Патч-корды

Общие данные

При прокладывании сети важным аспектом является выбор категории патч-корда. Категория определяет пропускную способность и максимально допустимую скорость передачи данных. Для современных домашних и офисных сетей, как правило, достаточно кабеля категории 5e, обеспечивающего скорость до 1 Гбит/с. Однако, если вы планируете создать сеть с более высокой пропускной способностью, например, 10 Гбит/с, то следует обратить внимание на кабели категории 6 или 6a. Важно отметить, что использование кабеля более высокой категории не улучшит производительность сети, если остальное оборудование (сетевые карты, коммутаторы, роутеры) не поддерживает соответствующую скорость.

Помимо технических характеристик, следует учитывать и качество изготовления патч-корда. Некачественная обжимка коннекторов, использование некачественных материалов, несоблюдение стандартов при изготовлении – все это может негативно сказаться на стабильности и скорости передачи данных. Признаками некачественного патч-корда могут быть хрупкие коннекторы, плохо закрепленные провода, несоответствие заявленной категории. Поэтому при выборе патч-корда следует отдавать предпочтение проверенным производителям и избегать покупки слишком дешевых изделий.

Наконец, стоит сказать несколько слов о длине патч-корда. Чем длиннее кабель, тем больше затухание сигнала. Для большинства приложений это не является проблемой при длине до 10 метров. Однако, при использовании длинных патч-кордов (более 10 метров) следует убедиться, что сетевое оборудование способно компенсировать затухание сигнала и обеспечить стабильную передачу данных. В случае необходимости, можно рассмотреть использование активного сетевого оборудования, например, повторителей сигнала.

Предельная пропускная способность патч-корда обусловлена спецификацией кабеля. Указанная производителем максимальная скорость может не учитывать длину кабеля. К примеру, кабель Cat6 может иметь заявленную скорость 10 Гбит/с, но это достижимо лишь при длине сегмента до 55 метров.

При выборе сетевого кабеля важно учитывать скоростные характеристики сетевого оборудования, такого как маршрутизатор и подключенные устройства. Если все они поддерживают скорость 1 Гбит/с, приобретение кабеля с более высокой пропускной способностью не имеет практического смысла.

Ниже приведены данные по категории кабеля, скорости и метраж кабеля, при котором будет обеспечиваться указанная скорость.

Категория	Максимальная скорость, Гбит/с	Предельная длина сегмента, м
Cat5e	1	до 100
Cat6	1 (до 100 м) 10 (до 55 м)	до 100
Cat6a	10	до 100
Cat7	10	до 100
Cat7a	40 (до 50 м) 100 (до 15 м)	50 (на 40 Гбит/с) 15 (на 100 Гбит/с)
Cat8	40	до 30

При прокладке кабелей для создания сети, длину патч-корда целесообразно выбирать по расстоянию между подключаемым оборудованием с учетом небольшого запаса, например, в 1-2 метра.

Кабели Cat5e и Cat6 обычно используются в домашних условиях и офисных сетях. Все остальное, начиная с Cat6a — в ЦОДах, серверных, при обустройстве магистралей и высокопроизводительной корпоративной инфраструктуры. Cat8 — отдельная категория для коммутации сетевого оборудования внутри стоек или помещений на небольших расстояниях.

Маркировка и экранирование кабеля

Маркировка кабеля обычно включает аббревиатуру со следующими вариантами обозначений:

• U (Unshielded) — неэкранированная витая пара.
• F (Foiled) — общий экран из фольги.
• S (Shielded) — общий экран из медной оплетки.
• TP (Twisted Pair) — витая пара.

В продаже обычно можно встретить кабели следующих комбинаций экранирования (классификация действует для стандарта ISO/IEC):

• U/UTP — неэкранированный кабель, неэкранированные витые пары. Самый распространенный и доступный вариант.
• F/UTP — экранированный кабель с общим экраном из фольги, неэкранированные витые пары. Обеспечивает базовую защиту от электромагнитных помех.
• U/FTP — неэкранированный кабель, каждая витая пара экранирована фольгой. Более эффективен в снижении перекрестных наводок (Alien Crosstalk) между парами.
• S/FTP — экранированный кабель с общим экраном из медной оплетки, каждая витая пара экранирована фольгой. Обеспечивает наилучшую защиту от электромагнитных помех и перекрестных наводок, но и является самым дорогим.
• F/FTP - фольгированный кабель с общим экраном из фольги, каждая витая пара экранирована фольгой.

Выбор типа экранирования зависит от условий эксплуатации кабеля. В местах с высоким уровнем электромагнитных помех, например, вблизи электрооборудования или трансформаторов, рекомендуется использовать экранированные кабели. Для домашних сетей и офисов с небольшим количеством электромагнитных помех достаточно неэкранированных кабелей. Важно помнить, что экранирование эффективно только при правильном заземлении кабеля и оборудования.

В некотрых случаях производители могут использовать различные маркетинговые обозначения. Поэтому в некоторых случаях необходимо отдельно уточнять реальную маркировку и способы экранирования кабеля.

Маркетинговое обозначение	Стандарт ISO/IEC
UTP	U/UTP
FTP	Чаще — F/UTP Реже — F/FTP
STP	S/UTP или S/FTP, иногда F/UTP
SSTP	Чаще — S/FTP Реже — SF/UTP

Применение экранирования целесообразно, когда соединительные шнуры расположены вблизи генераторов сильных электромагнитных помех, проложены рядом с линиями электропитания, или при использовании отрезков протяженностью более 80-90 метров. Для домашнего использования, как правило, достаточно кабеля U/UTP, однако, если требуется повышенная защита от помех, можно рассмотреть варианты F/UTP или U/FTP.

Эффективная работа экранированного патч-корда возможна лишь при условии целостности экрана и его соединения с контуром заземления. В противном случае, экран превращается в приемную антенну, захватывающую помехи и передающую их на токопроводящие жилы, что ухудшает качество сигнала. Следовательно, при использовании экранированного кабеля необходимо обеспечить надежное заземление обоих его концов через сетевое оборудование.

Материал проводника

От материала зависит проводимость сигнала и возможность задействовать PoE.

Материал	Проводимость	Применение
Бескислородная медь (OFC, Oxygen-Free Copper)	Высокая	Высокоскоростные линии 10-40 Гбит/с
Медь	Высокая	Дом, офисы, серверные с сетями до 10 Гбит/с
Омедненный алюминий (CCA, Copper-clad Aluminum)	Средняя	Недорогие кабели, ориентированные на сети до 1 Гбит/с

Выбор патч-кордов, изготовленных из бескислородной меди, ограничен, а преимущество в проводимости перед обычной медью минимально. Следовательно, применение данного материала целесообразно лишь в наиболее быстродействующих и критичных к качеству системах. Патч-корды из омедненного алюминия являются самыми дешевыми, однако их рекомендуется использовать на коротких дистанциях и при невысоких скоростях передачи данных, например, для подключения устройств в локальной сети со скоростью 100 Мбит/с.

Стоит также помнить, что омедненный алюминий имеет меньший вес по сравнению с медью, не принимая во внимание вес изоляции. Это может быть полезным фактором, если кабели прокладываются на высоте, и общий вес кабельной системы имеет значение.

Структура жилы

Влияет на проводимость и гибкость провода. Существует два варианта:

• многожильные
• одножильные

В большинстве случаев для соединения различных устройств дома, в офисе или серверной используются патч-корды с многожильной структурой. Одножильные пригодятся для длинных сегментов, которые не планируется в будущем перемещать, например, основных магистралей.

Материал диэлектрика

В каждом патч-корде каждый провод изолирован собственным диэлектрическим слоем для исключения соприкосновения с другими проводниками.

Наиболее часто в качестве изоляции применяется полиэтилен высокой плотности (ПЭВП, HDPE). Этот материал характеризуется прочностью, стойкостью к химическим воздействиям, умеренной эластичностью и обеспечивает минимальные потери при передаче сигнала.

Поливинилхлорид (ПВХ, PVC) представляет собой более гибкую и экономичную альтернативу. Хотя передача сигнала с ним происходит с несколько большими потерями по сравнению с ПЭВП, а также возможны микротрещины со временем, его гибкость и доступная цена делают патч-корды с ПВХ-изоляцией привлекательным выбором для подключения устройств в домашних условиях или в небольших офисах.

Также встречаются кабели, где в роли диэлектрика выступает полиэтилен низкой плотности (ПЭНП, LDPE). Этот тип полиэтилена, в отличие от ПЭВП, обладает меньшей прочностью, но обеспечивает максимальную гибкость.

Материал внешней изоляции

Внешняя оболочка патч-корда, обеспечивающая защиту от окружающей среды, играет ключевую роль в его сроке службы и эластичности:

• PVC (поливинилхлорид) – наиболее популярный материал для оболочки, привлекательный своей доступностью и гибкостью. Недостаток – подвержен растрескиванию и разрушению при интенсивной эксплуатации, особенно при частом сгибании. При горении выделяет опасные для здоровья вещества.
• LSZH (малодымный безгалогенный) – этот материал в основном применяется в патч-кордах, предназначенных для корпоративных сетей. Обладает меньшей гибкостью, стоит дороже PVC, но при этом практически не выделяет вредных газов при воздействии высоких температур.
• Полиэтилен – характеризуется высокой прочностью, устойчивостью к влаге и умеренной гибкостью. Подходит для использования кабеля вне помещений.
• Нейлон (тканевая оплетка) – чаще всего представляет собой дополнительный слой поверх PVC или LSZH, что увеличивает износостойкость кабеля и улучшает внешний вид, но уменьшает гибкость.

Для удобства идентификации при организации сетевых подключений, например, для различения патч-кордов, предназначенных для разных устройств, также обращайте внимание на цвет оболочки.

Тип разъема

Тип коннектора определяет, какие типы устройств можно соединить с помощью патч-корда.

• RJ-45 – это основной тип разъема, используемый для подключения Ethernet. Его также называют 8P8C, что означает восемь позиций и восемь контактов. Этот вид разъемов широко распространен и применяется в различных сетевых устройствах, таких как маршрутизаторы, сетевые адаптеры, смарт-телевизоры, интеллектуальные колонки и другие.
• RJ-11 (6P2C/6P4C) внешне похож на RJ-45, но отличается меньшими размерами и наличием только шести позиций для контактов. Он используется для соединения телефонных линий или, например, для подключения источников бесперебойного питания к компьютеру.
• RJ-12 (6P6C) аналогичен RJ-11, но в нем задействованы все шесть контактов. Он применяется в основном в офисных телефонных системах и мини-АТС.
• Разъем типа 110 используется исключительно для обжима и коммутации проводников внутри распределительных панелей и розеток.
• SC – это популярный вид коннектора, предназначенный для оптического кабеля. Он отличается доступной ценой и достаточно высокой надежностью.
• LC – это уменьшенная версия предыдущего типа, подходящая для кроссовых соединений высокой плотности.
• ST/FC – это разъем для оптических кабелей, обеспечивающий дополнительную фиксацию благодаря металлическим элементам.

Дополнительно

• Экранированный разъем - экранированный коннектор нужно выбирать в паре с экранированием самого патч-корда и в условиях сильных электромагнитных помех.
• Защита замка - на коннекторе присутствует специальный резиновый колпачок. Он прикрывает защелку коннектора и защищает от поломок и повреждений.

Выбор патч-корда

Первым делом необходимо определить область применения: какие требования к скорости, уровень окружающих помех и допустимая длина кабельной линии.

Для домашнего использования или небольшой офисной сети зачастую достаточно патч-кордов категорий Cat5e или Cat6. Обе обеспечивают гигабитное соединение, а последняя – до 10 Гбит/с на коротких дистанциях.

В корпоративной среде оправданы вложения в Cat6a и Cat7. Эти категории не только гарантируют стабильные 10 Гбит/с на участках до 100 метров, но и обладают экранирующей защитой. Тип экранирования – F/FTP, F/UTP, S/FTP или иной – указывается в спецификации кабеля. Защита от электромагнитных помех критична при высокой концентрации электронного оборудования (серверные комнаты, производственные цеха, медицинские кабинеты) или при построении сети 10 Гбит/с с длиной сегмента от 55 до 100 метров. Важно помнить, что для эффективной работы экранирования необходимо заземление.

Рекомендуется отдавать предпочтение медным проводникам. В большинстве случаев они прекрасно подходят как для дома, так и для офиса. Омедненный алюминий стоит выбирать, если важна максимальная экономия при соединении устройств на небольшом расстоянии со скоростью 100-500 Мбит/с. Например, для бюджетного метрового кабеля, соединяющего смарт-ТВ приставку и роутер.

Материал внешней изоляции – важный параметр, определяющий гибкость и долговечность патч-корда. Наиболее распространены кабели с оболочкой из ПВХ (PVC). Это доступный, гибкий и химически стойкий материал. Его недостатки – образование трещин при значительных нагрузках и выделение токсичных веществ при горении. В домашних условиях оба эти фактора обычно не играют роли, так как кабель, как правило, не подвергается механическим воздействиям после прокладки. В корпоративном секторе часто предъявляются строгие требования к пожарной безопасности, поэтому здесь обычно выбирают оболочку LSZH. Она обладает низкой горючестью и выделяет минимальное количество опасных газов при возгорании.

Наличие защиты замка коннектора и его угловая форма – это дополнительные опции для большего удобства использования.