Γιατί υπάρχει περιορισμός απόστασης στο LAN;

Δεν υπάρχει ένας ενιαίος, σταθερός περιορισμός απόστασης για ένα τοπικό δίκτυο (LAN), αλλά αρκετοί παράγοντες που συμβάλλουν σε πρακτικά όρια απόστασης ανάλογα με τη χρησιμοποιούμενη τεχνολογία:

* εξασθένηση σήματος: Ο πρωταρχικός λόγος για τους περιορισμούς απόστασης είναι η εξασθένηση του σήματος. Καθώς τα ηλεκτρικά σήματα ταξιδεύουν μέσω καλωδίων (όπως ο χαλκός ή το ομοαξονικό καλώδιο του ζεύγους), χάνουν τη δύναμη (εξασθενίζουν). Όσο περισσότερο είναι το καλώδιο, τόσο περισσότερο το σήμα εξασθενεί, μέχρι να γίνει πολύ αδύναμο για να ερμηνεύσει αξιόπιστα τη συσκευή λήψης. Αυτό οδηγεί σε σφάλματα και απώλεια δεδομένων. Οι διαφορετικοί τύποι καλωδίων έχουν διαφορετικά χαρακτηριστικά εξασθένησης.

* παρεμβολή σήματος: Εξωτερική ηλεκτρομαγνητική παρεμβολή (EMI) από άλλες ηλεκτρικές συσκευές ή περιβαλλοντικούς παράγοντες μπορούν να καταστρέψουν το σήμα. Τα μεγαλύτερα καλώδια είναι πιο ευαίσθητα σε αυτή την παρεμβολή, επειδή το σήμα είναι πιο αδύναμο και επομένως πιο εύκολα διαταραχθεί.

* ρυθμός δεδομένων και εύρος ζώνης: Οι υψηλότεροι ρυθμοί δεδομένων (όπως το Gigabit Ethernet ή ταχύτερα) απαιτούν πιο ισχυρή σηματοδότηση και είναι πιο ευαίσθητοι στην εξασθένηση και τις παρεμβολές, με αποτέλεσμα μικρότερες μέγιστες αποστάσεις σε σύγκριση με τα βραδύτερα δίκτυα.

* Ειδικά όρια τεχνολογίας: Οι διαφορετικές τεχνολογίες LAN έχουν συγκεκριμένους φυσικούς περιορισμούς. Για παράδειγμα:

* 10base-t Ethernet (10 Mbps): Ιστορικά περιορίζονται σε περίπου 100 μέτρα λόγω των ζητημάτων εξασθένησης και ακεραιότητας σήματος.

* 100Base-Tx Ethernet (100 Mbps): Επίσης, γενικά περιορίζεται σε περίπου 100 μέτρα λόγω της χρήσης της κατηγορίας 5 (CAT5) ή παρόμοιας καλωδίωσης.

* 1000base-t gigabit Ethernet (1000 Mbps): Συνήθως περιορίζεται σε 100 μέτρα χρησιμοποιώντας CAT5E ή καλύτερη καλωδίωση. Το 10GBase-T επεκτείνει αυτό ελαφρώς αλλά ακόμα μέσα σε μερικές εκατοντάδες μέτρα.

* καλώδιο οπτικών ινών: Οι οπτικές ίνες έχουν πολύ μεγαλύτερες δυνατότητες απόστασης, επειδή τα σήματα φωτός εξασθενούν πολύ λιγότερο από τα ηλεκτρικά σήματα. Μπορούν να υποστηρίξουν σημαντικά μεγαλύτερες αποστάσεις (χιλιόμετρα) πριν από τους επαναλήπτες ή άλλο εξοπλισμό ενίσχυσης σήματος απαιτούνται. Ωστόσο, η ίδια η καλωδίωση οπτικών ινών είναι πιο δαπανηρή και πιο δύσκολη από την καλωδίωση του χαλκού.

* επαναλήπτες και διακόπτες: Για να επεκταθεί η εμβέλεια ενός LAN πέρα από τους περιορισμούς ενός τμήματος καλωδίων, χρησιμοποιούνται επαναλήπτες και διακόπτες. Οι επαναλήπτες ενισχύουν το σήμα, ενώ μετατρέπει έξυπνα δεδομένα προς τα εμπρός στον σωστό προορισμό. Αυτές οι συσκευές συμβάλλουν στην υπέρβαση των περιορισμών απόστασης με τη διάσπαση μεγάλων καλωδίων σε μικρότερα τμήματα.

Συνοπτικά, ενώ δεν υπάρχει κανένας μαγικός αριθμός, τα πρακτικά όρια απόστασης για τα LAN καθορίζονται κατά κύριο λόγο με εξασθένηση σήματος και παρεμβολές. Αυτοί οι περιορισμοί μετριάζονται χρησιμοποιώντας την κατάλληλη καλωδίωση, εξοπλισμό ενίσχυσης σήματος (επαναλήπτες) και υποδομές δικτύου (διακόπτες και δρομολογητές). Η οπτική των ινών αυξάνει σημαντικά την επιτεύξιμη απόσταση σε σύγκριση με τα συστήματα με βάση το χαλκό.