Netwerkbekabeling: verschil tussen versies

Uit Wikibooks
Verwijderde inhoud Toegevoegde inhoud
Mattias.Campe (overleg | bijdragen)
Mattias.Campe (overleg | bijdragen)
→‎TP-kabel: Komt van TP-bekabeling/Bekabeling, maar het is beter om het hier te plaatsen, gezien het een kleine pagina is.
Regel 44: Regel 44:


== TP-kabel ==
== TP-kabel ==
=== Opbouw ===
[[Bestand:USB Twisted Pair.svg|frame|none]]

Een twisted pair kabel bestaat, zoals de naam het al zegt, uit "getwiste" (om elkaar gedraaide) draadparen. Deze draadjes kunnen bestaan uit een koper-, ijzer- of aluminiumkern. Een combinatie kan ook. Als koper van een UTP-kabel heb je het liefst koper, omdat deze de beste resultaten geeft. Let dus op welke kabel je koopt, want goedkoop kan duurkoop blijken.<ref>[http://td-er.nl/2012/11/11/hoe-herken-je-slechte-utp-kabel/ Hoe herken je slechte UTP kabel]</ref>

Op zo'n kabel moet een connector geplaatst worden. Als er niet veel kabel vereist is, is het beter om kant-en-klare kabels te kopen. Dan hoef je niet te investeren in een tang, ben je zeker dat de kabels werken en ben je weinig tijd verloren. Wil je toch de kabel zelf afmonteren, dan leer je hoe dit te doen in het Wikibook "[[Netwerkbekabeling/TP-connectoren plaatsen|TP-Connectoren plaatsen]]".

=== Waarom getwist? ===
Waarom bestaat een UTP-kabel uit getwiste draadparen? Het komt omdat de signalen op een netwerkkabel verstoord kunnen worden:
* Bij een [[w:FM-omroep|FM-radio]] heb je een antenne die de FM-signalen opvangt, zodat je naar de radio kan luisteren. Een TP-kabel is in feite ook een antenne die deze FM-signalen opvangt. Deze FM-signalen zijn ongewenst en kunnen de signalen op de TP-kabel verstoren. Zo zijn er nog andere draadloze signalen die voor de TP-kabel storingen zijn. Mogelijks heb je het ontvangen van een SMS al "gehoord" in jouw luidsprekers.
* Iedere geleider waar een stroom doorheen loopt, wekt een [[w:Elektromagnetisme|elektromagnetisch]] veld op, die het signaal op de TP-kabel kan verstoren. Zo ligt een TP-kabel vaak in dezelfde kabelgoot als de elektriciteitskabel, of kan het ene kabeltje van de TP-kabel een storing geven op een ander kabeltje.

Er moet dus iets op gevonden worden om de kabel zo ongevoelig mogelijk te maken voor zulke storingen. Een netwerk werkt namelijk met kleine spanningen en is dus extra gevoelig voor storingen. Men maakt hiervoor gebruik van een "gebalanceerd circuit". Als je een signaalspanning wil detecteren, moet je altijd een referentie hebben. Als men zegt "''op een stopcontact staat 230 V''", dan bedoelt men eigenlijk: "''het spanningsverschil tussen de beide draden van het stopcontact bedraagt 230 V''". Dit is te vergelijken met de werking van een [[w:hevel|hevel]]: als het ene waterniveau op 50 cm staat en het andere op 20 cm is er waterdruk. Als het waterniveau allebei op 35 cm staat, is er geen waterdruk meer.

Stel dat de storing komt van een kabel op 230 V, dan zal deze een elektromagnetische storing geven, voorgesteld door de pijl op onderstaande tekening. Als de draden niet getwist zijn, dan zal de storing het grootst zijn op de kabel het dichtst bij de stoorzender. Bijgevolg wordt aan de ene kant van de kabel een ander spanningsverschil gemeten, dan is verstuurd (voor het gemak zijn ronde getallen gebruikt).

[[File:UTP-noTwists.png]]

Om deze invloeden te vermijden wordt er bij iedere draad een referentiedraad gevoegd. Deze vormen dus de draadparen. Omdat deze draden getwist zijn, zijn ze gemiddeld genomen evenveel blootgesteld aan een eventuele storingsbron. Omdat de inwerking op beide draden gebeurt, zal de spanning in '''beide''' draden dus evenveel dalen/stijgen. Het '''verschil''' in spanning tussen beide draden nog steeds even groot!

[[File:UTP-twisted.png]]

Bij kabels die niet getwist zijn zullen storingen (de [[w:Overspraak|overspraak]]) een veel groter effect op hebben op slechts één draad. Hierdoor wordt het spanningsverschil beïnvloed en dit kan tot gevolg hebben dat het originele signaal onbruikbaar is geworden. Als je de aanbevelingen bij UTP volgt, dan kan deze zonder problemen zijn signaal 100 meter ver vervoeren.

=== Soorten kabel ===
{{Commonscat|Twisted-pair cables}}

==== UTP versus STP of FTP ====
Bij een [[w:Getwist paar|twisted pair]]-netwerk kan je een combinatie hebben van onderstaande ''twisted pairs''<ref>Bij een USB-kabel is het paar om het datasignaal te versturen ook getwist.</ref>, bestaande uit 4 draadparen (8 draden dus). Ieder draadpaar bestaat uit een "kleur" en een bijhorende "witte" draad.

* Een UTP-kabel is ''unshielded'' en biedt dus geen extra bescherming tegen elektromagnetische storing (uitgezonderd de ''twists'', zie eerder). In normale gevallen is standaard UTP goed genoeg. Het is het belangrijkste type kabel voor telefonie en wordt vaak gebruikt voor computernetwerken.
* STP (Shielded Twisted Pair) of FTP (Foiled Twisted Pair), zorgen voor een betere afscherming en zijn dus minder storingsgevoelig, maar ook duurder. De bescherming kan toegepast worden op individuele paren of op een collectie van paren. Soms zal men een netwerk waar zowel UTP, als STP/FTP wordt gebruikt verkeerdelijk ook aangeven als een '''U'''TP-netwerk.

<gallery>
Afbeelding:UTP-cable.png|UTP
Afbeelding:UTP_cable.jpg|UTP
Afbeelding:FTP_cable3.jpg|ScTP of F/UTP
Afbeelding:S-FTP CAT 7.jpg|S-STP of S/FTP
</gallery>

==== De categorieën ====
[[Bestand:UTP_CAT5.jpg|frame|none]]

UTP-bekabeling is ingedeeld in verschillende categorieën. Deze categorieën zijn eigenlijk een maat voor de kwaliteit. Hoe hoger de categorie, hoe sneller je gegevens via deze kabel kan sturen. De categorie staat steeds op de kabel afgebeeld: voluit, CAT X, of een grote C met daarin een nummertje. Een hogere categorie van kabel kan men ook gebruiken voor een toepassing van een lagere categorie, maar niet omgekeerd. Men kan dus een Cat 6 kabel gebruiken voor 100BASE-TX, maar geen Cat 5 voor 10GBASE-T.

Ter info enkele verschillende categorieën:
{| class="wikitable"
|-
! Categorie !! Constructie !! Typisch gebruik
|-
| Cat 5; Cat 5e<ref>Cat 5e (extended) is eigenlijk goede Cat 5 kabel.</ref> || UTP || 100BASE-TX, 1000BASE-T
|-
| Cat 6 || UTP || 10GBASE-T (10-Gigabit Ethernet)
|-
| Cat 6A || F/UTP, U/FTP || 10GBASE-T
|-
| Cat 7 || F/UTP, U/FTP || 10GBASE-T Ethernet of [[w:POTS|POTS]]/[[w:Kabeltelevisie|CATV]]/1000BASE-T over enkele kabel
|-
| Cat 8.2 || S/FTP, F/FTP || 40GBASE-T Ethernet or [[w:POTS|POTS]]/[[w:Kabeltelevisie|CATV]]/1000BASE-T over enkele kabel
|}

<div style="background:#EEEEFF; font-size: smaller; border: 1px #1E90FF solid; border-left-width: 10px; padding: 5px;">
'''Cat5e- en cat6-netwerkkabels gaan snelheden tot 5Gbit/s ondersteunen'''

Om hogere snelheden te halen kan het te duur blijken om én kabels én netwerkapparatuur te moeten upgraden. Dus heeft men gezocht naar mogelijkheden om over de bestaande Cat 5e en Cat 6 kabels sneller data te versturen. Enkel een upgrade van de netwerkapparatuur zou dan nodig zijn.

{{voetnoot web | titel=Cat5e- en cat6-netwerkkabels gaan snelheden tot 5Gbit/s ondersteunen | uitgever=tweakers.net | datum=2016-09-29 | taal=nl | url=https://tweakers.net/nieuws/116223/cat5e-en-cat6-netwerkkabels-gaan-snelheden-tot-5gbit-s-ondersteunen.html }}
</div>

==== Soepel versus stug ====
Je hebt '''soepele kabels''' (en: ''stranded cable)'', bv. bij gebruik van een wandcontactdoos naar netwerkkaart. Deze is gemakkelijk in gebruik en kan vaak worden op- of afgerold, zonder snel te breken. Voor gebruik van wandcontactdoos naar wandcontactdoos wordt vaak een '''stugge kabel''' (en: ''solid cable'') gebruikt.

=== Power over Ethernet ===
[[File:ZyXEL ZyAIR G-1000 and D-Link DWL-P50 20060829 2.jpg|thumb|right|250px|[[w:Wireless LAN|Wireless LAN]] [[w:Wi-Fi Access Point|access point]], gevoed door een PoE splitter]]
[[w:Power_over_Ethernet|Power over Ethernet]] of PoE/PoE+ is een technologie om spanning en data te leveren over een standaard twisted pair-kabel in een Ethernetnetwerk. De technologie wordt gebruikt om netwerkapparatuur zoals [[w:IP-telefonie|VoIP]]-telefoons, webcams, hubs, antennes voor draadloze netwerken en zeer kleine computers zoals ingebedde systemen van stroom te voorzien. Gelet op het beperkte vermogen dat een netwerkkabel kan overbrengen, is deze techniek niet haalbaar voor grotere verbruikers zoals servers of werkstations. Het gebruik van PoE maakt een extra voedingsadapter overbodig. Dit is vooral handig als het netwerktoestel ingezet moet worden op een plaats waar stroomvoorziening via het stopcontact moeilijk haalbaar is.


== Glasvezel ==
== Glasvezel ==

Versie van 5 jan 2020 19:42

Doelstellingen

Onderstaande doelstellingen komen in meer of mindere mate aan bod. Ze komen uit het leerplan Toegepaste Informatica van de richting informaticabeheer[1]. De cijfers verwijzen naar dit leerplan.

  • 3.1.4 De soorten transportmedia van een netwerk beschrijven en de eigenschappen met elkaar vergelijken, onder meer coax, utp, stp, glasvezelkabel, datatransport over het elektriciteitsnet en draadloze connectie.
  • 3.1.5 Kenmerken van een actuele netwerkarchitectuur toelichten.
  • 3.1.14 De functie van de belangrijkste componenten van een netwerk toelichten, onder meer werkstation, server, repeater, access point, switch, router, gateway, noodbatterij, backbone, SAN, NAS.
  • 3.2.9 De oorzaken en gevolgen van elektromagnetische interferentie toelichten.

Inleiding

Soorten

De meest bekende soorten netwerkkabels (een passieve netwerkcomponent, als onderdeel van de IT-infrastructuur) zijn:

  • Twisted Pair (TP) wordt heel vaak gebruikt in LAN omgevingen, maar ook bij de ISP Proximus.
  • Glasvezel heeft de hoogste snelheid, maar is nog niet voor ín huizen van particulieren en KMO's. Toch kan je er onrechtstreeks mee te maken hebben, door de ISP die er in zijn netwerk gebruik van maakt.
  • Coaxiale kabel heeft in een LAN geen toepassingen meer, daar dit werd verdrongen door UTP. Het wordt wel nog gebruikt als netwerkbekabeling door bv. de ISP Telenet, nl. van het wijkcentrum tot aan het toegangsnetwerk van de klant.
  • Elektriciteitsbekabeling kennen we vooral van het voorzien van elektrische energie aan apparaten, maar deze kan ook gebruikt worden om signalen door te sturen. Dit is interessant als UTP-bekabeling ontbreekt of draadloos ongewenst is.

Binnen de werkgroep IEEE 802.3 denken ze na over bedraad Ethernet, met aandacht voor snelheid, zuinigheid en foutcorrectie. Er bestaan verschillende types, zoals 100BaseTX, 1000BaseT, 100BASE-FX, ...:

  • Het eerste gedeelte geeft de basissnelheid aan (bv. 100Base=Fast Ethernet of 1000Base=Gigabit Ethernet): dit is de maximale theoretisch haalbare snelheid in Mbps. Denk dus niet dat je met 1000BaseT ook een daadwerkelijke snelheid van 1000Mbps haalt.
  • Het gedeelte erna duidt op het gebruikte medium en in sommige gevallen ook hoe dit medium aangesloten moet worden. Zo duidt T op getwist paar (twisted pair) en F op glasvezel (fiber).

Standaard voor bedrade netwerken krijgt update

Dankzij nieuwe versies van standaarden kan men over een 'oud' netwerk van telefoon- en tv-lijnen hogere snelheden versturen (wat de verspreiding van glasvezel minder dringend maakt). Zo heeft de standaardenorganisatie IEEE een nieuwe versie voor ethernet goedgekeurd. Deze 2012-revisie blijft backwards compatible deze vanuit 2008, maar het moet snellere en zuinigere bedrade netwerken mogelijk maken. Ook de ondersteuning voor embedded netwerken in auto's moet verbeterd zijn. In de 2012-standaard werd ook Power over Ethernet opgenomen, die vereist dat PoE-hardware tot 25,5W moet kunnen leveren of vragen.

(nl) Sneller vast internet (De lange adem van oude netwerken). tweakers.net (2017-09-21). (nl) Standaard voor bedrade netwerken krijgt update. tweakers.net (2012-09-06).

Gestructureerde bekabeling

Gestructureerde bekabeling (en: structured cabling) is bekabeling in een gebouw of binnen een campus dat bestaat uit verschillende gestandaardiseerde kleinere elementen, subsystemen genoemd. Goed ontworpen en geïnstalleerde, gestructureerde bekabeling zal voorspelbare performantie bieden en heeft de flexibiliteit om om te gaan met wijzigingen en zal toekomstige uitbreidingen mogelijk maken.

Als je niet-gestructureerd te werk gaat, dan zou je bv. rechtstreeks één kabel voorzien vanaf de pc naar een core switch. Zoals je in de tekening merkt worden bij gestructureerde bekabeling hiervoor (minstens) drie kabels met tussenliggende componenten gebruikt. Dit hoofdstuk bespreekt de soorten bekabeling naar functie. In het hoofdstuk over netwerkcomponenten worden de andere zaken (RJ-45, netwerkaansluiting,...) aangekaart.

Schematisch voorgesteld zijn er de volgende soorten kabels:

PC ----- 1 ----- outlet ----- 2 ----- patchpanel ----- 3 ----- switch ----- 4 ----- core switch
  1. User cord: het gedeelte van de netwerkkabel dat van jouw host (pc, tv,...) naar de netwerkaansluiting (in de muur of kabelgoot) gaat. Bijna altijd soepele UTP-draad (stranded wire).
  2. Horizontal run: het gedeelte van de netwerkkabel dat van de netwerkaansluiting tot het patchpanel gaat. Meestal gelegd in muren of kabelgoten (niet zichtbaar). Meestal niet-soepele UTP-draad (solid wire). Ze is, volgens de standaarden, gelimiteerd tot een maximale lengte van 90m. Maar: hoe korter, hoe beter.
  3. Patch cord (of patch cable): de netwerkkabel die het patchpanel met de switch verbindt. Het is in feite een gewone kabel (user cord), hij krijgt hier enkel een andere naam om ook zijn functie aan te duiden.
  4. Backbone (letterlijk: ruggengraat): een stelsel van zeer snelle netwerkverbindingen (bv. via glasvezel). Zeker bij ISP's heb je een backbone, maar ook grotere bedrijven of scholen zullen vaak de gebouwen op hun campus onderling met een backbone verbinden.

TP-kabel

Opbouw

Een twisted pair kabel bestaat, zoals de naam het al zegt, uit "getwiste" (om elkaar gedraaide) draadparen. Deze draadjes kunnen bestaan uit een koper-, ijzer- of aluminiumkern. Een combinatie kan ook. Als koper van een UTP-kabel heb je het liefst koper, omdat deze de beste resultaten geeft. Let dus op welke kabel je koopt, want goedkoop kan duurkoop blijken.[2]

Op zo'n kabel moet een connector geplaatst worden. Als er niet veel kabel vereist is, is het beter om kant-en-klare kabels te kopen. Dan hoef je niet te investeren in een tang, ben je zeker dat de kabels werken en ben je weinig tijd verloren. Wil je toch de kabel zelf afmonteren, dan leer je hoe dit te doen in het Wikibook "TP-Connectoren plaatsen".

Waarom getwist?

Waarom bestaat een UTP-kabel uit getwiste draadparen? Het komt omdat de signalen op een netwerkkabel verstoord kunnen worden:

  • Bij een FM-radio heb je een antenne die de FM-signalen opvangt, zodat je naar de radio kan luisteren. Een TP-kabel is in feite ook een antenne die deze FM-signalen opvangt. Deze FM-signalen zijn ongewenst en kunnen de signalen op de TP-kabel verstoren. Zo zijn er nog andere draadloze signalen die voor de TP-kabel storingen zijn. Mogelijks heb je het ontvangen van een SMS al "gehoord" in jouw luidsprekers.
  • Iedere geleider waar een stroom doorheen loopt, wekt een elektromagnetisch veld op, die het signaal op de TP-kabel kan verstoren. Zo ligt een TP-kabel vaak in dezelfde kabelgoot als de elektriciteitskabel, of kan het ene kabeltje van de TP-kabel een storing geven op een ander kabeltje.

Er moet dus iets op gevonden worden om de kabel zo ongevoelig mogelijk te maken voor zulke storingen. Een netwerk werkt namelijk met kleine spanningen en is dus extra gevoelig voor storingen. Men maakt hiervoor gebruik van een "gebalanceerd circuit". Als je een signaalspanning wil detecteren, moet je altijd een referentie hebben. Als men zegt "op een stopcontact staat 230 V", dan bedoelt men eigenlijk: "het spanningsverschil tussen de beide draden van het stopcontact bedraagt 230 V". Dit is te vergelijken met de werking van een hevel: als het ene waterniveau op 50 cm staat en het andere op 20 cm is er waterdruk. Als het waterniveau allebei op 35 cm staat, is er geen waterdruk meer.

Stel dat de storing komt van een kabel op 230 V, dan zal deze een elektromagnetische storing geven, voorgesteld door de pijl op onderstaande tekening. Als de draden niet getwist zijn, dan zal de storing het grootst zijn op de kabel het dichtst bij de stoorzender. Bijgevolg wordt aan de ene kant van de kabel een ander spanningsverschil gemeten, dan is verstuurd (voor het gemak zijn ronde getallen gebruikt).

Bestand:UTP-noTwists.png

Om deze invloeden te vermijden wordt er bij iedere draad een referentiedraad gevoegd. Deze vormen dus de draadparen. Omdat deze draden getwist zijn, zijn ze gemiddeld genomen evenveel blootgesteld aan een eventuele storingsbron. Omdat de inwerking op beide draden gebeurt, zal de spanning in beide draden dus evenveel dalen/stijgen. Het verschil in spanning tussen beide draden nog steeds even groot!

Bestand:UTP-twisted.png

Bij kabels die niet getwist zijn zullen storingen (de overspraak) een veel groter effect op hebben op slechts één draad. Hierdoor wordt het spanningsverschil beïnvloed en dit kan tot gevolg hebben dat het originele signaal onbruikbaar is geworden. Als je de aanbevelingen bij UTP volgt, dan kan deze zonder problemen zijn signaal 100 meter ver vervoeren.

Soorten kabel

Wikipedia
Meer afbeeldingen over dit onderwerp vindt u in Categorie Twisted-pair cables op Wikimedia Commons

UTP versus STP of FTP

Bij een twisted pair-netwerk kan je een combinatie hebben van onderstaande twisted pairs[3], bestaande uit 4 draadparen (8 draden dus). Ieder draadpaar bestaat uit een "kleur" en een bijhorende "witte" draad.

  • Een UTP-kabel is unshielded en biedt dus geen extra bescherming tegen elektromagnetische storing (uitgezonderd de twists, zie eerder). In normale gevallen is standaard UTP goed genoeg. Het is het belangrijkste type kabel voor telefonie en wordt vaak gebruikt voor computernetwerken.
  • STP (Shielded Twisted Pair) of FTP (Foiled Twisted Pair), zorgen voor een betere afscherming en zijn dus minder storingsgevoelig, maar ook duurder. De bescherming kan toegepast worden op individuele paren of op een collectie van paren. Soms zal men een netwerk waar zowel UTP, als STP/FTP wordt gebruikt verkeerdelijk ook aangeven als een UTP-netwerk.

De categorieën

UTP-bekabeling is ingedeeld in verschillende categorieën. Deze categorieën zijn eigenlijk een maat voor de kwaliteit. Hoe hoger de categorie, hoe sneller je gegevens via deze kabel kan sturen. De categorie staat steeds op de kabel afgebeeld: voluit, CAT X, of een grote C met daarin een nummertje. Een hogere categorie van kabel kan men ook gebruiken voor een toepassing van een lagere categorie, maar niet omgekeerd. Men kan dus een Cat 6 kabel gebruiken voor 100BASE-TX, maar geen Cat 5 voor 10GBASE-T.

Ter info enkele verschillende categorieën:

Categorie Constructie Typisch gebruik
Cat 5; Cat 5e[4] UTP 100BASE-TX, 1000BASE-T
Cat 6 UTP 10GBASE-T (10-Gigabit Ethernet)
Cat 6A F/UTP, U/FTP 10GBASE-T
Cat 7 F/UTP, U/FTP 10GBASE-T Ethernet of POTS/CATV/1000BASE-T over enkele kabel
Cat 8.2 S/FTP, F/FTP 40GBASE-T Ethernet or POTS/CATV/1000BASE-T over enkele kabel

Cat5e- en cat6-netwerkkabels gaan snelheden tot 5Gbit/s ondersteunen

Om hogere snelheden te halen kan het te duur blijken om én kabels én netwerkapparatuur te moeten upgraden. Dus heeft men gezocht naar mogelijkheden om over de bestaande Cat 5e en Cat 6 kabels sneller data te versturen. Enkel een upgrade van de netwerkapparatuur zou dan nodig zijn.

(nl) Cat5e- en cat6-netwerkkabels gaan snelheden tot 5Gbit/s ondersteunen. tweakers.net (2016-09-29).

Soepel versus stug

Je hebt soepele kabels (en: stranded cable), bv. bij gebruik van een wandcontactdoos naar netwerkkaart. Deze is gemakkelijk in gebruik en kan vaak worden op- of afgerold, zonder snel te breken. Voor gebruik van wandcontactdoos naar wandcontactdoos wordt vaak een stugge kabel (en: solid cable) gebruikt.

Power over Ethernet

Wireless LAN access point, gevoed door een PoE splitter

Power over Ethernet of PoE/PoE+ is een technologie om spanning en data te leveren over een standaard twisted pair-kabel in een Ethernetnetwerk. De technologie wordt gebruikt om netwerkapparatuur zoals VoIP-telefoons, webcams, hubs, antennes voor draadloze netwerken en zeer kleine computers zoals ingebedde systemen van stroom te voorzien. Gelet op het beperkte vermogen dat een netwerkkabel kan overbrengen, is deze techniek niet haalbaar voor grotere verbruikers zoals servers of werkstations. Het gebruik van PoE maakt een extra voedingsadapter overbodig. Dit is vooral handig als het netwerktoestel ingezet moet worden op een plaats waar stroomvoorziening via het stopcontact moeilijk haalbaar is.

Glasvezel

Coaxkabel

Elektriciteitsbekabeling (PLC)

  1. Inleiding
  2. Bekabeling
  3. Glasvezel
  4. Coaxkabel
  5. Elektriciteitsbekabeling (Power Line Communication)
  1. Meer informatie op leerplan D/2015/7841/003
  2. Hoe herken je slechte UTP kabel
  3. Bij een USB-kabel is het paar om het datasignaal te versturen ook getwist.
  4. Cat 5e (extended) is eigenlijk goede Cat 5 kabel.

[[Categorie:Netwerkbekabeling - inhoud|]]

Informatie afkomstig van https://nl.wikibooks.org Wikibooks NL.
Wikibooks NL is onderdeel van de wikimediafoundation.