Netzwerkkabel

Vorab, das hier ist keine komplette Anleitung über alle Netzwerkkabel Typen. Hier werden nur die gängigen zwei Typen besprochen, die in den meisten Firmen- und Privat-Netzwerken zu finden sind. Dabei kommen Netzwerkkabel des Typs CAT-5 zum Einsatz sowie Lichtwellenleiter-Kabel (Abkz. LWL-Kabel). An mehreren Stellen verweise ich an Links im Internet, die Quellen werden natürlich angegeben.

Stand: 1. Juni 2017

CAT-5 oder höher

Wir beginnen mit der CAT-5 Verkabelung, da diese die gängigste Art der Verkabelung ist. Was verbindet man mit CAT-5 Kabel? Zum Beispiel den Computer mit dem Router, Computer mit einem Switch, WLan-Router mit Modem, Netzwerkdrucker mit dem Switch, uvm.

Eigentlich sollten nur noch CAT-5e Kabel zum Einsatz kommen. Das e steht für enhanced (verbessert) und entspricht der Spezifikation von EIA/TIA-568B (gibt sowohl 568A als auch 568B). Kurz gesagt, es ist für Gigabit Netzwerke mit längeren Leitungsstrecken die richtige Wahl.

CAT-6 liefert höhere Frequenzen, 250MHz. CAT-5(e) ist bis 100MHz ausgelegt und bei CAT-6A kommen 500MHz zum Einsatz. Bis dahin kommt auch der RJ-45 Stecker zum Einsatz (nein das ist nicht der 8P8C-Stecker). Ab CAT-7/CAT-7A kommt der GC45 oder Tera Stecker zum Einsatz. Mit 600MHz bzw. 1000MHz ist CAT-7 auch in einem wesentlichen höheren Frequenzbereich, aber derzeit auch noch im einiges teurer.

Zu beachten ist, CAT-6 macht nur dann Sinn, wenn die Kabel in der Wand, die Dosen an der Wand, als auch die restlichen Netzwerkkomponenten mit CAT-6, bzw. dessen Geschwindigkeit, etwas anfangen können.

Die Adern sind verdrillt, damit es nicht zu elektromagnetischen Interferenzen kommt. Als Farben kommen Orange, Grün, Blau und Braun zum Einsatz. Jeweils einfarbig als auch gestreift. Orange und Grün sind belegt bei 10/100MBit. Orange sendet die Daten und Grün empfängt die Daten. Einfarbige Adern sind negativ gepolt, gestreifte positiv.
Blau und Braun kommen bei 1Gbit bzw. 10GBit zum Einsatz.

Der Vollständigkeit halber sei noch das Crossover Kabel (ausgekreuztes Kabel) erwähnt. Dies wurde früher meist dafür verwendet um zwei PC’s direkt zu verbinden. Heute kostet ein Switch nicht die Welt, weswegen diese Kabel nun noch eher selten verwendet werden. Kommt ein Crossover Kabel bei einem der heutigen Switch zum Einsatz, erkennt dieser es (Auto-MDI-X) und „drehen intern die Kabeladern“ um.

Weitere Informationen sind auf Wikipedia zu finden – hier klicken.

Was bringen die Unterschiede?

Leistung-  So ist CAT-5e für 1GBit/s ausgelegt, ab CAT-7 10GBit/s.

Was sind Megabits?

1 Megabit sind 1.000.000 Schläge des elektrischen Stroms, binäre Impulse.

1 Megabyte ist 1.048.576 Byte. 1 Byte entspricht 8 Bit.

Daraus lässt sich errechnen das 1Gbit/s eine theoretische Datenübertragung von ca. 119MB/s ergibt. In der Praxis ist dieser Wert aber nicht zu erreichen da Störungen, Headerdateien, usw. bei der Datenübertragung vorkommen bzw. mitgeschickt werden. In meinem kleinen Netzwerk zu Hause konnte ich mit 113MB/s schon ein ganz gutes Ergebnis erreichen. Im Unternehmen ist dieser Wert nicht real, da viel mehr Daten über das Netzwerk transportiert werden und auch die Strecke wesentlich länger ist.

Unterschied zwischen Bandbreite und Geschwindigkeit

Die Bandbreite beschreibt die Übertragungskapazität eines Netzwerks oder Telekommunikationssystems. Die Geschwindigkeit ist die Übertragungsrate, mit der sich etwas bewegen kann.

Verkabelung

Um eine ordentliche Verkabelung in einem Schrank durchzuführen, sollte man stets die Kabelführungen nutzen. Kabel die zusammengehören kann man mit Klettbänder zusammenbinden. Immer darauf achten das die Kabel nicht mit Ihrem Gewicht auf Ports am Switch oder in den Netzwerkkarten hängen, daher auch die Kabelführungsschienen entsprechend anbringen. Die Beschriftung der Kabel ist definitiv nicht verkehrt, sonst beginnt im Notfall die stressige Suche nach dem richtigen Kabel. Je nach Serverraum kann das zu einer mittleren bis schweren Katastrophe führen.

Angaben zur Schirmung

Schirmung:

U ungeschirmt
F Folienschirm
S Geflechtschirm
SF Geflecht- und Folienschirmung

Anordnung:

TP Twisted Pair (verdrillte Adern)
QP Quad Pair

LWL-Kabel / Glasfaser

Wo werden Glasfaserverbindungen genutzt? Vor allem mal bei Internet Provider um das Internet an die entferntesten Orte zu bringen. Das Verlegen solcher Kabel ist natürlich sehr teuer, was auch dazu führt, dass man auf der Bergspitze keine 250Mbit Internet Anbindung erwarten darf. Außer da ist jemand schwer reich.

In Unternehmen werden hier vor allem Stockwerke, Switches und manche anderen Gerätschaften mit Glasfaser verbunden. Unteranderem z.B. auch Server mit Storage Systemen. Zu Hause wird Glasfaser bestenfalls als Spielwiese zum Einsatz kommen. Es ist nicht günstig und lohnt sich in der Regel daher auch nicht.

Kabel

Das Kabel besteht aus einem Kern, dieser besteht aus Glas oder Plastik. Um den Kern ist eine reflektierende Schicht, wie ein Spiegel, diese nennt man Mantel. Außen drum herum befindet sich ein spezieller Kunststoff und zwischen diesem und dem Kern Kevlar-Fäden.

Der max. Radius, mit dem man so ein Glasfaserkabel biegen kann, beträgt ca. 3cm. Alles darunter kann zu rissen oder gar zum Bruch des Kabels führen.

Es gibt Monomode-Kabel und Multimode-Kabel. Monomode-Kabel haben einen dünnen Kern. Sie sind teuer, der Implementierungsaufwand ist hoch. Hier kommt vor allem nur Laserlicht zum Einsatz. Die Reichweite beträgt 10-100KM. Die Leistung liegt bei 14 Tbit/s (TeraBits).
Beim Multimode Kabel ist der Kern größer, das Licht nimmt mehrere Wege. Die Kosten sind geringer, ebenso die Implementierung günstiger. Die Reichweite liegt bei 2000m+ und die Leistung bei 10GBit/s. Als Licht kommt hier sowohl Laser, als auch LED-Licht zum Einsatz.

Netzwerkstandards Glasfaserkabel

Bezeichnung Max. Länge Beschaffenheit
10Base-FL 2 km Multimode, OM1 – OM4; Wellenlänge: 850 nm; LED
100Base-FX 400 m/ 2 km Multimode, OM1 – OM4; Wellenlänge: 1310 nm; LED
Reichweite von 2km, wenn Switches oder Bridges miteinander verbunden sind
100Base-SX 300 m Multimode, OM1 – OM4; Wellenlänge: 850 nm; LED
1000Base-LX 550 m / 2 km Multimode (Reichweite 550 m), OM1 – OM4 oder Monomode (Reichweite 2 km), OS1; Wellenlänge: 1310 nm; Laser
1000Base-SX 500 m Multimode OM1: 300 m, OM2 bis OM4: 500 m; Wellenlänge: 850nm; VCSEL-Laser
10GBase-LR 10 km Monomode, OS1; Wellenlänge: 1310 nm; Laser
10GBase-SR 300 m Multimode, OM3 – OM4; Wellenlänge: 850 nm; VCSEL-Laser
10GBase-ER 40 km Monomode, OS1; Wellenlänge: 1550 nm; DFB-Laser
10GBase-LX4 300 m/10 km Multimode, OM1 – OM4: 300 m oder Monomode, OS1: bis 10 km; Wellenlänge (Multiplexbetrieb): 1275 nm, 1300 nm, 1325 nm, 1350 nm; vier Laser

OM1 – OM4 sind Multimode-Fasern nach dem Standard aus EN 50173-1 60793-2-10. OS1 sind Monomode-Fasern nach dem Standard  EN 50173-1 60793-2-50.

Buch Quelle: Computer-Netzwerke

Stecker

Es gibt drei gängige Arten von Stecker. Den Klassischen ST, Bajonettstecker. Diese habe ich in meiner Vergangenheit noch erlebt, sie kamen zum Einsatz bei Stockwerkübergreifender Verkabelung (Vom Patchfeld zum Switch). Gängiger sind heute SC-Stecker (Subscriber Connector). Kenne ich auch nur von Patchfelder zu den Switches. LC (Lucent Connector) sollte aber jedem schon untergekommen sein, der im Serverraum zu tun hatte. Diese Kabel werden vor allem zwischen Switches und anderen Netzwerkgeräten verwendet und sind auch heute am gängigsten.

  • ST eine Faser, LAN/WAN (Multimodefaser 0,2 dB, Monomodefaser 0,15 dB)
  • SC eine Faser, LAN/WAN  (Multimodefaser 0,2 dB, Monomodefaser 0,20 dB)
  • MTRJ zwei Fasern, LAN/WAN (Multimodefaser 0,2 dB, Monomodefaser 0,40 dB)
  • LC eine Faser, LAN/WAN  (Multimodefaser 0,2 dB, Monomodefaser 0,12 dB)

Es gibt natürlich noch ein paar Stecker mehr, wer dazu mehr erfahren möchte findet Informationen auf Wikipedia – hier klicken.

WLAN Kabel

Gibt es natürlich nicht, aber da das Thema Netzwerkkabel ist und die WLAN-Verbindung ebenfalls eine Netzwerkverbindung ist, passt der Titel irgendwie. Es geht also um das Thema WLAN und dessen Verbindungsoptionen. Geschwindigkeiten sind heute von 11 Mbit (was eigentlich schon veraltet ist) bis hoch zu weit über 600 Mbit. Es gibt mehrere Standards und diese möchte ich hier auflisten.

IEEE 802.11 Merkmale
a 54 Mbit/s (effektiv ca. 50% davon), 5 GHz
b 11 Mbit/s (effektiv ca. 50% davon), 2.4 GHz, bei Altgeräten noch im Einsatz
g 54 Mbit/s (effektiv ca. 40% davon), 2.4 GHz, sehr verbreitet
h Standard IEEE 802.11a wurde um TCP und DFS erweitert. Sorgt dafür das keine Satelliten., Ortungs- und Radaranwendungen gestört werden, wie sie zum Beispiel bei der Flugsicherung eingesetzt.
n 600 Mbit/s, 2.4 GHz und 5 GHz
p 27 Mbit/s, 5.8GHz (Vernetzung von Flugzeugen untereinander)
ac Schnellere Datenübertragung von 1.3 GBit/s brutto (5 GHz).
ad Kurzstrecken auf wenige Meter, Datenrate von 6 GBit/s.
ah  Reichweite ca. 1 km, soll für die Kommunikation unter Fahrzeugen, Maschinen, usw. verwendet werden.