Avoir un câble Ethernet plus long ralentit-il votre connexion?

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Comme le titre l'indique, un câble Ethernet plus long ralentit-il votre connexion?

SidS
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Le temps de propagation du signal à travers le câble n'est pas significatif. Le vrai problème est la perte de paquets et la limite maximale indiquée. Le débit maximum d'Ethernet à 100 Mbit / s nous laisse environ 250 m de câble, ce qui représente un peu plus de 100 m en allers et retours, et un peu de temps pour le traitement des cartes d'identité.
Filip Haglund
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@peterh: C'est une estimation très optimiste. Si vous supposez une distance de 16 000 kilomètres (ce qui est certainement trop peu) et comptez environ. Augmentation de 30% du fait que les photons se déplacent en zig-zag à l'intérieur du câble (voir physics.stackexchange.com/questions/80043/… ). De plus, considérez que c ne représente que 2/3 de ce qu'il est dans le vide, vous avez 105 ms façon. Ainsi, plus de 200 ms, pas de routeurs. Maintenant, l'Univ. de Melbourne pings à un incroyable RTT de 166 ms pour moi (via 19 sauts), mais il s'avère qu'il est hébergé dans le nuage amazonien de la côte ouest américaine ... :-)
Damon
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@Damon :-) Oui. Mais considérons que les paquets devraient aussi revenir. L'Australie se trouve presque du côté opposé de la Terre à l'Europe, je pense donc que nous pouvons calculer avec 2 20000 km. Avec + 30% de zig-zag, il fait 52000 km, avec 2/3c, le temps de réponse du ping est d’environ 250 ms.
Peter dit rétablir Monica
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@Damon Cette question sur la physique SE suppose que le câble est multimode, la fibre optique de communication longue distance est monomode, de sorte que la lumière ne zigzague pas.
Peter Green
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@PeterGreen: Ce n'est pas vraiment important (surtout que les zigzags de + 30% sont ridicules par rapport au détour de + 100% dans le golfe Persique), mais ... avez-vous une référence que je pourrais lire par curiosité ? Les fibres se situent entre 8 et 10 µm. Un photon n’a pas vraiment de taille, mais comme les microscopes traditionnels ont une résolution d’environ 200 nanomètres, la "taille supposée" d’un photon doit être bien comprise entre env. Gamme 0,2µ. Ainsi, à moins qu'un câble ne soit parfaitement droit, il doit nécessairement y avoir des collisions avec le mur et des reflets, et donc en zig-zag. Non?
Damon

Réponses:

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Le signal électrique sera ralenti d'une manière minimale (après tout, il voyage presque à la vitesse de la lumière, exactement à 0,951c), combien de temps faut-il à la lumière pour parcourir 100 mètres?

timeTaken  = 100/(299792458*0,951) = 0,00000035 seconds

Il ne faut donc que 0 00035 millisecondes supplémentaires, ce qui correspond à 350 cycles de processeur (sur un processeur de 1 Ghz). Cependant, plus le câble est long, plus le signal devient faible, une fois que le signal est suffisamment faible, il commence à perdre des bits d'information en raison d'interférences, chaque fois qu'un bit est perdu, quelque chose dans la couche réseau voit qu'un contrôle de somme / parité échoue, et demander à nouveau ce paquet.

Demander un nouveau paquet prendra très longtemps.

Donc, tant que le signal est fort dans le câble, le ralentissement serait minime (il est plus important que prévu de toute façon).

Une fois que vous commencez à perdre des informations parce que le câble est trop long, le ralentissement s'accentue considérablement .

Notez également que certains protocoles de communication sont synchronisés. Par conséquent, si le câble est trop long, il risque même de ne pas être utilisable, car il ne serait plus synchronisé (il s'agit d'un problème de conception).

Développeur de jeu
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Bien! Vous avez calculé! :-) Ainsi, ce sera une perte de paquet.
Peter dit réintégrer Monica
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Notez que le facteur de vélocité d'un câble CAT5 ou similaire n'est pas 1. Diviser simplement par la vitesse de la lumière ne s'applique pas à la plupart des supports électriques.
user2943160
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ne s'applique pas mais fournit une limite inférieure approximative, donc au lieu de 0,0003 millisecondes, le temps est augmenté de "quelque chose de plus". Ce n'est pas un calcul exact bien sûr, mais donne une estimation
GameDeveloper
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La vitesse du signal en cuivre est d'environ 0,951c, c étant la vitesse de la lumière.
mardi
Suis-je vraiment critiqué pour une erreur de 5%? XD
GameDeveloper
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Non, cela ne ralentira pas une connexion, mais vous devez connaître la longueur maximale d'une connexion en cuivre de 100 mètres. Cela doit inclure la longueur de votre câble de raccordement entre l'hôte et le point de données, ainsi que le cadre de raccordement pour le commutateur.

Toutefois, lorsque vous utilisez Cat 6 avec une interface à 10 Gbit / s, vous ne pouvez utiliser que 55 mètres et il vous faudrait utiliser Cat 6A pour atteindre 100 mètres pour ce type de transmission.

Ainsi, si vous dépassez la longueur de câble maximale spécifiée, vous constaterez des problèmes non seulement de vitesse, mais également de pertes dues à la nature du courant électrique parcourant le câble.

Les 100 compteurs ne s’appliquent qu’à un seul passage sans périphérique réseau intermédiaire tel qu’un commutateur. Si vous avez un commutateur entre les deux, vous pouvez évidemment l'étendre d'un port à l'autre, auquel le maximum s'appliquerait pour chaque câble acheminé d'un périphérique à l'autre.

En utilisant la connectivité fibre, vous pouvez étendre la portée en fonction du type de fibre et de lumière qui dépasse le cadre de votre question.

Homme endormi
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Notez que, en raison de la nature de TCP, la perte de données (provenant par exemple de câbles de longueur excessive) peut entraîner un ralentissement apparent du fait que la connexion doit attendre que les paquets perdus ou incorrects soient retransmis.
Chris Bouchard
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Donc, juste un FYI ... des électrons dans un fil prennent du temps pour parcourir une distance. Les électrons d'un fil cat5e se déplacent à une vitesse de 0,64 * la vitesse de la lumière . En supposant une longueur de câble de 100 m, le temps nécessaire à un électron pour parcourir cette distance est d' environ : 521 nanosecondes . Ou time = distance / speed = 100 meters / (0.64 * 3e8 meters-per-second).
Trevor Boyd Smith
1
J'espérais avoir plus de chiffres, par exemple, les périphériques réseau s'attendent à recevoir un signal "réussi" entre ces seuils et, lors de la transmission de données sur cuivre, la "force" du signal tombe sous le minimum après 100 m, mais plus précisément.
Pysis
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Le champ électrique se propage à travers le cuivre à 0,64 ° C. La vitesse à laquelle un électron individuel parvient à se déplacer est plutôt de l'ordre de grandeur de la vitesse de marche de l'homme.
Affe
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@ Affe peut-être dans certains scénarios de haute tension. Selon Wikipedia, un ampère passé à travers un fil de 2 mm sur 2 nous permet d'atteindre 0,000023 m / s. La vitesse de marche de l'homme est d'un ou deux mètres par seconde.
John Dvorak
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À toutes fins pratiques, il n'y aura aucun effet sur la vitesse de votre connexion.

Il y aura un délai très insignifiant en raison de longs câbles. Cela n'affectera pas la vitesse maximale de votre connexion, mais cela causerait une certaine latence. pjc50 souligne qu'il faut environ une nanoseconde pour chaque pied de câble, ce qui est une bonne règle empirique utilisée par de nombreux ingénieurs lors du développement de systèmes très dépendants des latences de ces délais.

En réalité, vous ne remarquerez jamais de différence. Un temps de ping "rapide" sur Internet est de 10 ms, soit 10 000 000 ns. L'ajout de quelques centaines de mètres de câble ne produira pas d'effet notable à ce stade. En fait, presque chaque étape implique des retards plus extrêmes que ceux observés lors de la propagation du signal. Par exemple, la plupart des routeurs grand public attendent la réception du dernier octet d'un paquet entrant et vérifient s'il y a des erreurs avant d'envoyer le premier octet du paquet. Ce délai sera de l’ordre de 5 000 ns! Étant donné que la longueur maximale de câble que vous pouvez utiliser (conformément à la spécification Ethernet) est de 300 ft, la longueur de câble ne peut jamais causer plus de 300 ns de retard à cause du câble!

Cort Ammon
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Ce n’est pas le délai de propagation qui pose problème, mais bien la perte de paquets avec des câbles très longs. La vitesse sera théoriquement la même, mais la vitesse "perçue" peut devenir beaucoup plus faible lorsque les paquets sont perdus et doivent être renvoyés.
vsz
@vsz D'après les pages que j'ai vues, il est généralement admis que la perte de paquet est très minime, jusqu'à la longueur de câble maximale spécifiée dans les spécifications Ethernet de 100 m.
Cort Ammon
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Oui, mais que se passe-t-il si le câble est plus long que ce que la spécification le permet? Il y aura une longueur où cela ne fonctionnera pas du tout, alors juste avant, pourriez-vous trouver une longueur avec une perte de poche énorme, mais certaines réussissent toujours?
vsz
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@ vsz Je pense que ce serait une question très différente. Je ne pense pas que le PO ait voulu que la question explore de plus près l'utilisation d'Ethernet. Tout casserait si vous en abusiez suffisamment.
Cort Ammon
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En quelque sorte, dans une très petite mesure.

Plus votre câble est long, plus le temps de latence est élevé - les joueurs appellent cela "ping". Cependant, l'effet est d'environ une nanoseconde par pied de câble, ce qui est peu probable dans la plupart des cas. Surtout qu’un seul câble Ethernet est limité à 100 m.

Ceci est important pour le trading haute fréquence et parfois pour le courrier électronique .

Cela n'affecte pas, en soi, le débit ou la "bande passante" de votre câble.

pjc50
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+1 pour l'histoire de la vitesse de la lumière. Cela a fait ma journée. Avec certains protocoles (comme SMB, la latence affectera le débit, comme je l'ai appris l'autre jour) ...
Aron
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Eh oui, il y a une raison pour laquelle certaines entreprises paient des milliards de dollars pour avoir des racks de serveurs / réseaux situés dans des emplacements de choix dans des commutateurs spécifiques avec des câbles coupés le plus court possible. Si vous êtes cette entreprise, vous saurez que vous en avez besoin. Tout le monde, vous vous en fichez. :-)
Brian Knoblauch
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Il importe également (dans le stade approximatif 10-100ns) de tout ce qui dépend d'un timing précis, tel que les réseaux de télécommunication. (Source: mon travail consiste à veiller à ce que les réseaux de télécommunication soient synchronisés avec précision: D)
Courses de légèreté avec Monica
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Je crois que oui, mais pas de la manière dont la plupart des gens pensent.

La plupart pensent au délai de propagation supplémentaire à travers le câble lui-même. Ceci est valable, mais comme les gens l’ont déjà fait remarquer, si petit que cela n’est toujours pas pertinent.

Il y a une autre possibilité cependant. Il existe différentes variétés de câbles Ethernet: Cat 5, Cat 5e et Cat 6 sont actuellement (relativement) largement utilisés. Cat 5 ne prend pas officiellement en charge le gigabit Ethernet, mais avec un câble cat 5 court (1 ou 2 mètres, par exemple) en bonne condition physique, vous pouvez toujours obtenir une connexion gigabit apparemment fiable 1 .

Avec un câble plus long, cependant, le signal pourrait être suffisamment détérioré pour qu'une connexion gigabit ne soit plus possible. Dans ce cas, je pense que vous auriez normalement une connexion de 100 mégabits. Dans ce cas, vous ne gagnez pas simplement une quantité de latence non pertinente, mais vous perdez une quantité importante de bande passante.

Cela n'aurait aucun effet sur une connexion Internet, à moins que vous ne soyez l'un des rares chanceux avec plus de 100 Mo / s de bande passante. L’accès aux ressources locales pourrait toutefois être beaucoup plus affecté.


  1. Tous utilisent des connecteurs RJ-45 d'apparence identique; La différence entre les câbles de cat. 5 et 5e n’est généralement pas évidente, mais il suffit de regarder l’impression sur le câblage pour voir lequel est indiqué.
Jerry Coffin
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Oui. Toutes les autres réponses sont théoriques, mais j'ai vu CELA se produire dans la vie réelle. Même si vous pouvez détecter un gigabit / 100 Mbits, la connexion sera ralentie à cause des retransmissions à cause des erreurs dues à la détérioration du signal
slebetman
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Si vous avez de la chance, un mauvais câble peut se connecter à une vitesse inférieure. Si vous êtes malchanceux, il est possible que la liaison soit plus rapide et que les paquets soient lâchés. Une perte de paquets élevée ralentira votre connexion Internet, car TCP interprète la perte de paquets comme un indicateur d'encombrement.
Peter Green
2

La norme est de 100 m (~ 333.33 ft; 1m = 3 1/3 ft) avant que l’atténuation ne rende le signal inutilisable, mais la réponse directe à votre question est oui, un long câble peut ralentir votre connexion. L'atténuation est causée par la résistance interne du cuivre que les humains perçoivent comme un retard / un ralentissement de la connectivité du réseau. Si le câble fait moins de 100 m, le ralentissement est relativement invisible. Cela peut poser problème si vous vous approchez de cette barre des 100 m. Et gardez à l'esprit que la longueur de 100 m est mesurée du point où le câble est branché au port de votre ordinateur au point où il est branché à un périphérique qui régénère le signal, comme un commutateur ou un routeur. (J'ai personnellement dû remplacer un câble par une imprimante car la longueur d'environ 97 m entraînait des communications sporadiques.)

Doug
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La norme n'a rien à voir avec l'atténuation du signal. La raison initiale était due à CSMA / CD, ce qui est totalement hors de propos dans les installations Ethernet modernes. Aujourd'hui, nous utilisons presque exclusivement des commutateurs sur les installations Fast Ethernet, et GBe n'a même pas le format CSMA / CD.
Aron
la résistance ne ralentit pas (sauf si vous commencez à perdre un bit d’information), la distance que le signal doit parcourir pour ralentir. Le décalage peut être causé par 1000 autres facteurs et échecs à certains moments.
GameDeveloper
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En théorie, oui.

Selon le théorème de Shannon-Hartley , la capacité maximale réalisable d'un canal avec un bruit gaussien blanc additif est [1].

[1] bandwidth * log(1 + SNR)

Les longues longueurs de câble réduisent à la fois sa bande passante (lorsque les hautes fréquences sont dispersées) et son RSB (lorsque l’amplitude du signal diminue).

fghkngfdx
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Certains protocoles sont conçus pour s’adapter à différentes conditions de canal. Ethernet n'en fait pas partie.
Peter Green
Mais comme il s'agit d'une limite supérieure étroite, il ne la dépassera en aucun cas.
fghkngfdx
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En tant que spécialiste de cette gamme, je vous conseille de répondre OUI! Mais c'est trop peu pour vous affecter à moins que vous ne l'aviez trop prolongé. Il prend également en compte la qualité de votre ligne de câble, de vos connexions et autres. Mais tous ces éléments sont trop minimes pour être remarqués. Si vous parlez de moins de 20 mètres pour une maison, n'hésitez pas à demander. Ces facteurs sont pour 100 mètres et plus. C'est la raison pour laquelle nous avons une ligne optique.

ben
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Deux problèmes sont à prendre en compte, la latence et l’intégrité du signal.

La latence est directement proportionnelle à la longueur du câble. Cependant, en supposant que nous parlions de câbles Ethernet à paire torsadée au sein d’un bâtiment, la latence sera négligeable par rapport aux retards d’équipement et des connexions longue distance qui constituent Internet.

L’autre problème est l’intégrité du signal. Si cela devient trop grave, le lien commence à perdre un nombre important de paquets. TCP pense que les paquets perdus sont synonymes de congestion et vont donc ralentir.

Si votre câble est conforme aux spécifications et à vos périphériques et que votre distance est conforme aux spécifications, la perte de paquets devrait être négligeable. Cependant, il y a beaucoup de matériel hors spécifications, je me méfierais donc du fonctionnement à la limite de la spécification de distance.

Peter Green
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Oui. cependant,

  1. ce n'est pas un câble Ethernet *
  2. ce n'est pas une connexion, c'est une transmission
  3. les humains ne percevront pas le retard introduit uniquement par la longueur du câble

* Si vous parlez d'un réseau local, vous vous référez probablement à un câble de catégorie 5 ou 6. Si vous parlez d'une liaison longue portée, vous vous référez probablement à un câble à fibre optique monomode.

Ron Royston
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Le temps de propagation du signal électrique pour un câble Ethernet d'une longueur maximale de 100 m n'est que d'une demi-microseconde. C'est beaucoup moins que le temps nécessaire à votre routeur, etc. pour effectuer son travail.

Cela ne commence à être pertinent que lorsque vous regardez de plus grandes distances: par exemple, de votre ordinateur au serveur pour un jeu auquel vous jouez; Toutefois, ce numéro est entièrement entre les mains de votre fournisseur de services Internet / partenaires, de même que de vos emplacements physiques et de ceux du serveur lui-même.

Dan Neely
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Les câbles longs augmenteront votre temps de latence car le signal a plus de temps à parcourir. Cela ne devrait pas avoir beaucoup d'importance dans votre cas puisque le signal se propage à une vitesse proche de celle de la lumière, les 10 mètres supplémentaires seront imperceptibles par rapport aux nombreux kilomètres parcourus, quel que soit le serveur auquel vous accédez. Il y aura une perte de signal sur les très longues distances, ce qui réduira la bande passante, mais ne devrait pas dépasser 20 mètres. 100 mètres est le point où vous devez commencer à vous soucier de la longueur de la course.

Joey Miller
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Selon ma propre expérience, c'est une opinion risiblement trompeuse.

En fait, la latence sera pénalisée par la distance plus longue, mais pas par la bande passante. Supposons que vous compariez la vitesse Internet avec l'utilisation des fibres de 10 m et de 20 m, vous constaterez que les signaux électriques transitent par un câble Ethernet à la vitesse de la lumière, soit 299 792 458 mètres par seconde. Cela signifie qu'il faut environ 0,00000003 secondes pour que le signal passe par votre câble de 10 m et 0,00000006 secondes pour traverser votre câble de 20 m. Vous ne pouvez pas remarquer la différence ici. Ne mentionnez pas si vous comparez à beaucoup de miles à n'importe quel serveur auquel vous accédez.

Cependant, les transmissions sur de longues distances ont effectivement un problème de perte de signal et de bruit qui pourrait avoir un impact sur la vitesse de l’Internet.

Mark Twain
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