网线数据的最大传输距离对网络比较了解的朋友都知道,双绞线有一个“不可逾越”的“100米”传输距离。无论是10M传输速率的三级双绞线,还是100M传输速率的五级双绞线,甚至是100m传输速率的六级双绞线,最远的有效传输距离都是100m。在综合布线规范中,也明确要求水平布线不超过90米,链路总长度不超过100米。换句话说,100米是有线以太网的一个极限,也就是从网卡到集线器设备的链路长度。
你是怎么做到100米的最大距离的?双绞线100米传输距离上限是什么造成的?有必要深入研究双绞线的深层物理原理。网络的传输实际上是网络信号在双绞线上的传输。作为电子信号,在双绞线中传输时,必然会受到电阻和电容的影响,导致网络信号的衰减和失真。信号的衰减或失真达到一定程度,会影响信号的有效稳定传输。所以双绞线是有传输距离限制的,那么100米的上限怎么算呢?第5类UTP和超级第5类UTP主要服务于计算机网络。根据快速以太网100Base-TX的规定,其通信速率为100mbps。100mbps以太网传输1比特数据所用的时间(也叫“比特时间”)可计算如下:1比特时间=1/100mbps=10ns以太网使用CSMA/CD(带冲突检测的载波侦听多路访问),即带冲突检测的载波侦听多路访问技术(载波侦听多路访问/冲突检测)共享通信信道,引入交换后仍然不可分割。链路的两端都连接有设备,这两台设备可能会同时发送数据,从而导致冲突。此时,冲突域为2。冲突会丢失数据包。为了避免碰撞造成的丢包,以太网采用了碰撞检测和后向重传技术。为了进行回退和重新传输,必须确保一端能够在传输数据包之前检测到冲突。以太网的最小帧长是64字节,即512位。在100mbps时,传输512位需要512位*10ns=5120ns。数据信息在网络中传输时,经过不同的部件时会造成延迟,五类UTP的延迟为5.56 ns/m,在设计以太网时,要求遵守一个中继规则,这个规则也叫黄金规则或5-4-3-2-1规则。这个规则不仅适用于10mbps以太网,也适用于快速以太网。当这个规则要求循环碰撞时延不能超过512比特时,对于100mbps的传输速率是5120ns。在环路中,网络元件包括电缆、中继单元、MAU和DTE等。将它们的延迟相加,然后乘以2,得到环路延迟,并计算环路冲突直径。根据这个理论,可以计算出一个信号在发送一个最小帧之前可以传输的最远距离。这就是链路跨度限制为100米的原因。当超过100米时,由于不能及时检测到碰撞,被碰撞损坏的数据包已经被发送并被接收方接收,这个数据包由于没有通过验证而被强制丢弃。这个时候没有激活回传的机制,会造成包的丢失。当传输速率低于100 mbps时,在实际应用中,100米的长度限制可以适当放宽。必须说明的是,虽然这在实践中是有效的,但并不符合标准。在认证测试中,一定要说明,否则可能会出现一些问题,比如产品保修。从上面可以看出实际施工中的最大电缆距离。使用PoE供电时,为什么规定网线最大长度不能超过100米?但在实际施工中,为了保证工程质量,一般取80-90米。请注意,这里的传输距离是指最大速度,比如100 m,如果速度降低到10M,传输距离通常可以延长到150-200 m(取决于线缆质量)。所以PoE供电的传输距离不是由PoE技术决定的,而是由网线的类型和质量决定的。虽然在实际建设中,质量好的网线可以突破100米距离的限制,设备可以正常工作,但这种做法并不值得推荐。因为有些潜在的问题不会马上出现,而是会随着时间的推移慢慢出现,从而引发后续的维护问题。最简单的情况,比如带宽的升级,在100多米的距离上还能正常工作的设备,在网速大幅提升后就不能正常工作了。
线缆类型和质量对传输距离的影响Cat 5是市面上最常见的标准网线,但是不同厂家生产的质量差别很大。尤其是在国内这种价格导向的环境下,很多厂商为了降低成本,用铜包铁、铜包钢代替铜线,导致网线传输距离降低,甚至网络不稳定、丢包,设备厂商往往背了黑锅,实在是不公平。所以PoE要发挥最好的效果,就要使用质量好的网线,不能因为小的损耗影响工程的整体质量。5e类:与5e类双绞线相比,5e类双绞线具有更小的衰减和串扰,可以提供更坚实的网络基础,满足大部分应用需求(特别是支持千兆以太网的1000Base-T布线),给网络安装和测试带来便利,成为当前网络应用中较好的解决方案。超五类电缆的传输特性与普通五类电缆相同,但超五类布线标准规定所有四对超五类电缆都可以实现全双工通信。Cat 6:这类电缆的传输频率为1 MHz ~ 250 MHz。6类布线系统的PS-ACR在200MHz时应具有较大的裕量,可提供2倍于5类的带宽。6类布线的传输性能远高于5类标准,最适合传输速率高于1Gbps的应用。6类和5类的一个重要区别是,它提高了串扰和回波损耗的性能,这对于新一代全双工高速网络应用非常重要。六个标准中取消了基本链路模型,布线标准采用星型拓扑结构。所需布线距离为:永久链路长度不能超过90米,通道长度不能超过100米。6类线路和5类线路的传输距离没有严格的区别,即单段最大传输距离为100米。当然,6类线路的传输距离可以适当增加。所谓100米,就是超过后无法满足1000M米的带宽等相关技术指标,导致降速等问题。
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