Χαλκός εναντίον ινών: Πού ταιριάζει κάθε καλώδιο σε δίκτυα επιχειρήσεων

Όταν πρόκειται για το ερώτημα "χαλκός έναντι οπτικών ινών", τα περισσότερα εταιρικά δίκτυα απαιτούν και τα δύο. Το Fiber χειρίζεται τη ραχοκοκαλιά - τις μεγάλες διαδρομές μεταξύ κτιρίων, ορόφων και ζωνών δικτύου. Ο χαλκός χειρίζεται την άκρη - την τελική σύνδεση με γραφεία, τηλέφωνα, κάμερες και σημεία πρόσβασης όπου έχει σημασία το Power over Ethernet. Το πραγματικό ερώτημα δεν είναι ποιο καλώδιο είναι καλύτερο, αλλά πού να τραβήξετε τη γραμμή μεταξύ τους στο συγκεκριμένο δίκτυό σας.

Αυτός ο οδηγός περιγράφει αυτήν την απόφαση ανά σενάριο, ώστε να μπορείτε να ταιριάξετε το σωστό μέσο σε κάθε σύνδεσμο στο σχέδιό σας με βάση την απόσταση, τις ανάγκες ισχύος, το περιβάλλον και τη μελλοντική ανάπτυξη.
 

Χαλκός εναντίον ινών με μια ματιά

Είναι πράγματι οι ίνες πιο γρήγορες από τον χαλκό;

Με τις ταχύτητες που τρέχουν σήμερα τα περισσότερα εταιρικά δίκτυα - 1 Gbps και 10 Gbps - ο χαλκός και η οπτική ίνα παρέχουν την ίδια απόδοση. Ένας χάλκινος σύνδεσμος Cat6A με 10GBASE-T μετακινεί δεδομένα με τον ίδιο ρυθμό όπως ένας σύνδεσμος οπτικών ινών που εκτελεί 10GBASE-SR. Δεν υπάρχει διαφορά ταχύτητας στο επίπεδο εφαρμογής.

Εκεί που η ίνα τραβάει μπροστά είναι το κεφάλι. Ο χαλκός κορυφώνεται στο10 Gbps πάνω από Cat6A στα 100 μέτρα. Το Fiber υποστηρίζει ήδη 25G, 40G, 100G και πέρα ​​από - συχνά μέσω του ίδιου φυσικού καλωδίου, απλώς αλλάζοντας τους πομποδέκτες σε κάθε άκρο. Επομένως, η οπτική ίνα δεν είναι ταχύτερη για τη σημερινή τυπική σύνδεση, αλλά σας παρέχει μια ευρύτερη διαδρομή αναβάθμισης χωρίς επαν-καλωδίωση.

Εάν επιλέγετε μεταξύ χαλκού και ινών, η ταχύτητα με τους τρέχοντες ρυθμούς συνήθως δεν είναι ο αποφασιστικός παράγοντας. Η απόσταση, η ισχύς και η επεκτασιμότητα έχουν μεγαλύτερη σημασία για τους περισσότερους συνδέσμους.

Σενάριο Copper vs Fiber by Network

Αντί να σκέφτεστε σε αφηρημένες τεχνικές παραμέτρους, σας βοηθά να ταιριάξετε την επιλογή καλωδίου με αυτό που κάνει στην πραγματικότητα κάθε τμήμα του δικτύου σας. Δείτε πώς παίζεται η απόφαση στα πιο κοινά επιχειρησιακά σενάρια.
 

Δίκτυο ορόφου γραφείου ή υποκαταστημάτων

Ένα τυπικό πάτωμα γραφείου έχει οριζόντιες διαδρομές από το ντουλάπι δικτύου σε κάθε γραφείο, τηλέφωνο, σημείο πρόσβασης και εκτυπωτή. Αυτές οι διαδρομές είναι σχεδόν πάντα κάτω από τα 50 μέτρα - εντός του ορίου των 100 μέτρων χαλκού που ορίζεται από το IEEE 802.3. Τα περισσότερα από αυτά τα τελικά σημεία χρειάζονται επίσης PoE: τα ασύρματα AP αντλούν 15–30 W, τα τηλέφωνα VoIP αντλούν 5–15 W και όλα αναμένουν τροφοδοσία από το ίδιο καλώδιο που μεταφέρει δεδομένα.

Εδώ ταιριάζει ξεκάθαρα ο χαλκός. Ένα μόνο καλώδιο Cat6A παρέχει δεδομένα και ρεύμα σε κάθε τελικό σημείο, χωρίς να χρειάζεται μετατροπέας πολυμέσων ή ξεχωριστή παροχή ρεύματος.

Η ίνα εισέρχεται στην εικόνα μόνο στην άνω ζεύξη - στη σύνδεση από τον διακόπτη ορόφου πίσω στον πυρήνα του κτιρίου. Αυτή η ανερχόμενη ζεύξη εκτείνεται συχνά μεταξύ ορόφων ή σε μεγαλύτερες αποστάσεις όπου η εμβέλεια των ινών έχει σημασία.

Τυπικός διαχωρισμός:χαλκός για κάθε οριζόντια πτώση, ίνα για την ανοδική ζεύξη από το δάπεδο IDF στο MDF του κτιρίου.

Campus Backbone ή Inter{0}}Building Link

Οποιαδήποτε σύνδεση μεταξύ ξεχωριστών κτιρίων χρειάζεται σχεδόν σίγουρα ίνα. Οι αποστάσεις-από το-κτίριο ξεπερνούν συνήθως τα 100 μέτρα, γεγονός που αποκλείει εντελώς τον χαλκό. Ακόμη και όταν δύο κτίρια βρίσκονται αρκετά κοντά ώστε να φτάσει τεχνικά ο χαλκός, η ίνα εξακολουθεί να είναι η ισχυρότερη επιλογή επειδή εξαλείφει τον κίνδυνο βρόχου γείωσης μεταξύ κτιρίων με ξεχωριστά ηλεκτρικά συστήματα και αφήνει χώρο για αναβαθμίσεις εύρους ζώνης.

Ίνα μονής-λειτουργίαςείναι το πρότυπο για αυτούς τους συνδέσμους. Υποστηρίζει διαδρομές από μερικές εκατοντάδες μέτρα έως δεκάδες χιλιόμετρα και οι ταχύτητες κορμού μπορούν να αναβαθμιστούν σε 40G ή 100G αλλάζοντας πομποδέκτες χωρίς να αγγίξετε την καλωδιακή εγκατάσταση. Για μικρότερη πανεπιστημιούπολη που τρέχει κάτω από 300 μέτρα όπου ο προϋπολογισμός έχει σημασία,πολυτροπική ίνα (OM3 ή OM4)μπορεί επίσης να λειτουργήσει -, αλλά η μονή-λειτουργία είναι το ασφαλέστερο μακροπρόθεσμο-στοίχημα για την υποδομή κορμού.

Τυπικός διαχωρισμός:ίνα μονής-λειτουργίας για κάθε δια-σύνδεσμο κτιρίου, χαλκός μόνο μέσα σε κάθε κτίριο στο επίπεδο πρόσβασης.
 

Εποπτεία IP και ανάπτυξη ασύρματου AP

Οι κάμερες και τα σημεία ασύρματης πρόσβασης χρειάζονται σχεδόν πάντα PoE - που σημαίνει ότι το τελικό καλώδιο στη συσκευή πρέπει να είναι χάλκινο. Αλλά σε μεγαλύτερες αναπτύξεις, οι κάμερες ή τα AP είναι απλωμένα σε μια εγκατάσταση που είναι πολύ μεγάλη για να φτάσει ο χαλκός από ένα μόνο ντουλάπι.

Η τυπική λύση είναι ένας υβριδικός σχεδιασμός: η ίνα εκτείνεται από το κύριο πλαίσιο διανομής στα ενδιάμεσα πλαίσια διανομής (IDF) που είναι τοποθετημένα σε όλο το κτίριο ή το εργοτάξιο, και μετά από κάθε διακόπτη IDF στις κοντινές κάμερες ή AP. Αυτό διατηρεί κάθε διαδρομή χαλκού εντός ορίων απόστασης, ενώ δίνει στη ραχοκοκαλιά την εμβέλεια που χρειάζεται.

Τα επίπεδα ισχύος PoE έχουν σημασία και εδώ. Το τυπικό PoE (802.3af) παρέχει έως και 15,4 W - αρκετά για βασικές κάμερες και τηλέφωνα. Το PoE+ (802,3at) παρέχει 30W για AP υψηλότερης-απόδοσης. Για κάμερες PTZ ή συσκευές με θερμαντήρες,Το IEEE 802.3bt (PoE++) υποστηρίζει έως και 90 W, αλλά απαιτεί Cat5e ή καλύτερη καλωδίωση και συμβατούς διακόπτες.

Τυπικός διαχωρισμός:ίνα για την ανάντη διαδρομή από MDF σε κάθε IDF, χαλκό για κάθε τελική πτώση PoE στη συσκευή.

Κέντρο δεδομένων και συγκέντρωση υψηλής-πυκνότητας

Σε περιβάλλοντα κέντρων δεδομένων, η ίνα κυριαρχεί στα επίπεδα διασύνδεσης και συγκέντρωσης. Υψηλή-πυκνότηταΚαλώδιο ινών MPO/MTPεπιτρέπει συνδέσεις 40G και 100G σε συμπαγείς παράγοντες που δεν θα ήταν πρακτικοί με τον χαλκό. Ο χαλκός εξακολουθεί να εμφανίζεται στο επίπεδο πρόσβασης διακομιστή σε ορισμένα εταιρικά κέντρα δεδομένων - Cat6A για συνδέσεις 10GBASE-T -, αλλά η τάση έχει μετατοπιστεί προς τα καλώδια οπτικής ίνας και απευθείας-σύνδεσης χάλκινων (DAC) για σχεδόν οτιδήποτε πέρα ​​από ένα rack.

Τυπικός διαχωρισμός:ίνα για σπονδυλική στήλη-για-φύλλο διασυνδέσεων και ανερχόμενων συνδέσμων συνάθροισης, χαλκός ή DAC μόνο για σύντομες συνδέσεις-σε rack.

Η υβριδική αρχιτεκτονική: Πώς λειτουργούν πραγματικά τα περισσότερα δίκτυα

Σχεδόν σε κάθε περίπτωση, η απάντηση δεν είναι καθαρός χαλκός ή καθαρή ίνα - είναι ένα σχέδιο με στρώματα όπου κάθε μέσο χειρίζεται αυτό που κάνει καλύτερα.

Η τυπική εταιρική υβριδική αρχιτεκτονική μοιάζει με αυτό:

• Πυρήνας / ραχοκοκαλιά:Η οπτική ίνα μονής-λειτουργίας συνδέει κτίρια, ορόφους και κύριες ζώνες δικτύου. Αυτές οι συνδέσεις μεταφέρουν συγκεντρωτική κίνηση και χρειάζονται απόσταση, εύρος ζώνης και ανοσία EMI.
• Διανομή / uplinks:οπτική ίνα (μονής-λειτουργίας ή πολλαπλής λειτουργίας) συνδέει τους διακόπτες πρόσβασης-επίστρωσης στους διακόπτες διανομής ή πυρήνα. Αυτοί οι σύνδεσμοι μπορεί να διατρέχουν 100–500 μέτρα κατακόρυφα μέσω ανυψωτικών ή οριζόντια σε μεγάλους ορόφους.
• Πρόσβαση / άκρη:χαλκός (Cat6 ή Cat6A) παρέχει την τελική σύνδεση σε κάθε τελικό σημείο - γραφεία, τηλέφωνα, κάμερες, AP, εκτυπωτές. Αυτές οι εκτελέσεις είναι σύντομες, χρειάζονται PoE και επωφελούνται από την απλότητα του χαλκού.

Αυτό δεν είναι συμβιβασμός. Είναι ο τρόπος που αρέσει στα πρότυπα δομημένης καλωδίωσηςTIA-568έχουν σχεδιαστεί για να λειτουργούν - με αναγνωρισμένους τύπους μέσων για κάθε στρώμα και σαφή όρια μεταξύ οριζόντιου χαλκού και ινών κορμού. Όταν κάποιος ρωτά «χαλκός ή ίνα», η πιο χρήσιμη απάντηση είναι συνήθως «και τα δύο, στα σωστά σημεία».
 

Επιλέγοντας το σωστό καλώδιο για κάθε σύνδεσμο

Για κάθε μεμονωμένο καλώδιο που τρέχει στο δίκτυό σας, επεξεργαστείτε αυτές τις ερωτήσεις με τη σειρά:

Το τρέξιμο ξεπερνά τα 100 μέτρα;Εάν ναι → ίνα. Ο χαλκός δεν μπορεί να λειτουργήσει αξιόπιστα πέρα ​​από αυτό το όριο σύμφωνα με το IEEE 802.3. Επιλέγωμονή-λειτουργία (OS2)για διαδρομές άνω των 300 μέτρων ή όπου είναι δυνατή η μελλοντική επέκταση της απόστασης· multimode (OM3/OM4) για μικρότερες διαδρομές ινών μέσα σε ένα κτίριο.

Χρειάζεται το τελικό σημείο PoE;Εάν ναι → ο τελικός σύνδεσμος πρέπει να είναι χάλκινος. Η ίνα δεν μπορεί να μεταφέρει ηλεκτρική ενέργεια. Εάν η διαδρομή ανάντη είναι πολύ μεγάλη για χαλκό, χρησιμοποιήστε ίνα για την ανάντη και τερματίστε σε έναν διακόπτη PoE κοντά στο τελικό σημείο και, στη συνέχεια, εκτελέστε χαλκό για το τελευταίο τμήμα.

Το μονοπάτι διασχίζει κτίρια, εξωτερικούς χώρους ή ζώνες με ηλεκτρικό θόρυβο;Αν ναι → προτιμήστε τις φυτικές ίνες. Έχει ανοσία στο EMI, αποφεύγει προβλήματα βρόχου γείωσης μεταξύ κτιρίων καιχαλαρό-καλώδιο ινών σωλήναχειρίζεται τις ακραίες θερμοκρασίες και την υγρασία καλύτερα από τον χαλκό σε εξωτερικές ή σκληρές{0}περιβαλλοντικές διαδρομές.

Είναι αυτός ένας σύνδεσμος κορμού, ανοδικής σύνδεσης ή συγκέντρωσης που πρέπει να υποστηρίζει την ανάπτυξη του εύρους ζώνης;Εάν ναι → ίνα. Η αναβάθμιση μιας ραχοκοκαλιάς ινών από 10G σε 40G ή 100G απαιτεί συνήθως μόνο νέους πομποδέκτες, όχι νέο καλώδιο. Οι χάλκινοι σύνδεσμοι ραχοκοκαλιάς συχνά χρειάζονται πλήρη επαν{5} καλωδίωση όταν αυξάνονται οι απαιτήσεις εύρους ζώνης.

Συνήθη λάθη κατά τη σύγκριση χαλκού και ινών

Υποθέτοντας ότι οι ίνες πρέπει να αντικαταστήσουν τον χαλκό παντού.Ένα ασύρματο AP που είναι τοποθετημένο 20 μέτρα από το IDF χρειάζεται PoE και μια απλή σταγόνα χαλκού. Η λειτουργία οπτικής ίνας σε αυτήν θα απαιτούσε ξεχωριστή πηγή τροφοδοσίας ή μετατροπέα πολυμέσων με έγχυση PoE - προστιθέμενης πολυπλοκότητας χωρίς κανένα όφελος.

Υποθέτοντας ότι ο χαλκός μπορεί να χειριστεί κάθε μελλοντική αναβάθμιση.Ο χαλκός λειτουργεί καλά στο επίπεδο πρόσβασης, αλλά οι σύνδεσμοι κορμού που είναι χτισμένοι σε χαλκό γίνονται σημεία συμφόρησης καθώς αυξάνεται η κυκλοφορία. Η ίνα ραχοκοκαλιάς μπορεί να αναβαθμιστεί με την εναλλαγή πομποδεκτών. backbone copper συνήθως σημαίνει επαν-καλωδίωση.

Επιλογή με βάση μόνο την ταχύτητα.Στα 1G και 10G, ο χαλκός και η ίνα παρέχουν τον ίδιο ρυθμό δεδομένων. Οι πραγματικοί παράγοντες απόφασης είναι η απόσταση, το PoE, το περιβάλλον και η επεκτασιμότητα - και όχι η απόδοση στις τρέχουσες ταχύτητες.

Αντιμετώπιση της απόφασης ως όλα-ή-τίποτα.Τα ισχυρότερα σχέδια δικτύων χρησιμοποιούν χαλκό και ίνα μαζί, το καθένα όπου ταιριάζει καλύτερα. Ο εξαναγκασμός ενός μέσου σε κάθε ρόλο δημιουργεί πάντα περιττές ανταλλαγές-.

Ξεχνώντας τις απαιτήσεις πομποδέκτη και βύσματος.Κάθε θύρα οπτικών ινών χρειάζεται έναοπτικός πομποδέκτης και συμβατός σύνδεσμος. Κάθε χάλκινη θύρα χρειάζεται κατάλληλο τερματισμό και δοκιμή. Κανένα μέσο δεν είναι πραγματικά "plug and play" σε κλίμακα - και τα δύο απαιτούν σχεδιασμό για τον πλήρη λογαριασμό των υλικών, όχι μόνο το κόστος καλωδίου ανά μέτρο.

Συχνές Ερωτήσεις

Το γραφείο μου έχει 50 θέσεις εργασίας σε έναν όροφο. Χρειάζομαι καθόλου φυτικές ίνες;

Για τις οριζόντιες διαδρομές σε κάθε γραφείο, τηλέφωνο και AP - αρ. Ο χαλκός χειρίζεται τέλεια αυτές τις συνδέσεις. Αλλά πιθανότατα εξακολουθείτε να χρειάζεστε ίνα για την ανοδική ζεύξη από τον διακόπτη δαπέδου στον κεντρικό διακόπτη ή τον δρομολογητή, ειδικά εάν αυτή η διαδρομή διασχίζει ορόφους ή εκτείνεται σε περισσότερες από μικρή απόσταση. Ακόμη και ένα μικρό γραφείο επωφελείται από μια ανοδική σύνδεση οπτικών ινών για μελλοντική αύξηση του εύρους ζώνης.

Μπορεί το Cat6A να αντικαταστήσει τις ίνες για συνδέσεις μεταξύ των ορόφων;

Μπορεί, εφόσον το τρέξιμο παραμένει κάτω από 100 μέτρα, συμπεριλαμβανομένων των κορδονιών μπαλωμάτων και στα δύο άκρα. Για ένα διώροφο ή τριώροφο κτίριο με μικρά μονοπάτια ανύψωσης, μπορεί να λειτουργήσει το Cat6A μεταξύ-ορόφων. Αλλά για ψηλότερα κτίρια ή όταν αναμένετε να χρειαστείτε περισσότερα από 10G σε αυτούς τους συνδέσμους στο μέλλον, η ίνα είναι η ασφαλέστερη επένδυση, επειδή αποφεύγει την εκ νέου καλωδίωση αργότερα.

Μπορούν οι ίνες να μεταφέρουν ισχύ μέσω Ethernet;

Όχι. Το PoE απαιτεί χάλκινους αγωγούς για την παροχή συνεχούς ισχύος. Εάν το τελικό σημείο σας χρειάζεται PoE, η τελική σύνδεση πρέπει να είναι χάλκινη. Ο ανοδικός σύνδεσμος μπορεί να είναι οπτικής ίνας, αλλά ένας διακόπτης με δυνατότητα PoE-θα πρέπει να βρίσκεται στο όριο μεταξύ της διαδρομής της ίνας και της πτώσης χαλκού προς την τροφοδοτούμενη συσκευή.

Είναι η συντήρηση των ινών πιο δύσκολη από τον χαλκό;

Ο τερματισμός και το μάτισμα ινών απαιτούν πιο εξειδικευμένες δεξιότητες από το πρεσάρισμα RJ45 καιεγκατάσταση ινώναπαιτεί προσεκτικό χειρισμό για την αποφυγή ζημιών. Αλλά μόλις εγκατασταθεί, η ίνα είναι στην πραγματικότητα πιο ανθεκτική με την πάροδο του χρόνου - είναι ανθεκτική στη διάβρωση, το EMI και πολλούς περιβαλλοντικούς παράγοντες που υποβαθμίζουν τον χαλκό. Η καθημερινή-ημερή-συντήρηση περιλαμβάνει κυρίως τη διατήρηση καθαρών και επιθεωρημένων συνδέσμων.

Πότε ένα δίκτυο χρειάζεται και χαλκό και ίνα;

Σχεδόν πάντα, στην πράξη. Οποιοδήποτε δίκτυο έχει και-δεσμούς μεγάλης απόστασης (μεταξύ κτιρίων, ορόφων ή ζωνών) και τερματικά σημεία απόδειξης απόδοσης (AP, κάμερες, τηλέφωνα) είναι εξ ορισμού ένα υβριδικό δίκτυο. Η ραχοκοκαλιά λειτουργεί με ίνα, η άκρη περνά από χαλκό και ένας διακόπτης PoE σε κάθε σημείο διανομής γεφυρώνει τα δύο.

Ποια είναι η μέγιστη απόσταση για χάλκινο καλώδιο Ethernet;

Το πρότυπο IEEE 802.3 καθορίζει τα 100 μέτρα ως το μέγιστο μήκος καναλιού για συνεστραμμένο-ζεύγος Ethernet (Cat5e έως Cat6A). Αυτό περιλαμβάνει έως και 90 μέτρα μόνιμης σύνδεσης και έως 10 μέτρα κορδόνια μπαλωμάτων. Πέρα από αυτό το όριο, η ποιότητα του σήματος πέφτει κάτω από το όριο για αξιόπιστη λειτουργία.

Σύναψη

Για τα περισσότερα εταιρικά δίκτυα, η απόφαση χαλκού έναντι ινών δεν αφορά την επιλογή του ενός έναντι του άλλου. Πρόκειται για την τοποθέτηση κάθε μέσου εκεί όπου αποδίδει καλύτερα. Η ίνα ανήκει στη ραχοκοκαλιά - στους συνδέσμους μεταξύ-κτηρίων, των ανυψωτικών δαπέδων-προς-δαπέδου και των μονοπατιών συγκέντρωσης όπου η απόσταση, το εύρος ζώνης και η περιβαλλοντική ανθεκτικότητα έχουν σημασία. Ο χαλκός ανήκει στην άκρη - στην τελική εκτέλεση σε κάθε γραφείο, AP, κάμερα και τηλέφωνο όπου το PoE και η απλή συνδεσιμότητα είναι οι προτεραιότητες.