イーサネットとファイバー: 主な違い、コスト、ネットワークでそれぞれを使用する場合

工場ネットワークのアップグレードの見積シートを見ると、意思決定は簡単に見えます。カテゴリー 6A はボックス単位で価格が設定されているのに対し、同じページにあるファイバーの価格はメーターと接続工賃で計算されています。この価格差は、各メディアがどこに属するかという実際の違いを反映しています。イーサネットとファイバーの質問に対する簡単な答えは、100 メートル以内のリンクでは、銅線イーサネットが最も経済的な選択肢であることに変わりはありません。特に、同じケーブルを介してカメラやアクセス ポイントに電力を供給する必要がある場合に、稼働時間が長くなったり、リンクに 10G 以上が必要になったり、ルートが電気的に危険な領域を通過したりした瞬間にファイバーが引き継がれます。この比較の他のすべては、これら 3 つのトリガーに従います。

「イーサネット」と「ファイバー」が実際に指すもの

イーサネットはケーブルタイプではありません。これは、ローカル ネットワーク上でデータ フレームを移動する IEEE 802.3 プロトコル ファミリであり、銅線ツイスト ペアとガラス ファイバーの両方で動作します。ほとんどの購入者がイーサネットとファイバーで意味するものは、実際には物理媒体、つまり銅とガラスに関する質問です。

銅線イーサネット ケーブルは平衡ツイストペア構造で、通常は 1 つのシースに 4 つのペアが入っており、RJ45 プラグとジャックで終端されています。それは電気信号を伝送し、その上限は周波数に依存する減衰とペア間のクロストークによって生じます。光ファイバーケーブルは、代わりにガラスコアを通して光を伝送します。 ITU-T G.652D として標準化された 9 ミクロンのコアを備えたシングルモード設計は数十キロメートルに達しますが、50 ミクロンのコアを備えたマルチモード設計 (OM3、OM4、OM5) は建物内のより短い高速リンクに対応します。 2 つのメディアを構築レベルで並べて説明するには、次のガイドを参照してください。 光ファイバーケーブルと銅線ケーブルの比較 違いを詳しく説明します。

パフォーマンス: 距離が最初に境界を設定します

100 メートルのチャネル制限は銅線ケーブルで最もよく引用される数値ですが、多くの場合誤解されます。 TIA-568 では、90 メートルのパーマネント リンクとパッチ コードが可能です。それを超えると、定格速度でのパフォーマンスは保証されなくなります。カテゴリ 6A は 100 メートル全体にわたって 10GBASE-T を伝送し、カテゴリ 6 は 10G を約 55 メートルまでのみ管理してから 1G に戻ります。カテゴリ 8 は 25 ～ 40 Gbps に達しますが、30 メートルのラックレベルの到達範囲内に限ります。隣接するケーブル間のエイリアンクロストークが周波数とともに増大するため、ケーブルを束ねるとさらにマージンが失われます。

ファイバーはさまざまなルールに従ってプレーします。 OM3 マルチモードは 300 メートルまで 10Gbps をサポートし、OM4 はそれを約 400 メートルまで拡張し、短距離で 100 Gbps を処理します。また、シングルモード OS2 リンクは、標準の LR 光を使用して 10 キロメートルにわたって 10 Gbps を伝送します。減衰は 1 キロメートルあたり 1 デシベルの単位で測定されるため、ガラスの上に乗ると、距離は事実上制約ではなくなります。

1 つの迷信は撤回する価値があります。それは、ファイバーの方が 1 メートルあたりの遅延が低いわけではないということです。ガラス内の光と銅内の信号はどちらも光の約 3 分の 2 の速度で伝わるため、90 メートルを超えるとその差はナノ秒になります。建物の間には実際の隙間が生じ、そこにはファイバーが直接通っており、銅線はまったく伝わりません。

コスト: ケーブルの価格ではなく、チャネル全体を判断してください

メートルあたりの価格を比較するとファイバーに有利になり、その比較は誤解を招きます。 OS2 または OM4 ガラスの 1 メートルのコストは、多くの場合、認定された Cat6A の 1 メートルよりも安価です。本当の違いはリンクの両端にあります。すべてのファイバ ポートには SFP または SFP トランシーバが必要で、終端には融着接続または精密機械コネクタが必要で、受け入れテストには銅線認証者ではなく OTDR が必要です。対照的に、銅線 RJ45 ポートは、ほぼすべてのスイッチおよびネットワーク インターフェイスにすでに組み込まれています。

もう一つの変動要因は労働だ。設置業者は現場で銅線の終端処理を数分で行うことができますが、ファイバーの接続には設備とスキルが必要であり、多くのチームが外注しています。 1 回または 2 回の短期稼働では、総設置コストの点で銅が有利になります。同じスプライシング作業が建物のバックボーンまたは複数の建物のキャンパス全体に分散されると、経済性がファイバー高速に切り替わります。

現場での失敗のほとんどは 2 つの調達トラップによって引き起こされます。 1 つ目は光学系の不一致です。シングルモード ガラス上のマルチモード トランシーバーはリンクしません。また、その逆も同様です。 2 つ目は、湿気、げっ歯類、または消防法の定格によりさらなる保護が必要な場所に、外装されていない屋内ケーブルを配置するなど、ルートを過小評価することです。どちらも、設置後よりも仕様書に修正する方がはるかに安価です。

電力、干渉、およびセキュリティ

銅線には、Power over Ethernet という決定的な利点があります。 802.3af、802.3at、および 802.3bt 規格では、データを伝送する同じペアが約 15、30、または最大 90 ワットを供給し、IP カメラ、アクセス ポイント、および固定電話の稼働を維持します。ファイバーには電力が供給されないため、ガラス上のデバイスにはローカル電源、またはファイバーに沿って導体が組み込まれた光電子複合ケーブルが必要です。

電気ノイズはその利点を覆します。ガラスは電磁干渉の影響を受けず、クロストークも発生せず、建物間にグランド ループも形成しないため、変電所、可変周波数ドライブ、または電力線の近くではより安全な選択肢となります。全誘電体設計により、露出したルートでの雷誘導の懸念も解消されます。セキュリティ チームがファイバーを好むのは 2 番目の理由です。ファイバーは RF を放射せず、それを傍受するには物理的にリンクを切断する必要がありますが、シールドされていない銅線は放射された信号から読み取ることができます。

銅線イーサネットが依然として適切な場合

次の場合、銅は引き続き賢明なデフォルトです。

• デスクトップ、プリンター、アクセス ポイントの落下が 100 メートルの水路内に留まる。
• PoE を通じて電力を供給するエンドポイント。
• 少数の短納期の小規模オフィスでは、機器の接続や請負業者の訪問を正当化できません。
• 社内スタッフが標準ツールを使用してケーブルを移動し、再終端する必要がある現場。

ファイバーが前進する場所

ファイバーは 4 つの状況でデフォルトになります。銅線チャネルを超えて実行される場合、フロアまたは建物間で 10G 以上を伝送するバックボーン リンク、電気的にノイズの多い環境を経由するルート、および数世代の機器を超えて寿命が続くと予想される設置です。現在壁に設置されているガラスは、まだ存在していない光学部品を扱うことになります。アップグレードが必要なのは末端のトランシーバーのみです。

建物内では、ほとんどの水平およびライザー設置は、スイッチがすでに使用している光学系に合わせた、標準の G.652D シングルモード ファイバーまたはレーザー最適化マルチモードから始まります。

G.652D ケーブル用シングルモード光ファイバー 指定された減衰、カットオフ波長、およびモード フィールド直径を備えた標準 G.652D ファイバー。ファイバーが機器室と各フロアの間のバックボーンを形成する屋内の水平およびライザーの実行に適しています。 製品を見る→

実際のネットワークは両方を使用します

ほとんどすべての企業の建物を歩いてみると、同じハイブリッド パターンが見られます。主機器室と各フロアの間のバックボーンはファイバーで形成され、デスク、カメラ、アクセス ポイントまでの最後の 100 メートルは銅線で配線されています。 SFP アップリンク ポートとメディア コンバータを備えたスイッチにより、2 つのメディアをラックで交換可能になります。

同じロジックが両方向に拡張されます。家庭では、ファイバー ドロップ ケーブルを壁に取り付けられた端末に接続し、その後イーサネットと Wi-Fi を屋内に接続します。工業キャンパスは、湿気や機械的ストレスに備えて構築された屋外用の外装ケーブルで、数百メートルまたは数キロメートル離れた建物を接続しています。

GYXTW 中央チューブ装甲屋外ファイバー ケーブル 波形鋼板外装、防水、ポリエチレン シースを備えたコンパクトな中央チューブ ケーブル。その機械的強度と防水性は、建物間や工業キャンパス全体のリンクに適合します。 製品を見る→

実行でどの媒体を使用する場合でも、両端のジャンパとパッチ コードはパーマネント リンクと同じように注意する必要があります。マージン コードや汚れたコネクタは、準拠しているチャネルを損なう可能性があるためです。

ご注文前のチェックリスト

1. 実行ごとに測定し、ファイバーの永久リンクの 90 メートルを超える部分にマークを付けます。
2. PoE エンドポイントと合計ワット数をカウントして、スイッチの電力バジェットがデバイス リストと一致するようにします。
3. ルートを歩き、モーター、溶接機、電力線などの干渉源に注意してください。
4. まずシングルモードかマルチモードかを決めてから、ガラスに適合するトランシーバーを購入してください。
5. 誰が接続およびテストを行うか、および引き渡し時に OTDR レポートが必要かどうかを確認します。
6. 屋外ルートの場合は、装甲の種類、げっ歯類耐性、耐湿性能を事前に指定します。

忘れられがちな項目の 1 つは、各チャンネルを完成させるパッチ コードとジャンパーです。永久リンク自体と同じくらい慎重に予算を立ててください。

FC、SC、ST、LC コネクタ付き光ファイバーパッチケーブル パッチ パネル、スイッチ、ルーター用の一般的なコネクタ タイプのパッチ コードとジャンパー。これらは各チャネルを完成させるものであり、辺縁のコードや汚れたコネクタは、準拠しているリンクを損なう可能性があります。 製品を見る→

結論

最後の 100 メートルと、ケーブル経由で電力を供給するすべてのデバイスに対して銅線イーサネットを選択します。距離、10G を超える帯域幅、ノイズの多い環境、および 10 年後も壁内に存在すると予想されるリンクに応じて、ファイバーを選択してください。実際のプロジェクトのほとんどは両方を必要とし、高価な間違いは通常、間違った媒体ではなく、環境に適した間違ったケーブル構造に起因します。

として 光ファイバーケーブルメーカー 江蘇ハウエル光電子技術は、屋内、屋外、FTTH、空気吹き、および電力線のケーブル タイプを完全なカスタマイズと高精度のテストで生産しており、電気通信、電力、および産業のバイヤーと協力して、ケーブル構造を現場の条件に合わせます。