Расстояние проводного подключения
Проводное подключение к сети Ethernet имеет ограничение длины каждого сегмента кабеля в 100 метров. Превышение допустимой длины приводит к перебоям в передаче данных из-за затухания сигнала.
Локальные вычислительные сети (LAN) разрабатывались таким образом, чтобы все конечные устройства находились в пределах 100 метров от телекоммуникационного помещения/комнаты/узла (TR) в соответствии с отраслевыми стандартами кабельной разводки. Пользователи современных локальных сетей обычно сталкиваются с ситуациями, когда подключенное конечное устройство находится слишком далеко от ближайшего TR, что негативно отражается на передаче данных.
Один из стандартных вариантов для подключения устройств на расстоянии более 100м — использование медных кабелей с витой парой. Однако в отраслевых стандартах присутствует неоднозначность в отношении расстояний, которые медные кабели с витой парой могут надежно поддерживать при различных скоростях передачи и мощности питания РоЕ. Для построения сети, в которой устройства находятся за пределами 100м, следует понимать ключевые моменты, плюсы и минусы задействованных технических решений.
Кабельные стандарты
Телекоммуникационные стандарты ANSI/TIA-568 определяют минимальные требования к производительности структурированных кабельных систем в зданиях для поддержки различных типов подключения (например, Ethernet, Power over Ethernet (PoE), HDBase-T, DSL и т.д.). В стандартах ANSI/TIA-568 уже давно указано ограничение расстояния в 100м для канала из кабелей медной витой парны, который состоит из постоянной линии 90 м длины и патч-кордов суммарной длиной 10 м. Ограничение расстояния в 100м, указанное в отраслевых кабельных стандартах, переходило из поколения в поколение медных кабелей витой пары, от категории 3, способной поддерживать скорость передачи данных до 10 Мбит/с, до категории 6A, поддерживающей скорость в 10 Гбит/с.
Варианты подключения и питания устройств на расстоянии более 100м, соответствующие стандартам кабельной разводки, включают добавление нового телекоммуникационного узла (TR), использование децентрализованного удлинителя, подключение устройства оптоволоконным кабелем с отдельной подачей питания или использование технологии Power over Ethernet (PoE) для передачи данных и питания, повышают эффективность использования сетевых устройств. Каждый из этих вариантов, основанных на стандартах, имеет свои плюсы и минусы.
Варианты увеличения расстояния передачи данных
Добавление нового узла (TR)
Один из вариантов подключения устройств за пределами 100м — добавить еще один телекоммуникационный узел (TR). Преимущества добавления еще одного телекоммуникационного узла (TR) включают в себя централизованное управление и возможность поддерживать скорость до 10 Гбит/с и обеспечивать мощность PoE до 90Вт. Недостатки такого решения - стоимость добавления нового узла TR, необходимость установки дополнительного оборудования, организации охлаждения, подачи питания и обслуживания.
Варианты увеличения расстояния передачи данных
Использование сетевого удлинителя
Установка удлинителя Ethernet в кабельной линии — ещё один вариант подключения удаленных устройств. Он обходится гораздо дешевле, чем добавление телекоммуникационного узла (TR). Такие удлинители используют существующую медную витую пару и, в зависимости от устройства, могут поддерживать высокую скорость и мощность РоЕ до 90Вт. Однако некоторым удлинителям требуется дополнительное питание, что увеличивает расходы. Использование удлинителя в сети также добавляет потенциальную точку отказа и препятствует централизованному управлению, что может сделать поиск и устранение неисправностей и обслуживание более сложным и дорогостоящим.
Зависимость мощности РоЕ от расстояния
Подключение через оптоволокно (ВОЛС)
Надёжный способ увеличения расстояния до устройств в локальной сети – использование ВОЛС. Согласно стандартам TIA, многомодовый оптоволоконный кабель OM3 или OM4 может поддерживать скорость до 10 Гбит/с на расстоянии около 300 м или 1000 Мбит/с на расстоянии около 550 м. Хотя оптоволокно является идеальным решением для больших расстояний, стоимость оборудования ВОЛС трудно оправдать при подключении нескольких устройств расположенных на 10 или 20 метров дальше предельных 100м от телекоммуникационного узла. Кроме того, не многие конечные устройства, доступные на рынке, оснащены оптическими интерфейсами. Поэтому для подключения устройства часто требуется оптический медиаконвертер. Медиаконвертеры с PoE предлагают преимущество подачи питания через Ethernet на устройство, но использование ВОЛС с медиаконвертерами стоит довольно дорого. Как и удлинители Ethernet, медиаконвертеры PoE также требуют отдельного питания и являются дополнительными точками отказа.
Использование специального режима в коммутаторах
Несмотря на то, что данный способ не соответствует стандартам ANSI/TIA-568, наиболее выгодным в финансовом плане решением для подключения устройств, расположенных на расстоянии более 100м, является простое удлинение медного кабеля с витой парой. Этот подход не требует дополнительного места или оборудования и не создает дополнительных ток отказа.
Для использования соединительного кабеля витой пары длиной до 250м во многих моделях современных коммутаторах предусмотрен специальный режим увеличения расстояния передачи данных. Такой режим облегчает устранение неполадок, техническое обслуживание, а также поддерживает эффективную удалённую подачу питания через PoE непосредственно с коммутатора с поддержкой PoE.
Недостатком данного режима является ограничение скорости передачи данных до 10 Мбит/с и снижение максимальной мощности РоЕ, передаваемой на подключенное устройство.
Режим увеличения расстояния передачи данных в неуправляемых коммутаторах
Для активации режима увеличения расстояния передачи данных в неуправляемых коммутаторах обычно предусмотрен специальный переключатель, отвечающий за режимы работы коммутатора. Например, в коммутаторе OSNOVO SW-80402-I режим увеличения расстояния передачи данных можно включить перемещением переключателя режимов работы в положение Extend.
Режим увеличения расстояния передачи данных в управляемых коммутаторах
В управляемых коммутаторах режим увеличения расстояния передачи данных обычно активируется автоматически при подключении порта к линии длиной от 100 до 250м. Также имеется возможность включать данный режим в ручную через web-интерфейс коммутатора и активировать функцию только на определенных портах.
Подраздел Common Configuration настройки режима работы портов web-интерфейса коммутатора OSNOVO SW-72402/L2 находится в разделе управления портами Port configuration.
В меню данного коммутатора предоставлена возможность настройки скорости работы каждого порта. Пользователь может менять скорость передачи данных, включать или отключать тот или иной порт, просматривать базовую информацию.
При выборе скорости порта 10 Мбит/с, автоматически активируется режим увеличения расстояния передачи данных на расстояние до 250м.