網線數據傳輸最大距離100米怎么來的
網線最大的傳輸距離,我們通常是說到100米,那么問題來了,這個100米是怎么來的呢?
網線數據傳輸最大距離
對網絡比較了解的朋友,都知道雙絞線有一個“無法逾越”的“100米”傳輸距離。無論是10M傳輸速率的三類雙絞線,還是100M傳輸速率的五類雙絞線,甚至1000M傳輸速率的六類雙絞線,最遠有效傳輸距離為100米。
在綜合布線規(guī)范中,也明確要求水平布線不能超過90米,鏈路總長度不能超過100米。也就是說,100米對于有線以太網而言是一個極限,這個極限是從網卡到集線設備的鏈路長度。
100米最大距離是怎么得來的?
是什么造成了雙絞線的100米傳輸距離上限?
這就要深究一下雙絞線的深層物理原理了。
網絡的傳輸,其實就是網絡信號在雙絞線上的傳輸,作為一種電子信號,在雙絞線中傳輸時,必然要受到電阻和電容的影響,這就導致了網絡信號的衰減和畸變。
信號的衰減或者畸變達到一定的程度,就會影響到信號的有效、穩(wěn)定傳輸。
因此,雙絞線有傳輸距離限制,那么具體是怎么計算出100米的上限呢?
5類UTP、超五類UTP主要是為計算機網絡服務的,按快速以太網的100Base-TX規(guī)定,其通信速率為100mbps,100mbps以太網傳送1位數據所花的時間(又名”位時間”)可計算如下:
1位時間=1/100mbps=10ns
數據信息在網絡中傳輸,當通過不同部件時均會產生延遲,五類UTP的延時為5.56ns/m。在設計以太網時,要求遵守一個中繼規(guī)則,這個規(guī)則又稱為黃金規(guī)則或5-4-3-2-1規(guī)則,此規(guī)則不但適用于10mbps的以太網,也適用于快速以太網。
這個規(guī)則要求環(huán)行沖突延遲不得超過512位時,對于100mbps的傳輸率,即為5120ns。環(huán)行中,網絡元件有電纜、中繼單元、MAU和DTE等,把它們的延時加起來,再乘2,即得出環(huán)行延時,同時也可計算出環(huán)行沖突直徑。
按此理論,可計算出為保證一個最小幀發(fā)送完畢之前信號所能傳輸的最遠距離。這就是為何要將鏈路跨距限定為100米的理由。
當超過100米時,由于不能及時檢測出沖突,因沖突而受到破壞的信息包傳送完畢,而且被接收方接收,此信息包因通不過驗證而被迫丟棄,此時后退重發(fā)的機制未被激活,故而會造成包的丟失。
當傳輸速率低于100 mbps時,在實際應用中,可適當放寬100米的限長。
必須聲明,這樣做實際雖然有效果,但并不符合標準。在認證測試時,必須加以說明,否則將有可能產生一些問題,比如產品質保。
實際施工時的最大線纜距離
由上文可見,在使用PoE供電時,為何會規(guī)定網線最大長度不得超過100米。但實際施工時,為保證工程質量,一般取80-90米。
請注意,這里的傳輸距離指的是最大速率的情況,比如100M,如果將速率下降到10M,傳輸距離通??梢匝娱L到150-200米(視網線質量而定)。所以PoE供電傳輸距離并不是由PoE技術來決定的,而是由網線類別和質量決定。
雖然實際施工中,質量較好的網線能夠突破100米距離的限制,設備也能夠正常工作,但這種做法并不值得推薦。因為有的潛在問題并不會立即呈現,而是隨著時間推移慢慢出現,這會造成后續(xù)維護問題。最簡單的情況比如說帶寬的升級,使得原來能在100米以上距離正常工作的設備在網速大大提升后將不能正常工作。
線纜類別和質量對傳輸距離的影響
五類線(Cat 5):
就是現在市面上最常見的標準網線,但是不同廠家生產的質量相差很大,尤其在國內這種以價格為導向的大環(huán)境下,很多廠商為了降低成本,將銅線用銅包鐵、銅包鋼替代,導致網線傳輸距離下降,甚至發(fā)生網絡不穩(wěn)定、丟包等現象,而設備廠商往往會背黑鍋,也真是冤。所以如果要使PoE發(fā)揮最佳效果,一定要使用質量好的網線,不能因小失大,影響工程整體質量。
超五類線(Cat 5e):
與五類雙絞線相比,超五類雙絞線的衰減和串擾更小,可提供更堅實的網絡基礎,滿足大多數應用需求(尤其支持千兆位以太網1000Base-T的布線),給網絡的安裝和測試帶來了便利,成為目前網絡應用中較好的解決方案。超五類線的傳輸特性與普通五類線的相同,但超五類布線標準規(guī)定,超五類電纜的全部4對線都能實現全雙工通信。
六類線(Cat 6):
該類電纜的傳輸頻率為1MHz~250MHz,六類布線系統(tǒng)在200MHz時綜合衰減串擾比(PS-ACR)應該有較大的余量,它提供2倍于超五類的帶寬。六類布線的傳輸性能遠遠高于超五類標準,最適用于傳輸速率高于1Gbps的應用。
六類與超五類的一個重要的不同點在于:
改善了在串擾以及回波損耗方面的性能,對于新一代全雙工的高速網絡應用而言,優(yōu)良的回波損耗性能是極重要的。六類標準中取消了基本鏈路模型,布線標準采用星形的拓撲結構,要求的布線距離為:永久鏈路的長度不能超過90米,信道長度不能超過100米。
六類線與超五類線在傳輸距離上沒有嚴格的區(qū)別,即單段最大傳輸距離都是100米。當然六類線在傳輸距離上可以適當增加,所謂的100米指的是超過后就無法滿足1000M帶寬等相關的技術指標,帶來速度下降等問題。