Уповільнює зв’язок довший кабель Ethernet?


47

Як випливає з назви, чи довший кабель Ethernet сповільнює ваше з'єднання?


9
Час поширення сигналу через кабель не має значного значення. Справжня проблема - втрата пакету та вказаний максимальний ліміт. Максимальна rtt 100 Мбіт / с Ethernet залишає нам близько 250 м кабелю, який трохи більше 100 м назад і вперед, і деякий час, щоб нік зробити деяку обробку.
Філіп Хаглунд

1
@peterh: Це дуже оптимістична оцінка. Якщо ви припускаєте відстань 16000 кілометрів (що, звичайно, занадто мало) і припадаєте на бл. 30% збільшення за рахунок фотонів, які подорожують зигзагом всередині кабелю (див. Physics.stackexchange.com/questions/80043/… ), плюс врахуйте, що c - це лише 2/3 того, що знаходиться у вакуумі, у вас 105мс одно- шлях. Таким чином, на 200 мс, маршрутизаторів немає. Тепер Універ. Мельбурна пінгвує для мене дивовижним 166 мс RTT (через 19 хмелів), але виявляється, він розміщений у хмарі Амазонки на західному узбережжі США ... :-)
Деймон

1
@Damon :-) Так. Але врахуйте, що пакети також повинні повернутися назад. Австралія знаходиться майже на протилежному боці Землі, як Європа, тому я думаю, що ми можемо розрахувати з 2 * 20000 км. З + 30% зигзагу це 52000 км, а 2 / 3с доходить приблизно до 250 мс часу відповіді.
користувач259412

1
@Damon Це питання щодо фізики SE передбачає, що кабель багатомодовий, волокно зв'язку на великі відстані є одномодовим, тому світло не зигзагує.
Пітер Грін

1
@PeterGreen: Не так, як це насправді має велике значення (тим більше, що + 30% зигзагу є смішними порівняно з + 100% об'їздом у Перській затоці), але ... чи є у вас посилання, яке я міг би прочитати з цікавості ? Волокна знаходяться в діапазоні 8-10 мкм. Фотон НЕ дійсно має розміру будучи хвильової-частинку-штучку, але так як традиційні мікроскопи мають дозвіл близько 200 нана, безумовно , «передбачуваного розміром» фотона повинен бути , безумовно , в ках. Діапазон 0,2 мкм. Таким чином, якщо кабель не є абсолютно прямим, обов'язково повинні виникати зіткнення зі стіною і відображенням, і, таким чином, зигзаг. Немає?
Деймон

Відповіді:


5

Електричний сигнал буде уповільнений мінімальною кількістю (після того, як він подорожує майже зі швидкістю світла, рівно 0,951с), скільки часу забирає світло для подорожі на 100 метрів?

timeTaken  = 100/(299792458*0,951) = 0,00000035 seconds

Таким чином, це займає лише 0,00035 мілісекунд, що становить всього 350 процесорних циклів (на процесорі 1 ГГц). Однак чим довший кабель, тим слабкішим стає сигнал, коли сигнал достатньо слабкий, він починає втрачати шматочки інформації через перешкоди, кожен раз, коли трохи втрачається, щось у мережевому шарі бачить, що перевірка контрольної суми / паритету не працює, і знову попросити цей пакет.

Просити новий пакет займе дуже багато часу.

Тому поки сигнал сильний у кабелі, уповільнення буде мінімальним (воно більше, ніж я очікував у будь-якому випадку).

Як тільки ви почнете втрачати інформацію через занадто довгий кабель, уповільнення значно зросте .

Також зауважте, що певні протоколи комунікації приурочені, тому, якщо кабель занадто довгий, він може бути навіть непридатним, оскільки він не синхронізується (це побічна проблема)


1
Добре! Ви порахували! :-) Таким чином, це буде втрата пакету.
користувач259412

5
Зауважте, що коефіцієнт швидкості кабелю CAT5 або подібного кабелю не дорівнює 1. Просто ділення на швидкість світла не стосується більшості електричних носіїв.
користувач2943160

1
не застосовується, але забезпечує приблизну нижню межу, тому замість 0,0003 мілісекунд час збільшується на "щось більше". Це не точне обчислення курсу, але дає оцінку
GameDeveloper

1
Швидкість сигналу в міді становить приблизно 0,951c, де c - швидкість світла.
wilsotc

Чи мене справді критикують за 5% помилку? XD
GameDeveloper

39

Ні, це не сповільнить з'єднання, але вам потрібно знати про максимальну довжину мідного з'єднання, що становить 100 метрів. Це має включати довжину вашого патч-кабелю від хоста до точки даних, а також патч-кадр до комутатора.

Однак, використовуючи Cat 6 з інтерфейсом 10 Гбіт / с, ви можете використовувати лише до 55 метрів, і для цього типу передачі потрібно використовувати Cat 6A, щоб досягти 100 метрів.

Отже, якщо ви переходите вище вказаної максимальної довжини кабелю, ви почнете бачити проблеми не тільки щодо швидкості, але і до втрат через характер електричного струму, що проходить через кабель.

На 100 метрів застосовується лише один пробіг без жодного посередницького мережевого пристрою, наприклад комутатора. Якщо у вас є перемикач між ними, ви, очевидно, можете продовжити це від порту до порту, який максимум застосовуватиметься для кожного кабелю, що проходить від пристрою до пристрою.

Використовуючи підключення до волокон, ви можете розширити діапазон залежно від типу волокна та світла, що виходить за рамки вашого питання.


34
Зауважте, що через характер TCP, втрата даних (наприклад, із проводу надмірної довжини) може спричинити сповільнене уповільнення, оскільки з'єднання має чекати повторної передачі втрачених або поганих пакетів.
Кріс Бушар

9
Тож просто FYI ... електрони в дроті потребують часу, щоб пройти відстань. Електрони в проводі cat5e рухаються зі швидкістю 0,64 * зі швидкістю світла . Таким чином, якщо припустити, що довжина кабелю дорівнює 100 м, час, який електроні потрібно, щоб пройти цю відстань, становить приблизно : 521 наносекунд . Або time = distance / speed = 100 meters / (0.64 * 3e8 meters-per-second).
Тревор Бойд Сміт

1
Я сподівався на ще декілька цифр, скажімо, мережеві пристрої очікують отримання «успішного» сигналу між цими порогами, а при передачі даних по міді сигнал «сила» падає нижче мінімальної через 100 м, але точніше.
Pysis

14
Електричне поле поширюється через мідь при .64C. Швидкість, якою реально подорожує окремий електрон, більше на порядок величини швидкості ходіння людини.
Affe

1
@Affe можливо в деяких сценаріях високої напруги. У Вікіпедії сказано, що один ампер, вичавлений через провід 2 мм ^ 2, отримує нас до 0,000023 м / с. Швидкість ходьби людини - один або два метри в секунду.
Джон Дворак

33

З усіх практичних цілей на швидкість вашого з'єднання не вплине.

Буде дуже незначна кількість затримок через довгі кабелі. Це не вплине на максимальну швидкість вашого з'єднання, але це призведе до певної затримки. pjc50 зазначає, що мова йде про наносекунду для кожної стопи довжини кабелю, що є хорошим правилом, яке застосовується багатьма інженерами при розробці систем, які дуже залежать від затримок на цих часових шкалах.

Насправді різниці ви ніколи не помітите. Час "швидкого" пінгу в Інтернеті - 10 мс, що становить 10 000 000 нс. Додавання навіть декількох сотень футів кабелю не матиме помітного ефекту в цей момент. Насправді майже кожен крок шляху передбачає затримки, які є більш екстремальними, ніж ті, що спостерігаються з поширення сигналу. Наприклад, більшість маршрутизаторів класу споживачів чекатимуть отримання останнього байта вхідного пакету і перевірять його на помилки, перш ніж надсилати перший байт пакета на своєму шляху. Ця затримка буде близько 5000 нс! Зважаючи на те, що максимальна довжина кабелю, який ви можете прокласти (за специфікацією Ethernet), становить 300 футів, довжина кабелю ніколи не може викликати більше 300 нс затримки через кабель!


2
Це не проблема затримки розповсюдження, а втрата пакету при дуже довгих кабелях. Швидкість теоретично буде однаковою, але "сприйнята" швидкість може стати значно нижчою, оскільки пакети втрачаються і доведеться обурюватися.
vsz

@vsz На сторінках, які я бачив, в цілому погодилося, що втрата пакету дуже мінімальна до максимальної довжини кабелю в специфікаціях Ethernet 100м.
Корт Аммон

3
Так, але що робити, якщо кабель довший, ніж дозволяє специфікація? Буде довжина там, де вона взагалі не працює, тож незадовго до цього, може, ми знайдемо довжину з величезними втратами в кишені, але деякі все-таки проходять?
vsz

2
@vsz Я думаю, що це було б зовсім інше питання. Я не думаю, що ОП ставила це питання вивчити неспецифічне використання Ethernet. Що-небудь порушиться, якщо неправильно використати його.
Корт Аммон

18

Сорт, дуже крихітний.

Чим довше ваш кабель, тим вища затримка у вас - геймери називають цей час "пінг". Однак ефект - це приблизно одна наносекунда на фут кабелю, що навряд чи буде помітно в більшості випадків. Тим більше, що один кабель Ethernet обмежений 100м.

Це має значення для високочастотної торгівлі та періодично для електронної пошти .

Це само по собі не впливає на пропускну здатність або "пропускну здатність" вашого кабелю.


3
+1 Для швидкості світла. Це зробив мій день. З деякими протоколами (як SMB, затримка вплине на пропускну здатність, як я дізнався днями) ...
Арон

1
Так, є причина, чому деякі компанії платять мільйони доларів, щоб мати спеціальні серверні / мережеві стелажі на конкретних розв'язках з прорізаними кабелями якомога коротше. Якщо ви ця компанія, ви будете знати, що вам це потрібно. Всі інші, тобі все одно. :-)
Брайан Ноблеуч,

1
Це також має значення (у бальній частині 10-100ns) для всього іншого, що залежить від точного часу, наприклад телекомунікаційних мереж. (Джерело: моя робота полягає у тому, щоб телекомунікаційні мережі мали точні терміни: D)
Легкість перегонів з Монікою

7

Я вірю, що може, але не так, як думає більшість людей.

Більшість думає про додаткову затримку розповсюдження через сам кабель. Це дійсно, але, як люди вже вказували, настільки мало, що це по суті завжди не має значення.

Однак є й інша можливість. Кабелі Ethernet мають декілька різних різновидів: кішка 5, кішка 5е та кішка 6 в даний час широко використовуються. Cat 5 офіційно не підтримує гігабітний Ethernet, однак за допомогою короткого (наприклад, 1 або 2-метрового) кабелю Cat 5, який перебуває у хорошому фізичному стані, ви часто зможете отримати на перший погляд надійний гігабітний зв’язок 1 .

Однак, якщо довший кабель може отримати достатньо погіршення сигналу, то гігабітне з'єднання вже неможливе. У цьому випадку, я вважаю, що ви, як правило, замість цього використовуєте 100-мегабітове з'єднання. У цьому випадку ви не просто отримаєте якусь неактуальну кількість затримок - скоріше, ви втратили б значну кількість пропускної здатності.

Це не матиме жодного ефекту на підключення до Інтернету, якщо ви не є одним із щасливчиків із пропускною здатністю понад 100 Мб / с. Однак на доступ до місцевих ресурсів може вплинути набагато кардинальніше.


  1. Всі вони використовують однакові на вигляд роз'єми RJ-45; різниця між кабелем cat 5 та cat 5e зазвичай не очевидна, окрім перегляду друку на проводці, щоб побачити, що він говорить.

Так. Усі інші відповіді теоретичні, але я бачив, як ЦЕ відбувається в реальному житті. Навіть якщо ви зможете отримати виявлений гігабіт / 100 Мбіт, зв’язок сповільниться через повторну передачу через помилки через погіршення сигналу
slebetman

3
Якщо вам пощастить, поганий кабель може зв’язатися з меншою швидкістю. Якщо вам не пощастило, воно може зв’язатися з більшою швидкістю, а потім почати скидати пакети, як божевільні. Високі втрати пакетів зроблять ваше інтернет-з'єднання жахливо повільним, оскільки TCP трактує втрату пакету як показник перевантаженості.
Пітер Грін

2

Стандартний - 100 м (~ 333,33 фут; 1 м = 3 1/3 фута) до ослаблення, робить сигнал непридатним, але пряма відповідь на ваше запитання - так, довгий кабель може сповільнити ваше з'єднання. Ослаблення викликається внутрішнім опором міді, який людина сприймає як відставання / уповільнення мережевого зв’язку. Якщо кабель менше 100 м, уповільнення відносно непомітно. Це може спричинити проблеми, якщо ви наближаєтесь до цієї позначки 100 м. І майте на увазі, що довжина 100 м вимірюється від точки, яку кабель підключає до порту на вашому комп’ютері до точки, до якої він підключається до пристрою, який відновлює сигнал, як комутатор або маршрутизатор. (Мені особисто доводилося міняти кабель на принтер, оскільки довжина ~ 97 м викликала спорадичне спілкування.)


Стандарт не має нічого спільного з ослабленням сигналу. Первісна причина була пов'язана з CSMA / CD, що абсолютно не має значення в сучасних установах Ethernet. Сьогодні ми майже виключно використовуємо комутатори на установках Fast Ethernet, а GBe навіть не має CSMA / CD.
Арон

опір не сповільнюється, (якщо ви не почнете втрачати трохи інформації), відстань, який повинен пройти сигнал, щоб уповільнити роботу. Відставання може бути причиною ще 1000 факторів та збоїв у деяких моментах.
GameDeveloper

2

Теоретично, так.

Відповідно до теореми Шеннона-Хартлі , максимальна досяжна ємність каналу з добавкою білого гауссова шуму становить [1].

[1] bandwidth * log(1 + SNR)

Довгі пробіги кабелю зменшують як його пропускну здатність (у міру розсіювання високих частот), так і SNR (оскільки амплітуда сигналу зменшується).


Деякі протоколи призначені для швидкості адаптації до різних умов каналу. Ethernet - не одна з них.
Пітер Грін

Але через те, що вона є щільною верхньою межею, ні за яких умов вона не перевищує її.
fghkngfdx

0

Як фахівець у цій галузі, я раджу ТАК це робить! Але це занадто мало, щоб вплинути на вас, якщо ви не надто розширили його. Він також враховує якість вашої кабельної лінії, з'єднань тощо. Але все це занадто мінімально, щоб його помітити. Якщо ви говорите про житло нижче 20 метрів, будь ласка, не поспішайте питати. Ці фактори на 100 метрів і вище. Ось чому ми маємо оптичну лінію.


0

Слід розглянути два питання: затримка та цілісність сигналу.

Затримка прямо пропорційна довжині кабелю. Однак, якщо припустити, що ми говоримо про кабелі Ethernet із крученою парою всередині будівлі, то затримка буде незначною порівняно із затримками обладнання та міжміськими з'єднаннями, що складають Інтернет.

Інша проблема - цілісність сигналу, якщо він стає занадто поганим, тоді посилання почне скидати значну кількість пакетів. TCP вважає, що скинуті пакети означають затори і відповідно знизять швидкість.

Якщо ваш кабель встановлений в специфічному режимі, а ваші пристрої - неспецифічні, а відстань - в специфічному режимі, втрата пакету повинна бути незначною. Однак там є багато технічного обладнання, тому я б насторожено ставився до роботи на межі специфікації відстані.


0

Так. Однак,

  1. це не називається кабелем Ethernet *
  2. це не зв’язок, це передача
  3. людина не сприйме затримку, введену лише довжиною кабелю

* Якщо ви говорите про локальну мережу, ви, мабуть, посилаєтесь на кабель категорії 5 або 6. Якщо ви говорите про широкосмуговий зв'язок, ви, мабуть, маєте на увазі одномодовий волоконно-оптичний кабель.


0

Час поширення електричного сигналу для кабелю Ethernet максимальної довжини 100 м становить лише близько половини мікросекунди. Це набагато менше, ніж часу, необхідного маршрутизатору та ін., Щоб виконати свою роботу.

Це стає актуальним лише при перегляді значно більших відстаней: Наприклад, від комп'ютера до сервера для гри, в яку ви граєте; однак ця цифра повністю знаходиться в руках вашого провайдера / його партнерів та фізичних розташувань вас і самого сервера.


0

Довгі кабелі збільшать вашу затримку, оскільки сигнал більше проходить. Це не має великого значення у вашому випадку, оскільки сигнал поширюється поблизу швидкості світла, зайві 10 метрів будуть непомітні порівняно з багатьма милями на будь-якому сервері, до якого ви звертаєтесь. Протягом надзвичайно тривалих пробіжок буде втрата сигналу, яка зменшить пропускну здатність, але не повинна бути значною за 20 метрів, 100 метрів - це точка, коли вам потрібно почати турбуватися про тривалість пробігу.


0

За моїм власним досвідом, це смішно хибна думка.

Насправді це зашкодить затримки, оскільки більша відстань, але не пропускна здатність. Припустимо, ви порівнюєте Інтернет-швидкість використання 10-метрового волокна і 20-метрового волокна, ви побачите, що електричні сигнали проходять через кабель Ethernet зі швидкістю світла, або 299,792,458 метрів в секунду. Це означає, що для проходження сигналу через ваш 10-метровий кабель потрібно приблизно 0,00000003 секунд, а проїзд через 20-метровий кабель - 0,00000006 секунд. Тут ви не можете помітити різницю. Не зазначайте, якщо ви порівнюєте в багатьох милях з будь-яким сервером, до якого ви звертаєтесь.

Однак передача на більшу відстань дійсно має втрати сигналу та проблеми з шумом, що може вплинути на швидкість Інтернету.

Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.