哪種乙太網雙絞線電纜最適合特定的乙太網交換機
tl; dr我想要為我的乙太網交換機提供最受支持的乙太網電纜。如何*將以赫茲測量的乙太網電纜速度與以每秒比特頻寬測量*的乙太網交換機“速度”相關聯？**
有幾種乙太網雙絞線佈線標準；“Cat 5e”、“Cat 6”、“Cat 6A”、“Cat 7”等均支持最大長度和赫茲額定值。例如，根據維基百科“Cat 5e”
電纜標準規定了頻率高達 100 MHz 的性能參數
Cat 6A 性能針對高達 500 MHz 的頻率定義
同時，有許多不同的乙太網交換機可用於不同的標準“速度”（頻寬）；“100Mb”、“1Gb”等
例如，這個典型的5 埠千兆桌面交換機規範支持
10/100/1000Mbps、自動協商、自動 MDI/MDIX 埠
IEEE 802.3i IEEE 802.3u IEEE 802.3ab IEEE 802.3x IEEE 802.1p
給定一些乙太網交換機，確定將實現最大頻寬（最高“速度”）的雙絞乙太網電纜的方法是什麼？
我正在尋找描述一般思考過程或程序的答案，以確定最典型的消費者乙太網交換機和乙太網電纜的最佳匹配。但是，我對盲目地向“最新和最好的”乙太網電纜投入資金不太感興趣，對選擇的技術原理更感興趣。
為簡單起見，假設一個小型辦公室設置的電纜不超過 100 英尺。
尼奎斯特速率表示獨立符號的最大速率 ( f p ) 是通道頻率頻寬 ( B ) 的兩倍。
f p ≤ 2乙
哈特利定律介紹了每個獨立符號中可以編碼的資訊量取決於接收器可以區分的不同級別的數量，因此資訊速率取決於頻率頻寬、信號幅度 ( A ) 和接收器區分信號電平的準確度 ( ΔV )。
R ≤ 2 B log 2 (1 + A /Δ V )
那裡的對數是值得注意的，因為它向我們表明，雖然增加接收器可以區分的級別數量會增加數據速率，但收益會遞減。
Shannon-Hartly 定理建立在這些想法和雜訊的統計特性之上，並將理論上可實現的最大資訊速率與受加性高斯白雜訊影響的通道的頻寬和信噪比聯繫起來，並且具有無限上下文的編碼方案用於糾錯。
C = B log 2 (1 + S / N )
理論最大值和現實世界的系統不是一回事。10BASE-T 乙太網的設計更簡單，而不是頻寬效率，對於 10MHz 頻寬，每赫茲每秒只能獲得 1 比特。100BASE-TX 使用多級編碼方案，在 31.25 MHz 頻寬下每赫茲每秒可實現超過 3 位。1000BASE-T 使用更複雜的編碼方案，可將每赫茲最高 4 位/秒，並使用所有四對在兩個方向上傳輸，因此僅使用 62.5 MHz 頻寬即可實現 1000 MBps 的數據速率。
換言之，得益於更先進的介面設計，數據速率增加了 100 倍，而頻寬僅增加了 6.25 倍。不幸的是，在 1000BASE-T 之後收益遞減開始出現。
10GBASE-T 將每秒每赫茲的速率提高到 6.25 位，但有四個數據通道仍可產生 400MHz 的頻寬。對於許多現有的電纜廠來說太多了。這導致基於 10GBASE-T 使用的調製方案創建了 2.5G 和 5G 標準，但數據速率較低。
還有 25GBASE-T 和 40GBASE-T 標准採用 10GBASE-T 使用的調製方案並將其擴展到更高的頻寬，但我似乎找不到任何證據表明有人實際銷售它們。
電纜類型的標題頻率數據只是故事的一部分。電纜不會突然停止在給定頻率上傳輸信號，性能只會逐漸變差（更多衰減、更多串擾、更多色散）。最終，信號劣化將達到無法再可靠接收信號的程度。
雙絞線乙太網的每種速度都是為特定的電纜類型設計的，但也有一些微妙之處。
- 10BASE-T 專為 Cat 3 或更高級別而設計。
- 100BASE-TX 專為 Cat 5 或更高級別而設計。
- 1000BASE-T 設計為在 Cat 5 上執行，但發現 Cat 5 規範不足以限制串擾，因此雖然它通常可以工作，但可能會出現問題，引入 Cat 5e 來糾正這些缺陷。
- 10GBASE-T 在整個 100 米距離內需要 Cat6A，它可以在更短的距離上在現實世界的 CAT 6 上工作，但類似於 1000BASE-T 在 CAT 5 上的情況，這不能在“最壞情況”電纜上得到保證。
- 2.5GBASE-T 專為 Cat5e 設計
- 5GBASE-T 專為 Cat6 和更短的 Cat 5e 執行而設計。
- 25GBASE-T 和 40GBASE-T 應該需要 Cat 8，但我不清楚這些標準是否會成為現實，或者如此高的速度是否會粘在光纖上（以及短距離直連電纜）。
傳統上，乙太網在確定以何種速度連接時不會考慮電纜參數，儘管一些製造商已經在協商過程中添加了自己的擴展。對於 2.5 GBASE-T 和 5GBASE-T，NbaseT 聯盟提出了一個“降檔”功能來考慮電纜質量，但它是否是 IEEE 標準並不明顯。
即使協商確實考慮了電纜參數，它仍然限於一組固定的標準速度。它不像 Wi-Fi 或現代 DSL 變體，它們高度適應通道條件。
那麼在實踐中該怎麼做呢？
如果您認為 1G 足以維持電纜的使用壽命，那麼至少獲得 Cat5e。
如果您認為您現在或將來可能需要 10G，那麼您可能會考慮 Cat 6 或 6A，但問題是，儘管實際達到 Cat 6 和 6A 標準可能具有挑戰性，但還有很多不符合的垃圾它聲稱的標準和現場端接需要非常小心才能滿足 6A 規範。Cat6a 似乎也比 Cat5e 貴得多。
我認為現階段安裝 Cat 7 或 Cat 8 沒有任何意義，如果您認為將來某個時候可能需要超過 10G，請立即安裝單模光纖或安裝管道/導管，以便您可以在需要時安裝所需的電纜。