10GBASE-T über Cat6 vs Cat6a vs Cat7 Verkabelung?

Die Anforderungen an hohe Bandbreiten steigen ständig, da Video und Multimedia bei den Endbenutzern immer beliebter werden. Die Datenrate von 1Gbps wächst allmählich auf 10Gbps an. Die Cat5e-Patchkabel, die zur Unterstützung von 1Gbps-Netzwerken verwendet werden, reichen für 10Gbps nicht mehr aus, was neue Spezifikationen für Twisted-Pair-Kupferkabel erfordert. Ethernet-Kabel mit höherer Bandbreite wie Cat6-Kabel, Cat6a-Kabel und Cat7-Kabel werden für Hochgeschwindigkeitsanwendungen von 10GBASE-T eingeführt. Hierbei stellen sich einige Fragen: Was ist der Unterschied zwischen Cat6, Cat6a und Cat7? Welches Kabel ist besser für ein Netzwerk mit 10GBASE-T?

Abbildung 1: 10GbE über Cat6- oder Cat6a-Kabel.

Kurze Einführung zu Cat6, Cat6a und Cat7

Cat6 (Klasse E), Cat6a (Klasse EA) und Cat7 (Klasse F) sind verbesserte Twisted-Pair-Spezifikationen, die 10GBASE-T-Anwendungen unterstützen können. Jedes Kabel ist abwärtskompatibel, d. h. Sie können ein neueres Twisted-Pair-Kabel an ein Gerät anschließen, das für ein langsameres Kabel erstellt wurde. Cat6 kann für 10Mbps, 100Mbps, 1000Mbps und 10Gbps verwendet werden. Allerdings kann Cat6 10GBASE-T nur bis zu 55 Meter (abhängig vom Übersprechen) und Frequenzen bis zu 250 MHz unterstützen. Cat6a (Cat6 augmented) ist für Frequenzen von bis zu 500 MHz ausgelegt, was doppelt so hoch ist wie bei Cat6. Und Cat6a kann bis zu 100 Meter bei der Übertragung von 10Gbps unterstützen. Cat6a-Kabel können in geschirmte und ungeschirmte Typen unterteilt werden, die als F/UTP (geschirmt) und U/UTP (ungeschirmt) bezeichnet werden. Cat6a F/UTP ist einfacher zu handhaben als Cat6a U/UTP. Cat7-Verkabelung kann auch 10GBASE-T unterstützen, ist aber für Übertragungsfrequenzen von bis zu 600 MHz ausgelegt.

Cat6 vs. Cat6a

Offensichtlich hat das 10GbE Cat6a-Kabel eine bessere Netzwerkleistung als das 10GbE Cat6-Kabel. Cat6a 10GBASE-T-Kabel mit RJ45-Steckern können 10G-Performance bei höheren Frequenzen (500 MHz) und mit größeren Link-Längen (100 m) liefern als die von Cat6-Kabeln (250 MHz, 55 m). Im Vergleich zu Cat6 hat Ca6a eine robustere Ummantelung, die das Übersprechen von Fremden reduziert und das Signal-Rausch-Verhältnis verbessert.

Während Cat6 10GBASE-T-Kabel 10GBASE-T über eine Distanz zwischen 37 und 55 Metern unterstützen können, abhängig von der Alien-Crosstalk-Umgebung, gibt es keine 10GBASE-T-Anwendungsunterstützung über kurze Strecken von Cat6, da Alien-Crosstalk stark von der Kabeldichte abhängig ist. Und die Kabelqualität von verschiedenen Herstellern kann nicht garantiert werden. Nur wenn Sie es testen, werden Sie wissen, ob das Cat6-Kabel die Spezifikation erfüllt. Außerdem kann bei der Verwendung von Cat6-Kabeln in 10Gbps nicht der stromsparende Short-Reach-Modus genutzt werden. Der Short-Reach-Modus kann den Stromverbrauch um 1 W pro Port reduzieren, wenn Cat6 mit einer Länge von 30 Metern oder weniger verwendet wird. Daher ist das Cat6-Kabel für die 10GBASE-T-Anwendung nicht kosteneffizient und umweltfreundlich. Außerdem können Cat6-Kabel Wärme nicht so gut ableiten wie Cat6a 10GBASE-T-Kabel, da Cat6 10GBASE-T-Kabel einen kleineren Leiterdurchmesser haben. Die Temperaturen in Rechenzentren steigen. Gleichzeitig steigt auch die Kabeleinfügedämpfung. Dies ist nicht gut für die Netzwerkleistung.

Einige Anwender mögen argumentieren, dass 10GbE Cat6-Verkabelung billiger ist als 10GbE Cat6a-Verkabelung. Aber auch das kann nicht garantiert werden. Wenn Sie darauf setzen, 10 Gbps über Cat6-Verkabelung laufen zu lassen, dann müssen Sie alle Cat6-Komponenten ersetzen, wenn es nicht funktioniert. Das wird viel mehr kosten als die direkte Verwendung einer Cat6a-Verkabelung. Wenn Sie nicht in der Lage sind, Cat6-Verkabelung für 10GBASE-T gemäß den Qualifikationen von ISO/IEC oder TIA zu installieren, können Sie mit Cat6 bis zu 55 m eine anständige Leistung erwarten.

Fasst man den Vergleich zwischen Cat6 und Cat6a zusammen, so wird ersteres aufgrund verschiedener Einschränkungen nicht für den Einsatz in 10GBASE-T-Anwendungen empfohlen. Die Mindestqualität der Verkabelung, die in einem 10GBASE-T-Netzwerk eingesetzt werden sollte, ist ein Cat6a-Kabel.

Cat6a vs. Cat7

Der Cat7-Standard wurde ratifiziert, um 10Gbps über 100 m schon früher als Cat6a zu unterstützen. Ein großer Vorteil des Cat7-Kabels ist, dass es die Abschirmung für jedes der vier Adernpaare und für die vier Paare als Ganzes hat. Aus diesem Grund hat das Cat7-Kabel eine höhere Störsicherheit. Umgekehrt macht die Abschirmung Cat7 aber auch weniger flexibel und handhabbar. Die wichtigsten Punkte sind, dass die Adernpaare von Ende zu Ende vollständig von der Abschirmung im Kabel umgeben sein müssen und dass eine ordnungsgemäße Erdung vorhanden sein muss.

Abbildung 2: 10GbE über Cat7-Kabel.

Die Cat7-Bandbreite ist höher als die Cat6-Bandbreite. Auch der Steckertyp für Cat7 unterscheidet sich ein wenig. Der weltweite Standard ist die Verwendung eines RJ45-kompatiblen GG45-Steckers. Obwohl Cat7 auch RJ45-Stecker verwenden kann, ist es weniger komfortabel, dieses Kabel mit dicker Ummantelung an die schmale Buchse im Feld anzuschließen. Möglicherweise müssen Sie einen spezialisierten Elektriker beauftragen oder viel Zeit aufwenden, um die RJ45-Buchsen selbst an Cat7-Kabel anzuschließen.

Im Labor hat sich gezeigt, dass Cat7-Kabel das Potenzial haben, Datenraten von 40Gbps, 50Gbps und 100Gbps zu erreichen. Aber das Cat7-Kabel selbst liefert nur die Leistung und die Geschwindigkeiten der Geräte und des Internet-Typs, mit denen es arbeitet. Die Internetgeschwindigkeit wird nicht verbessert, wenn Sie nur zu einem schnelleren Kabel wechseln, aber weiterhin Geräte mit geringerer Geschwindigkeit verwenden. Wenn Sie zum Beispiel einen 10GBASE-T-Kupfer-Switch verwenden, um Ihren 10G-Server anzuschließen, erhalten Sie höchstens 10G, egal ob Sie Cat6a durch Cat7 ersetzen oder nicht.

Was den Preis angeht, so kostet ein 10GbE Cat7-Ethernet-Patchkabel pro 100ft etwa 10$ mehr als ein 10GbE Cat6a-Ethernet-Patchkabel. Und der Preis für 500ft Cat7 Bulk-Kabel ist etwa der Preis für 1000ft Cat6a Bulk-Kabel, die etwa $ 100 mehr ist. Und normalerweise brauchen wir mehr als 2000ft Verlegekabel für die Verkabelung eines durchschnittlichen Hauses. Selbst wenn beide 10GBASE-T für 100 Meter unterstützen können, kostet die Verwendung von Cat7 etwa 200 $ mehr. Wenn Sie also dieses Budget sparen oder die 200 Dollar anderweitig verwenden wollen, sollten Sie besser Cat6a statt Cat7 wählen.

Für den Betrieb von 10GBASE-T ist es in vielerlei Hinsicht kosteneffizienter und sinnvoller, Cat6a gegenüber Cat7 zu wählen.

Fazit

Sie können sowohl Twisted-Pair-Kabel Cat6 als auch Cat6a oder Cat7 für ein 10GBASE-T-Netzwerk verwenden. Aus dem Vergleich der Leistung und anderer Faktoren lässt sich jedoch nicht ohne Weiteres schließen, dass bei der Frage des Betriebs von 10GBASE-T über Cat6a die geeignetste Wahl ist. 10GbE über Cat6-Kabel ist innerhalb von Entfernungen von 37 m bis 55 m begrenzt und hängt stark vom Übersprechen ab. Die Qualität des Cat6-Kabels von verschiedenen Herstellern ist ebenfalls unterschiedlich, so dass der Erfolg nicht garantiert werden kann. 10GbE über Cat7-Kabel ist weniger einfach zu installieren und ist weniger flexibel und handhabbar als Cat6a-Kabel. Auch der Preis für Cat7-Kabel ist wesentlich teurer. Daher ist Cat6a F/UTP oder Cat6a U/UTP für die 10GBASE-T-Verkabelung am besten geeignet.