4.2 Metalické médiá

Krútená dvojlinka

V dnešnej dobe sa v metalických počítačových sieťach používajú ethernetové káble, ktoré využívajú štyri krútené páry vodičov – „krútené dvojlinky“ (Twisted Pairs = TP). Káble sú ukončené konektormi RJ45 (8P8C), zapojenými podľa normy TIA-568. Kým prv bolo potrebné rozlišovať káble „priame“ a „krížené“ (na druhom konci vymenené zelené vodiče s oranžovými), už dávno tomu tak nie je – a to vďaka autodetekcii Auto MDI-X. Na oboch koncoch kábla sa teda rovnako držíme normy TIA-568B.

Lanko vs. drôt

Jednotlivé vodiče môžu byť realizované medeným lankom alebo drôtom, v oboch prípadoch obalených v tenkej vrstve farebnej plastovej izolácie:

• Drôt (anglicky „solid-core“) je jeden hrubší drôt, pevnejší (ťažšie sa ohýba), čo je výhodné pre inštalácie do stien a líšt, ľahšie sa pretláča cez diery a rúrky. Preto je takýto kábel nazývaný aj „inštalačný“. Drôt nie je vhodný pre časté ohýbanie, môže sa časom zlomiť, patrí teda len do nehybných spojov.
• Lanko (anglicky „stranded“, česky „licna“) je zväzok viacerých medených vlákien – veľmi tenkých drôtikov, je flexibilné (ľahko sa ohýba), čo je výhodnejšie na bežné prepájacie (patch) káble medzi počítačom a prepínačom. Nevýhodou lanka je vyšší útlm, takže na dlhé spojenia (približne nad 50 metrov) je vhodnejší drôt.

Pri kúpe kábla sa teda treba rozhodnúť na základe plánovaného použitia, ktorý typ vodičov bude vhodnejší. Pozor, podľa typu vodičov sa líšia aj konektory RJ45! Budú síce fungovať aj konektory nesprávneho typu, no spojenie bude menej spoľahlivé či odolné. Konektory pre drôt sú pre každý vodič vybavené kovovým hrotom s dvoma alebo troma odstávajúcimi nožičkami, ktoré obopnú drôt z oboch strán. Konektory pre lanko majú ozubený hrot (nôž), ktorý sa priamo zareže medzi vlákna lanka. Dnes sú však rozšírené univerzálne 3-zubé konektory, ktoré spoľahlivo obopnú drôt a zároveň sa zarežú aj do lanka.

Kategórie vodičov

Vodiče (a tiež ich konektory) sa však líšia aj svojou kvalitou – tie sú definované kategóriou. Pre bežnú rýchlosť 1 Gb/s a tiež dostupnú 2,5 Gb/s postačuje kategória 5E (E v zmysle enhanced). Dostupné sú síce aj vyššie kategórie 6, 6A, 7 (neoficiálna) a 8 určené pre rýchlosti 10 až 40 Gb/s, no takéto káble sú už pomerne hrubé, a vyžadujú konektory vyššej kategórie s väčšími rozostupmi medzi vodičmi (alebo úplne iné konektory). Pre vyššie rýchlosti sú určite vhodnejšie káble optické.

Okrem klasických plne medených káblov sa môžeme stretnúť aj s lacnejším variantom „CCA“ (Copper-clad aluminium). Pozostáva z hliníkových drôtov, ktoré majú na povrchu medenú vrstvu (pomedený hliník). Keďže vysokofrekvenčný signál (ktorý využívajú aj dátové prenosy v počítačových sieťach) sa šíri po povrchu vodiča a nie jeho vnútrom, takéto káble v krátkych a nenáročných spojeniach do 1 Gb/s fungujú, no nespĺňajú oficiálne normy. Ich výhodou je okrem výrazne nižšej ceny aj nižšia hmotnosť. Má však aj nevýhody. Hliník sa pri častom ohýbaní ľahko zlomí, takže nie je vhodný pre káble, ktoré často prepájame alebo presúvame. Hliník je výrazne horší vodič elektrického prúdu, takže nie je vhodný ani pre PoE napájanie – pri ňom už nejde o vysokofrekvenčný signál a napájací prúd preteká vnútrom vodiča.

Typy plášťa

Okrem typu vodičov musíme zvoliť aj typ vonkajšieho plášťa. Klasický plášť je z PVC – ten je síce pomerne flexibilný a príjemný na používanie, no predstavuje problém v prípade požiaru, pretože uvoľňuje nebezpečný chlorovodík. Preto je pre niektoré inštalácie nutné používať bezhalogénové plášte LS0H / LSZH (Low Smoke, Zero Halogen). Špeciálnym prípadom sú outdoor prevedenia káblov, ktorých plášť lepšie odoláva vonkajším vplyvom – predovšetkým UV žiareniu a vysokým teplotám letného slnka. Bežné plášte káblov vydržia na streche len pár rokov, potom sa postupne rozpadnú.

Typy tienenia

Zvážiť tiež musíme tienenie. Bežné káble tienenie nemajú (sú netienené – unshielded) a v prípade patch káblov a bytových inštalácií ani nie je potrebné. Sú však situácie, kedy môže byť tienenie vhodné (pre zvýšenie odolnosti voči EMI rušeniu a tiež pre vyrovnanie napäťového potenciálu) – v takom prípade je však nutné pre tienený (shielded) kábel použiť aj tienené konektory RJ45 a tienené (uzemnené kovové) zástrčky na pripájanom zariadení, inak tienenie kábla nemá zmysel. Prakticky vždy je spolu s tienením použitý aj tenký vodič (tzv. „drain wire“), uľahčujúci montáž kábla do tieneného konektora. Z hľadiska tienenia, ako je to definované v ISO/IEC 11801, rozlišujeme nasledovné typy káblov (v zátvorke je uvedené bežné označenie v obchodoch):

• U/UTP (UTP)
  Kábel bez akéhokoľvek tienenia (U = unshielded). Bežný netienený kábel označovaný ako UTP kábel.
• F/UTP (FTP)
  Kábel celkovo tienený fóliou (F = foil), s netienenými dvojlinkami (UTP). Tento kábel je veľmi podobný základnému UTP káblu s pridaním fólie (zväčša hliníkovej) pod hlavný plášť kábla. Bežný názov v obchodoch pre tento kábel je FTP.
• S/UTP (STP)
  Kábel celkovo tienený opletením (S = shielded) s netienenými jednotlivými dvojlinkami (UTP). Tento kábel býva niekedy označovaný ako STP kábel, ale touto skratkou sa označuje aj nasledujúci kábel s inou konštrukciou.
• SF/UTP (STP)
  Kábel má dvojité celkové tienenie – opletenie (S) i fóliu (F), no stále má netienené jednotlivé dvojlinky (UTP). Tento kábel je tiež niekedy označovaný ako STP a veľmi efektívne bráni EMI rušeniu.
• S/FTP
  Kábel má aj celkové opletenie (S) pod plášťom, aj jednotlivé dvojlinky individuálne tienené vlastnou fóliou (FTP). Účelom prídavnej fólie na individuálnych dvojlinkách je zmenšenie množstva presluchov (crosstalk) medzi nimi.
• F/FTP
  Kábel má tienenie fóliou (F) aj pre celok pod plášťom, aj pre jednotlivé dvojlinky (FTP).
• U/FTP
  Kábel nemá celkové tienenie (U), ale jednotlivé dvojlinky sú individuálne tienené vlastnou fóliou (FTP).

Bez ohľadu na typ ethernetového kábla, pre všetky platí dĺžkový limit 100 metrov (pri niektorých aj menej, napr. 10 Gb/s po kábli kategórie 6 len 55 metrov).

Ochrana a rozlíšenie konektora

Konektor kábla môžeme vybaviť krytkou alebo manžetkou. Obe nám umožnia nielen farebne rozlíšiť káble jednotlivých sietí či zariadení, ale poskytujú tiež mechanickú ochranu konektora – predovšetkým chránia pred zalomením a vytrhnutím vodičov. Krytka kryje konektor z vonkajšej strany, manžetka je užšia, z časti je aj vo vnútri konektora. V oboch prípadoch sú k dispozícii aj varianty s ochranou zarážky konektora.