为啥网线都会限制传输距离为100米？

今天浩道跟大家分享作为网络工程师或者运维工程师都应该记住的一个知识，即为啥网线都会限制传输距离为100米？

如果你还不懂100米其中的缘由，那请看看这篇吧！

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网线数据传输最大距离

对网络比较了解的网工朋友，都知道双绞线有一个“无法逾越”的“100米”传输距离。

无论是100M传输速率的五类双绞线，还是1000M传输速率的六类双绞线，最远有效传输距离都为100米。

在综合布线规范中，也明确要求水平布线不能超过90米，链路总长度不能超过100米。

也就是说，100米对于有线以太网而言是一个极限。

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100米最大距离是怎么得来的？

是什么造成了双绞线的100米传输距离上限?

这就要深究一下双绞线的深层物理原理了。

网络的传输，其实就是网络信号在双绞线上的传输。

作为一种电子信号，在双绞线中传输时，必然要受到电阻和电容的影响，这就导致了网络信号的衰减和畸变。

信号的衰减或者畸变达到一定的程度，就会影响到信号的有效、稳定传输。

因此，双绞线有传输距离限制，那么具体是怎么计算出100米的上限呢？

5类UTP、超五类UTP主要是为计算机网络服务的。

按快速以太网的100Base-TX规定，其通信速率为100mbps，100mbps以太网传送1位数据所花的时间（又名”位时间”）可计算如下：

1位时间=1/100mbps=10ns

以太网是采用CSMA/CD（Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection）即带冲突检测的载波监听多路访问技术(载波监听多点接入/碰撞检测)共享通信信道的，当引入交换后，仍离不开这一技术。

一个链路两端均连有设备，这两个设备可能会在同一时刻发送数据，造成冲突，此时冲突域为2。

冲突将会丢失数据包。

为避免由于冲突所造成的丢包，以太网采用了冲突检测和后退重发技术。

为了做到后退、重发，必须保证一端在传送完一个数据包前可检测到冲突。

以太网最小的帧长64字节，即512位。按100mbps速率计算，传送512位需时512位*10ns=5120ns。

数据信息在网络中传输，当通过不同部件时均会产生延迟，五类UTP的延时为5.56ns/m。

在设计以太网时，要求遵守一个中继规则，这个规则又称为黄金规则或5-4-3-2-1规则，此规则不但适用于10mbps的以太网，也适用于快速以太网。

这个规则要求环行冲突延迟不得超过512位时，对于100mbps的传输率，即为5120ns。

环行中，网络元件有电缆、中继单元、MAU和DTE等，把它们的延时加起来，再乘2，即得出环行延时，同时也可计算出环行冲突直径。

按此理论，可计算出为保证一个最小帧发送完毕之前信号所能传输的最远距离。

这就是为何要将链路跨距限定为100米的理由。

当超过100米时，由于不能及时检测出冲突，因冲突而受到破坏的信息包传送完毕，而且被接收方接收，此信息包因通不过验证而被迫丢弃，此时后退重发的机制未被激活，故而会造成包的丢失。

当传输速率低于100 mbps时，在实际应用中，可适当放宽100米的限长。

必须声明，这样做实际虽然有效果，但并不符合标准。

在认证测试时，必须加以说明，否则将有可能产生一些问题，比如产品质保。

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实际施工时的最大线缆距离

由上文可见，在使用PoE供电时，为何会规定网线最大长度不得超过100米。

但实际施工时，为保证工程质量，一般取80-90米。

请注意，这里的传输距离指的是最大速率的情况，比如100M，如果将速率下降到10M，传输距离通常可以延长到150-200米(视网线质量而定)。

所以PoE供电传输距离并不是由PoE技术来决定的，而是由网线类别和质量决定。

虽然实际施工中，质量较好的网线能够突破100米距离的限制，设备也能够正常工作，但这种做法并不值得推荐。

因为有的潜在问题并不会立即呈现，而是随着时间推移慢慢出现，这会造成后续维护问题。

最简单的情况比如说带宽的升级，使得原来能在100米以上距离正常工作的设备在网速大大提升后将不能正常工作。

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线缆类别和质量对传输距离的影响

五类线（Cat 5）就是现在市面上最常见的标准网线。

但是不同厂家生产的质量相差很大，尤其在国内这种以价格为导向的大环境下，很多厂商为了降低成本，将铜线用铜包铁、铜包钢替代。

导致网线传输距离下降，甚至发生网络不稳定、丢包等现象，而设备厂商往往会背黑锅，也真是冤。

所以如果要使PoE发挥最佳效果，一定要使用质量好的网线，不能因小失大，影响工程整体质量。

01超五类线（Cat 5e）

与五类双绞线相比，超五类双绞线的衰减和串扰更小，可提供更坚实的网络基础，满足大多数应用需求（尤其支持千兆位以太网1000Base-T的布线）。

给网络的安装和测试带来了便利，成为目前网络应用中较好的解决方案。

超五类线的传输特性与普通五类线的相同，但超五类布线标准规定，超五类电缆的全部4对线都能实现全双工通信。

02六类线（Cat 6）

该类电缆的传输频率为1MHz～250MHz，六类布线系统在200MHz时综合衰减串扰比（PS-ACR）应该有较大的余量，它提供2倍于超五类的带宽。

六类布线的传输性能远远高于超五类标准，最适用于传输速率高于1Gbps的应用。

六类与超五类的一个重要的不同点在于：

改善了在串扰以及回波损耗方面的性能，对于新一代全双工的高速网络应用而言，优良的回波损耗性能是极重要的。

六类标准中取消了基本链路模型，布线标准采用星形的拓扑结构，要求的布线距离为：

永久链路的长度不能超过90米，信道长度不能超过100米。

六类线与超五类线在传输距离上没有严格的区别，即单段最大传输距离都是100米。

当然六类线在传输距离上可以适当增加，所谓的100米指的是超过后就无法满足1000M带宽等相关的技术指标，带来速度下降等问题。