Uchebnoe_posobie_SETI

Для изменения конфигурации в общем случае необходима перекоммутация более чем в одной коммутационной точке.

Российских стандартов на СКС нет, и проектировщики могут руководствоваться международными и европейскими нормами. В 1995 году вышли три стандарта на кабельные системы для локальных сетей: международный - ISO/IEC 11801, европейский - EN 50173 и американский - ANSI/TIA/EIA-568 (таблица 14.1).

Таблица 14.1 – Стандарты на кабельные системы.

В соответствии с международным стандартом ISO/IEC 11801 в кабельной системе выделяются следующие функциональные подсистемы: внешняя, вертикальная, управления, горизонтальная и рабочего места.

Внешняя подсистема (подсистема внешних магистралей) соединяет здания между собой и, как правило, строится на оптоволоконном кабеле, имеющем высокую скорость передачи данных (свыше 500 Мбит/с) и гальваническую развязку зданий, которая предотвращает возможность электрического пробоя из-за разности потенциалов их заземления. С целью резервирования каналов и защиты линий связи от механических повреждений волоконный кабель должен быть бронированным и многожильным. Рекомендуемый диаметр световода - 62,5/125/900 мкм (также допускается диаметр 50/125/900).

Вертикальная подсистема (подсистема внутренних магистралей) объединяет этажи здания, обеспечивая согласование подсистем управления (“основная шина” или back-bone). ISO/IEC 11801 рекомендует для монтажа вертикальной подсистемы применять оптоволоконный. Внешняя оболочка кабеля должна быть пригодна для прокладки по вертикальным каналам. Вместо оптического кабеля можно применять неэкранированную или экранированную витую пару (UTP, STP), к оболочке которой предъявляются те же самые требования.

Подсистема управления предназначена для переключения цепей. Она состоит из коммуникационного оборудования, кросс-панелей с разъемами и соединительных кабелей (рatchcord) и объединяет оборудование для

91

компьютерной, телефонной, сигнальной и других видов сетей, исключая силовую. Монтируется на основе неэкранированной витой пары (UTP). В особых случаях используется экранированная витая пара (STP) и соответствующие ей аксессуары.

Горизонтальная подсистема предназначена для связи подсистемы управления с рабочим местом. В горизонтальной подсистеме используется UTP, а при наличии особых требований - STP или оптический кабель. Горизонтальная подсистема заканчивается информационной розеткой, которая предназначена для подключения оборудования подсистемы рабочего места.

Под рабочим местом понимается место в помещении, на котором располагается сетевое оборудование пользователей (персональный компьютер, телефон). Иногда на рабочих местах устанавливается оборудование коллективного пользования (сетевой принтер, факс и т.д.). Подсистема рабочего места служит для подключения оконечных устройств ОИТ (компьютеров, терминалов, принтеров и т. д.) к ЛВС.

ISO/IEC 11801 определяет рабочие характеристики узлов и деталей, соответствующие выбранному классу ЛВС согласно ширине полосы пропускания (таблица 14.2).

Так, при выборе класса D необходимо учитывать, что элемент ЛВС самого младшего класса определяет класс всей системы в целом. Например, если в ЛВС есть кабель, розетка или коммутационный шнур класса С (до 10 МГц), то и вся она будет относиться к классу С. Поэтому все элементы кабельной системы должны иметь характеристики, не ниже приведенных в стандарте. Стандарт ISO/IEC 11801 дорабатывается с появлением классов Е (200 МГц) и F (600 МГц).

Таблица 14.2 – Классы проводки по ISO/IEC 11801 и EN50173.

Длина кабельного канала (как полного пути по кабельной системе от разъема до разъема между сетевым оборудованием, включая оконечные шнуры) определяется согласно категории кабеля и класса ЛВС (таблица 14.3).

Таблица 14.3 – Дальности каналов (м), в зависимости от класса проводки.

92

Он предполагает полную механическую и логическую идентичность функционально одинаковых элементов различных категорий. За счет этого элементы более высокой категории без каких-либо ограничений могут использоваться в СКС более низкой категории

Все элементы СКС должны быть однозначно идентифицированы и промаркированы. Маркировка должна быть выполнена типографским (или при помощи принтера) способом и надежно закреплена на элементах сети. Кабели маркируются на двух концах. К исполнительной документации прилагается список идентифицированных элементов сети с указанием места установки, а для кабелей - трассы прокладки. На планах и чертежах элементы СКС обозначаются в соответствии с принятой системой обозначений. Перечень основных обозначений приведен в таблице 14.4.

Выбор помещений для коммуникационной комнаты. Под техническим помещением СКС понимается служебное помещение, отвечающее определенным требованиям по габаритам, климатическим и другим условиям, оборудованное системами вентиляции, энергоснабжения и связи. Оно предназначено для установки коммутационного и сетевого оборудования и рассматривается как коммуникационная комната. Различают кроссовые помещения различного вида, аппаратные и серверные. Кроме того, выделяют помещения для узла связи (точка присутствия телефонного провайдера – point of presense (POP)), специально предназначенное для размещения АТС и другого сетевого оборудования, обеспечивающее функционирование внешних телекоммуникаций.

Вкроссовых размещается коммутационное оборудование СКС, сетевые устройства и другие вспомогательные элементы. В кроссовую этажа заводятся горизонтальные кабели рабочих мест, расположенных на том же самом этаже.

Вкроссовую здания заводятся внутренние магистральные кабели СКС, соединяющие ее с кроссовыми этажей. Она может быть совмещена с кроссовой этажа, на котором она расположена, и с кроссовой внешних магистралей, если они находятся в одном здании. Часто используются понятия главный узла (main distribution facility (MDF), main cross connect (MCC)) и промежуточный узел сети (Intermediate distribution facility (IDF), intermediate cross-connect (ICC)),

которые располагаются обычно в кроссовой здания и кроссовой этажа соответственно.

Ваппаратной располагается сетевое оборудование коллективного пользования (АТС, серверы, концентраторы). Может быть совмещена с кроссовой здания. Серверная предназначена для размещения центрального оборудования ЛВС-серверов, коммутаторов, средств резервного архивирования данных и др.

Вслучае небольших локальных сетей все виды технических помещений СКС реализуются в одном, называемом кроссовой (аппаратной) или серверной. Помещения для коммуникационной комнаты (далее – кроссовой) относятся к отдельной функциональной группе помещений. Местом расположения кроссовой могут быть помещения (помещение), которые оборудуются с учетом специальных требований (“Инструкции по проектированию зданий и

94

помещений для электронно-вычислительных машин СН 512-78”, утв. ГК СССР

по делам строительства, пост. № 244 от 22.12.78). Меры безопасности и инфраструктура этажа, где расположена кроссовая, по своему назначению и высокой стоимости ОУ проектируются с учетом более высоких требований по строительной части и инженерному оснащению здания (помещений). При расположении резервной кроссовой в подвальном помещении значение этих требований еще более возрастает.

Кроссовую рекомендуется располагать без соприкосновения с внешними стенами здания и сообщения с посторонними помещениями. Через кроссовую не должны проходить любые транзитные коммуникации. Трассы обычного и пожарного водоснабжения, отопления и канализации должны быть вынесены за пределы помещения и не находиться непосредственно над ним на верхних этажах.

Для сокращения суммарной длины кабельных каналов кроссовую (и коммутационные шкафы) следует размещать ближе к середине здания. Это снизит расходы на материалы и позволит соблюдать требуемую стандартом длину кабеля для структурированной сети.

Кроссовая может оборудоваться фальшполом для размещения коммуникаций (подачи кондиционированного воздуха к устройствам). Высота подпольного пространства должна быть не менее 200 мм.

Расчет общей площади для проектирования рабочих мест выполняется по рекомендованной норме площади на одно рабочее место: сотрудник - 4-5 м2; программист и персонал, обслуживающий ОУ - 6 м2.

При проектировании рабочих мест, оборудованных ОУ, необходимо учитывать специфику производственных, технических условий и требований безопасности.

Проектирование системы коммуникационных каналов.

Коммуникационные каналы для прокладки силовых и слаботочных кабельных сетей здания выполняются в отдельных кабельных лотках, коробах или трубах, разнесенных между собой на расстояние (не менее 500 мм).

Вертикальные каналы (стояки) выполняются от подвала или первого этажа (при отсутствии подвала) и до чердачного помещения (для мансарды), не менее 1 канала из нескольких труб диаметром 80 мм на 25-30 м коридора и должны проходить на каждом этаже через коммуникационные шкафы (ниши).

Горизонтальные (этажные) каналы (лотки) должны соединять между собой шкафы, по которым проходят на этажах вертикальные каналы, коммуникационные комнаты и иметь входы во все рабочие и служебные помещения (в коридорах, оборудованных фальшпотолком, рекомендуется использовать пространство за ним).

Выбор коммуникационных каналов зависит от используемого кабеля. Различают кабель внешней прокладки и внутренней. Кабель внешней прокладки используется для построения подсистемы внешних магистралей СКС. Особенностями его конструкции является высокая механическая прочность к растягивающим и сдавливающим усилиям, наличие специальных конструктивных элементов защиты от грызунов, а также влагостойкость и

95

расширенный диапазон рабочих температур. Кабель внутренней прокладки используется для построения горизонтальной подсистемы и подсистемы внутренних магистралей СКС. Отличается применением облегченных упрочняющих покрытий, не имеет элементов защиты от влаги и грызунов, что обеспечивает им повышенную гибкость и лучшие массогабаритные показатели. К кабелям этой группы предъявляются повышенные требования по пожарной безопасности.

Размеры коридорных лотков проектируются под объемы кабельной прокладки, но не менее 200 мм в самом узком месте этажа.

Все прокладки кабеля через перекрытия, стены и перегородки осуществляются в отрезках несгораемых (трудносгораемых) труб с использованием несгораемых материалов.

Для каналов, в зависимости от назначения помещения и его интерьера, могут использоваться электротехнические короба (плинтусы) или трубная разводка. Выполнение каналов внутри помещений должно соответствовать интерьеру. Рекомендуется выбирать тип коробов из каталогов фирм, обеспечивающих необходимый набор аппаратуры и аксессуаров (розетки и прочее).

Офисные и технические помещения рекомендуется оборудовать электротехническими коробами и плинтусами или в виде трубной разводки. При наличии фальшпола или фальшпотолка используется и его пространство. В некоторых случаях рекомендуется использовать комбинированную разводку. Кабельные каналы для обеспечения возможности наращивания кабельной сети рекомендуется проектировать с заполнением не более 50-60 %.

Выбор коммутационного шкафа. Структура ЛВС определяет место расположения центральных и этажных коммутационных шкафов, а также их спецификацию.

Коммутационный шкаф является очень важным звеном ЛВС и позволяет компактно, комфортно и эргономично установить активное оборудование и коммутационные панели независимо от архитектуры кабельной системы.

Обычно под монтажным шкафом понимают закрытый 19-дюймовый конструктив, основу которого составляет корпус с дверями и монтажные направляющие. Он может быть выполнен в настенном или напольном вариантах. Обеспечивает защиту установленного оборудования от несанкционированного доступа и, в некоторых вариантах конструктивного исполнения, эффективное экранирование.

Размеры и количество таких шкафов должны обеспечивать установку активного оборудования и коммутационных панелей кабельной системы.

Коммутационный шкаф: упрощает процесс тестирования кабеля; обеспечивает возможность простой реконфигурации рабочих мест сотрудников; увеличивает возможности расширения ЛВС; является переходом от одной среды передачи данных к другой (оптоволокно - медь); является местом коммутации различных типов сигналов; объединяет сигналы для передачи по высокоскоростным магистралям сети; предотвращает

96

несанкционированное изменение конфигурации ЛВС или доступ к данным в системе.

На каждом этаже должны быть предусмотрены шкафы (по нагрузке можно один на смежные этажи) с изолированными стойками (коммутационными шкафами) для оборудования, что ограничит доступ посторонних, повысит надежность и защищенность ЛВС. Система крепления (расключения) кабелей

110, LSA Plus, или иная.

Спецификация центрального (поэтажного) коммутационного шкафа должна описывать:

–основные коммутационные панели для медного кабеля или оптоволокна (компьютерные и телефонные), которые связывают этажи между собой;

–панели, обслуживающие рабочие места других этажей;

–схему разводки кабеля по панелям;

–активное коммутационное оборудование (маршрутизаторы, центральные коммутаторы (основной и резервный), коммутаторы и концентраторы рабочих групп).

Шкафы в обязательном порядке должны быть укомплектованы:

–полным комплектом шин заземления;

–модулем вытяжной вентиляции рассчитанного на максимальное количество активного оборудования и имеющего 2 режима работы (рабочий и форсированный) и датчиком контроля температуры воздуха, обеспечивающим управление режимами и выдачу сигнала предупреждения на центральный пульт;

–панелью электрических розеток, установленной на задней части шкафа, из расчета подключения всего активного оборудования с 20% резерва;

–источником бесперебойного питания (ИБП) необходимой

мощности;

–фильтром входящего воздуха;

–герметизацией входящих кабелей;

–запорами с ключами.

Ниже приведен пример типовой комплектация и монтажа шкафов (сверху вниз):

3 U – заглушки, (резервное место);

1 U – коммутационная панель 24 RJ45;

1 U – органайзер для кабеля;

2 U – коммутационное оборудование на 48 портов;

1 U – органайзер для кабеля;

1 U – коммутационная панель 24 RJ45;

1 U – заглушка, (резервное место);

1 U – оптическая коммутационная панель 12 ST;

2 U – органайзер для кабеля;

4 U – заглушки, (резервное место);

3 U – ИБП;

2 U – заглушки, (резервное место).

97

Проектирование рабочих мест. Рабочие места могут быть следующих видов.

1.Места, расположенные в горизонтальных кабельных каналах. Блок розеток с лицевой панелью монтируется на подрозетник, установленный непосредственно в коробах. Кабели подводятся до комнаты к коробам по лоткам над фальшпотолками или гибким трубам внутри стен.

2.Места, расположенные в вертикальных коробах. Блоки розеток монтируются в вертикальных коробах. От пола поднимается вертикальный короб (h=700мм, т.е. под уровень стола) коммуникации к которому подводятся через перекрытие с предыдущего этажа, или из-под фальшпола, что не создает вертикального деления стен и не нарушает интерьера.

3.Места, распределенные по площади помещения. Блоки розеток устанавливаются в специальные коробки, вмонтированные в бетонную стяжку пола. Коммуникации подводятся через перекрытие с предыдущего этажа или по трубам в полу. Крышки коробок могут быть оформлены материалом, из которого выполнен пол помещения

или в виде специальных колон.

Типовое рабочее место оборудуется компьютерной розеткой с модулем 2хRJ-45 5-й категории для подключения сетевых рабочих станций. Второй модуль RJ-45 резервируется или используется для подключения дополнительного сетевого оборудования (сетевой принтер, сетевой факс-модем и д.р.). Число и размещение розеток уточняется на этапе проектирования.

Расчет общей площади для проектирования рабочих мест выполняется по рекомендованной норме площади на одно рабочее место: сотрудник – 4–5 м2; программист и персонал, обслуживающий ОУ – 6 м2.

Подключение рабочих станций к коммутационным розеткам (компьютерной и телефонной), образующими подсистему рабочего места, осуществляется кроссовыми шнурами длиной 0,5–3 м.

Заданияклабораторнойработе

Цель работы: изучение элементов структурированной кабельной системы (СКС) и методов проектирования СКС.

Задание

В процессе выполнения работы на основе анализа исходных данных и ознакомления с существующими аналогами проектируемых информационных сетей необходимо по предложенным планам зданий разработать план СКС, выбрать пассивное оборудование, определить его номенклатуру и необходимое количество.

При оформлении отчета и чертежей следует выполнять требования ЕСКД и ГОСТ.

Организация, для которой проектируется сеть, располагается в двухэтажном здании (поэтажные планы зданий приведены на рис.14.2 – 14.4 по вариантам).

98

В помещениях здания должны располагаться АРМ сотрудников и серверы подразделения, связанные между собой ЛВС.

Основными технологиями, используемыми при построении сети, являются

Ethernet 100BaseT, 100BaseFX согласно стандартам EIA/TIA 568-A и TIA/EIA569.

1.Проект должен предусматривать возможность расширения и роста локальных сетей в течение минимум 7-10 лет, поэтому проект должен учитывать 10 кратное увеличение скорости передачи данных для локальных сетей и 2-x кратное увеличение скорости передачи данных для глобальной сети,

и10 кратное увеличение скорости передачи для внешнего подключения к корпоративной сети. Минимальное требование – обеспечение скорости обмена 100 Mb/сек для любого АРМ и серверов этой сети.

2.Проект должен предусматривать надежность функционирования сети – отсутствие «единой точки отказа». Это должно быть обеспечено топологией и связностью сети, выбором активных сетевых устройств и модулей, применяемых протоколов на магистральных участках сети.

В работе необходимо определить:

–топологию СКС;

–размещение оборудования узлов ЛВС в здании, подвода к ним линий связи;

–состав пассивного оборудования ЛВС.

3.Число и расположение точек подключения рабочих мест в помещениях должно обеспечивать возможность перемещения или увеличения числа работников из расчета – 1 рабочее место на 4,5 кв.м рабочей площади (минимальное количество мест в каждой комнате, кроме служебных помещений – 3). Проект должен предусматривать соответствующие резервы пространства в кабель-каналах и в распределительных узлах кабельной системы. Точка подключения должна представлять собой 2-портовую телекоммуникационную розетку RJ-45.

Абонентские кабели разводятся до рабочих мест по схеме «звезда», с центром в этажных распределителях, без промежуточных коммутаций. Этажный распределитель – одиночные или сдвоенные стойка или закрываемый шкаф размерами и с монтажной высотой, определяемыми в зависимости от количества точек подключения, активного оборудования и т.д..

Горизонтальная абонентская разводка должна производиться кабелем типа «витая пара» (UTP) категории 5. До каждого рабочего места проектируется 2 кабеля UTP, причём один из кабелей монтируется непосредственно при проведении монтажных работ, второй кабель проектируется (для соединения телефонного оборудования), но не монтируется. Второй порт розетки RJ-45 остается в резерве. Кабель-каналы, отверстия в стенах и перекрытиях, монтажное пространство в коммутационных шкафах должны иметь резерв для монтажа второго кабеля на каждое рабочее место. В распределителях кабели подключаются на коммутационные панели с портами RJ-45. Допускается прокладка волоконно-оптических кабелей до рабочих мест, с оконечиванием на настенных розетках разъемами типа ST.

99

4.Магистральная (межузловая) разводка производится волоконнооптическим кабелем, с подключением в распределительных шкафах на панели с разъемами типа ST.

5.Этажные распределители располагаются в служебных помещениях зданий (серверных). В одном из зданий кампуса по возможности ближе к точке присутствия телефонного провайдера (POP), предоставляющего T1-соединение

сузлом глобальной сети, располагается главный узел (MDF) сети – комната, где концентрируются все кабельные коммуникации – горизонтальная и магистральная разводка. В этом помещении располагается все активное оборудование сети – коммутаторы административной и производственной сетей, маршрутизаторы, серверы подразделения. В каждом здании, а также в случае, если расстояние от MDF до какого-либо помещения, подлежащего подключению, превышает оговоренное в EIA/TIA 568, организуется промежуточный узел сети (IDF) который соединяется с MDF посредством волоконно-оптического кабеля по схеме «звезда» или «разветвленная звезда».

Прокладка абонентской и магистральной разводки по рабочим помещениям

икоридорам зданий производится по возможности скрыто, или в электротехнических коробах, с учетом сохранения отделки и эстетики зданий. Сечение коробов должно предусматривать возможную прокладку кабелей выделенной сети электропитания – в отдельных секциях, с соблюдением требований по взаимному расположению силовых и слаботочных кабелей. (Допускается прокладка в соседних секциях пластикового кабель-канала силовых и слаботочных кабелей при мощности, передаваемой по силовым кабелем до 2 кВа. В случае прокладки магистральных силовых кабелей необходимо их размещать на расстоянии от слаботочных не менее чем 250 мм).

Инфраструктура ЛВС должна позволять перейти к более высоким скоростям передачи между хостами с одной стороны, и главным узлом сети (MDF) или промежуточным узлом сети (IDF) с другой, без обновления физического носителя сети.

6.СКС создается с использованием пассивного оборудования – компонентов структурированных кабельных систем фирм:

–патч-корды: ADP NetWorks, Siemon, T-FLEX;

–кабель: PIC, LAN Master, AT(Systemax), Alcatel, NEC/CDT, Belden, CommScope, General Cable, RIT;

–кабель оптоволоконный: Alcatel, Mohawk;

–патч-панели, кроссовые модули, патч-корды, оптические шкафы, розетки и другое коммутационное оборудование: TNT, Siemon, RiT;

–кабельные каналы, плинтусы и лотки, электрические стойки: Marshall-Tufflex, Legrand, Vergokan, Iboco;

–стойки 19", полки, рамы, каблеросты и органайзеры: Homako,

W&Q;

–телекоммуникационные шкафы: Knurr, Zera, W&Q.

Перечень отражаемых в проекте вопросов и материалов.

1. Чертеж кабельной системы локальной сети здания (схема здания; расположение серверной комнаты и стойки; маршруты прокладки коробов (для

100