Вернуться на сайт
    Тел. (495) 315-3106     Отправить запрос     Карта сайта

    Главная страница / Полезная информация / Создание и эксплуатация СКС / Переход от категории 5е к категории 6a (сентябрь 2014) /

    Переход от категории 5е к категории 6a (сентябрь 2014)

    Стандарты категории 5е появились в 1999-2002 году, что было связано с появлением приложения Gigabit Ethernet. В 2006-2008 году ведущие организации стандартизации опубликовали стандарты категорий СКС в качестве среды передачи для приложения 10GBASE-T. Первыми документами были Технические бюллетени с рекомендациями по адаптации существующих каналов категории 6 и выше, в 2008 году были опубликованы стандарты класса Еа и категории 6a.

    Схема 1. Параметры канала класса Еа и категории 6a.

    Параметры канала класса Еа и категории 6а

    Международные и европейские стандарты определяют параметры систем классами, американские – категориями. Сплошные линии – параметры канала класса Ea (международный и европейский стандарты 2008 года). Пунктирные линии – отличающиеся параметры канала категории 6a (американский стандарт 2008 года). Красная вертикальная линия – частота нулевого отношения сигнал / шум канала класса Ea.

    По сравнению с категорией 6, параметры которой определены в диапазоне частот до 250 МГц, диапазон категории 6a составляет 500 МГц. При этом, за исключением параметра межкабельных наводок, параметры обеих идентичны до частоты 250 МГц. Свыше 200 МГц параметр сигнал / шум каналов категорий 6 и 6a отрицательный. Однако методы кодирования и возможности подавления шумов, разработанные для 10GBASE-T, позволяют восстанавливать сигнал, мощность которого на два порядка меньше мощности межпарных наводок. Поскольку наводки из смежных кабелей невозможно компенсировать методом цифровой обработки сигнала, их уменьшают с помощью увеличения диаметра кабелей. Более эффективный вариант – экранирование кабелей или каждой пары в отдельности. Обеспечение требуемых значений параметра межкабельных наводок (ANEXT и AFEXT) составляет основное отличие категории 6a от категории 6.

    Категории 6a и выше делают возможным десятикратное увеличение скорости передачи данных относительно категории 5е. Однако сети 10 Гбит/с спустя 8 лет используются в единичных системах и случаях. Что же может служить аргументом в пользу выбора категории 6a сегодня?

    Срок службы СКС

    В настоящее время СКС категории 5е составляют основу для гигабитных сетей. Системы категории 6 можно с определенными ограничениями использовать для работы 10-ти гигабитных приложений. Системы категории 6a и выше обеспечивают работу каналов 10-ти гигабит на максимальную длину 100 м.

    В таблице срока службы сетевых приложений и среды передачи для них можно увидеть, что до снятия с производства категория 3 прослужила 12 лет, категория 5 – восемь лет. При сроке эксплуатации 15 лет категория 5е остается востребованной и наиболее распространенной. Что сдерживает массовое внедрение категории 6a, которая находится в резерве уже почти 8 лет?

    Таблица 1. Срок службы сетевых приложений и среды передачи для них

    Срок службы сетевых приложений и среды передачи для них

    На выбор категории СКС, которая призвана служить десять и более лет, влияют много факторов, в первую очередь потенциальная скорость передачи данных для данной сети и рекомендации стандартов для данного типа зданий.

    В настоящее время массово востребована скорость передачи данных до одного Гбит/с. Но требования к производительности локальных сетей постоянно растут. Сети 10 Гбит/с устанавливают в информационно насыщенных зданиях и помещениях, таких как ЦОД, учреждениях образования и здравоохранения. Именно стандарты дают толчок для очередного шага вперед, давая исчерпывающие рекомендации изготовителям оборудования, заказчикам и проектно-монтажным организациям.

    С точки зрения заказчиков десять лет назад гигабитная сеть на рабочем месте казалась избыточной, хотя мы повсеместно устанавливали категорию 5е, обеспечивающую такую возможность. Сегодня десятигигабитная сеть кажется избыточной, но что будет через десять лет? Выбирая категорию 5е сегодня, обеспечиваем ли мы функциональный резерв, который заложен в саму идею структурированных кабельных систем?

    Стандарты СКС

    Возможность устанавливать СКС категории 6 (250 МГц) и категории 7 (600 МГц) была обеспечена стандартами еще 12 лет назад. Рекомендации стандартов для выбора категории СКС, устанавливаемых в офисных зданиях, звучат так: категория 5е и выше. Однако до 2006 года принципиальной разницы не было: дилемма выбора была такой «зачем переплачивать за категорию 6 или 7, если категория 5е обеспечивает те же возможности?».

    Для приложений 10 Gigabit Ethernet категория 5е непригодна. Категорию 6 можно использовать с ограничениями длины канала и с некоторыми особенностями методов монтажа. Категория 7 (600 МГц) оказалась полностью пригодной. Поэтому была создана категория 6a как оптимальная для приложения 10GBASE-T и категория 7а (1000 МГц) для перспективных приложений.

    Прошло несколько лет и для некоторых типов СКС рекомендованной и даже минимально допустимой категорией стала категория 6a.

    В 2010 году был принят ANSI/TIA-1179: «Стандарт телекоммуникационной инфраструктуры для учреждений здравоохранения». Стандарт рекомендует применять системы высшей категории для обеспечения максимально возможного срока службы и снижения издержек, связанных с заменой устаревших кабелей. Для новых установок это кабели и разъемы категории 6a.

    В 2012 году опубликован ANSI/TIA-942-А: «Стандарт телекоммуникационной инфраструктуры для центров обработки данных». TIA-942-A включает TIA-942 и два дополнения, которые признают коаксиальные кабели и рекомендуют категорию 6a как минимально допустимую для ЦОД.

    В 2014 году принят стандарт ANSI/TIA-4966 «Стандарт телекоммуникационной инфраструктуры для образовательных учреждений». Категория 5е признается, но категория 6a рекомендуется для новых систем для повышения возможностей как проводной, так и беспроводной связи. Повышенные требования к качеству СКС для образовательных учреждений объяснятся тем, что срок службы зданий оказывается больше, чем у коммерческих. Кроме того, в школах, ВУЗах и студенческих городках быстро растут требования к информационным системам и системам безопасности.

    Можно сказать, что в течение 2010-2014 годов появилась основа для частичной отмены категории 5е и более широкого внедрения категории 6a и выше.

    Сетевое оборудование для 10G Ethernet

    В настоящее время сетевые карты на базе стандарта 10GBase Ethernet и устройства с ними выпускаются как для оптоволоконного кабеля, так и для витой пары категории 6a и выше. Пока стоимость таких карт очень высока. Однако мы видим устойчивую тенденцию к снижению стоимости и повышению производительности процессорной техники.

    В конце 90-х годов бытовало мнение о том, что внедрение Gigabit Ethernet будет невозможным из-за запретно высокой стоимости процессоров для цифровой обработки данных. Прошло 10 лет и приложения Gigabit Ethernet стали массовыми и преобладающими. Сегодня все настольные компьютеры и ноутбуки выпускаются с гигабитными сетевыми картами.

    В 2014 году оборудование для 10 Gigabit Ethernet кажется слишком дорогим. Но в начале 2000-х сетевые карты, коммутаторы и прочие устройства с гигабитными портами тоже были слишком дорогими. В начале 90-х сетевое оборудование для АТМ-155 было еще дороже, чем для 10 Gigabit Ethernet сейчас. Однако в любое время были потребности в самых высокоскоростных сетевых приложениях, и проекты на основе очень дорогих решений окупались, в некоторых случаях за несколько недель.

    Преимущества и недостатки категории 6a

    Категория 6 / 6a лучше подходит для электропитания устройств по технологии питания по Ethernet – PoE

    Это объясняется бо́льшим сечением проводников витых пар: площадь сечения категории 6 / 6a на 25% больше, чем у категории 5е. Требования к мощности электропитания по слаботочным кабелям растут. В 2009 году мощность была удвоена с 12,95 до 25,5 Вт. В настоящее время ведутся разработки по повышению мощности до 60 Вт с использованием всех восьми проводников кабеля, а с 2011 года имеются нестандартизованные решения UPoE 60 Вт. Категории 6 и 6A обеспечивает большую мощность и меньшие потери, чем категории 5e.

    Категория 6а поддерживает новый стандарт беспроводных WiFi систем со скоростью свыше Гигабита в секунду

    В 2014 году принят «Стандарт беспроводных сетей» IEEE 802.11ac, позволяющий увеличить скорость передачи данных до одного Гбит/с, в процессе разработки находится стандарт IEEE 802.11ac Wave 2 повышающий скорость Wi-Fi сетей до 3,5 и 6,9 Гбит/с.

    Поскольку портативные и прочие устройства Wi-Fi обновляются очень быстро, линии категории 6a для подключения оборудования будут востребованы в ближайшее время. В 2015-2016 годах ожидается взрывной рост числа таких устройств по всему миру.

    Универсальный интерфейс категории 6a

    Интерфейсом категории 6a является широко распространенный RJ45. Он обеспечивает универсальность и обратную совместимость: возможность подключения кабелей и оборудования низших категорий. Для категории 7 и выше требуется особый разъем. Он не универсален – в настоящее время существует три варианта таких разъемов, причем не все типы разъемов категории 7 обеспечивают обратную совместимость.

    Недостаток категории 6a – высокая цена

    СКС категории 5е дешевле, чем СКС категории 6 и 6a. В тех случаях, когда другого решения, кроме категории 6a нет, цена не имеет значения. Если выбор остается, правильно рассматривать не только цену, но и отношение эффективность / цена.

    По опыту компании «Эколан Тек» создание линии категории 6a обходится Заказчику в 1,5 раза дороже линии категории 5е. Пропускная способность канала категории 6a в 10 раз больше, чем у канала категории 5е. Если мы учтем стоимость работ по замене линии в ближайшем будущем, выбор категории 5е окажется, безусловно, более дорогим.

    Учитывая то, что кабели требуется интегрировать в конструкцию здания – мы прячем их не только в короба, но и в потолки, полы и стены – можно учесть и общую стоимость СКС в расходах на весь ремонт. В этой смете разница категории 6a и 5е составит несколько процентов. Это более чем достаточный аргумент альтернативе капитального ремонта ради перехода на новый тип приложений локальной сети.

    Аренда и собственность

    Последним и решающим аргументом в выборе категории СКС оказываются отношения собственности. Если Заказчик устанавливает СКС в арендованном помещении, он планирует избыточность на планируемый период аренды. Решение может быть принято в пользу категории 5е и резерва рабочих мест. Если здание находится в собственности, Заказчик выбирает наиболее дальновидный подход и может заложить также резерв в качественный уровень – выбрать категорию 6a. Но даже и в первом случае дальновидность может проявить Владелец здания и инвестировать в кабельную инфраструктуру, которая не потребует замены в ближайшем будущем.

    Практический опыт компании ООО «Эколан Тек» позволяет нам привести примеры дальновидных Заказчиков, установивших СКС категории 6a. Последний проект: новый офис-салон продаж в Москве коммерческой компании Vitacci. Интересно отметить, что в данном случае основным аргументом выбора Заказчиком категории 6a были жалобы сотрудников ИТ-отдела на проблемы сети, причиной которой они называли старую СКС категории 5е. Заказчик выбрал категорию 6a, которая пока не используется на пределе возможностей, но позволила решить все проблемы и иметь 10-ти кратный резерв на будущее.

    Мы не только видим, но и принимаем участие в эволюции сетей: после 16 лет успешной эксплуатации категория 5е начинает постепенно уступать место категории 6a, а в разработке уже находится категория 8, позволяющая увеличить скорость передачи данных на очередной порядок. На первое место выходит категория 6a которая несколько лет назад воспринималась на уровне мифов, а сейчас обретает разностороннюю поддержку и пользуется все возрастающим спросом.

    Параметры канала класса Еа и категории 6a Срок службы сетевых приложений и среды передачи для них

    Автор: Воловодов А.А., ООО «Эколан Тек». Сентябрь 2014 года.