Saya membaca Jaringan Komputer - Pendekatan Sistem edisi ke-5. , dan saya menemukan statistik berikut untuk kecepatan cahaya melalui media yang berbeda:
Tembaga - 2,3 × 10 8 m / s
Serat - 2,0 × 10 8 m / s
Jadi, apakah angka-angka ini salah, atau adakah alasan lain untuk menjelaskan mengapa tembaga lebih buruk daripada serat? Apakah serat memiliki bandwidth yang lebih baik (per volume) atau sesuatu?
Jawaban:
Tidak, angkanya benar (Halaman 46). Jika saya dapat menulis ulang pertanyaan Anda, itu adalah "Mengapa saya harus menggunakan serat jika penundaan propagasi lebih buruk daripada tembaga?" Anda berasumsi bahwa keterlambatan propagasi adalah karakteristik penting. Bahkan (seperti yang akan Anda lihat beberapa halaman kemudian), itu jarang terjadi.
Serat memiliki tiga karakteristik yang membuatnya unggul dari tembaga dalam banyak skenario (tetapi tidak semua).
Bandwidth lebih tinggi. Karena serat menggunakan cahaya, serat ini dapat dimodulasi pada frekuensi yang jauh lebih tinggi daripada sinyal listrik pada kawat tembaga, sehingga memberi Anda bandwidth yang jauh lebih tinggi. Juga frekuensi modulasi maksimum pada kawat tembaga sangat tergantung pada panjang - induktansi dan kapasitansi meningkat dengan panjang, mengurangi frekuensi modulasi maksimum.
Jarak yang lebih jauh. Light over fiber dapat menempuh jarak puluhan kilometer dengan sedikit redaman, yang membuatnya ideal untuk koneksi jarak jauh.
Gangguan lebih sedikit. Karena serat menggunakan cahaya, ia tahan terhadap gangguan elektromagnetik. Itu menjadikannya terbaik untuk lingkungan elektromagnetik "berisik". Selain itu, serat tidak menghantarkan listrik, sehingga dapat mengisolasi perangkat secara elektrik.
Tetapi serat juga memiliki kelemahan.
Kabel serat optik lebih rapuh daripada kawat. Jika Anda menekuknya terlalu tajam, itu akan patah. Kawat tembaga jauh lebih toleran terhadap gerakan dan tekukan.
Sulit dihentikan. Menempatkan konektor pada untaian serat optik membutuhkan alat, teknik, dan keahlian yang presisi. Kabel serat biasanya diakhiri oleh spesialis terlatih. Sebagai perbandingan, Anda dapat mengakhiri kabel tembaga dalam hitungan detik dengan sedikit atau tanpa pelatihan.
Saya ingin menambahkan satu manfaat dengan koneksi serat. Pertimbangkan hubungan antara dua bangunan dengan potensi tanah yang berbeda. Jika Anda menggunakan tembaga dalam situasi ini, Anda bisa berakhir dengan kebocoran saat ini dan mungkin situasi berbahaya. Ini tidak terjadi dengan serat karena itu bukan konduktor.
Kecepatan rambat sering dinyatakan sebagai faktor kecepatan medium - fraksi dari kecepatan cahaya yang Anda dapatkan.
Di sisi fisik, cahaya melalui medium diperlambat oleh medium tergantung pada indeks biasnya. Serat memiliki 'masalah' tambahan bahwa inti membutuhkan indeks bias yang sedikit lebih tinggi (kepadatan optik) daripada kelongsong untuk memandu gelombang dengan tepat. Kecepatan rambat efektif adalah kecepatan cahaya dibagi dengan indeks bias, atau faktor kecepatan adalah kebalikan dari indeks bias. Sebagian besar serat memiliki faktor kecepatan atau mendekati 0,67.
Tembaga sedikit lebih rumit. Elektron yang sebenarnya tidak bergerak secara substansial, melainkan gelombang listrik (fluktuasi medan) yang mengalir melalui kabel - agak sebanding dengan suara di udara. Kecepatan rambat gelombang ini secara mengejutkan tidak tergantung pada konduktor saja tetapi pada kombinasi konduktor dan terutama isolator ( permitivitasnya ) karena gelombang perlu merambat melalui yang terakhir juga. Kecepatan rambat yang efektif adalah kecepatan cahaya dibagi dengan akar kuadrat dari permitivitas.
Untuk tembaga, faktor kecepatan mendekati 1,00 dimungkinkan dengan menggunakan udara sebagai isolasi seperti dengan kabel coax khusus atau kabel tangga terbuka. Kabel jaringan tembaga berkisar dari 0,77 (RG-8 untuk 10BASE5 kuno) hingga 0,585 (Cat-3 untuk 10BASE-T) dengan Cat-5e dan Cat-6 pada 0,65 (= lebih lambat dari serat).
Seperti yang telah ditunjukkan, dalam praktiknya, ada banyak faktor lain yang berkontribusi terhadap keterlambatan propagasi yang efektif seperti teknologi transceiver, pengkodean overhead, koreksi kesalahan ke depan dan kemungkinan transmisi ulang. Faktor kecepatan biasanya tidak kritis.
Mengenai serat "menjadi lebih baik" - pasti memiliki kinerja yang lebih tinggi, tetapi "lebih baik" tergantung pada kebutuhan Anda, termasuk biaya.
Saya percaya alasan lain mengapa serat merambat "lebih lambat" daripada tembaga adalah karena cahaya, menurut definisi, membiaskan serat sepanjang jarak kabel. Pertukaran stack fisika memiliki pandangan berbeda tentang ini:
/physics/80043/how-fast-does-light-travel-through-a-fibre-optic-cable
Itu tergantung pada jarak dan jumlah transaksi / pengguna
Tembaga lebih baik dari serat jarak pendek (di bawah 10 meter) di mana kebutuhan bandwidth saat ini di bawah 40 Gbit per detik. Pada tingkat dan jarak yang lebih tinggi, tingkat kehilangan paket meningkat lebih dari 50% dengan cukup cepat. Untuk memperbaikinya diperlukan pengulang yang dengan cepat meningkatkan latensi, dan biaya koneksi.
Bahkan kerugian 10% akan menyebabkan setidaknya 1% pengguna akhir merasakan peningkatan latensi hingga 10x.
Serat lebih baik daripada tembaga di mana bandwidth lebih dari 100G dan jarak lebih dari 1 Kilometer dan jumlah pengguna per jaringan melebihi 1.000.
Baik Fiber dan Copper memiliki kemampuan ekspansi biaya yang jauh lebih rendah daripada nirkabel, tetapi untuk banyak domain antara tembaga dan serat, nirkabel adalah media koneksi yang cepat, tidak dapat diandalkan, dan selalu merendahkan.
Setiap mekanisme yang dapat digunakan untuk memperluas bandwidth nirkabel, hampir selalu dapat digunakan untuk segera memperluas bandwidth tembaga dan serat.