В чем разница между кабелем utp и ftp, какая витая пара лучше и сравнение

Категории

Самое широкое распространение получила категория 5e. Именно этим ethernet кабелем соединяется оборудование провайдера и квартирного роутера. Этим же кабелем происходит подключение к маршрутизатору различных устройств, таких как персональный компьютер, телевизор, игровая консоль и т.д. Но категорий на самом деле гораздо больше. Одни уже не используются из-за недостаточной пропускной способности, другие же, наоборот, не применяются в повседневной жизни из-за слишком высокой пропускной способности и, следовательно, дороговизны.

Провод делится на категории, исходя из количества жил, количества витков и используемого частотного диапазона. От этих параметров будет зависеть скорость передачи данных витой пары и то, на какое максимальное расстояние она сможет их передать без потери сигнала.

• Cat.1 – 1 пара работающая на частоте от 0,1 до 0,4 МГц. Применяется для аналоговой телефонной линии и доступа в интернет через модем;
• Cat.2 – 2 пары работающие на частоте от 1 до 4 МГц;
• Cat.3 – 4 пары работающие на частоте 16 МГц. Применяются для Ethernet стандарта 10BASE-T (скорость 10 Мбит/с) и 100BASE-T4 (100 Мбит/с). Указанная скорость гарантируется при длине кабеля до 100 метров;
• Cat.4 – 4 пары на частоте 20 МГц. Применяется для технологии Token ring и 10BASE-T, 100BASE. Скорость по такой устаревшей технологии не может быть выше 16 Мбит/с. Сейчас уже не применяется;
• Cat.5 – 4 пары на частоте 100 МГц. Применяется в стандарте 100BASE-TX, 100 Мбит/с. Максимальная длина – 100 метров;
• Cat.5e – 4 пары, работающие на 100 МГц по стандарту 1000BASE-T, обеспечивает скорость до 1000 Мбит/с. Максимальная длина витой пары категории 5e для поддержания указанной скорости – не более 100 метров;
• Cat.6 – 4 пары. Частота 250 МГц. Применяется в технологиях Fast Ethernet и Gigabite Ethernet (10GBASE-T). Способен обеспечивать передачу данных до 10 Гбит/с на расстоянии до 55 метров;
• Cat.6e – 4 пары на частоте 500 МГц. применяется в технологии (10GBASE-T) и обеспечивает скорость до 10 Гбит/с на расстоянии до 100 метров;
• Cat.7 – 4 пары, рабочая частота составляет 600 МГц. Используется в технологии (10GBASE-T). Скорость 10 Гбит/с при длине кабеля до 100 метров. Относится не к UTP, а к S/FTP. В нём применяется не только общий экран, но и экран для каждой пары;
• Cat.7a – 4 пары, рабочая частота 1200 МГц. Применяется в Gigabit Ethernet (40GbE, 100GbE) 40 Гбит/с до 100 метров, и 100 Гбит/с до 15 метров.

Физические различия

Итак, какие же физические параметры кабеля помогают устранить помехи и увеличить скорость передачи данных? Все дело в изоляции и том том факте, что проводники кабеля попарно свиты. Свивание проводников было изобретено Грэхемом Беллом в 1881 году, именно он впервые применил эту технику к телефонным проводам, пролегающим вдоль линий электропередач. Он обнаружил, что при свивании кабеля через каждые 3-4 столба, значительно уменьшаются помехи, а дальность передачи сигнала возрастает. Витая пара стала основой для всех Ethernet-кабелей, это позволило сократить влияние внутренних перекрестных помех и перекрестных наводок от внешних источников.

Два главных физических различия между кабелями Cat-5 и Cat-6 – это количество витков витой пары на единицу длины и толщина оплетки.

Длина витка нестандартизирована, но обычно у категории Cat-5(e) 1.5-2 витка на сантиметр, а у категории Cat-6 количество витков больше 2. Внутри одного кабеля, каждая цветная пара также обладает различной длиной витка, основанной на простых числах. Длины витков подобраны таким образом, чтобы два различных витка никогда не совпадали. Количество витков на каждую цветную пару обычно уникально для каждого производителя. Как можно видеть на картинке выше, на 1 дюйм у каждой цветной пары приходится разное количество витков.

Во многих кабелях категории Cat-6 имеется нейлоновая нить, которая упрощает разделку кабеля и увеличивает прочность кабеля. Хотя нить является необязательной в Cat-5, но некоторые производители все равно добавляют ее. В кабеле Cat-6 нить также необязательна до тех пор, пока кабель проходит тесты стандарта. На картинке выше только кабель Cat-5e содержит нейлоновую нить.

В то время как нейлоновая нить увеличивает прочность кабеля, более толстая оплетка защищает от близких наводок и внешних перекрестных наводок, влияние которых увеличивается с увеличением частоты. На картинке кабель Cat-5e обладает оплеткой, тоньше чем у других, и только лишь у него имеется нейлоновая нить.

Типы витой пары.

Следует сказать, что существует монолитный и многожильный, экранированный и не экранированный кабель LAN. Рассмотрим все по порядку.

Витую пару с одной монолитной жилой (одна медная проволока), как правило, применяют для прокладки линий в стенах, лотках и не используют для прямого соединения внешних устройств (Smart TV, компьютер…), а монтируют к кабелю оконечное оборудование. Например, информационную розетку. Этот процесс называется терминированием. Обусловлено это тем, что кабель имеет относительно толстые жилы и при частых изгибах легко ломается.

Многожильная витая пара используется для изготовления патч-кордов и служит для соединения цифровых устройств (маршрутизатор, принтер…) межу собой и с внутренней или наружной информационной розеткой Ethernet. Этот тип кабеля хорошо зарекомендовал себя в условиях изгибов и скручивания и не подходит для «врезания» в разъем информационной розетки. Медные жилы очень тонкие и запросто ломаются. Кроме этого многожильный кабель LAN имеет большой сигнал затухания в сравнении с монолитным типом. В следствии этого максимальная длина витой пары многожильного типа должна составлять не более 100 метров.

Я уже упоминал, что экранирование витой пары используется для защиты от внешних и внутренних электромагнитных наводок.  Стоит сказать, что экран по всей длине соединен с неизолированным дренажным проводом, который предназначен для защиты от разрывов и растяжений самого экрана. Существует несколько типов экранирования витой пары, которые определяют технологию и назначение защиты от электромагнитных воздействий. Выделяют такие типы витой пары:

• UTP — (Unshielded twisted pair — неэкранированная витая пара) — кабель не имеет защитного экрана.
• FTP или F/UTP — (Foiled twisted pair — фольгированная витая пара) — кабель имеет один внешний общий защитный слой из фольги.
• STP (Shielded twisted pair — экранированная витая пара) — кабель имеет экран для каждой пары и внешнюю защиту наподобие сетки (есть на рисунке).
• S/FTP или SSTP (Screened Foiled twisted pair — фольгированная экранированная витая пара) — данный кабель имеет фольгированную защиту каждой пары, а также внешний экран.
• U/STP (Unshielded Screened twisted pair — незащищенный кабель с экранированием витой пары) — кабель не имеет общего экрана, но каждая пара имеет фольгированную защиту.
• SF/UTP  или SFTP (Screened Foiled Unshielded twisted pair — экранированная витая пара с защитой) — имеет два внешних экрана. Один из медной сетки, а второй из экран-фольги. Между ними дренажный провод.

Отличия ФТП кабеля от ЮТП

Коаксиальный кабель

Метод скручивания проводов для подавления помех использовался ещё во времена телеграфных линий. Данная технология даёт ощутимую добротность сигнала, вплоть до некоторых частот при определённых дистанциях линий. Однако в современных сетях этих показателей недостаточно, и обычные кабели утп принимают на себя слишком много наведённых помех, особенно вблизи силовых проводников и прочих мощных источников радиопомех. Спастись от этого воздействия помогает кабель FTP.

Важно! Попадание помех на кабель, передающий аналоговый сигнал, на первый взгляд может быть незаметным. Однако в измерительных цепях сторонние наводки приводят к погрешностям

Поэтому лучше использовать экран для дополнительной защиты от помех.

Между кабелями utp ftp разница заключается в строении. Сама аббревиатура FTP расшифровывается как «Foiled Twisted Pair», что означает «фольгированная витая пара». Данный вид кабеля является усовершенствованным UTP и позволяет передавать данные на более высоких частотах и на дальние расстояния. В роли защиты от помех выступает металлическая фольга. Экран располагается под наружной оболочкой кабеля и имеет толщину менее 0,1 мм. Наличие металла в проводнике никак не сказывается на его гибкости и прочих монтажных свойствах. Однако существенно увеличивается помехоустойчивость линии. При этом фольгу необходимо заземлять, чтобы с неё могли стекать наведённые потенциалы и помехи.

Строение FTP

Также выделяют S/FTP кабеля. В них, помимо общего наружного металлического экрана, предусмотрена фольга на каждой отдельной витой паре. Такое усиление также заметно сказывается на пропускной способности линии, ведь в этом случае помехам придётся преодолеть ещё один дополнительный слой экранирования. Существует и вариант, в котором фольга имеется только на скрученных проводниках, а общий экран отсутствует. В этом случае кабель будет называться U/STP.

Кабель U-STP

Наличие экранирующей фольги работает и в обратную сторону. Она помогает снизить помехи, испускаемые самой витой парой ftp во внешнюю среду. Тем самым уменьшается общий электромагнитный фон, и создаётся возможность работы вблизи линии более чувствительного к помехам оборудования.

Таким образом, экран не только защищает сам кабель, но и находящееся рядом с ним оборудование. Дополнительно фольга выполняет функцию механической защиты, ведь, в отличие от поливинилхлорида, она не трескается от перепада температур и солнечных лучей. Такое свойство крайне необходимо при уличной прокладке.

Без UTP линий невозможен век цифровых технологий. Благодаря данным кабелям, люди способны непрерывно обмениваться информацией. При этом передача данных происходит на немыслимых 10 лет назад скоростях, а о существовании помех практически можно забыть.

Характеристики витой пары

Провод витая пара делят на несколько разновидностей — внутренние и внешние. Если модель изготовлена для размещения внутри дома, то дополнительная защита к ней не требуется.

Внешние типы (для улицы) проводов оснащают специальными экранами для дополнительной защиты. Это оболочка, которая предохраняет от механических повреждений, а также проникновения влаги и пыли внутрь. Также могут быть провода с огнеупорной оболочкой, предназначенные для размещения в объектах, которые могут воспламениться.

Монтаж витой пары дома

Защищённые кабели могут спокойно работать в жару, снегопад и ливень, то есть в любых погодных условиях. Дополнительно к внешнему кабелю можно прицепить специальный шнур, который защищает от сильных порывов ветра (используется, если кабель находится на весу, на столбе). Это подвесные модели проводов, которые не крепят к стенам.

Помимо вышеуказанных свойств, у витой пары имеются и дополнительные характеристики, о которых желательно узнать подробнее перед покупкой и монтажом.

Число пар в витой паре

Эта характеристика показывает количество пар, которая применяется в одном изделии. Уже было сказано выше, что можно найти провода с двумя или четырьмя парами. Чем больше их количество, тем больше степень связи между проводниками в связке. Это означает, что электропомехи влияют на оба провода, что позволяет уменьшить помехи от различных источников и сохранить одинаковый уровень передачи данных.

Число жил

Существует несколько видов проводов, которые различаются по количеству жил в витой паре:

• Вариант № 1 — одножильный. Представляет из себя провод, сечение которого создаётся благодаря только одному проводнику.
• Вариант № 2. Если провод многожильный, то он имеет несколько сечений, которые переплетаются между собой.

Толщина кабеля

Диаметр рассматриваемого кабеля в сборе составляет от 5,2 до 6 мм. Внутренние проводники, скрытые под защитной оболочкой, имеют толщину примерно в 0,6 мм.

Толщина изоляционного слоя составляет 0,2 мм. Оболочка четырепарных кабелей составляет примерно 0,9 мм.

Материал для проводников

Какие жилы используются в витой паре для интернета — важный вопрос, влияющий на свойства провода. Для изготовления проводников обычно используют медь в чистом виде. Однако в последнее время начинают проводить исследования для удешевления конструкции гибких жил. Одним из очевидных решений в данном направлении является замена конкретного используемого материала на комбинацию различных видов.

Медный провод

К примеру, некоторые производители выпускают кабели с проводником из алюминия, который намного дешевле и легче меди, но имеет хорошую электропроводимость. Однако, несмотря на вышеописанное преимущество, у этого материала имеются и недостатки:

• механическая прочность при изгибе значительно меньше, чем в имеющемся варианте — кабель просто переломится, если его часто гнуть, а потому такой вариант подойдет только в том случае, если его надежно зафиксировать и не трогать;
• сложность в изготовлении проводов;
• провод может подвергнуться образованию коррозии, если использовать его в некоторых агрессивных средах.

Чтобы решить эти проблемы, к примеру, французская компания «Филатекс» изготавливает кабели из легированного алюминия, куда добавляют части других сплавов для улучшения защитных и механических свойств.

Материал для оболочки

Материал оболочки представляет собой особо прочный пластик, а также дополнительную оплётку из меди. Для изготовления оболочки часто используют полиэтилен, который может защитить провод от прямых попаданий солнечного света. Если на кабеле имеются дополнительные слои защиты, то на упаковке будет написано об этом. Недостаток полиэтилена — он очень хорошо горит. Используется в температурных зонах от -60 и до +80 °С.

Существует и другой тип оболочки — из хлорированного полиэтилена. Этот материал не подвержен воспламенению, а также имеет стойкость к химическому воздействию. Можно использовать в зонах температурного режима от -35 и до +90 °С.

Существуют и другие материалы для оболочки (различные компаунды), но их использование небезопасно, поскольку вступают в реакцию с разными веществами и могут быть ядовитыми.

Традиционный материал для оболочки — ПВХ. Его можно использовать в температурном режиме от -20 и до +60 °С.

Кабели отличаются и по форме оболочки — в зависимости от того места, где нужно проложить его. Например, для обычного использования применяют круглую форму, но для установки под ковровым покрытием или стойкой телевизора, можно найти кабель, имеющий плоскую форму (для удобства).

Серый вариант — для дома

Как правило, этих сведений достаточно, чтобы понять, какой кабель для интернета выбрать в квартиру.

Способы определения качества кабеля витая пара

Чтобы определить, какой кабель витая пара лучше для интернета, специалисты советуют обращать внимание на наименование торговой марки. Из европейских производителей стоит отметить Reichle De-Massari (Швейцария), неплохой кабель у компании Mollex (США)

Остальные бренды, встречающиеся в России – в основном родом из Китая (или Тайваня), хотя маркировка может быть иной, если того пожелает заказчик.

Второй критерий, на который обращаем внимание – материал изготовления жил. Медь – стандарт для витой пары, но в последнее время часто можно встретить биметаллические жилы, которые по качеству уступают медным

Они представляют собой стальной (CCS) или алюминиевый (CCA) провод, покрытый методом плакирования тонким слоем меди.

Состав кабеля витая пара

Такие изделия более доступны по стоимости, но обладают рядом недостатков, не характерных для чисто медных жил:

• такие жилы недостаточно надёжно фиксируются в разъёмах, образуя так называемый «плавающий» контакт;
• существует ограничение по длине участков биметаллической витой пары (до 25 метров при 100 метрах для классического медного кабеля);
• во время заделки витой пары в разъём возможны значительные колебания волнового сопротивления, что сказывается на стабильности передачи сигнала конечному устройству;
• при повреждении или возникновении необходимости перекладки кабеля рассчитывать на сохранение прежних характеристик не приходится;
• у кабелей со стальным сердечником максимальная скорость передачи информации будет лежать в пределах 10 Мб/сек, для жил с алюминиевым сердечником – до 100 Мб/сек.

Убедиться в том, что перед вами омеднённая жила, довольно просто. Достаточно ножом попытать соскоблить верхний слой. Если под медью покажется серебристый металл – можете не сомневаться, что это витая пара из биметаллических жил. Кстати, омеднённый кабель запаять обычным паяльником не получится. Тем не менее, большинство провайдеров интернет-услуг при прокладке кабеля от щитка до конечного пользователя использует именно этот, более дешёвый тип изделий.

Наконец, о качестве витой пары можно судить по такой характеристике, как толщина жил. Чем больше диаметр, тем качественнее кабель, у известных производителей он составляет от 0.51 мм. Толщина жилы в промежутке 0.4–0.5 мм говорит о некачественной продукции.

Чаще всего более тонкие жилы можно наблюдать на паре коричневого и синего цветов, поскольку для 100-мегабитных сетей они не используются.

И последний критерий проверки качества – наличие сертификата. Крупные производители сертифицируют свою продукцию, мелкие – нет, поскольку это накладно.

Типы LAN кабелей TP

UTP кабель В зависимости от наличия ил отсутствия экранирования и разной зашиты жил LAN–кабелей, их базовая маркировка основана на трёх типах:

• UTP кабель: жилы парные без защитных экранов (U – Unshielded);
• FTP кабели с парными жилами покрытыми фольгой (F – Foiled);
• STP защищённые кабели.

Важно отметить, что маркировка витой пары сильно отличается от их названия у продавцов. По международным нормам LAN кабели обозначаются (должны обозначаться) по формуле: AA/BCC, где AA – это защита поверх скрученных пар, а BCC – это защита всех пар кабеля

Например, кабель обозначаемый, как UTP кабель, может иметь маркировки S/UTP или F/UTP.

• S/UTP: кабель витая пара (TP), с отсутствием защиты вокруг пар (U), но общим экраном из медной оплётки (S);
• F/UTP: кабель витая пара (TP), с отсутствием защиты вокруг пар (U), но общим экраном из фольги (F).

T568A или T568B: что выбрать?

Так в чем же основное различие стандартов T568A и T568B? Как показано на изображении ниже, главным отличием этих стандартов является расположение оранжевой и зеленой пар проводов. Разумеется, разница не только в замене одного цвета, различаются также условия совместимости, что может повлиять на Ваш выбор схемы расположения контактов коннектора RJ45.

В качестве напоминания, ниже еще раз перечислено, когда какой кабель применяется:

Используйте прямой кабель для того, чтобы соединить:

• Коммутатор с маршрутизатором

• Компьютер с коммутатором

• Компьютер с концентратором

Используйте перекрестный кабель для того, чтобы соединить:

• Коммутатор с коммутатором

• Коммутатор с концентратором

• Концентратор с концентратором

• Маршрутизатор с маршрутизатором

• Компьютер с компьютером

• Компьютер с маршрутизатором

В настоящее время стандарт T568B является более популярным среди пользователей и почти заменил собой стандарт T568A, особенно в новых соединениях, где отсутствует предустановленный шаблон. Он не только соответствует старой цветовой кодировке 258A, но также подходит для современных и будущих реалий и обладает обратной совместимостью с USOC. Стоит отметить, что стандарты T568A и T568B нельзя комбинировать, а также заменять один другим.

Что представляют из себя стандарты T568A и T568B?

Стандарты EIA/TIA 568A и 568B наиболее известны по двум таблицам T568A и T568B, которые описывают соединение проводников кабеля типа »витая пара» с контактами разъёмов 8P8C (часто ошибочно называемыми RJ-45) при организации сети Ethernet.

Как мы знаем, сетевые кабели состоят из четырех пар проводов, каждый из которых состоит из сплошной цветной проволоки и полосы того же цвета. В сетях Ethernet 10/100BASE-T используются только две пары проводов (оранжевая и зеленая). Две других цветных пары (коричневая и голубая) используются для других приложений сети Ethernet, а также в телефонных соединениях. В соответствии с различными требованиями сети, может быть использован прямой или перекрестный кабель. Для упорядочивания проводов используются два стандарта, T568A и T568B, в соответствии с которыми и были созданы типы кабелей. Они оба предоставляют различные схемы упорядочивания контактов передачи для терминации сетевых кабелей восьмипозиционными коннекторами RJ45.

Какой кабель лучше – UTP или FTP

Однозначно сказать нельзя. В США востребованы UTP, французы предпочитают FTP, а немцы – экранированные модели с максимальной защитой. При выборе следует учитывать назначение кабеля.

Для квартиры

Предпочтителен UTP. Он дешевле, его легче прокладывать. Эти кабели используют там, где нет силовых линий и мощных электротехнических устройств, создающих сильные помехи. В этом случае UTP передает данные вполне корректно.

Мнение эксперта
Карнаух Екатерина Владимировна
Закончила Национальный университет кораблестроения, специальность «Экономика предприятия»

Такие кабели повсюду используются при подключении роутеров, приставок для компьютерных игр, прочих домашних устройств. Главное – не приближать расходник к холодильнику и микроволновой печи. Кабели UTP актуальны для телекоммуникационных шкафов, находящихся в подъездах многоквартирных домов и коридорах гостиниц.

Для офиса

FTP протягивают там, где нужно максимально защитить передачу сигнала, где высока вероятность помех, проложены силовые линии. Для домашнего применения FTP не актуальны, даже если их правильно подключить, да и стоят дороже.

Такие расходники используют в офисах финансовых учреждений, торговых сетях, клиниках – там, где сосредоточено много электронной техники, а помехи могут иметь серьезные последствия. FTP можно прокладывать и вне помещений, но не забывая о правильном заземлении.

Для частного дома

В этом случае оптимальный вариант такой же, как для квартиры, – UTP. Главное – отсутствие силовых линий и прочих сильных источников помех.

Какой кабель лучше: с экраном или без?

Какой же при прокладке сетей связи лучше использовать кабель, utp или ftp? Казалось бы, что применение экранированных кабелей решает все проблемы с помехозащищенностью, а неэкранированный справляется с задачей лишь частично.

Не тут-то было. Вспомним о способности экрана накапливать помехи при отсутствии заземления. Если оборудование, к которому он подключен, не имеет связи с контуром заземления (или собственного контура заземления, что является обязательным для серверов), то применение ftp приведет только к ухудшению ситуации.

К тому же ftp кабели очень чувствительны к низкочастотным помехам, уровень которых на производственных предприятиях достаточно высок из-за наличия силового электрооборудования. Как ни старайся, а прокладка кабелей связи все равно невозможна на достаточном удалении от существующих силовых трасс. А кабельная продукция, проходящая по ним, всегда излучает вокруг себя наводки. К тому же помехи излучают и электродвигатели, индукционные элементы. Не стоит забывать и про импульсные помехи, возникающие при работе коммутационных аппаратов.

Еще кабель utp, в отличие от ftp, имеет меньшую величину затухания полезного сигнала. Что сильно сказывается при большой длине линии связи.

Поэтому при принятии решения, какой кабель выбрать, неэкранированный или ftp, нужно ориентироваться на наличие у оборудования возможностей для подключения экрана, наличия или отсутствия низкочастотных помех и общей длины линии связи.

Еще при выборе кабеля нужно обратить внимание на материал его оболочки. Если он проходит по открытым участкам на улице, то она должна быть защищена от воздействия солнечных лучей

Для этого наружную оболочку выполняют из полиэтилена, обычно она черного цвета. Но полиэтиленовая оболочка, защищающая кабель от солнечных лучей, колебаний температур и атмосферных осадков, поддерживает горение. Поэтому внутри помещений их нельзя прокладывать открыто.

Для использования внутри зданий оболочка не должна поддерживать горение и не выделять при этом галогены (фтор, хлор, бром или йод). Они являются не только сильными окислителями, но и ядовиты для человека. Не поддерживающие горение оболочки обозначаются добавлением к маркировке кабеля букв LS (low smoke) для импортной или «нг» для российской продукции. Не выделяющие галогенов дополнительно маркируются HF (halogen free).

Еще кабельная продукция может отличаться формой: круглой или плоской, предназначенной для прокладки под покрытиями. Под наружной оболочкой иногда добавляется слой из полиэтилена для защиты от влаги, а также – элементы для заполнения внутренних пустот.

Цельный или скрученный кабель

Понятие цельного или скрученного кабеля относится к собственно медным проводникам внутри кабеля. Цельный означает, что внутренний проводник представлен в виде единого куска меди, а скрученный – из нескольких тонких медных проводников, скрученных вместе. Для каждого из типов проводников разные приложения, но большинству читателей нужно знать только о двух из них.

Скрученные кабели (Stranded, на картинке вверху) являются более гибкими, и их следует использовать там, где кабель будет часто двигаться, например, вблизи рабочих мест.

Цельный кабель (Solid, на картинке внизу) не так гибок, зато более долговечен, его можно идеально использовать для постоянных сетей – как на улице, так и внутри помещения.

Это перевод статьи What Kind of Ethernet (Cat-5/e/6/a) Cable Should I Use? с блога How-To Geek