Родичев Ю.А. Компьютерные сети - архитектура, технологии, защита

Подождите немного. Документ загружается.

291

дов) имеет отдельный экран. Название UTP относится к кабелям

без экранирования отдельных элементов.

Приложение F содержит краткие сведения о передаче сигнала

по симметричному кабелю и по оптоволокну.

Приложение G содержит перечень приложений, поддержи-

ваемых универсальной кабельной системой. Здесь же приводятся

сведения по совместимости приложений с конкретной средой пе-

редачи.

Приложение Н дает

рекомендации по планированию оптиче-

ских соединений.

Приложение J содержит список документов, большинство из

которых описывает поддерживаемые приложения (библиография).

8.6. Аксессуары кабельных систем

К аксессуарам кабельных систем относятся различные стойки

и шкафы для размещения активного и пассивного оборудования,

кабелепроводы, монтажные коробки для абонентских розеток,

вспомогательные материалы. Самым популярным форматом для

телекоммуникационного оборудования является формат 19-

дюймовых (19”) стоек и шкафов. На рисунке 8.13 представлены

примеры настенных шкафов (а), напольного шкафа (б), открытой

стойки (в).

Формат подразумевает унификацию

размеров – лицевые па-

нели должны быть прямоугольниками шириной 19” (483 мм), а

высота должна быть кратна модулю U (unit) в 1,75” (44,5 мм) или

его половине. Реальная высота элемента может быть и меньше,

но ее округляют в большую сторону до ближайшего целого или

половинного значения. Так, типовая коммутационная панель с

одним рядом гнезд RJ-45 имеет высоту 1U. Панели

крепятся на

двух вертикальных направляющих стойках или в шкафах, кото-

рые могут быть открытыми, устанавливаемыми на полу или на

стене.

Высоту стоек и шкафов обозначают в тех же единицах –

«юнитах». Распространены напольные шкафы высотой 15 – 42U

и настенные шкафы высотой 6 – 12U. В шкафах обычно устанав-

ливается две пары стоек (спереди и сзади), на

которые можно

292

монтировать специальные полки. На полки можно ставить и обо-

рудование иных форматов (например, источники бесперебойного

питания). Боковые дверцы обычно съемные, что позволяет объе-

динять шкафы, установленные рядом. Нижняя часть шкафа

снабжается съемными крышками, позволяющими подводить ка-

белепроводы. Под крышей предусматривается место для венти-

ляторов.

Рис. 8.13. Шкафы и стойки для телекоммуникационного обору-

дования

Непременным атрибутом шкафа являются запирающиеся

дверцы, предотвращающие несанкционированный доступ. Все

металлические части (каркас, стенки, дверцы) электрически со-

единяются между собой и с внутренней шиной заземления с по-

мощью заземляющих проводов.

В шкафах монтируются распределительные и коммутацион-

ные панели (patch panel), средства «организации» кабелей,

а так-

же активное сетевое оборудование.

На рисунке 8.14 представлены коммутационная панель (а),

блок коннекторов (б) и средства организации кабелей (в, г, д). К

ним относятся различные держатели, стяжки, скобки, хомуты,

293

крепежные элементы и т.п. Они поддерживают коммутационные

и сетевые шнуры, кабели стационарной проводки. С их помощью

кабельная проводка становится надежной и элегантной.

Рис. 8.14. Коммутационная панель и средства

организации кабелей

На рисунке 8.15 представлен пример расположения оборудо-

вания в шкафах.

Рис. 8.15. Пример расположения оборудования в шкафах

294

Для укладки кабельной проводки применяются кабелепрово-

ды paзличной конструкции – короба, трубы, лотки. Короба бы-

вают различных размеров, с внутренними перегородками и без

них. Короба состоят из основания, в которое укладываются кабе-

ли, и съемной крышки. Примеры сечений коробов приведены на

рисунке 8.16.

Рис. 8.16. Примеры сечений коробов

Для коробов выпускается множество вспомогательных эле-

ментов: углы (внутренние и внешние), повороты, ответвления,

стыки, заглушки, рамки для оформления прохода короба через

стену, переходники для стыковки коробов различного сечения,

монтажные коробки для розеток и другие. На рисунке 8.17 изо-

бражен пример монтажа кабелепровода с аксессуарами (переход-

никами, электрическими

и информационными розетками).

Рис. 8.17. Пример монтажа кабелепровода

295

Широкие (более 70 мм) короба обычно устанавливают по пе-

риметру помещений и в них же устанавливают блоки телекомму-

никационных и питающих розеток. Широкие короба бывают сек-

ционированными (с внутренними перегородками). Секциониро-

ванные короба позволяют развести питающие и информационные

кабели на необходимое расстояние. Короба меньшего сечения

используют только для прокладки кабелей, розетки приходится

устанавливать в отдельных коробках (или пользоваться розетка-

ми для наружной проводки). Сечение коробов выбирается, исхо-

дя из количества и сечения прокладываемых кабелей. Следует

помнить, что полностью занять все сечение кабелями не удается.

При групповой прокладке можно ориентироваться на использо-

вание около 60% сечения, при индивидуальной укладке каждого

кабеля можно достичь и

несколько большего заполнения, но при

этом перекладка кабелей может оказаться проблематичной. В уг-

лах коробов все сечение не может быть использовано полностью,

поскольку необходимо соблюдать минимальный радиус изгиба

кабелей. Закрытые короба в основном используют для «фасад-

ной» части кабельной проводки. Магистрали, прокладываемые

над фальш-потолком или под фальш-полом, чаще укладывают

лотки. Для прохода через стены и в некоторых других случаях

применяются трубы разнообразного профиля.

Средства маркировки необходимы для организации админи-

стрирования кабельной системы. Для маркировки выпускаются

различные наборы надписей и обозначений на самоклеящейся

бумаге. Согласно стандартам, каждый элемент СКС должен быть

промаркирован, а кабели должны маркироваться с обоих концов.

Для этого можно пользоваться и несмываемым маркером, но

лучше воспользоваться готовыми наклейками или клипсами с

цифробуквенными обозначениями.

При проектировании кабельных систем следует придержи-

ваться требований стандартов СКС на топологию и применяемые

компоненты. Исходными данными для проектирования обычно

является план помещений (а лучше строительные чертежи) с ука-

занием размещения рабочих мест (или

областей их размещения).

При проектировании всегда следует брать запас по количеству

рабочих мест, которое со временем может увеличиваться (появ-

ляются новые рабочие места или сетевые периферийные устрой-

296

ства, для которых тоже требуются телекоммуникационные розет-

ки). По этому плану выбираются места для организации теле-

коммуникационных помещений с таким расчетом, чтобы гори-

зонтальные кабели не выходили за ограничение по длине и про-

ходили бы по удобным трассам.

Вопрос о количестве и размещении телекоммуникационных

помещений решается с учетом многих местных факторов

. Увели-

чивать их количество ради экономии суммарной длины горизон-

тальных кабелей далеко не всегда целесообразно, поскольку ор-

ганизация качественного телекоммуникационного помещения

требует значительных затрат. Далее определяются трассы и воз-

можные способы прокладки кабелей. После этого, выбрав необ-

ходимые компоненты, можно составлять спецификацию на необ-

ходимые материалы и инструменты. Процесс проектирования

может быть итерационным, поскольку планы и даже чертежи по-

мещений не всегда учитывают конкретные условия эксплуатации

(соседство «неблагоприятного» оборудования, кабелей и трубо-

проводов и т.п.).

Рис. 8.18. Кабельный тестер

После выполнения монтажа кабельной системы производится

ее тестирование на соответствие передаточных характеристик

требованиям стандартов. Тестирование производится с помощью

специальной аппаратуры. На рисунке 8.18 представлен простей-

297

ший портативный кабельный тестер для диагностики кабельных

систем. Он позволяет определить обрывы проводников, короткие

замыкания и правильность разводки кабеля по парам (например,

типа UTP).

Рис. 8.19. Прибор для сертификации кабельных сетей

Рис. 8.20. Приставка для тестирования оптоволоконных линий

На рисунке 8.19 представлен прибор OMNI Scanner 2 для сер-

тификации кабельных систем. Прибор имеет вычислительное

устройство, которое с высокой точностью производит измерение

298

параметров трактов СКС категории 5е (затухание, длину кабеля,

сопротивление и т.п.). Объем измерений позволяет дать заключе-

ние о возможности использования оборудования Gigabit Ethernet.

Прибор OMNI Scanner 2 имеет специальную приставку, по-

зволяющую тестировать оптоволоконные кабельные линии

(OMNI Fiber, рис. 8.20).

По результатам тестирования кабельных систем оформляется

специальный протокол на соответствие стандартам и нормам

пожарной безопасности.

Контрольные вопросы

к главе 8

1. Дайте классификацию физических сред передачи данных.

2. Перечислите основные физические характеристики линий свя-

зи.

3. Дайте характеристику коаксиальных кабелей и кабелей на ос-

нове витой пары.

4. Опишите физический принцип передачи информации по опти-

ческому волокну.

5. В чем недостатки и преимущества оптоволоконных линий

связи?

6. Опишите виды и принципы организации

беспроводных кана-

лов связи.

7. Опишите принцип передачи информации с установлением со-

единения. В чем его отличие от дейтаграммной передачи?

8. Для чего используется компрессия данных? Каковы основные

алгоритмы компрессии?

9. Для чего введены стандарты на СКС?

10. Основные положения международного стандарта на СКС.

11. Что относится к аксессуарам кабельных систем?

299

ГЛАВА 9

ТЕХНОЛОГИИ ЛОКАЛЬНЫХ СЕТЕЙ

9.1. Общая характеристика протоколов

локальных сетей

К технологиям локальных сетей относятся классические тех-

нологии Ethernet, Token Ring, ARCNET, FDDI, а также новые тех-

нологии Fast Ethernet, Gigabit Ethernet, 100VG-AnyLAN. Сетевые

технологии локальных сетей реализуют два нижних уровня мо-

дели OSI. При организации взаимодействия узлов в локальных

сетях основная роль отводится протоколу канального уровня.

Однако для того, чтобы канальный уровень мог

справиться с этой

задачей, структура локальных сетей должна быть четко опреде-

ленной. Например, протокол канального уровня технологии

Ethernet рассчитан на параллельное подключение всех узлов сети

к общей шине (отрезку коаксиального кабеля) или иерархической

древовидной структуре сегментов. Протокол Token Ring также

рассчитан на вполне определенную конфигурацию – соединение

компьютеров в виде логического кольца.

Подобный подход

, заключающийся в использовании простых

структур кабельных соединений между компьютерами локальной

сети, соответствовал основной цели, которую ставили перед со-

бой разработчики первых локальных сетей. Эта цель заключалась

в нахождении простого и дешевого решения для объединения в

вычислительную сеть нескольких компьютеров, находящихся в

пределах одного здания. Для упрощения и удешевления аппарат-

ных

и программных решений разработчики первых локальных

сетей остановились на совместном использовании кабелей всеми

компьютерами сети в режиме разделения времени. Использова-

ние разделяемых сред позволяет упростить логику работы сети.

300

Использование в локальных сетях очень простых конфигура-

ций (общая шина и кольцо) наряду с положительными сторонами

имело и отрицательные последствия. Наиболее важными из них

являются ограничения по производительности и надежности. На-

личие только одного пути передачи информации, разделяемого

всеми узлами сети, в принципе ограничивало пропускную спо-

собность сети пропускной способностью этого

пути, а надеж-

ность сети – надежностью этого пути. Поэтому по мере повыше-

ния популярности локальных сетей и расширения их сфер при-

менения все больше стали применяться специальные коммуника-

ционные устройства – мосты и маршрутизаторы, – которые в

значительной мере снимали ограничения единственной разде-

ляемой среды передачи данных. Базовые конфигурации в форме

общей

шины и кольца превратились в элементарные структуры

локальных сетей, которые можно теперь соединять друг с другом

более сложным образом, образуя параллельные основные или ре-

зервные пути между узлами. Тем не менее, внутри базовых

структур по-прежнему работают все те же протоколы разделяе-

мых единственных сред передачи данных.

В последние несколько лет

наметилось движение к отказу от

разделяемых сред передачи данных в локальных сетях и переходу

к применению активных коммутаторов, к которым конечные уз-

лы присоединяются индивидуальными линиями связи. При ис-

пользовании коммутаторов у традиционных технологий появился

новый режим работы – полнодуплексный (full-duplex). В разде-

ляемом сегменте станции всегда работают в полудуплексном ре-

жиме (half-duplex),

так как в каждый момент времени сетевой

адаптер станции либо передает свои данные, либо принимает чу-

жие, но никогда не делает это одновременно. В полнодуплексном

режиме сетевой адаптер может одновременно передавать свои

данные в сеть и принимать из сети чужие данные. Такой режим

несложно обеспечивается при прямом соединении с мос-

том

/коммутатором или маршрутизатором, так как вход и выход

каждого порта такого устройства работают независимо друг от

друга, каждый со своим буфером кадров. Сегодня каждая техно-

логия локальных сетей приспособлена для работы как в полудуп-

лексном, так и полнодуплексном режимах.