавите на все контакты. Вы почувствуете, как они поддадутся и немного опустятся, прорезав изоляцию жил и зафиксировав их.

Правильно обжатые контакты должны располагаться вровень с поверхностью штекера — они должны быть немного утоплены в неё. В противном случае коннектор будет туго вставляться в разъём.

9. Проверьте работу кабеля

Остаётся соединить нашей витой парой роутер и компьютер (ну или другие устройства) и проверить, есть ли интернет. Если всё сделано верно, то на разъёмах девайсов замигают светодиоды и через пару секунд появится подключение.

Если кабель не заработает, попробуйте ещё раз прожать контакты — возможно, какой‑то из них сел не полностью. Также обязательно убедитесь, что жилы в коннекторе расположены в правильной последовательности. Если они перепутаны — обрежьте штекер и выполните обжим ещё раз.

Используемые источники:

• http://profi-user.ru/vitaya-para/
• https://wifika.ru/setevoy-kabel-vitaya-para-utp.html
• https://lifehacker.ru/kak-obzhat-vituyu-paru/