W pajęczynie połączeń

Rozbudowana sieć komputerowa jest jak prawdziwa sieć. Plątanina kabli, setki nawet tysiące metrów przewodów, gniazda, różne wtyki - choć tego nie widać i rzadko się o nich mówi stanowią bardzo istotny element infrastruktury LANu.


O sieciach komputerowych mówi się i pisze wiele. Zwykle jednak omawiane są zagadnienia związane z konfiguracją czy bezpieczeństwem, a tematyka aktywnych i pasywnych urządzeń odpowiedzialnych za funkcjonowanie, często rozbudowanej infrastruktury poruszana jest znacznie rzadziej. Zwykle pomija się również tak istotną część jakim jest okablowanie sieciowe. A przecież bez urządzeń czy przewodów przesyłanie danych nie byłoby możliwe. Wielu użytkowników zadaje pytania dotyczące wyboru rodzaju kabli, sposobu ich układania czy łączenia. Pojawiają się wątpliwości dotyczące stosowania gniazdek, wtyczek i maksymalnych odległości, na jakie można przesyłać informacje.

Jaki kabel wybrać?

Jeszcze kilkanaście lat temu do wyboru były dwie technologie okablowania. Stosowano tak zwaną skrętkę oraz przewód koncentryczny, taki, jak do przesyłania sygnałów antenowych. Dziś na palcu boju pozostała jedynie skrętka. W zależności od wersji jest to rozwiązanie stosunkowo tanie, wygodne w stosowaniu i elastyczne. Jego minusem jest wrażliwość na zakłócenia.

Skrętka swoja nazwę wzięła od zastosowanych w niej skręconych par przewodów. Zawinięcie dwóch żył dookoła siebie minimalizuje powstawanie zakłóceń i interferencji. Aby poprawić własności sygnałowe, sposób skręcania poszczególnych par jest różny. Liczba par zależy od przeznaczenia całego przewodu. Kilkadziesiąt skrętek w pojedynczej osłonie nie jest rzadkością. W sieciach komputerowych stosuje się jednak kable ośmiożyłowe czyli takie, które mają cztery pary. Pojedyncze pary oraz cały przewód mogą mieć dodatkowe zabezpieczenia w postaci różnego rodzaju ekranów, od których bierze się nazewnictwo poszczególnych typów kabla.

Skrętka ekranowana F/UTP kategorii Cat.5e

Skrętka ekranowana F/UTP kategorii Cat.5e

W sieciach komputerowych można zastosować połączenia ekranowane bądź nieekranowane. Pierwsze rozwiązanie jest bardziej odporne na zakłócenia. Pozwala ono na przykład układać przewody do przesyłania danych w środowiskach z dużym poziomem zakłóceń elektromagnetycznych czy miejscach wrażliwych na groźne emisje i błędy transmisji jak na przykład szpitale. Dodatkowe ekrany podnoszą jednak koszty okablowania. Skrętka nieekranowana jest bardziej wrażliwa na wpływ otoczenia ale tańsza.

W uproszczeniu, przewody sieciowe dzieli się na trzy kategorie UTP, FTP i STP. Dwie z nich (FTP i STP) określają wersję ekranowaną, trzecia to skrętka nieekranowana. UTP (Unshielded Twisted Pair) zawiera cztery pary skręconych ze sobą przewodów umieszczonych w osłonie z tworzywa. Wariant F (Foiled) oznacza dodatkową folię ekranującą osłaniającą wszystkie pary, a wariant S (shielded) taki sam ekran ale w postaci metalowej siatki oferującej najlepszą ochronę przed zakłóceniami. Aktualnie obowiązujące normy i technologie produkcji przewodów wprowadzają dodatkowe oznaczenia. W końcu ekranem może być otoczona nie tylko cała wiązka ale także dodatkowo poszczególne pary. Bardziej zaawansowane warianty okablowania oznaczane są na przykład jako SF/FTP. W tym przypadku to skrętka, w której poszczególne pary chronione są przez ekrany foliowe, a cały przewód umieszczony jest w dodatkowym ekranie foliowym otoczonym metalową siatką. W domowych warunkach z powodzeniem wystarczą przewody UTP, sporadycznie, w newralgicznych punktach można użyć wariantu FTP

Różne warianty przewodów do sieci komputerowych

Różne warianty przewodów do sieci komputerowych

O ile sposób ekranowania w domowej sieci komputerowej nie jest bardzo istotny, to warto zwrócić uwagę na tak zwaną kategorię zastosowanego okablowania. Na rynku dostępnych jest kilka różnych klas, od których zależy maksymalna możliwa do uzyskania szybkość przesyłania danych. Dwa najniższe poziomy nie nadają się do łączenia komputerów i mogą posłużyć na przykład do obsługi linii telefonicznej. Podobnie przewody oznaczone jako Cat.3. Choć pozwalają osiągnąć częstotliwości do 16MHz i przepływność do 16Mbit/s. czyli teoretycznie wymagania standardu 10BASE-T, to stosuje się je również jedynie w roli linii telefonicznych. Niewiele więcej oferuje kategoria Cat.4. Absolutne minimum potrzebne do stworzenia okablowania sieci komputerowej to kategoria Cat.5. Za pomocą takiego przewodu można przesyłać dane z praktyczną prędkością do 100Mbit/s. Sieć gigabitowa wymaga kabla w wersji przynajmniej Cat.5e. Ma on teoretycznie te same parametry ale wyższa kontrola jakościowa podczas produkcji powoduje, że utrzymywane są one w górnych przedziałach wartości. Nie warto stosować przewodów niższych kategorii.

Aby okablowanie nie ograniczało rozwoju sieci w niedalekiej przyszłości, należy używać kategorii Cat.6. Da to możliwość utworzenia sieci 10GBASE-T i zagwarantuje bezproblemowe przesyłanie danych z gigabitową prędkością w sieciach 1000BASE-T. Na rynku dostępne są także przewody Cat.6A, Cat.7 oraz Cat.7A. 6A ma te same zastosowania co zwykła szóstka ale oferuje bardziej wyśrubowane parametry. Kable tego typu mają najczęściej dodatkowe ekranowanie. Cat.7 oraz Cat.7A, oprócz danych z szybkością 10 Gbit/s umożliwiają jednoczesne przesłanie sygnału telefonicznego, 1000BASE-TX oraz sygnału telewizji przemysłowej czy kablowej. Opracowywane standardy Cat.8 i Cat.8A posłużą do obsługi sieci 40GBASE-T.

Drut albo linka

Bez względu na sposób konstrukcji przewodu czy rodzaju zastosowanego ekranowania, żyły kabla mogą być wykonane z drutu bądź linki. Drut oznacza pojedynczą nitkę materiału przewodzącego pokrytą izolacją z tworzywa. Linka zaś, to splot bardzo cienkich drucików. Okablowanie w wariancie monolitycznym jest dość sztywne, stosuje się je najczęściej do łączenia elementów chodzących w skład infrastruktury sieci, układa bezpośrednio w ścianach, peszlach czy specjalnych rynnach, doprowadza sygnał do gniazdek komputerowych. Trzeba jednak uważać, na załamywanie przewodu gdyż łatwo może on ulec uszkodzeniu. Okablowanie w formie linki jest bardziej odporne na załamywanie i używa się go z reguły do połączeń narażonych na uszkodzenia, na przykład pomiędzy komputerem a gniazdem LAN.

Materiał, z którego wykonane są obydwa warianty przewodów to miedź, aluminium bądź ich połączenie. W dobrej jakości kablach, z wyższej półki cenowej stosuje się tylko miedź. Średnia klasa to aluminiowy rdzeń z miedzianym pokryciem. Najtańszy wariant używa jedynie żył aluminiowych.

Czasami przewody dostarczane są w tak zwanej wersji żelowanej. Żel umieszczony pomiędzy zewnętrznym ekranem, a osłoną z tworzywa to nic innego, jak dodatkowa ochrona przed przedostaniem się wilgoci. Zwiększa ona odporność kabla i jego trwałość. Teoretycznie przewody żelowane można umieszczać bezpośrednio w ziemi bez stosowania dodatkowej osłony.