Несмотря на общую доступность Wi-Fi и LTE, по-прежнему повсеместно используются проводные подключения к локальной сети с помощью кабелей Ethernet. На сегодняшний день можно выбрать несколько различных типов кабелей Ethernet, например, стандартные, а также необычные — тонкие или плоские, что облегчает расположение и проводку кабеля.
Для проводной связи элементы сети ЛВС имеют определенные классы (для целых каналов связи) и категории для элементов каналов связи.
- Давным-давно в офисе, расположенном в старом арендованном здании, попалась сеть LAN на основе кабеля 3-й категории. Но это были времена хабов и сетевых карт 10 Мбит/с, в том числе коаксиальных.
- Позже использование таких кабелей стало обычным явлением (позже категории 5). Затем концентраторы были заменены коммутаторами, часто с портами Fast Ethernet 100 Мбит/с.
- Далее удалось установить соединения Gigabit Ethernet. С 1GBE был определенный подводный камень, Fast Ethernet использовал только 2 из 4 пар в витой паре, так как на остальных парах розетки и патч-панели не контактировали, Fast Ethernet работал, а вот Gigabit Ethernet требовались все пары.
Невозможность установить соединение GBE иногда была обусловлена и плохими параметрами передачи кабеля или оборудования, на котором производитель нанес надпись cat. 5е.
В настоящее время часто сталкиваемся с компонентами категории 6 или 6А, аппетит к которым растет с популяризацией 10GBE и PoE+. Кабели различных категорий могут выбираться как неэкранированные витые пары, экранированные (различными способами), на основе кабеля или провода, для прокладки вне здания и так далее.
В потребительском применении также находим плоские или тонкие кабели Ethernet, показанные на фото.
Хотя были бы сомнения по поводу использования таких необычных решений, например, в центрах обработки данных (где большинство соединений используют оптические волокна), в домашних условиях такой плоский кабель может быть более удобным в прокладке и использовании, чем обычный, более жесткий кабель Ethernet.
Обычно встречаются плоские кабели Ethernet в версии cat. 5e, и они использовали 1 Гбит Ethernet и, конечно же, Fast Ethernet. Очень тонкие кабели Ethernet удобны в прокладке и использовании. Видим на кабеле cat. 6А. На этом кабеле установлен 1GBE и вилка RJ45 (8P8C), что выглядит странно в сочетании с таким тонким кабелем.
Типовые витые пары содержат информацию о сечении провода как на фото выше, например AWG26, AWG24. Но на кабеле в специальной версии видим информацию о сечении AWG32.
Возможно у более мощных устройств с питанием по PoE могут возникнуть проблемы при работе с такими тонкими кабелями Ethernet, но пока оно удобно, и прекрасно работает в домашних условиях.
История Ethernet
Вообще разработка Ethernet началась в 1973 году, когда Чарльз П. Такер, работавший над проектом компьютера Alto, представил сеть, которая позволила бы ПК взаимодействовать друг с другом, а также с лазерными принтерами и шлюзом PARC к ARPANET. Исследователь PARC Роберт М. Меткалф, член IEEE, взял на себя задачу создания технологии.
У них было два критерия: сеть должна была быть достаточно быстрой, чтобы поддерживать их лазерный принтер, и должна была соединять сотни компьютеров в одном здании.
Дизайн Ethernet был вдохновлен онлайновой сетью Additive Links Hawaii Area (ALOHAnet), радиосистемой Гавайского университета. Компьютеры передавали пакеты с адресами получателей по общему каналу, как только у них появлялась информация для отправки. Если два сообщения сталкивались, отправившие их компьютеры ждали случайный интервал и повторяли попытку.
Меткалф изложил свое предложение, которое тогда называлось «Alto Aloha Network», в записке своим коллегам. Использование коаксиальных кабелей вместо радиоволн позволит ускорить передачу данных и ограничить помехи. Кабели также означали, что пользователи могли подключаться к сети или выходить из нее без необходимости отключать всю систему.
«Существовало нечто, называемое перехватчиком кабельного телевидения, которое позволяло подключиться к коаксиальному кабелю, не разрезая его», — сказал Меткалф. «Поэтому мы выбрали коаксиальный кабель в качестве средства связи.»
Меткалф и Боггс разработали первую версию того, что сейчас известно как Ethernet, в 1973 году. Он передавал данные со скоростью до 3 мегабит в секунду и был достаточно быстрым, чтобы соединять лазерный принтер по коаксиальному кабелю.
Жесткий коаксиальный кабель толщиной 9,5 мм был проложен посередине зала здания. К 500-метровому кабелю было подключено 100 узлов приемопередатчиков с помощью N разъемов. Каждый из отводов — небольшие коробки с твердой оболочкой — имел два щупа, которые «прокусывали» внешнюю изоляцию кабеля, чтобы коснуться его медной жилы. Таким образом, можно было добавлять новые узлы, пока существующие соединения работали.
В каждом узле была розетка типа D, состоящая из вилки с девятью контактами, подходящей к розетке с 9 гнездами. Сокеты позволяли компьютерам Alto, принтерам и файловым серверам подключаться к сети.
Чтобы устройства могли обмениваться данными, Меткалф создал первую высокоскоростную сетевую карту (NIC) — печатную плату, подключаемую к материнской плате компьютера. Она как раз включала в себя то, что сейчас известно как порт Ethernet.
Исследователи изменили название оригинальной сети Alto Aloha Network на Ethernet, чтобы было понятнее, что система может поддерживать любой компьютер. Это отражало комментарий о том, что «коаксиальный кабель — это не что иное, как изолированный эфир».
Меткалф, Боггс, Такер и Батлер В. Лэмпсон получили в 1978 году патент США на свое изобретение.
Они продолжали развивать эту технологию, и в 1980 году PARC выпустила Ethernet со скоростью 10 Мбит/с. Обновление было выполнено в сотрудничестве с исследователями Intel и Digital Equipment Corp. (DEC) с целью создания версии Ethernet для широкого промышленного использования.
Ethernet сегодня
Даже сейчас, в 2024 году, при строительстве нового дома электрик спрашивает, где поставить розетки Ethernet, и даже предлагает провести в гостиной 2 кабеля. Этот стандарт всё ещё преуспевает и будет дальше пользоваться большой популярностью. В отличие от Wi-Fi кабель является надежным и безопасным решением, обеспечивающим высокую скорость передачи данных. К основным преимуществам Ethernet относится стандартная гальваническая развязка. Нет проблем с разницей потенциалов между передатчиками/приемниками. Также немаловажна возможность питания через этот кабель, что делает его еще более универсальным.
В дополнение к 4-парной сети Ethernet на витой паре существует также 1-парная версия — Single-Pair Ethernet, которая в настоящее время является скорее промышленным стандартом, но может в будущем получить признание в автоматизации зданий.
Даже самые плохие сетевые кабели будут работать, и основная проблема заключается в нарушении передачи данных и последующем повторении передачи несколько раз в рамках общей проблемы исправления. Например, с помощью сети, построенной на таком кабеле, можно смотреть фильмы через Интернет, поскольку повторная передача пакетов происходит незаметно. Но на практике это заканчивается снижением трансфера.
В учреждениях (и не только) сеть LAN еще долгое время будет основой существования всех систем. Мониторинг, контроль доступа, компьютерные и даже телефонные сети сегодня базируются именно на витой паре. Даже сигнализации начинают быть IP. К сожалению, кабелей таких обычно мало, и у большинства из нас есть одна витая пара на комнату. Если использовать несколько кабелей для камер, то получается что запаса для дальнейших идей уже нет. Сегодня лучше бы положить по две линии в каждую комнату и четыре в гостиную. Хотя без PoE можно легко соединить два устройства по одной витой паре, это ограничивает функциональность.
В общем Ethernet имеет огромные преимущества перед Wi-Fi: соединение более стабильно, обеспечивает более высокую пропускную способность и меньшую задержку, обеспечивает подачу питания и конечно безопасно — Wi-Fi можно взломать, но проводное соединение уже не так просто.
