以太网具有最大电缆长度的一个原因让我感到困惑

网络工程 以太网 第一层 电缆 输出
2021-07-31 22:17:27

这篇文章中答案表明它有两个原因。

当传输线变长时,传输线的阻抗特性变得不太适合高速数据(电阻上升、电容上升、线路更容易受到噪声影响等);然而,以太网将电缆长度限制为 300m 的主要原因是时间问题。...(CSMA/CD的解释)

但是现代以太网是通过交换机操作的,消除了帧之间的冲突,并且需要CSMA/CD(最近不再使用CSMA/CD
因此,我认为更普遍的原因是因为阻抗电缆,这会使信号变弱。
两个答案哪个更合适?

3个回答

两个答案哪个更合适?

当然,阻抗、电阻和其他因素也是一个考虑因素。不过,我会站在时间一边。

较新的以太网标准包括向后兼容的能力。设备仍然可以在半双工模式下运行并使用 CSMA/CD,而且您今天仍然可以购买仅在 10Base-T 下运行的设备(虽然这些已经变得越来越少了,但我仍然不时看到它们安装 - 主要是楼宇自动化或工业设备)。

基础设施布线还需要继续支持所有速度,甚至低至 10/一半。

一些更高端的网络设备有越来越多的趋势不再支持 10Mbps 数据速率,但我们距离从混合中删除 100Mbps 仍有很长的路要走,而且在这种速度下仍然需要半双工支持。也许有一天时间不会成为考虑因素,但现在它将继续提供向后兼容性。

链接中的问题实际上是关于 300 英尺的长度(实际上是 100 米,或 328 英尺),但答案讨论的是 300 米,我不知道任何以太网标准有 300 米的限制。

对于在 UTP 上运行的常见以太网标准(10Base-T、100Base-TX、1000Base-T 和 10GBase-T),距离限制为 100 米,假设实芯水平电缆最长为 90 米(永久链路) ),以及最多 10 米的绞合电缆(两端分开),总通道长度为 100 米。

当您增加信号频率以获得更快的速度时,就会出现问题。为此,您必须更换电缆以继续满足 100 米标准。ANSI/TIA/EIA 已认可电缆类别(5e 类、6 类和 6a 类;其他电缆类别来来去去),并且有一组测试*,必须与每个类别匹配才能获得认证类别。

了解一根长线实际上是一个天线,既能辐射也能接收外来的电磁信号。如果电缆上的噪声变得太大,则无法将信号与噪声区分开来。将电缆内的差分线对绞合可以对噪声具有一定的免疫力,但电缆护套内有​​四对电线,它们每对都将沿着整个电缆长度从护套中的其他线对发送和接收信号,在两个方向上发送信号,并在相邻电缆之间发送信号。这称为串扰。电缆越长,信号频率越高,就越难控制电线上的噪声。电缆供应商将采取措施,例如每英寸增加更多的捻度、更大的线规,甚至在单个线对周围添加屏蔽,

如果电缆在正确安装后通过所有测试,则保证最长可工作 100 米。这并不是说有些人不会捏造这一点并安装更长的长度,这可能会也可能不会实际工作(可能有很多重传)。此外,安装不当可能会严重限制可用的电缆长度,但电缆无法通过该类别的测试套件。安装中的一些小事情,例如在端接时将一对线解开稍微过远,可能会导致电缆无法通过类别测试套件。


*主要测试是:

  • 接线图- 检查引脚到引脚端接是否正确,并且接线图检查 8 根导线中的每一条:到远端的连续性、任何两个或多个导线之间的短路、反向对、分裂对、换位对、任何其他错误接线.

  • 长度- 电缆的物理长度是通过测量两个端点之间的电缆得出的实际长度。电气长度是从信号的传播延迟得出的长度,取决于电缆的结构。电缆一端到另一端的水平电缆(永久链路)的最大物理长度为 90 米。通道模型的最大长度为 100 米。

  • 插入损耗- 插入损耗是将设备插入传输线所产生的损耗。永久链路和通道模型的插入损耗是所有组件的总插入损耗。

  • 近端串扰 (NEXT) - 对 NEXT 损耗是对从一对到另一对的信号耦合的测量。结果基于最差的对对测量。

  • 功率总和近端串扰(PSNEXT) - 功率总和 NEXT 考虑了通电时所有线对之间的统计串扰。这是通过将所有对组合之间的串扰结果相加而得出的计算量。

  • 等电平远端串扰(ELFEXT) - FEXT 是由近端发射机感应的信号的有害耦合,在远端受干扰的线对上测量。ELFEXT 与 FEXT 相同,衰减的影响较小。

  • Power Sum Equal Level Far End Crosstalk (PSELFEXT) - 与 Power Sum NEXT 一样,这些是基于相应测试下所有可能对组合的总和的计算值。

  • 回波损耗- 回波损耗是当设备插入布线系统时由阻抗变化反射的能量值。

  • 传播延迟- 信号从电缆/系统的一端传播到另一端所需的时间。最大信道传播延迟为 555 纳秒(纳秒),链路为 498 纳秒,两者均在 10 MHz 下测得。

  • 延迟偏斜 - 延迟偏斜是最快对和最慢对之间的信号延迟时间(纳秒)差。最大通道延迟偏差为 50 ns,在永久链路中为 44 ns。

任何不符合规范的测试都将无法通过测试,并且必须纠正条件并再次执行测试套件,直到电缆通过或被更换。

在安装电缆线路时,您还可能因超过拉力或最小弯曲半径而永久损坏电缆。

此外,电缆线路中不允许有接头、分接头、耦合器等。


有一个新认可的类别(Category-8),但它是屏蔽电缆(相对于其他类别的UTP布线),距离限制为30米(实芯水平电缆为24米,总共6 米的绞合电缆,两端分开)。该类别被认为支持 25GBase-T 和 40GBaset-T。

NE 已经超过了几次......是的,几十年的旧标准说 100m(328ft)的原因是为了碰撞检测。由于向后兼容,它从未被删除或更改。这是基于帧大小和传播速度的妥协。(这也是最小长度为 64 字节的原因。)信号能力是现代高速网络越来越关注的问题,因为较高的频率对阻抗更敏感,而较低的电压自然不能走那么远,但这并不是什么大问题到 10base-X。(如果您的发射器忽略了当前限制[以及大部分 802.3 规范],则可以将 10base-2 信号推得远超过 100m。)