Материал: Структуровані кабельні системи. Фізична структуризація локальної мережі. Повторювачі і концентратори

Структуровані кабельні системи. Фізична структуризація локальної мережі. Повторювачі і концентратори

Структуровані кабельні системи. Фізична структуризація локальної мережі. Повторювачі і концентратори

ВСТУП

Кабельна система є найпершою частиною будь-якої ІC системи. Без неї робота решти устаткування і ПО просто неможлива. Часто приділяють недостатньо уваги якості кабельної системи, і це незважаючи на те, що за статистикою від 70 до 90 відсотківвикликають проблемами з СКС. Добре спроектована і побудована кабельна система служить близько 15 років практично без відмов. Найчастіше термін перебування фірми в одному і тому ж будинку набагато менша. Тобто, один раз встановивши "правильну" кабельну систему, можна назавжди забути про неї.

На даний момент всесвітньо визнаний структурований підхід до побудови СКС, тому сучасні кабельні системи називають структурованої кабельної системи або коротко СКС, являє собою ієрархічну кабельну систему будівлі або комплексу будівель, розділену на логічні структурні підсистеми. СКС дозволяє об'єднати в єдину систему комп'ютерну, телефонну мережі і т.д. Кросові або патч-панелі СКС дозволяють поєднувати різні елементи та обладнання за допомогою з'єднувальних шнурів, роз'ємів, розеток і допоміжного обладнання. СКС забезпечує універсальне керування всіма системами всередині будівлі на основі єдиної для всіх кабельної системи. Вона забезпечує гнучку зміну робочих місць співробітників і повну зміну конфігурації системи, включаючи заміну і додавання обладнання, розширення системи. Для зміни конфігурації СКС системного адміністратора досить перемкнути кабель на патч-панелі з одного гнізда на інше.

СКС складається з наступних основних компонентів:

горизонтальної кабельної системи.

-вертика льноїкабельної системи.

-магістральноїкабельної підсистеми.

-комутаційно-розподільчих вузлів.

-підсистеми робочих місць.

1. ВИЗНАЧЕННЯ

.1 Стандартизація структурованих кабельних систем

В основі побудови СКС, лежить набір вимог і правил, що повинні забезпечити функціонування створюваної системи. Стандарти визначають структуру і параметри слабкострумових кабельних систем, що встановлюються в одному, декількох або комплексі будівель, а також способи організації кабельних каналів, вимоги до приміщень, до управління кабельною системою і т. п. У зв'язку з цим всі стандарти СКС можна розділити на три групи:

Стандарти проектування - (визначають середовище передачі, параметри роз'ємів, лінії і каналу, зокрема гранично допустимі довжини, способи підключення провідників (послідовність), топологію і функціональні елементи СКС. Додатки доповнюють стандарти в суміжних областях і підрозділяються на нормативні (частина стандарту) і інформаційні (для відомостей). До цієї групи можна віднести також документи, що визначають параметри заземлення, особливості СКС малих офісів і житлових будівель, централізованих систем і рекомендації по побудові відкритих офісів);

Стандарти монтажу - (визначають телекомунікаційні аспекти проектування і будівництва (комплексу) будівель. При проведенні монтажу телекомунікаційної інфраструктури можлива як наявність каналів для прокладання кабелів і приміщень для їх комутації і розміщення устаткування, так і проведення робіт "з нуля" по встановленні кабельних систем. У дану групу включені також стандарти вимірювань, оскільки на практиці якість монтажу СКС визначається за допомогою вимірювань, які можуть завершувати процес створення систем);

Стандарти адміністрування - (визначають правила документування телекомунікаційної інфраструктури і створюються на базі стандартів проектування і монтажу).

Основними стандартами СКС є:

-        Міжнародний стандарт ISO/IEC 11801. Інформаційні технології. Структурована кабельна система для приміщень замовників. Липень 1995 року;

-        Європейський стандарт EN 50173:1995. Інформаційні технології. Структуровані кабельні системи. Липень 1995 року;

         Американський стандарт ANSI/TIA/EIA-568-а. Стандарт телекомунікаційних кабельних систем комерційних будівель. Жовтень 1995 року.

1.2 Структура кабельних систем

Кабельна система включає наступні функціональні елементи:

Головний розподільний пункт (ГРП);

Магістральний кабель території;

Розподільний пункт будівлі (РПБ);

Магістральний кабель будівлі;

Розподільний пункт поверху (РПП);

Горизонтальний кабель;

Точка переходу (ТП);

Телекомунікаційний роз'єм (ТР);

Групи цих елементів об'єднуються в кабельні підсистеми.

Кабельна підсистема складається з трьох кабельних підсистем:

а) Магістральна підсистема території - простягається від головного розподільного пункту до розподільних пунктів будівлі, зазвичай розташованих в різних будівлях. Система складається з магістральних кабелів території, механічного закінчення кабелів (у головному розподільному пункті і в розподільних пунктах поверху), кросових з'єднань в головному розподільному пункті. Кабелі системи можуть сполучати розподільні пункти будівлі між собою.

б) Магістральна підсистема будівлі фірми - тягнеться від розподільного пункту будівлі до розподільних пунктів поверху. Система складається з магістральних кабелів будівлі, механічного закінчення кабелів (у розподільному пункті будівлі і в розподільних пунктах поверху), кросових з'єднань в розподільному пункті будівлі. Кабелі системи не можуть мати точок переходу, а мідні кабелі виконуються без зрощення.

в) Горизонтальна підсистема - тягнеться від розподільного пункту поверху

до телекомунікаційних роз'ємів на робочих місцях. Горизонтальна підсистема включає горизонтальні кабелі, механічне закінчення кабелів (роз'єми) в РП поверху, комутаційні з'єднання в РП поверху і телекомунікаційних роз'ємах. У горизонтальних кабелях не допускається розриви. При необхідності допускається одна точка переходу. Всі пари і волокна телекомунікаційного роз'єму мають бути безперервними по всій довжині від РПП до ТР.

г) Підсистема робочого місця - сполучає телекомунікаційний роз'єм робочого місця з термінальним устаткуванням.

1.3 Топологія кабельних систем

В основі любої повномасштабної структурованої кабельної системи покладена деревоподібна топологія, яку частіше називають «ієрархічною зіркою»

«Ієрархічна зірка» (рис 1.1) - топологія, що допускає додаткові з'єднання розподільних пунктів одного рівня. Проте такі з'єднання не повинні змінювати магістралі основної топології. Ця топологія застосовна не тільки до кабелів, але і до кабельних елементів середовища передачі, таким як індивідуальні волокна або пари, кабельні елементи можуть знаходитися в одному кабелі по всій довжині або тільки на частині довжини лінії. Топологія у вигляді зірки є найбільш швидкодіючою з усіх топологій локальних обчислювальних мереж, оскільки передача даних між робочими станціями проходить через центральний вузол (при його хорошій продуктивності) по окремих лініях, використовуваних тільки цими робочими станціями. Частота запитів передачі інформації від однієї станції до іншої невисока, в порівнянні з тією, що досягається в інших топологіях.

Функції вузлів структури виконує комутаційне обладнання різного виду, яке може мати два основні різновиди: індивідуальні інформаційні розетки, які експлуатуються користувачами кабельної системи, і панелі різних типів які створюють групове комутаційне поле, з яким працює обслуговуючий персонал. Комутаційне обладнання з’єднується між собою електричними та волоконо - оптичними кабелями різних типів.

Рис.1.1.Топологія СКС

. ПОБУДОВА СТРУКТУРОВАНОЇ КАБЕЛЬНОЇ СИСТЕМИ

2.1 Вибір топології кабельної системи

Розподільчі пункти (РП) забезпечують змогу створення топології каналів типу "шина", "зірка", "кільце" або “дерево”.

Топологія зірка. В цьому випадку кожен комп’ютер підключається окремим кабелем до загального пристрою (концентратора), який знаходиться в центрі мережі. У функції концентратора входить напрям передачі комп’ютером інформації одному або решті всіх комп’ютерів мережі.

Головна перевага цієї топології - велика надійність. Будь-які неприємності з кабелем стосуються лише того комп’ютера до якого цей кабель приєднаний і лише несправність концентратора може вивести з ладу всю мережу.

До недоліків топології типу зірка відноситься вища вартість мережевого устаткування із-за необхідності придбання концентратора.

В даному випадку для побудови структурованої кабельної системи я обрав топологію «ієрархічну зірку», так як ця топологія дозволяє велику кількість розгалужень, що є досить вигідним для роботи в приміщеннях офісного типу. Також топологія ієрархічної зірки є досить надійною, так як при будь - якій несправності перестає працювати лише гілка де вона виникла, а система і далі працює не зважаючи на це.

Рис.2.1 Архітектура ієрархічної зірки.

Архітектура ієрархічної зірки забезпечує максимальну гнучкість управління і максимальну здатність адаптації системи до нових додатків.

Загальні принципи побудови (СКС) згідно стандарту ISO / IEC 11801 у відповідності з архітектурою ієрархічної зірки:

• СКС складається з вертикальної і горизонтальної підсистем;

• кожен кабель, що входить в горизонтальну підсистему СКС, починається біля розетки на робочому місці і закінчуватися в комунікаційному шафі, який є частиною розподільного вузла;

• довжина горизонтальної підсистеми не повинна перевищувати 90 метрів;

• сумарна довжина патч кордів і кроссировочні кабелів не повинна перевищувати 6 метрів на кожну горизонтальну гілку.

• число комутаційних шнурів (patch cord) на кожну горизонтальну гілку повинно бути не більше двох;

• всі розподільні вузли будівлі з'єднуються кабелями вертикальної підсистеми з головним розподільчим вузлом;

• для монтажу СКС використовується кабель типу "вита пара" (UTP);

• на кожному робочому місці встановлюється як мінімум 2 розетки:

• розетка RJ-45 категорії 5 підключена до 4-ох парному кабелю UTP c характеристичним опором 100 Ом;

• RJ-45 або оптична дуплексна розетка.

Вибір середовищ передачі сигналу в горизонтальній і магістральної підсистемах і методів прокладання кабелю.

При проектуванні вертикальної підсистеми будівлі в якості середовища передачі даних буде використовуватися багатомодовий оптоволоконний кабель 62.5/125 мкм.Для прокладання горизонтальної та магістральної кабельної підсистеми внутрішніх магістралей проектованої CKC використовуємо наступні різновиди каналів:

• закриті металеві лотки за фальшстелею, призначені для прокладання кабелів горизонтальної підсистеми в коридорах;

• декоративні кабельні короби, виготовлені з негорючого пластика і використовувані для прокладки кабелів горизонтальної підсистеми і силових кабелів живлення;

2.2 Структурна схема

На кожному поверсі передбачено по 2 приміщення для установки комутаційних шаф для обладнання, що обмежать доступ сторонніх, підвищить надійність і захищеність СКС.

Комутаційний шафа:

• спрощує процес тестування кабелю;

• забезпечує можливість простої реконфігурації робочих місць співробітників;

• збільшує можливості розширення СКС;

• є переходом від одного середовища передачі даних до іншої (оптоволокно - мідь);

• є місцем комутації різних типів сигналів (дані, відео, мова);

• об'єднує сигнали для передачі по високошвидкісним магістралях мережі;

Рис.2.1 Структурна схема першого поверху.

Рис.2.2 Структурна схема другого поверху.

Рис.2.3 Структурна схема третього поверху.

Характеристика 1-3 поверху:

Таблиця 2.1

2.3 Вибір кабелів

Для використання в горизонтальній кабельній підсистемі рекомендуються кабелі двох наступних типів. Перевага надається симетричному кабелюі багатомодовому оптичному волокну,альтернативні: симетричний кабель 120 Ом, симетричний кабель 150 Ом, багатомодове оптичне волокно 50/125 мкм.

Для обслуговування більшечим однин ТР можливе застосування гібридного і композиційного кабелів. В якості симетричного кабелю використовується кабель типу UTP (незахищена вита пара - unshieldedtwistedpair)

Рис 2.4 Волоконно-оптичний кабель Симетричний кабель UTP.

Забороняється використання в горизонталі шунтованих відведень (поява одних і тих же пар кабелю на декількох телекомунікаційних розетках, або - запаралелювання ліній), а також використання муфт для металевих кабелів. Необхідність використання муфт в горизонтальних сегментах, довжина яких не може перевищувати 90 м, тоді як їх наявність може значно погіршувати робочі характеристики горизонтальної лінії передачі.

Горизонтальний кабель UTP. Горизонтальний кабель: одножильний, 4-парний, 100 Ом, діаметр провідника - 0,51 мм. Дозволено використання кабелів з одножильними провідниками діаметром 0,642 мм (0,0253" або 22 AWG) за умови, що їх параметри відповідають специфікаціям горизонтальних кабелів UTP. Загальний екран є доповненням до основної конструкції. Зовнішній діаметр кабелю має бути не більше 6,35 мм (0,25 ").

2.4 Електроживлення

Електропостачання будівель і споруд потрібне для людини. Від безперебійної подачі електрики залежить зараз дуже багато що - без електропостачання не можуть обійтися промисловість, офіси, транспорт, міське господарство і ін.

Для живлення мережевого і іншого устаткування, встановленого в апаратній, передбачається мінімум дві здвоєні силові розетки стандартної мережевої напруги, розраховані на максимальний струм в 20 А. Живлення цих розеток повинне здійснюватися від двох незалежних фідерів. Живлення розеток для мережевої апаратури і системи освітлення апаратною повинно здійснюватися від різних панелей силового щитка.