弱电|各类网线的最大传输距离是多少？
网线数据传输最大距离
对网络比较了解的朋友 ， 都知道双绞线有一个“无法逾越”的“100米”传输距离 。 无论是10M传输速率的三类双绞线 ， 还是100M传输速率的五类双绞线 ， 甚至1000M传输速率的六类双绞线 ， 最远有效传输距离为100米 。 在综合布线规范中 ， 也明确要求水平布线不能超过90米 ， 链路总长度不能超过100米 。 也就是说 ， 100米对于有线以太网而言是一个极限 ， 这个极限是从网卡到集线设备的链路长度 。
文章图片
100米最大距离是怎么得来的？
是什么造成了双绞线的100米传输距离上限?这就要深究一下双绞线的深层物理原理了 。 网络的传输 ， 其实就是网络信号在双绞线上的传输 ， 作为一种电子信号 ， 在双绞线中传输时 ， 必然要受到电阻和电容的影响 ， 这就导致了网络信号的衰减和畸变 。 信号的衰减或者畸变达到一定的程度 ， 就会影响到信号的有效、稳定传输 。 因此 ， 双绞线有传输距离限制 ， 那么具体是怎么计算出100米的上限呢？
文章图片
5类UTP、超五类UTP主要是为计算机网络服务的 ， 按快速以太网的100Base-TX规定 ， 其通信速率为100mbps ， 100mbps以太网传送1位数据所花的时间（又名”位时间”）可计算如下：
1位时间=1/100mbps=10ns
以太网是采用CSMA/CD（CarrierSenseMultipleAccesswithCollisionDetection）即带冲突检测的载波监听多路访问技术(载波监听多点接入/碰撞检测)共享通信信道的 ， 当引入交换后 ， 仍离不开这一技术 。 一个链路两端均连有设备 ， 这两个设备可能会在同一时刻发送数据 ， 造成冲突 ， 此时冲突域为2 。 冲突将会丢失数据包 。 为避免由于冲突所造成的丢包 ， 以太网采用了冲突检测和后退重发技术 。 为了做到后退、重发 ， 必须保证一端在传送完一个数据包前可检测到冲突 。 以太网最小的帧长64字节 ， 即512位 。 按100mbps速率计算 ， 传送512位需时512位*10ns=5120ns 。
文章图片
数据信息在网络中传输 ， 当通过不同部件时均会产生延迟 ， 五类UTP的延时为5.56ns/m 。 在设计以太网时 ， 要求遵守一个中继规则 ， 这个规则又称为黄金规则或5-4-3-2-1规则 ， 此规则不但适用于10mbps的以太网 ， 也适用于快速以太网 。 这个规则要求环行冲突延迟不得超过512位时 ， 对于100mbps的传输率 ， 即为5120ns 。 环行中 ， 网络元件有电缆、中继单元、MAU和DTE等 ， 把它们的延时加起来 ， 再乘2 ， 即得出环行延时 ， 同时也可计算出环行冲突直径 。 按此理论 ， 可计算出为保证一个最小帧发送完毕之前信号所能传输的最远距离 。 这就是为何要将链路跨距限定为100米的理由 。
文章图片
当超过100米时 ， 由于不能及时检测出冲突 ， 因冲突而受到破坏的信息包传送完毕 ， 而且被接收方接收 ， 此信息包因通不过验证而被迫丢弃 ， 此时后退重发的机制未被激活 ， 故而会造成包的丢失 。 当传输速率低于100mbps时 ， 在实际应用中 ， 可适当放宽100米的限长 。 必须声明 ， 这样做实际虽然有效果 ， 但并不符合标准 。 在认证测试时 ， 必须加以说明 ， 否则将有可能产生一些问题 ， 比如产品质保 。
实际施工时的最大线缆距离
由上文可见 ， 在使用PoE供电时 ， 为何会规定网线最大长度不得超过100米 。 但实际施工时 ， 为保证工程质量 ， 一般取80-90米 。
请注意 ， 这里的传输距离指的是最大速率的情况 ， 比如100M ， 如果将速率下降到10M ， 传输距离通常可以延长到150-200米(视网线质量而定) 。 所以PoE供电传输距离并不是由PoE技术来决定的 ， 而是由网线类别和质量决定 。
推荐阅读
- 弱电|弱电行业需不需要工业4G路由器？
- 小鱼翻猫|网线超过100米会怎样？受哪些干扰信号？
- |好网线“造”高网速？学会这4种方法，让你快速判断网线是好是坏
- 巅峰战队|千兆实锤无误，穷宅晒单：1块9包邮的超五类“百”兆网线拆箱实测
- 弱电|新华三交换机配置方法及操作案例-弱电新人必备！
- 弱电|VLAN基础及简单的VLAN划分方法
- 弱电|关于无线网桥的2.4G和5.8G的区别
- 小镇的夕阳|弱电设计人员素材，创新园园区智能化工程整体解决方案
- 弱电|LED显示屏尺寸规格及计算方法
- 弱电|很过瘾，根本停不下来！，各种电机原理动态图