Umíte si udělat překřížený propojovací kabel pro Gigabit Ethernet?

Pokud si teď říkáte, že na tom přece není nic složitého, přijímací a vysílací pár se navzájem přepojí na jednom konci kabelu a je to. Ale pozor, Gigabit Ethernet se od předchozích pomalejších verzí podstatně liší. V tomto článku si ukážeme, jak tedy na to.

Pokud si teď říkáte, že na tom přece není nic složitého, přijímací a vysílací pár se navzájem přepojí na jednom konci kabelu a je to. Ale pozor, Gigabit Ethernet se od předchozích pomalejších verzí podstatně liší. V tomto článku si ukážeme, jak na to. Nejprve si ale zopakujme pár základních informací o propojovacích kabelech.

Použití propojovacích kabelů

Propojovací kabely se používají jak v datových centrech u rozváděcích panelů, tak v pracovní oblasti na připojení pracovních stanic. Standardní propojovací kabely jsou na obou koncích osazené konektory RJ-45. Pro spojování koncových stanic s aktivními prvky se používají kabely průchozí, zapojené 1:1. Pro vzájemné propojování dvou koncových uzlů nebo dvou aktivních prvků stejného logického typu (DTE-DTE nebo DCE-DCE), musíme zajistit spojení signálu, vysílaného jedním zařízením, s přijímacím členem zařízení druhého. To znamená, že, musíme vyrobit křížený kabel.

Pokud jde o propojovací kabely u rozváděcích panelů v datových centrech, liší se podle účelu propojení. Jde-li o spojení dvou panelů, oba konce kabelu mají speciální konektor pro příslušný počet párů. Jde-li o propojení panelu s aktivním prvkem, jeden konec má ukončení RJ45 a druhý má speciální konektor.

Na následujících obrázcích je vidět rozdíl v použití jednotlivých typů propojovacích kabelů.

Rozváděcí panely v datových centrech

Připojení pracovních stanic

Použití přímého a překříženého kabelu

Pozn.: většinou přepínače mají nejméně jeden port s funkcí (často automatickou) MDI/MDI-X. To umožňuje snadné propojování s dalšími přepínači nebo rozbočovači bez nutnosti použití křížených kabelů nebo speciálních portů. Jinou možností je častý tzv. Uplink port, jeden vyhražený port pro využití vzájemného propojení s dalšim aktivním prvkem za použití přímého kabelu.

Normy pro kabelážní systémy

Základní mezinárodní normou pro univerzální strukturované kabelážní systémy pro přenos dat, hlasu, obrazu a ostatních nízkonapěťových signálů v budovách a areálech je dnes norma ISO/IEC 11801 2nd edition. Znamená značné sladění s americkou normou TIA/EIA 568-B a jejími doplňky a vychází z ní i evropská norma EN 50173 2. vydání. Nová norma kromě jiného redefinuje původní Category 5 na vyšší kvalitativní úroveň odpovídající Enthanced Category 5 (Cat 5e) 100 MHz v souladu s nejnovější americkou normou TIA/EIA-568-B.2 z roku 2001 a zavádí dvě nové výkonnostní třídy metalické kabeláže: Category 6 (Cat 6) – 250 MHz a Category 7 (Cat 7) – 600 MHz.

Kabel je tvořen 4mi páry krouceného drátu. Kroucení neboli twistování zajišťuje vyšší odolnost proti interferencím s okolními vlivy. Pokud dojde k jeho narušení např. nevhodným způsobem pokládání kabelu nebo jeho ukončení v panelu nebo zásuvce, může dojít ke zhoršení přenosových vlastností spoje. Nelze pak použít např. pro vyšší komunikační rychlost. Kabely se vyrábějí v několika provedeních, které se odlišují stíněním a impedancí. Každý pár má barevné kódování definované doporučením EIA/TIA 568A nebo B (liší se pořadím páru 2 a 3), které má evropský ekvivalent v ISO/IEC11801. V našich končinách se vyskytujr spíše varianty 568B. Páry jsou odlišeny těmito barvami:

V páru je vždy druhý drát bílý s doplnkovým potiskem odpovídající barvy.

Barevné kódování definované doporučením EIA/TIA

Použití pinů konektoru RJ45

Na obrázku je vidět zapojení datového portu podle specifikace 568-B. Specifikace 568-A se liší v tom, že má zaměněnou zelenou barvu s oranžovou. Základní informací je tedy to, že na konektoru nejsou jednotlivé páry zapojeny postupně, ale stylem 1-2, 3-6, 4-5 a 7-8. Jednotlivé technologie pak mají specifikované páry, které používají.

Konektor Rj-45, zásuvka (female) a zástrčka (male)

Tabulka zapojení jednotlivých pinů

Technologie	piny 1-2	piny 3-6	piny 4-5	piny 7-8
10BASE-T (802-3) 100BASE-TX (802.3u) 100BASE-T4 (802.3u) 1000BASE-T	TX TX TX Bi	RX RX RX Bi	— — Bi Bi	— — Bi Bi
*   TX = vysílání (Transmit)      RX = přijímání (Receive)      Bi = obousměrný (bi-directional)

Zapojení kabelů

Pro spojování koncových stanic s aktivními prvky se používají kabely průchozí, zapojené 1:1.  Standardní propojovací kabely jsou na obou koncích osazené konektory RJ-45.

Pro vzájemné propojování dvou koncových uzlů nebo dvou aktivních prvků stejného logického typu (DTE-DTE nebo DCE-DCE), musíme zajistit spojení signálu, vysílaného jedním zařízením, s přijímacím členem zařízení druhého. To znamená, že, musíme vyrobit překřížený kabel.

Takto bývá zapojena většina běžně prodávaných kabelů, má překřížené pouze páry 1,2 a 3,6, tzn, že vyhovuje pouze pro standardní 10 Mb/s Ethernet (10BASE-T) a 100 Mb/s Fast Ethernet standardu 100BASE-TX.

1000base-T Gigabit Ethernet

A nyní se konečně dostáváme k meritu věci. 1000 Mb/s Gigabit Ethernet používá všechny 4 páry (8 vodičů), proto schema překříženého kabelu musí být následující (účelem tohoto článku není podrobnější rozbor technologie 1000Base-T, zájemce odkazuji např. na Tutoriály na tomto serveru). To samé platí i pro 100 Mb/s Fast Ethernet standardu 100BASE-T4, vytvořeném pro starší instalace s UTP kabely kategorie 3 a 4.

Pozn.: Použijeme-li v případě Gigabit Ethernet zjednodušený překřížený kabel a budou-li obě strany podporovat auto detekci rychlosti, tak ta klesne na 100Mb/s, čili přenos se změní na Fast Ethernet.

Ještě jednou zapojení univerzálního překříženého kabelu barevně:

Zapojení univerzálního překříženého kabelu barevně

Více viz v našich tutoriálech:
Strukturované kabeláže
Fast Ethernet
Gigabit Ethernet