Ж у р н а л   о   к о м п ь ю т е р н ы х   с е т я х   и   т е л е к о м м у н и к а ц и о н н ы х   т е х н о л о г и я х
СЕТИ И СИСТЕМЫ СВЯЗИ on-line
  ПОИСК: ПОДПИСКА НА НОВОСТИ: НОМЕР:
    ДОМОЙ • Архив: Новостей | Конференций | НомеровПодписка
 
   
 
   
    
РЕДАКЦИЯ
 
Все о журнале
Подписка
Как проехать
Где купить
Отдел рекламы
График выхода журнала
Адреса в Интернет

РУБРИКАТОР
   
• Инфраструктура
• Информационные
   системы

• Сети связи
• Защита данных
• Кабельные системы
• Бизнес
• Колонка редактора
• Электронная
   коммерция

• Только на сервере
• Системы
   учрежденческой
   связи

• Новые продукты


Rambler's Top100

  

Прогресс в области UTP-кабелей

Боб Кенни

Сколько лет на белом свете существуют UTP-кабели, столько же специалисты прилагают усилия, чтобы улучшить их характеристики с целью повышения максимально возможной скорости передачи данных. В ходе эволюции UTP-кабель прошел путь от категории 1 до категории 6. В настоящее время ассоциация TIA в сотрудничестве с институтом IEEE разрабатывает спецификации на кабельные системы расширенной категории 6 (Augmented Category 6), поддерживающие будущую технологию 10GBase-T при длине канала 100 м.

Сегодня многие организации пока не нуждаются в этой технологии, но она может понадобиться им в ближайшие несколько лет. Чтобы понять, какова важность поддержки UTP-кабелями технологии 10GBase-T, и получить представление о пути их развития до этого уровня, нужно заглянуть в прошлое.

Хотя в том или ином виде UTP-кабели существуют уже не один десяток лет, для построения сетей передачи данных их стали использовать примерно 10 лет назад. Коаксиальные и экранированные кабели, такие, как ThickNet, ThinNet и IBM Type 1, хорошо подходили для передачи данных в рамках ЛВС, но с распространением технологий компьютерных сетей техникам пришлось устанавливать множество этих кабелей в тех помещениях или полостях, в которых ранее прокладывалась только телекоммуникационная проводка. Чтобы обеспечить связь между концентраторами, серверами и рабочими станциями, потребовалось расширить телекоммуникационные пункты зданий. В то время для построения компьютерных сетей использовались фирменные кабельные решения (обеспечивающие максимальную скорость передачи данных от 1 до 16 Мбит/с) и несколько сетевых технологий (фирменных и в той или иной степени стандартизованных), в том числе Token Ring и ATM.

Полную версию данной статьи смотрите во 2-ом номере журнала за 2005 год.

Почему победил UTP-кабель

Необходимость экономнее использовать пространство телекоммуникационных пунктов и других помещений, а также стремление сократить затраты времени и денег на развертывание кабельных систем привели к появлению на рынке более эффективных UTP-кабелей, предназначенных для передачи данных. Поскольку необходимость в применении экранированных кабельных решений отпала, конечным пользователям стало нужно меньше места для инсталляции кабельных систем, сократились затраты времени и денег на установку последних. Также исчезли проблемы, связанные с обеспечением надлежащего заземления экранов. Сегодня UTP-кабель — основная среда передачи данных для большинства сетевых технологий.

Конец войны сетевых технологий

Чтобы лучше понять, почему UTP-кабель прошел путь развития от категории 1 до категории 6, нужно учесть, что основной движущей силой совершенствования кабельных систем является необходимость поддержки все более высокой скорости передачи данных. В начале 90-х годов прошлого века за право стать основой для построения ЛВС активно конкурировали между собой технологии ATM, Token Ring и Ethernet.

В середине 90-х годов победила технология Ethernet. Она оказалась недорогой и способной обеспечивать необходимый пользователям уровень сетевого обслуживания. С появлением возможности передавать данные по локальным сетям на скорости до 100 Мбит/с эти инфраструктуры стали совместимыми со многими существующими и будущими сетевыми приложениями.

В 1995 г. на рынке сетевых коммутаторов преобладало 10-Мбит/с оборудование (рис. 1). В 1999 г. лидерство перешло к 100-Мбит/с продуктам, а 1000- и 10-Мбит/с устройствам принадлежали примерно равные доли рынка. В 2003 г. продажи 10-Мбит/с коммутаторов практически сошли на нет. В настоящее время рынок делят между собой 100- и 1000-Мбит/с продукты, причем доля первых бы-стро уменьшается.

На протяжении многих лет пропускная способность устанавливаемых кабельных систем превосходила скорость передачи данных, обеспечиваемую самой быстрой на то время сетевой технологией. Так, в 1995 г. чаще всего устанавливались кабельные системы категории 5 (рис. 2), поддерживающие скорость передачи данных до 100 Мбит/с, но тогда самые продаваемые сетевые коммутаторы имели 10-Мбит/с порты. В 1999 г. наибольшая доля рынка принадлежала 100-Мбит/с устройствам, но в то время уже довольно широко были распространены кабельные решения категорий 5e и 6, поддерживающие скорость передачи данных до 1000 Мбит/с.

Резюмируя вышеизложенное, можно сказать, что инсталлируемые кабельные системы обладали десятикратным запасом по пропускной способности. И так было до 2003 г. Сего-дня же максимальная скорость передачи данных, поддерживаемая UTP-кабелем, составляет 1000 Мбит/с, и такую же максимальную скорость обеспечивает ставшее распространенным гигабитовое оборудование, предназначенное для работы с этим кабелем, а значит, запаса по пропускной способности больше нет. Заказчикам непременно будут нужны медные кабельные решения, соответствующие следующему этапу развития ЛВС, т. е. обеспечивающие скорость передачи данных до 10 Гбит/с.

Соответствие ожиданиям?

Изначально кабельные решения категории 6 разрабатывались с целью поддержки более экономически эффективного способа передачи данных со скоростью 1000 Мбит/с по двум витым парам кабеля вместо использования для этого всех четырех его пар. В свое время по аналогичной причине победила двухпарная технология 100Base-TX, а четырехпарный протокол 100Base-T4 не получил широкого применения. Реализация упрощенного гигабитового протокола позволила бы снизить стоимость трансиверов в активном оборудовании, но для его работы нужно было расширить полосу пропускания кабельных трактов со 100 до 250 МГц.

Примерно в то же самое время разрабатывались трансиверы, поддерживающие технологию 1000Base-T, которая обеспечивает передачу гигабитового трафика по четырем витым парам кабеля категории 5e с использованием схемы кодирования PAM5. Стоимость этих трансиверов оказалась не такой высокой, как предполагалось ранее. Сегодня широко продаются ПК с сетевым интерфейсом 10/100/1000Base-T, реализованным на материнской плате. Цены на гигабитовые коммутаторы существенно снизились, а использование медного кабеля стало самым дешевым способом передачи гигабитового трафика на небольшое расстояние.

Технология 1000Base-T получила широкое распространение. Ее поддерживают кабельные си-стемы категорий 5e и 6. Аргументом в пользу применения систем категории 6 является то, что по сравнению с решениями категории 5e они гарантируют значительно более высокое отношение сигнала к шуму во всей полосе рабочих частот кабельного канала. Это позволяет избежать негативного влияния на функционирование сети аномалий в работе активного оборудования, которые в случае применения систем категории 5e привели бы к большому числу ошибок передачи пакетов данных. Кроме того, кабельные системы категории 6 лучше подходят для работы с широкополосными видеоприложениями, однако следует учитывать, что на рынке нет таких сетевых технологий, которые совместимы с системами категории 6, но не поддерживаются системами категории 5e.

Заказчики стали покупать системы категории 6 в расчете на то, что их более широкая полоса пропускания позволит использовать будущие технологии высокоскоростной передачи данных. Эти системы стандартизованы ассоциацией TIA, но теперь возникает сомнение: оправдают ли они ожидания заказчиков?

Что дальше?

Направление дальнейшего развития кабельной индустрии в значительной степени зависит от деятельности производителей активного оборудования. Что же касается ассоциации TIA, то она должна реагировать на появление новых технологий, стандартизованных институтом IEEE, выпуская соответствующие им кабельные стандарты.

На каждом этапе развития технологии Ethernet происходило десятикратное увеличение скорости передачи данных (с 10 до 100, а затем и до 1000 Мбит/с). Логично предположить, что следующий этап — увеличение скорости до 10 Гбит/с (такую скорость уже поддерживают оптоволоконные кабели). Для изучения возможностей обеспечения столь высокой скорости передачи данных (по кабелю из витых пар) была создана рабочая группа IEEE P802.3 10GBase-T.

Взаимодействуя с производителями активного оборудования, члены этой группы очень быстро выяснили, что UTP-кабели категории 5e не годятся для 10-Гбит/с передачи данных на расстояние до 100 м. Затем стало ясно, что, несмотря на все улучшения электрических характеристик UTP-кабелей категории 6, они тоже не подходят для этого. Рабочая группа IEEE P802.3 пришла к выводу, что передавать данные со скоростью 10 Гбит/с по UTP-кабелю категории 6 все же можно, но на расстояние не более 55 м — как эта цифра далека от требуемого значения 100 м!

Мы всегда считали, что оптимальное взаимное расположение витых пар внутри кабеля очень важно для достижения его высоких характеристик.

Основным же препятствием для 10-Гбит/с передачи данных на требуемое расстояние являются так называемые межкабельные наводки (alien crosstalk) — шум, принимаемый витой парой одного кабеля от витых пар расположенных рядом кабелей. Дело в том, что наводки между парами одного кабеля предсказуемы, и поэтому их можно скомпенсировать средствами активного оборудования, а непредсказуемые межкабельные наводки — нельзя.

Высокоскоростной UTP-кабель

Сейчас производителям активного оборудования нужен улучшенный UTP-кабель, способный передавать трафик 10-Gigabit Ethernet на расстояние до 100 м. Уже сегодня ясно, каким он должен быть. В ноябре 2003 г. на заседании рабочей группы IEEE P802.3 10GBase-T компания Krone представила кабель расширенной категории 6, соответствующий этому требованию. Конструкция кабеля обеспечивает такие уровни межкабельных наводок и вносимых потерь, которые позволяют передавать 10-Гбит/с трафик на 100 м. Один из ключевых производителей активного оборудования на практике проверил это.

Теперь, когда продемонстрирована возможность создания кабеля и соединительного оборудования с необходимыми характеристиками, производители активного оборудования могут начинать разрабатывать свои устройства. Медный кабель, соответствующий оптоволокну по максимальной поддерживаемой скорости передачи данных, снова позволит ЛВС подняться на следующий уровень производительности. ЛВС опять станут готовыми для использования протокола завтрашнего дня.

Теперь заказчики неэкранированных медных кабельных систем могут выбирать из трех вариантов: установить кабельное решение категории 5e, совместимое с сегодняшними сетевыми технологиями; задействовать систему категории 6, способную передавать трафик 10-Gigabit Ethernet на расстояние до 55 м; развернуть кабельное решение расширенной категории 6, поддерживающее эту технологию при полной длине канала, равной 100 м..





  
2 '2005
СОДЕРЖАНИЕ

бизнес

• Поддержка от производителя за разумную цену

• Рождение контакт-центра

инфраструктура

• Тестируем продукты управления сетевыми ресурсами

• Тестируем консольные серверы

• Сеть «золотого» стандарта

• Совершенная сеть. Попытка номер 2

• Когда оборудование выходит из строя

информационные системы

• Системы записи вызовов для call-центров

• Электронные социальные карты

сети связи

• Тестируем SIP-УАТС компании Interactive Intelligence

• Выбираем оборудование для видеотрансляций

кабельные системы

• Прогресс в области UTP-кабелей

• Огнезадерживающие средства развиваются

защита данных

• Восстановление систем после атак

новые продукты

• CompactLAN — СКС для малого бизнеса; Экранированная кабельная система EuroLAN; Extreme вырастила «тополя»


• Калейдоскоп



 Copyright © 1997-2007 ООО "Сети и Системы Связи". Тел. (495) 234-53-21. Факс (495) 974-7110. вверх