Что такое патч-панель и коммутатор?

Патч-панель против коммутатора: прямой ответ

A патч-панель представляет собой пассивный компонент структурированной кабельной системы, который заделывает и организует сетевые кабели, а сетевой коммутатор — активное электронное устройство, которое получает, обрабатывает и передает данные между подключенными устройствами. При сравнении патч-панели и коммутатора основное различие простое: патч-панель не передает и не обрабатывает данные самостоятельно, в то время как коммутатор содержит схему, которая считывает входящие данные и направляет их на правильный порт назначения.

Патч-панель обычно располагается на физическом уровне сети, обеспечивая фиксированную, маркированную точку подключения для горизонтальных кабелей, идущих от настенных розеток, трапецеидальных разъемов или лицевой панели сети обратно в коммутационный шкаф или аппаратную. Коммутатор, напротив, подключается к патч-панели через короткие патч-корды, и именно коммутатор фактически позволяет нескольким устройствам в сети обмениваться данными. Поскольку патч-панель не имеет активной электроники, ей не требуется питание, в то время как коммутатору для работы требуется электропитание. Признание этой разницы полезно при планировании структурированной кабельной системы, поскольку патч-панели и коммутаторы обычно играют дополняющую роль, а не заменяют друг друга.

Что такое патч-панель и как она работает

Основная функция патч-панели в структурированной кабельной системе

Патч-панель представляет собой плоскую панель, монтируемую в стойку или стену, на передней стороне которой находится ряд портов Keystone Jack. Каждый порт на передней панели панели соответствует точке подключения на задней панели, где входящие горизонтальные кабели заделываются с использованием метода IDC с заглушкой, обычно после заделки типа 110 или Krone. Такая установка позволяет установщикам организовать множество отдельных кабельных трасс в одном маркированном и удобном месте вместо того, чтобы оставлять незакрепленные кабели разбросанными по стойке или аппаратной. Патч-панели также созданы для поддержки стандартной последовательности проводки T568A или T568B, используемой в большинстве медных структурированных кабелей, что обеспечивает единообразие порядка проводки во всей установке.

Форм-факторы патч-панелей: модели Punch Down, RJ45 и Кат6

Продукты патч-панелей бывают нескольких распространенных форм. А патч-панель удар вниз Модель завершается путем вдавливания каждого проводника в слот IDC с помощью перфоратора, что является наиболее распространенным методом подключения медных патч-панелей. А Патч-панель RJ45 Стиль относится к самим портам на передней панели, которые принимают стандартные вилки RJ45 от патч-кордов. А Патч-панель Cat6 Модель Cat6A или Cat6A создана с учетом требований к пропускной способности и перекрестным помехам кабелей Cat6 или Cat6A и обычно сочетается с соответствующими гнездами Keystone Cat6 или Cat6A. А пустая патч-панель поставляется без предустановленных разъемов, что позволяет установщику вставлять разъемы Keystone по своему выбору порт за портом, что полезно, когда в стойке требуется сочетание медных и оптоволоконных соединений.

В небольших установках иногда используется Коробка патч-панели вместо полноценного стоечного устройства. Коробка патч-панели представляет собой компактный корпус с ограниченным количеством портов, который часто используется в домах, небольших офисах или местах для поверхностного монтажа, где полная 19-дюймовая стойка нецелесообразна. На диаграмме ниже показано, как количество портов патч-панелей обычно масштабируется от небольших к крупным установкам.

В приведенной выше таблице представлены четыре наиболее распространенные конфигурации портов патч-панелей, встречающиеся в структурированных кабельных системах: модели с 8 портами, 12 портами, 24 портами и 48 портами. Патч-панель на 24 и 48 портов устройства обычно выбираются для телекоммуникационных помещений и стоек с оборудованием, которым необходимо завершить большее количество горизонтальных кабельных трасс, идущих из отдельных рабочих зон. Меньшие по размеру 8-портовые и 12-портовые патч-панели часто подходят для компактных коммутационных шкафов, домашних офисов или филиалов, где требуется лишь ограниченное количество сетевых узлов. Выбор правильного количества портов зависит главным образом от количества запланированных для данного местоположения кабельных отводов, а также от некоторого допуска на будущее расширение, поскольку позднее добавление мощности обычно означает установку дополнительной патч-панели, а не расширение существующей. Многие установщики выбирают размер патч-панели на один уровень больше, чем текущие требования, чтобы запасные порты оставались доступными для новых устройств или перераспределенных рабочих зон.

Что такое сетевой коммутатор и чем он отличается от патч-панели

Функции коммутатора: активная пересылка данных и анализ портов

Сетевой коммутатор — это активное устройство, которое соединяет несколько устройств в локальной сети и пересылает данные между ними. Внутри коммутатора хранится таблица адресов устройств, полученная из трафика, проходящего через его порты, которую он использует для отправки входящих данных только на порт, где находится устройство назначения, а не для широковещательной передачи их повсюду. Для этого требуется постоянное электропитание, и многие коммутаторы также поддерживают Power over Ethernet, обеспечивая питание подключенных устройств, таких как камеры или точки беспроводного доступа, через тот же кабель, который используется для передачи данных. В типичной стойке для оборудования коммутатор расположен рядом с патч-панелью, а короткие патч-корды с разъемами RJ45 на концах соединяют определенные порты патч-панели с конкретными портами коммутатора, образуя активное соединение, которое оживляет структурированную кабельную систему.

Поскольку коммутатор — это компонент, который фактически передает данные, именно коммутатор, а не патч-панель, определяет, насколько быстро устройства могут обмениваться данными и сколько устройств можно подключить одновременно. Патч-панель сама по себе не добавляет и не удаляет доступные сетевые подключения; он просто обеспечивает стабильную точку подключения, поэтому не нужно заново прокладывать кабели каждый раз при перемещении или замене устройства. Такое разделение между пассивной прокладкой кабелей и активным сетевым оборудованием является одной из основных причин, по которой в структурированных кабельных системах используются оба компонента вместе, а не подключаются устройства непосредственно к коммутатору.

Патч-панель и коммутатор: параллельное функциональное сравнение

В таблице ниже приведены основные функциональные различия между патч-панелью и сетевым коммутатором в структурированной кабельной системе.

На приведенной выше радиолокационной диаграмме сравниваются патч-панель и сетевой коммутатор по пяти функциональным измерениям, используя наглядную оценочную шкалу от 1 до 5, а не точные измеренные данные. Патч-панель имеет высокие оценки за организацию кабелей, стабильность физического уровня и независимость от питания, поскольку это пассивный компонент, который организует прокладку кабелей без необходимости подачи электроэнергии или выполнения какой-либо обработки данных. Сетевой коммутатор, напротив, имеет высокие показатели сетевого интеллекта и достаточно хорошую масштабируемость, поскольку он активно считывает данные и направляет трафик на правильный порт. Патч-панель имеет низкую оценку сетевого интеллекта, поскольку она не содержит электронных схем, а коммутатор имеет низкую оценку по независимости от питания, поскольку его функционирование зависит от постоянного источника питания. В совокупности это сравнение показывает, почему патч-панели и коммутаторы обычно используются как взаимодополняющие компоненты в одной и той же структурированной кабельной системе, а не как заменители друг друга.

Как патч-панели и коммутаторы работают вместе в структурированной кабельной системе

В типичной структурированной кабельной системе патч-панель и сетевой коммутатор подключаются последовательно, а не конкурируют за одну и ту же работу. Общий путь, по которому следует одно сетевое соединение, основанный на общепринятой практике, указанной в рекомендациях по структурированной кабельной системе TIA/EIA-568-C и Руководстве по методам распределения телекоммуникаций BICSI, выглядит следующим образом:

1. Кабели рабочей зоны подключают устройство, например компьютер, к сетевой розетке или лицевой панели сети, оснащенной гнездом трапецеидального искажения RJ45.
2. Горизонтальный кабель проходит от лицевой панели обратно к коммутационному шкафу или телекоммуникационной комнате, обычно в пределах рекомендуемой максимальной длины около 100 метров.
3. Горизонтальный кабель заканчивается в задней части патч-панели с использованием метода IDC с перфорацией, обычно после терминирования типа 110 или Krone.
4. Короткий патч-корд с вилками RJ45 соединяет переднюю часть порта патч-панели с портом ближайшего сетевого коммутатора.
5. Затем коммутатор перенаправляет данные между этим соединением и остальной частью сети, включая любые магистральные кабели, соединяющие несколько телекоммуникационных помещений вместе.

Этот многоуровневый подход является основной идеей структурированная кабельная система : каждый компонент структурированной кабельной системы, включая патч-панель, трапецеидальные разъемы, лицевые панели и патч-корды, имеет определенную роль, что упрощает обслуживание и реконфигурацию сетевого кабельного решения по сравнению со специальной проводкой типа «точка-точка». Когда устройство необходимо переместить или заменить, установщик обычно может просто заменить короткий патч-корд на патч-панели или коммутаторе вместо того, чтобы протягивать новый кабель через стены или потолки. В приведенной ниже таблице сравнивается пропускная способность различных категорий кабелей, используемых со структурированной кабельной продукцией.

На этой линейной диаграмме сравнивается относительная пропускная способность, связанная с тремя распространенными категориями структурированных кабелей, указанными в документации TIA/EIA-568-C: Cat5e, Cat6 и Cat6A. Кабели Cat5e обычно рассчитаны на полосу пропускания около 100 МГц, кабели Cat6 расширяют ее примерно до 250 МГц, а кабели Cat6A дополнительно увеличивают номинальную полосу пропускания примерно до 500 МГц. Поскольку патч-панель обычно создается для соответствия определенной категории кабеля, для использования более высокой полосы пропускания, показанной в правой части диаграммы, необходима патч-панель Cat6A в сочетании с трапецеидальными разъемами Cat6A и кабелями Cat6A. Смешение категорий кабелей в одном канале, например объединение кабелей Cat6A с патч-панелью Cat5e, обычно ограничивает производительность всего канала до категории с более низким рейтингом. По этой причине патч-панели, разъемы Keystone, лицевые панели и патч-корды, используемые в структурированной кабельной системе, обычно относятся к одной и той же категории кабелей для обеспечения стабильной производительности.

Помимо категории кабеля, общий масштаб структурированной кабельной системы также зависит от размера подключаемого объекта. В столбчатой ​​диаграмме ниже представлены общие справочные данные о том, как количество портов имеет тенденцию масштабироваться в различных типах установок.

В столбчатой ​​диаграмме выше представлены иллюстративные справочные цифры для типичного количества портов, используемых в различных типах структурированных кабельных систем, от небольших офисов до стоек центров обработки данных. В небольшом офисе обычно используется около 24 портов, которые обычно могут обслуживаться одной патч-панелью. Офис среднего размера часто масштабируется до 48 портов, иногда разделенных на два блока патч-панелей, установленных в одной стойке. Корпоративные помещения и более крупные объекты могут перейти в диапазон 96 портов, в то время как стойки центров обработки данных, обслуживающие множество серверных подключений, могут потребовать 144 порта или более, что часто достигается путем объединения нескольких блоков патч-панелей высокой плотности. Эти цифры являются ориентирами общего планирования, а не фиксированными требованиями, поскольку фактическое количество портов, необходимое в любой структурированной кабельной системе, зависит от конкретного количества рабочих зон, подключений оборудования и планов расширения объекта.

Выбор компонентов патч-панели: гнезда Keystone, лицевые панели и разъемы RJ45.

Разъемы и лицевые панели Keystone как компоненты структурированной кабельной продукции

Патч-панель редко работает в одиночку. Обычно он сочетается с семейством соответствующих компонентов структурированной кабельной продукции, включая разъемы Keystone, лицевые панели и патч-корды, которые вместе образуют комплексное сетевое кабельное решение. Среди производителей домкратов Keystone распространенными типами модулей являются:

• Модули Keystone jack cat6, используемые для стандартных гигабитных медных соединений в розетке рабочей зоны.
• Порты RJ45 Keystone Jack совместимы с большинством глухих патч-панелей и корпусов лицевых панелей.
• Модули типа Net Keystone Jack, предназначенные для заделки без использования инструментов или с запрессовкой, в зависимости от предпочтений установщика.
• Сетевая лицевая панель и корпуса лицевой панели доступны в конфигурациях с одним портом, двумя портами и несколькими портами для соответствия 24-портовой патч-панели или более крупной конфигурации магистральной сети.

Производители лицевых панелей обычно предлагают варианты лицевой панели как для скрытого, так и для поверхностного монтажа, поэтому один и тот же разъем Keystone может быть установлен в гипсокартоне, в коробке фальшпола или на поверхности стены, в зависимости от типа здания. Поскольку лицевая панель представляет собой просто корпус для одного или нескольких гнезд трапецеидального искажения, фактические электрические характеристики соединения по-прежнему зависят от соответствия гнезд трапецеидального искажения лицевой панели той же категории кабеля, которая используется патч-панелью и кабелями за ней.

Соответствие портов патч-панели разъемам RJ45 и патч-кордам

На передней панели патч-панели каждый порт оснащен стандартным разъемом RJ45. Патч-корды, используемые для создания этих соединений, иногда сокращенно называемые Патчи для патч-панелей , представляют собой короткие кабели с заводской или полевой заделкой, оснащенные вилкой RJ45 на каждом конце. Производители разъемов RJ45 обычно производят эти разъемы в соответствии со спецификациями Cat5e, Cat6 или Cat6A, а выбор разъема, рассчитанного на ту же категорию, что и патч-панель и гнезда Keystone, помогает избежать непреднамеренного узкого места в канале. Стоит отметить, что термин «патч-панель» также встречается в несвязанных контекстах, например, «патч-панель для автомобильных аудиосистем», которая относится к распределительным панелям проводки усилителя в транспортных средствах; такое использование не связано с патч-панелями структурированной кабельной сети, описанными в этом руководстве. Сотрудничество с признанными производителями патч-панелей, которые также производят соответствующие разъемы Keystone, лицевые панели и разъемы RJ45, может упростить поиск, поскольку категория кабеля, цветовая кодировка и стиль подключения с большей вероятностью будут одинаковыми во всей структурированной кабельной системе.

Изометрический вид: анатомия патч-панели, монтируемой в стойку

Изометрическая диаграмма выше представляет собой упрощенную схематическую иллюстрацию монтируемой в стойке патч-панели, предназначенную для демонстрации общего расположения ее основных компонентов, а не точного технического чертежа какой-либо конкретной модели. На передней панели панели имеется ряд портов трапецеидального искажения, в которых отдельные сетевые кабели подключаются с помощью разъемов трапецеидального искажения RJ45. Монтажный кронштейн сбоку панели позволяет закрепить ее в стандартной 19-дюймовой стойке для оборудования, удерживая панель на одном уровне с другим установленным в стойке оборудованием, например сетевым коммутатором. На задней стороне панели перфорированные клеммы IDC, обычно соответствующие методу заделки типа 110 или Krone, используются для подключения входящих горизонтальных кабелей к каждому порту гнезда Keystone. Рядом с передними портами обычно имеется этикетка или идентификационная полоска, чтобы каждый порт можно было пронумеровать, что помогает при прокладке кабелей и устранении неполадок после установки патч-панели в действующую структурированную кабельную систему.

На фотографии ниже показан типичный ассортимент патч-панелей и компонентов лицевой панели.

На фотографии выше показан ряд компонентов патч-панелей и лицевых панелей, включая экранированные патч-панели Cat6A в конфигурациях с 8 и 12 портами, экранированную патч-панель с глухими углами на 24 порта и патч-панели UTP Cat6 в конфигурациях с 24 портами и 48 портами, расположенными под углом 180 градусов. В моделях с пустыми патч-панелями можно использовать отдельные гнезда трапецеидального искажения по выбору установщика, что позволяет одному корпусу патч-панели поддерживать различные типы разъемов, например гнезда трапецеидального искажения Cat6 или оптоволоконные адаптеры, в пределах одного и того же места в стойке. Продукты в виде патч-панелей, показанные рядом с устройствами, монтируемыми в стойку, обычно используются для небольших установок, где необходимо организовать лишь несколько сетевых узлов за пределами полной стойки с оборудованием. Во всех этих форматах патч-панелей порты трапецеидального искажения RJ45 остаются общей точкой подключения для стандартных медных структурированных кабелей, в то время как задняя часть каждого устройства обычно допускает заделку IDC для входящих кабелей. Выбор между 8-портовыми, 12-портовыми, 24-портовыми и 48-портовыми вариантами патч-панелей обычно сводится к количеству кабельных вводов, подключаемых к данной стойке или коммутационному шкафу.

О компании Yuyao Simante Network Communication Equipment Co., Ltd.

Yuyao Simante Network Communication Equipment Co., Ltd. — производитель, специализирующийся на компонентах структурированных кабельных систем и оптоволоконных продуктах, занимающийся проектированием, разработкой, продажей и обслуживанием. Работая уже почти 20 лет, компания обслуживает производственные линии для разъемов Keystone, патч-панелей, лицевых панелей и другой структурированной кабельной продукции, используемой в структурированных кабельных системах, сетевых коммуникациях и приложениях для умного дома. Производственная линия включает в себя обычные и индивидуальные производственные линии, а также полностью автоматическое и полуавтоматическое оборудование для литья под давлением, обеспечивающее стабильный годовой объем производства в пределах нескольких миллионов единиц.

Команда исследований и разработок, состоящая из более чем 10 инженеров и более 30 штатных технических сотрудников, работает над контролем качества и обновлениями продуктов, обеспечивая единообразие производства патч-панелей, трапецеидальных разъемов и лицевых панелей, начиная со стадии проектирования. Являясь поставщиком среди производителей структурированных кабельных систем, Simante обслуживает клиентов в разных регионах, включая Европу, Австралию, Африку, Ближний Восток и Юго-Восточную Азию, а также принимает участие в сотрудничестве OEM и ODM, включая патч-панели, разъемы Keystone и компоненты лицевой панели, а также специальные сетевые патч-панели Keystone с 12, 24 и 48 портами в конструкциях с углом наклона 90 градусов и 180 градусов в категориях CAT5E, CAT6 и CAT6A.

Часто задаваемые вопросы о патч-панелях и коммутаторах

Вопрос 1. В чем основное отличие патч-панели от коммутатора?

Патч-панель — это пассивное устройство, которое организует и терминирует структурированную кабельную систему, а коммутатор — это активное сетевое устройство, которое обрабатывает и направляет трафик данных между подключенными портами.

В2. Нужны ли мне для настройки сети и патч-панель, и коммутатор?

В большинстве структурированных кабельных систем да. Патч-панель завершает горизонтальные кабели, а короткие патч-корды подключают определенные порты патч-панели к коммутатору, отделяя прокладку кабелей от активного сетевого оборудования.

Вопрос 3. Какое количество портов обычно доступно для патч-панелей?

Патч-панели обычно выпускаются в конфигурациях с 8, 12, 24 и 48 портами, причем модели патч-панелей с 24 и 48 портами широко используются в офисах и телекоммуникационных помещениях.

Вопрос 4. Можно ли использовать патч-панель без переключателя?

Патч-панель сама по себе не обеспечивает подключение к сети, поскольку она лишь организует прокладку кабелей. Коммутатор, маршрутизатор или другое активное оборудование по-прежнему необходимо на одной стороне патч-панели для обеспечения передачи данных.

Вопрос 5. В чем разница между гнездами RJ45 Keystone и штекерными разъемами RJ45, используемыми с патч-панелью?

Разъемы Keystone — это гнездовые порты RJ45, установленные в патч-панелях и лицевых панелях для заделки кабеля, а штекерный разъем RJ45 — это штекер патч-корда, который вставляется в эти порты Keystone Jack или в порт коммутатора.