Maximale Länge von Ethernet über CAT5

Erstens ist es richtig, dass es nicht mit CSMA / CD verbunden ist.

Zweitens haben Sie auf eine häufige, aber falsche Annahme hingewiesen, dass CSMA / CD der Grund für die 100-Bit-Grenze von 10Base-T [Halbduplex] war. Dies war ein Grund für die klassische Ethernet-Netzwerklänge von 2500 m ( wie Sie es nannten) (mit ausreichendem Abstand - ein Mindestrahmen von 64 Bytes bei 10 MBit / s würde etwa 11000 m Kabel "belegen") - oder anders ausgedrückt - eine Kollision würde zu hören sein zurück vom Sender etwa in der Mitte der Übertragung) ¹ .

Warum also 100m? Es ist mit der in der Norm beschriebenen elektrischen Schnittstelle und Signalcharakteristik verknüpft. Eine der Ideen hinter Twisted Pair war die Verwendung vorhandener Verkabelung - und 100 Meter befanden sich in der maximalen Länge, die noch Parameter wie Dämpfung, Übersprechen usw. erfüllten.

Vom Standard 802.3-2012 :

14.4.1 Überblick
Das Medium für 10BASE-T ist eine Twisted-Pair-Verdrahtung. Eine beträchtliche Anzahl von 10BASE-T-Netzwerken wird unter Verwendung von ortsfesten ungeschirmten Telefonverkabelungen und typischen Telefoninstallationspraktiken installiert. Der Ende-zu-Ende-Pfad, einschließlich verschiedener Verdrahtungstypen, Kabelverbinder und Kreuzverbindungen, muss berücksichtigt werden.

(... weggelassen)

14.4.2 Übertragungsparameter
Jedes Simplex-Link-Segment muss die folgenden Eigenschaften aufweisen. Alle angegebenen Eigenschaften gelten für das gesamte Simplex-Link-Segment, sofern nicht anders angegeben. Diese Eigenschaften werden im Allgemeinen von 100 m Twisted-Pair-Kabeln erfüllt, die aus 0,5-mm-Twisted-Pair-Kabeln bestehen.

Das wurde wahrscheinlich auf neuere / verwandte Standards (wie EIA / TIA) übertragen (obwohl ich keinen harten Beweis dafür habe).

Ich habe auch einen interessanten Abschnitt im AMD-Handbuch der Ethernet / IEEE 802.2-Familie gefunden, der bestätigt, dass 100 m nicht in Stein gemeißelt sind:

AM79C940 10Base-T-Schnittstelle
(... entfällt) Wenn das Low-Receive-Threshold-Bit gesetzt ist, wird die Empfindlichkeit des 10Base-T-MAU-Empfängers (...) erhöht. Dadurch können längere Leitungslängen verwendet werden, die die Zielentfernung von 100 m eines normalen 10Base-T überschreiten (vorausgesetzt, ein typisches 24AWG-Kabel).

¹ Natürlich spielte die Ausbreitungsverzögerung auch bei Twisted Pair eine Rolle, daher wird die Regel 5-4-3 in Hub-Only-Netzwerken verwendet.

Es gibt Normen für die Zertifizierung von Kupferkabeln, die Prüfungen definieren, die das Kabel bestehen muss, um zertifiziert zu werden.

Bei Cat5 handelt es sich um TIA / EIA-568 .

Quelle Die Entwicklung von Kupferverkabelungssystemen von Cat5 über Cat5e bis Cat6

Der Standard TIA-EIA-568-A definierte die Testgrenzwerte für die folgenden Parameter zum Testen von Verkabelungsanlagen der Kategorie 5:

Länge, Dämpfung, Wiremap und Near End Crosstalk (NEXT).

Die Längenanforderungen legten fest, dass die maximale Länge, die ein Kabel von einem Telekommunikationsraum zu einer Steckdose in einem Geschäftsgebäude führen darf, 90 Meter nicht überschreiten darf.

Diese Entfernung von 90 Metern wird als horizontale Verbindung definiert. Beim Hinzufügen von Patchkabeln in den Telekommunikationsräumen zum Cross-Connect oder zum Verbinden mit elektronischen Geräten und zum Anschließen von Geräten an der Steckdose des Arbeitsbereichs können insgesamt zehn Meter für diese Patchkabel zur horizontalen Verbindung hinzugefügt werden. Diese maximale Entfernung von 100 Metern, die maximale horizontale Verbindung von 90 Metern plus 10 Meter Patchkabel, wird als horizontaler Kanal definiert

Dämpfung ist der Verlust der Signalstärke, wenn sie vom Ende des Kabels, an dem das Signal erzeugt wird, an das entgegengesetzte Ende gesendet wird, an dem es empfangen wird. Die Dämpfung, auch als Einfügungsverlust bezeichnet, wird in Dezibel (dB) gemessen. Je geringer der dB-Wert, desto besser die Leistung, desto weniger Signal geht verloren. Diese Abnahme wird typischerweise durch Absorption, Reflexion, Streuung, Streuung, Ablenkung oder Streuung vom ursprünglichen Signal verursacht und normalerweise nicht als Ergebnis einer geometrischen Ausbreitung.

Wiremap ist ein Kontinuitätstest. Es stellt sicher, dass die Leiter, aus denen die vier verdrillten Paare im Kabel bestehen, vom Endpunkt des einen Endes der Verbindung zum anderen durchgängig sind. Dieser Test stellt sicher, dass die Leiter an jedem Ende korrekt abgeschlossen sind und dass keines der Leiterpaare gekreuzt oder kurzgeschlossen ist.

Near-End-Crosstalk (NEXT) misst die Signalmenge, die von einem Paar zu einem anderen innerhalb des Kabels durch Strahlungsemission am Sendeende, nahe dem Ende des Kabels verursacht wird. Ein Beispiel für ein Übersprechen auf Sprachkanälen ist, wenn über die Telefonleitung während eines Telefongesprächs fremde Gespräche im Hintergrund gehört werden. Diese Signale werden von einem anderen Kanal in den Sprachkanal induziert. Der gleiche Fall tritt bei der Datensignalübertragung auf. Wenn das Übersprechen groß genug ist, werden die über den Stromkreis empfangenen Signale gestört. Übersprechen wird in dB gemessen. Je höher der dB-Wert, desto besser ist die Leistung, desto mehr Signale werden übertragen und es geht weniger durch die Kopplung verloren.

Es muss 100 m oder weniger lang sein, um zertifiziert zu werden.

Möglicherweise funktioniert ein längeres Kabel - es kann jedoch nicht garantiert werden. Kürzere Cat-5-Kabel funktionieren möglicherweise auch nicht, wenn viel EMI vorhanden ist . Die Signaldämpfung scheint der limitierende Faktor zu sein - zu viel Signalverlust und Sie können nicht 100 Megabit pro Sekunde garantieren.

Die meisten Standards werden mit einem gewissen Spielraum für Fehler geschrieben, in der Regel aus Sicherheitsgründen und um eine minimal vorhersehbare Leistung in sehr unterschiedlichen Umgebungen sicherzustellen. Der TIA-EIA-568-A-Standard ist nicht anders. Dies bedeutet, dass Sie etwas Spielraum haben, wenn Sie (und / oder Ihr Kunde) bereit sind, das erhöhte Risiko zu akzeptieren, dass Ihr System möglicherweise nicht wie erwartet / geplant im Vergleich zu einer kürzeren Verkabelung arbeitet .

Beispielsweise bewirkt die Änderung des Widerstandes pro Grad C um 0,393% in der Nähe von Raumtemperatur eine geringfügige Verbesserung bei kälteren Temperaturen.

Ich habe gerade mehrere Wireless Access Points (WAPs) in einem Abstand von -10 Grad F in einem Tiefkühlhaus installiert. Der Fluke DTX 1500 Cable Analyzer sagt aus, dass die Cat 6-Kabel aufgrund von Entfernung und Dämpfung ausfallen. In ähnlicher Weise warnen die APs, dass sie nicht genug Power over Ethernet (PoE) -Spannung erhalten, aber sie funktionieren trotzdem einwandfrei, ohne dass Pakete verloren gehen und der Air Magnet blau / grün HF-Abdeckung zeigt. Abgesehen von den erwarteten und ärgerlichen Warnungen ist der Kunde mit der Leistung und den Kosteneinsparungen zufrieden, da er keinen Strom für eine beheizte IDF installieren muss, die in einer Höhe von weniger als 100 Metern in einer Decke unterhalb des Nullpunkts montiert ist, um die etwas willkürliche 100-Meter-Anforderung zu erfüllen.

Natürlich kann Ihre Kilometerleistung von YMMV abweichen, und ich kann nicht haftbar gemacht werden, wenn Ihr Netzwerk bei 100,01 m Kabeln in einer heißen Umgebung mit starker Vibration und EMV-Störungen ausfällt.