Оптоволоконный кабель плюсы и минусы. Сравнение оптико-волоконного кабеля и витой пары

Прежде всего определимся с тем, что представляет собой Интернет: Это несколько огромных глобальных и региональных магистральных сетей связи, объединённых друг с другом. Основным физическим носителем таких сетей является оптоволокно, преимущества которого над медными кабелями давно известны: это и отсутствие побочного электромагнитного излучения, и невосприимчивость к электромагнитным помехам, и повышенная дальность передачи данных (от 70 до 300 км) благодаря минимальным потерям из-за рассеивания света и, конечно, повышенная пропускная способность. Наконец, в отличие от электрических цепей, для передачи данных по оптоволокну требуется всего один проводник. Недостатки оптического волокна, вызванные физическими свойствами самого материала, тоже известны: относительная хрупкость (невозможность сгиба оптического кабеля под прямым углом), трудность обнаружения места излома, а также необходимость использования специального оборудования для полировки концов кабеля.

Однако все эти недостатки – ничто по сравнению с потенциальными возможностями оптоволокна. Теоретическая пропускная способность этого носителя – 100 Тбит/с, но современные сети позволяют достичь только скорости в 1 Тбит/с, которая, впрочем, тоже впечатляет. На этой оптимистической ноте обычно и заканчивается описание магистральных сетей в «компьютерной прессе». О чем же умалчивают компьютерщики? О том, что прекрасно известно связистам. Дело в том, что в настоящее время используется только часть теоретически возможной полосы пропускания оптоволокна. В значительной степени это вызвано несовершенством технологии изготовления стеклянных волокон, в которых присутствуют ионы воды, поглощающие свет как синего, так и красного и инфракрасного спектров. Одним из первых производителей, предложивших решение этой проблемы, была компания Lucent Technologies, которая ещё в 1998 году объявила о разработке оптоволокна, почти полностью очищенного от ионов воды. По утверждению разработчика, ширина полосы этого всеволнового носителя увеличена на 100 нм по сравнению с обычными одномодовыми световодами. В результате появляется возможность использовать для передачи данных ранее не задействованную область 1400 нм. Уже существуют опытные образцы с пропускной способностью более 10 Тбит/с, но широкое внедрение таких сетей пока не началось.

Так уж и быть, знаний в области физики или химии от певцов «мультимедийного завтра» никто и не требует, но разбираться в технологиях передачи данных они просто обязаны. Какие же технологии используются сегодня в магистральных сетях? В первую очередь это технология спектрального уплотнения WDM (Wavelength Division Multiplexing), позволяющая одновременно передавать по оптоволокну несколько сигналов с различной длиной волны. К примеру, при работе в области 1550 нм стандартом G.692 Международного союза электросвязи предусматривается до сорока каналов с шириной полосы 100 ГГц (около 0,8 нм) и нагрузкой на каждый канал в 2,5 или 10 Гбит/с. Работы по совершенствованию технологии WDM продолжаются: планируется довести ширину канала до 0,4 и даже 0,2 нм, а скорость передачи данных – до 160 Гбит/с.

Прекрасная технология, жить бы да радоваться. Однако специалисты знают, что у спектрального уплотнения есть один принципиальный недостаток: для усиления и коммутации оптический сигнал сперва преобразуется в электрический, а затем обратно в оптический. Этот рудимент прошлого усложняет и удорожает построение магистральных сетей, поэтому будущее – за полностью оптическими (или фотонными) сетями, которые в силу дороговизны и технологического несовершенства пока не получили распространения. Однако перспективные наработки в этой области, безусловно, имеются: уже сегодня при использовании усилителей на основе оптоволокна, легированного эрбием (EDFA), появляется возможность передавать данные по оптическим сетям на расстояние больше тысячи километров. Для маршрутизации сигналов с разной длиной волны в таких сетях применяются микроэлектромеханические системы коммутации (MEMS), состоящие из миниатюрных зеркал. В лабораторных условиях уже испытываются системы маршрутизации, вообще не имеющие механических частей, в частности маршрутизаторы на основе жидких кристаллов, однако пока они могут предоставить всего 16 портов, что вдвое меньше возможностей современных микрозеркальных систем. Поэтому воспевать фотонные сети пока рано.

В своё время огромным достижением считались синхронные оптоволоконные сети связи, которые строились телефонными компаниями для цифровой передачи голосовых данных. В Европе эти сети получили название SDH (Synchronous Digital Hierarchy – синхронная цифровая иерархия), а в Северной Америке – SONET (Synchronous Digital NETwork – синхронная цифровая сеть связи). Такие сети гарантируют обещанную пропускную способность, а также позволяют гибко изменять скорость передачи данных от 155 Мбит/с до 40 Гбит/с. Со временем в сети SDH проник и Интернет, однако эти сети в силу своей специфики не были оптимизированы для передачи данных и коммутации пакетов, поэтому работа над новыми стандартами, рассчитанными на взаимодействие с кабельными системами Ethernet и IP/MPLS, продолжается до сих пор. Всем известны достоинства технологии передачи данных Ethernet: дешевизна и простота построения сети. Оптимизация SDH под Ethernet (особенно под 10-гигабитный) теоретически означает огромную пропускную способность при минимальных затратах оператора и пользователя на оборудование. Если использовать 10-гигабитный Ethernet вместо применяемых сегодня в глобальных сетях интерфейсов Frame Relay или ATM, то скорость передачи данных в сетях SDH максимально приблизится к 10 Гбит/с. Такие решения представляются оптимальными, к примеру, для организации городских сетей на основе SDH. Но пока все реализованные проекты можно пересчитать по пальцам.

Если в локальных сетях технология Gigabit Ethernet практически вытеснила ATM (Asynchronous Transfer Mode – режим асинхронной передачи), то в магистральных сетях, в том числе и глобальных корпоративных, ATM, несмотря на дороговизну оборудования, остаётся одной из широко используемых технологий. Главным достоинством ATM является возможность коммутации каналов и пакетов в сочетании с постоянной заказной скоростью передачи данных и низким временем задержки. Тем не менее, производительность ATM серьёзно тормозится из-за необходимости преобразования IP-пакетов в 53-байтные (53-октетные) ячейки ATM и обратно. Поэтому современное ATM-оборудование обзавелось поддержкой метода MPLS, созданного, для сопряжения протоколов IP и ATM.

Протокол IP, как и все в этом мире, имеет не только преимущества, среди которых быстродействие, дешевизна и постоянная готовность, но и такие недостатки, как использование сетевого протокола без установления соединения, низкая защищённость и отсутствие поддержки качества услуг (QoS). Открытый метод многоуровневой коммутации по меткам MPLS, разработанный в конце 90-х годов прошлого столетия, позволяет избавиться от многих недостатков IP. Присвоение «меток» потоку данных повышает производительность и упрощает маршрутизацию потоков, которая осуществляется не на основе анализа многоуровневой информации, а по «меткам» определённой длины. Кроме того, благодаря MPLS появляется возможность использования QoS (предусмотренного в ATM), что необходимо для создания виртуальных частных сетей (VPN). Технология MPLS оказалась настолько удачной, что действующие сети на её основе уже появились и в России. К примеру, компания «ТрансТелеКом» c апреля 2004 года предоставляет услуги VPN на базе своей оптоволоконной магистрали с наложенной сетью IP/MPLS в девятнадцати регионах России, а телефонный оператор «Комстар» с января 2004 года строит собственную мультисервисную сеть на основе MPLS.

Оптоволокно - наиболее быстрая на сегодняшний день технология передачи информации в сети интернет. Структура оптического кабеля отличается определёнными особенностями: такой провод состоит из маленьких очень тонких проводков, ограждённых специальным покрытием, которое отделяет один проводок от другого.

По каждому проводку передаётся свет, который передаёт данные. Оптический кабель способен передавать одновременно данные, кроме интернет-соединения, также телевидения и стационарного телефона.

Потому оптоволоконная сеть позволяет пользователю совмещать все 3 услуги одного провайдера, подключая роутер, ПК, телевизор и телефон к единому кабелю.

Другое название оптоволоконного подключения - фиброоптическая связь. Такая связь даёт возможность передавать данные при помощи лазерных лучей на расстояния, измеряемые сотнями километров.

Оптический кабель состоит из мельчайших волокон, диаметр которых составляет тысячные доли сантиметра. Эти волокна передают оптические лучи, которые переносят данные, проходя через сердечник каждого волокна, состоящий из кремния.

Оптические волокна дают возможность установить соединение не только между городами, но и между странами и континентами. Связь по интернету между разными материками поддерживается через оптоволоконные кабели, проложенные по океанскому дну.

Оптоволоконный интернет

Благодаря оптическому кабелю можно настраивать высокоскоростное интернет-соединение, которое играет огромную роль в сегодняшнем мире. Оптоволоконный провод является самой прогрессивной технологией передачи данных по сети.

Плюсы оптического кабеля:

• Долговечность, высокая пропускная способность, способствующая быстрой передаче данных.
• Безопасность передачи данных - оптоволокно даёт возможность программам моментально обнаруживать несанкционированный доступ к данным, поэтому доступ к ним для злоумышленников почти исключён.
• Высокая защищённость от помех, хорошее подавление шума.
• Особенности строения оптического кабеля делают скорость передачи данных через него в несколько раз выше, чем скорость передачи данных через коаксиальный кабель. Прежде всего это относится к видеофайлам и аудиофайлам.
• При подключении оптоволокна можно организовать систему, реализующую некоторые дополнительные опции, например, видеонаблюдение.

Однако самым главным достоинством оптоволоконного кабеля является его способность установить соединение объектов, удалённых друг от друга на огромное расстояние. Это возможно благодаря тому, что у оптического кабеля отсутствуют ограничения по длине каналов.

Подключение интернета с помощью оптоволокна

Самый распространённый в РФ интернет, сеть которого функционирует на основе оптоволокна, предоставляется провайдером Ростелеком. Как подключить оптоволоконный интернет?

Сначала следует просто убедиться в том, что оптический кабель подведён к дому. Затем нужно заказать подключение к интернету у провайдера. Последний должен сообщить данные, обеспечивающие подключение. Потом нужно выполнить настройку оборудования.

Она осуществляется так:

Терминал оборудован специальным гнездом, позволяющим соединяться с компьютером и соединять роутер с интернетом.

Кроме того, терминал имеет 2 дополнительных гнезда, позволяющих подключить к оптоволоконному соединению аналоговый домашний телефон, а также ещё несколько гнёзд предусмотрены для подключения телевидения.

Понятие «оптоволоконный интернет» объединяет несколько конфигураций сетей. Эксперты «Киевстар» рассказали об отличиях, преимуществах и недостатках способов подключения, которые обозначаются одной аббревиатурой FTTx (оптическое волокно до точки х).

Где заканчивается оптика

Оптоволокно в «чистом» виде в Украине пока не используется. Сети любых конфигураций включают точку х, которая располагается на определенном расстоянии от компьютера или маршрутизатора. Оптический кабель доходит до этой точки (сетевого узла, коммутатора), а от нее до пользователя прокладывается медный кабель.

На данный момент применяется несколько вариантов архитектур FTTx, основная разница между которыми заключается в расстоянии от точки X до потребителя. При использовании технологии FTTN (оптика до сетевого узла) оно составляет 1–2 км, FTTC (оптика до микрорайона) - 300–400 м.

Провайдер «Киевстар» применяет архитектуру FTTB («Оптика в дом»). Оптоволокно доходит до технического помещения (чердака, подвала), в котором устанавливаются коммутаторы от Huawei. До квартиры конечного потребителя протягивается медный Ethernet-кабель.

Чем короче путь до потребителя, тем быстрее интернет

Сигнал, проходящий по медному кабелю, постепенно теряет изначальную мощность (происходит затухание). Если сетевой узел расположен вне дома на расстоянии 1–2 км до потребителя, скорость интернет-соединения может существенно снизиться. Потеря мощности обусловлена воздействием помех.

В свою очередь FTTB-интернет имеет максимально высокую скорость - до 100 Мбит/с, поскольку коммутатор находится в доме, а длина кабеля составляет всего несколько метров (максимальная рабочая длина - до 100 м). Для построения сетей используются эффективные коммутаторы, которые характеризуются высоким уровнем защиты от скачков электроэнергии и хакерских атак.

Плюсы и минусы FTTB-интернета

Главные преимущества технологии «Оптика в дом» - скорость соединения до 100 Мбит/с (при загрузке и передаче данных) и стабильность сигнала. Для подключения интернета к одному ПК не требуются дополнительные абонентские устройства - достаточно вставить кабель в сетевой разъем.

Для подключения нескольких устройств (ноутбук, ТВ) используется Wi-Fi маршрутизатор, который можно приобрести на льготных условиях у провайдера или купить в магазине электроники. Роутер устанавливается в любом удобном месте и легко настраивается без помощи специалистов.

Недостаток FTTB - нахождение активного оборудования в подъезде, а не в квартире. В данном случае возрастает риск вандализма (повреждения кабеля или коммутатора) и негативного воздействия атмосферных явлений. Для решения этой проблемы используются антивандальные шкафы и специальная грозозащита.

Сейчас при устройстве компьютерных сетей всё большую популярность приобретает оптоволокно – специальный светопроводящий кабель, в котором информация передаётся с помощью света. Но также распространена и витая пара – обычный кабель с проводниками, сплетёнными определённым образом. Разные интернет-провайдеры предлагают разные варианты, да и дома можно использовать любой из них. Так какой выбрать: оптико-волоконный кабель или привычную всем витую пару? Рассмотрим, какие преимущества они имеют и в каких ситуациях лучше использовать каждый из этих вариантов.

Что лучше выбрать: оптико-волоконный кабель или витую пару?

Оптоволокно принципиально отличается от обычных проводов. Информация в нём передаётся с помощью коротких световых импульсов, которые испускаются лазером и считываются специальным приёмником. В каждом таком кабеле множество оптических волокон, причём металла в нём нет совсем. Поэтому оптоволокно имеет немало достоинств:

• Обеспечивается высокая пропускная способность. Оптико-волоконные линии легко могут обеспечить скорость в 1000 Мбит/с и более.
• Не восприимчиво к любым электрическим помехам. Проходящие рядом силовые линии и даже гроза на передачу информации совсем не влияют.
• Не зависит от климата – может прекрасно работать как при +500 С, так и при -600 С.
• Оптоволокно можно прокладывать на большие расстояния – до 15 км. без использования промежуточных станций.
• Гарантия достигает 25 лет, то есть обеспечивается долговечность линии. Главная опасность – лишь механический разрыв.

Однако есть и недостатки:

• Требуется довольно дорогостоящее оборудование.
• Оптоволокно отличается гораздо большей стоимостью, чем витая пара. Разница достигает 10 раз за одинаковый метраж.
• Требуют аккуратности при монтаже, чтобы не повредить светопроводящее волокно – для этого достаточно сильного изгиба.
• Замена или поиск неисправного места требуют вызова специалиста. Самостоятельно это сделать не получится.

Недостатков не очень много, однако они довольно важные и могут влиять на выбор предпочтительного варианта.

Кабели такого типа – сейчас одни из самых распространённых. Они бывают разного типа, но в целом имеют следующие плюсы:

• Недорогие.
• Легко заменяются, так как имеют стандартные коннекторы. Поменять неисправный провод зачастую может и неспециалист.
• Обеспечивают довольно большую скорость передачи – 100 Мбит/с и даже больше.
• Позволяют соединять устройства на довольно больших расстояниях – до 300 метров, что для городских условий вполне неплохо.

Но имеются и некоторые важные недостатки:

• Так как в кабеле используются металлические провода, то на передачу информации влияют разные электрические помехи.
• Нельзя протянуть на большие расстояния, скажется сопротивление провода.

Теперь мы можем сравнить и посмотреть, что лучше: оптоволоконный кабель или витая пара, и почему их применяют в разных случаях.

Чтобы решить, лучше оптоволокно или обычная витая пара, нужно определить, в каких условиях они будут использоваться. Если нужно просто соединить несколько компьютеров в сеть, конечно, лучше всего подойдёт витая пара. Такую сеть можно создать очень быстро и дёшево, а скорость передачи будет вполне приличной. Кроме того, витая пара очень удобна в доме или в офисе по причине её непритязательности. Провод можно свободно изгибать, протягивать в самых неудобных местах. Даже если он случайно повредится, цена ему – копейки.

Оптоволокно в офисном варианте – довольно дорогая штука. Требуется оборудование, да и сам кабель не так уж и дёшев. Поэтому для устройства локальных сетей его использование просто финансово неоправданно. Единственное преимущество – высокая скорость передачи, не проявит себя, так как вряд ли даже десяток компьютеров смогут создать такой непрерывный трафик, на который рассчитано оптоволокно. Однако у оптоволокна есть немалый плюс – расстояние прокладки и независимость от помех. Поэтому его и используют для прокладки интернета к населённым пунктам или многоэтажкам. А вот дальше уже идет разводка по абонентам с помощью витой пары. Так используются преимущества обоих типов кабелей.

Кроме того, вот уже несколько лет провайдеры для одного абонента предоставляют скорость не более 100 Мбит/с, а на практике гораздо меньше. С такой нагрузкой вполне справляется витая пара. Но много абонентов из одного дома способны нагрузить и оптоволоконный кабель, поэтому его и удобнее проводить не от каждой квартиры к провайдеру, а от целого многоквартирного дома. Поэтому, если вы делаете выбор между обычным проводом типа витая пара и оптико-волоконным кабелем, учитывайте их плюсы и минусы. Там, где расстояния небольшие, нет особых помех, и скорости около 100 Мбит/с достаточно, можно обойтись витой парой. Там, где нужна помехоустойчивость, соединение на километры, и ожидается высокая нагрузка, лучше подойдёт оптоволокно.

Сейчас для того, чтобы соединить два компьютера в доме, мы можем воспользоваться двумя способами: кабель и Wi-Fi. У каждого из них есть как достоинства, так и недостатки, о которых необходимо знать перед тем, как выбрать способ соединения с интернетом.

Плюсы и минусы соединения через сетевой оптический кабель

1. Большая скорость передачи данных Она равна 1000 Мбит/с, что гораздо выше, чем у Wi-Fi.
2. Безопасность При подключении через сетевой оптоволоконный кабель для интернета , для того чтобы получить доступ к сети нужно физическое взаимодействие, поэтому несанкционированно подключиться к вашей сети практически невозможно.
3. Отсутствие излучений Сетевой оптоволоконный кабель полностью экранирован и никаких излучений он не даёт, а также и не пропускает.
4. Цена может быть в разы выше, чем у роутера Компьютер может находиться достаточно далеко от основного места подключении. Придется вести дополнительный кабель через всё жилое помещение.
5. Некомфортность Обилие проводов может стать серьёзной причиной для неудобств, особенно если в доме есть дети, которым непременно нужно с ними поиграть. Также проблема может возникнуть и с домашними животными, которые просто-напросто могут перегрызть провод.

Плюсы и минусы соединения Wi-Fi

1. Цена на роутер будет ниже , чем на кабель, который, возможно, может потребовать пробивать стены.
2. Удобство Никаких мотков провода, который обычно лежит на столе и жутко мешает, а зона приема сигнала у хороших устройств достаточно большая, она может составлять 200м.
3. Наличие излучений В отличие от кабеля роутер даёт некое излучение, а именно частота работы устройства, которая равна 2,4 ГГц, приносит вред. Такая же частота при работе и у микроволновых печей, о вреде которых, сказано уже немало, поэтому стоит задуматься над этим фактом. Но к счастью уже есть беспроводные роутеры, которые работают на частоте 5 ГГц, а следовательно, они будут безопаснее. Естественно, такое устройство и стоить будет дороже.
4. Низкая скорость передачи данных Она равна 11 Мбит/с и то, если все условия для хорошего сигнала идеально соблюдены. Конечно, есть устройства с новым стандартом – 802. 11n. Но они гораздо дороже, чем старые модели, зато скорость у таких устройств составляет 600 Мбит/с.

Вывод таков, что если для вас первостепенным фактором является удобство, то идеальным решением будет Wi-Fi роутер. В случае, если безопасность во всех смыслах для вас во главе угла, то старый и надежный способ подключения через сетевой кабель, то что вам нужно.

Не стоит забывать, что если вы выбрали роутер, то для хорошей работы и качественного соединения необходимо не только наличие качественной аппаратуры, но и правильная ее настройка. Если вы сталкивались с таким методом соединений, то, скорее всего, настроить роутер самостоятельно у вас не составит труда. Если это не так, то лучшим вариантом будет обратиться к специалисту, он поможет настроить соединение для корректной работы ваших устройств.