diplom (Проект структурированной кабельной системы)

60

Введение

С середины 80-х годов идет бурное развитие локальных вычислительных сетей (ЛВС). Они становятся стратегическим ресурсом предприятий, учреждений и организаций, обеспечивая безошибочную транспортировку информации в скрытом виде и непрерывным потоком. И если сегодня информация - "кровь экономической жизни", то кабели - это "кровеносные сосуды", по которым она движется.

В 1987 г. Группа Гартнера (Gartner Group), американская организация по исследованию проблем бизнеса, опубликовала результаты своего исследования большого числа фирм. Она установила, что в организациях в течение года перемещается приблизительно 22,5% , а в крупных финансовых организациях в центре города до 200...400% всех работающих [2]. При этом переместить с места на место пользователя компьютера стоит 1500 $, а телефона - 300 $ [1]. Столь существенная разница объясняется тем, что куда бы работник ни переместился, телефонную розетку он находит тут же на новом месте, а пользователю компьютера приходится вызывать бригаду монтажников, которая несколько часов прокладывает специальный кабель и устанавливает специальные розетки.

И если Вы не имеете кабельной проводки для ЛВС, аналогичной телефонной, то в год теряется 0,225 *N* 1500$, где N - число пользователей.

Кроме того, при остановке ЛВС (а 70% простоев ЛВС вызваны неполадками в кабельной проводке), убытки составляют обычно от 1 до 50 тыс. $ в час [3].

С учетом сказанного и того, что на кабельную систему приходится не более 5% стоимости ЛВС [3], следует сделать вывод о необходимости разработки т.н. структурированной кабельной системы (СКС), создающейся по модульному принципу и содержащей все необходимые компоненты для любого сетевого решения.

Необходимо добавить, что современное производственное здание становится все более "интеллектуальным" [2]. Помимо трех капитальных основных инженерных систем (энергоснабжения, водоснабжения, вентиляции) оно требует создания четвертой капитальной системы - кабельной.

Действительно, сегодня в здании требуют прокладки кабеля следующие системы:

• телефонная (городская и местная),

• компьютерная (ЛВС),

• телевидения (городского и офисного),

• пожарной сигнализации и пожаротушения,

• охранной сигнализации и наблюдения,

• мониторинга климатических условий и управления ими,

• контроля доступа персонала.

Структурный подход, используемый сейчас большинством системных интеграторов, заключается в создании инфраструктуры ИНТЕЛЕКТУАЛЬНОГО ЗДАНИЯ на базе структурированных кабельных сетей (СКС). При этом сначала проектируется и строится СКС - здание, а затем на структурированную кабельную систему замыкаются необходимые заказчику функциональные системы. Более рациональным является функциональный подход. Существует список потребностей или пожеланий заказчика и основной задачей разработчика в этом случае является интеграция этих систем в единый "организм" в соответствии с заданной заказчиком моделью.

Вместе с тем ИНТЕЛЕКТУАЛЬНОЕ ЗДАНИЕ можно интерпретировать как "разумно построенное". Это означает, что здание должно быть спроектировано так, что все сервисы могли бы интегрироваться друг с другом с минимальными затратами (с точки зрения финансов, времени и трудоемкости), а их обслуживание было бы организовано оптимальным образом. Кроме того, процедура изменений подразумевает также добавление новых сервисов и служб по мере их возникновения.

Применение принципа интеграции позволяет получить существенные технологические преимущества:

• реакция на происходящие события более оперативная и точная;

• возможность добавления новых функций, не доступных в случае применения автономных систем;

• описание текущей ситуации полное, что позволяет проводить более качественный анализ;

• значительно снижается риск, связанный с «человеческим фактором», то есть ошибками и/или злоумышленными действиями персонала;

• труд диспетчера систем жизнеобеспечения становится более интеллектуальным.

Примером "интеллектуального" здания в России может служить созданное в 1997 г. московское здание компании "Анкей" [4], обеспеченное современной информационной инфраструктурой, т.е. структурированной кабельной системой и активным специальным оборудованием.

Таким образом, структурированная кабельная система - это настоятельная потребность сегодняшнего дня.

1. Общие сведения по СКС.

1.1 Возникновение.

С начала 90-х годов получил развитие новый вид промышленной продукции – структурированные кабельные системы (СКС). Их начали выпускать многие электронные, коммуникационные и электротехнические компании. Появились фирмы, производящие соединители, кабели, различные приспособления, конструкционные устройства и аксессуары.

Возникновение кабельных систем относят к 1984--86 гг. Значительный прорыв в этой области произошел после принятия в 1991 г. стандарта EIA/TIA-568 и сопутствующих ему документов. В них получили отражение различные возможности СКС, и последующее развитие стандартов направлено на определение рекомендаций по расширению номенклатуры проводки на медных парах и волоконно-оптических кабелях, интеллектуальной управляемости структуры и возможности получения необходимой полосы пропускания среды для мультимедийных приложений со скоростью передачи данных в линиях вплоть до 1 Гбит/с.

Распространение СКС – тенденция, оказавшая заметное влияние на практику инсталляций кабельных систем. В СКС входят: концентраторы, панели переключений, стойки, розетки и другие элементы, позволяющие построить цельную сеть, и получить четкую документацию, упрощающую управление, и тем сокращающую время простоя сети, а также реконфигурирование (без переделки существующей проводки) и сопровождение системы.

Принятые принципы архитектурной организации структурированных кабельных систем определили их универсальность, отвечающую самым взыскательным требованиям. Широкая номенклатура и высокое качество изделий предопределили высокую популярность СКС. Они используются не только при разводке силовых электролиний и модернизации внутренней телефонной сети, но и при построении коммуникаций систем автоматизации и управления технологическим оборудованием, прокладке линий охранно-пожарной сигнализации, компьютерных сетей и информационных систем, включая системы голосовой и видео связи, передачи компьютерных данных, охранного и промышленного телевидения и т.д. [8].

1.2 Определение структурированной кабельной системы.

Структурированной кабельной системой (СКС) называется кабельная система:

• имеющая стандартизованную структуру и топологию,

• использующая стандартизованные элементы (кабели, разъемы, коммутационные устройства и т.п.),

• обеспечивающая стандартизованные параметры (скорость передачи данных, затухание и проч.),

• управляемая (администрируемая) стандартизованным образом.

Отметим, что термин "стандартизованный" не означает здесь "одинаковый", а определяет лишь, что все различные СКС строятся по одинаковым принципам и правилам и в соответствии с национальными и международными стандартами в области информационных технологий.

Кабельную систему, не обладающую хотя бы одним из перечисленных свойств, будем называть исключительной кабельной системой (ИКС) (в смысле ее единственности в своем роде).

В англоязычной литературе для СКС используют термины "generic" (универсальная) и "structured" (структурированная), а для ИКС используется слово "proprietary" (частная) [5].

1.3 Преимущества структурированных кабельных систем.

СКС перед ИКС имеют, в основном, следующие преимущества [3]:

1. универсальность: одна кабельная система обслуживает все необходимые в здании системы: телефонную, ЛВС, пожарную, охранную и др.

2. высокую адаптивную способность к изменениям внешних условий ("гибкость"): действительно, без изменений в пространстве, без перекладки кабелей СКС легко приспосабливается:

• к изменениям организационной структуры предприятия (организация новых и ликвидация старых подразделений);

• к передислокации сотрудников и подразделений (например, банк "BARKLAYS BANK", обладая СКС, переместил за субботу и воскресенье в новое помещение 590 сотрудников, которые в понедельник продолжили работу без проблем [3]). Заметим, что даже при наличии СКС стоимость перемещения одного терминала равна 750 $ [6];

• к смене типов оборудования и, следовательно, к смене его поставщиков (заметим, что оборудование обновляется в компьютерной области примерно за три года), а независимость от конкретных поставщиков всегда полезна.

1. небольшую численность и моноспециализированность обслуживающего СКС персонала (не нужны отдельные специалисты по проводке для пожарных, охранных, телефонных и других систем - нужен лишь администратор СКС);

2. высокую экономичность по критерию "затраты - эффективность". С определенного момента затраты на поддержание ИКС значительно превышают аналогичные для СКС. При реальном сроке окупаемости СКС в 3...5 лет "цена владения" ею оказывается существенно меньшей, чем для ИКС.

1.4 Развитие и стандартизация структурированных кабельных систем.

Необходимость объединения компьютеров на заре развития ЛВС привела к тому, что кабельные сети с заданными свойствами начинали создавать компьютерные (IBM и др.) компании, используя различные по типам и характеристикам элементы (кабели, коннекторы и т.п.) и, как правило, собственной разработки. Такая ситуация не могла продолжаться долго и очень скоро возникла потребность в СТАНДАРТИЗАЦИИ кабельных систем и их компонентов.

В период с 1986 по 1991 г. были разработаны и использовались, например, стандарт IBM, предусматривавший 9 типов кабелей, или система "уровней" кабелей лаборатории "Underwriters Labs", включавшая пять уровней кабелей по электромагнитным ха­рактеристикам.

Проблемы телекоммуникационных и компьютерных компаний, обусловленные отсутствием стандартов, продолжали нарастать, и тогда американская ассоциация Computer Communication Industry Association (CCIA) заказала у ассоциации Electronic Industry Association (EIA) разработку основополагающего стандарта. В итоге в июле 1991 г. появился первый в США (и мире) стандарт на телекоммуникационную проводку в коммерческих зданиях: "Commercial Building Telecommunication Standard EIA/TIA - 568". Совершенствование такого рода документов продолжалось и возникали новые. Некоторые известные на сегодня документы, регламентирующие создание СКС, представлены в таблице 2.4. К сожалению, в России сегодня нет национального стандарта, аналогичного упомянутым, и следует опираться на стандарты ISO при разработке СКС и, в частности, на основной стандарт ISO/EEC 11801:1995 (Е), который подробно рассматривается ниже.

Таблица 2.4 Некоторые документы, регламентирующие создание СКС (по состоянию на 1997г)

1.5 Международный стандарт ISO/IEC 11801 "Информационная технология – Универсальная Кабельная Система для зданий и территории заказчика"

В 1995 г. Международная организация по стандартизации (ISO) и Международная электротехническая комиссия (IEC), имеющие объединенный технический комитет #1 (JTC 1), в котором есть подкомитет 25 (SC 25), а в нем - рабочая группа #3 (WG 3), выпустили стандарт [7], полное наименование которого записывается следующим образом: International Standard ISO/IEC JTC1/SC25/WG3/11801 "Information Technology -Generic Cabling for Customer Premises".

Достаточное для правильных ссылок его наименование имеет вид: Стандарт ISO/IEC 11801:1995 (Е), а жаргонное наименование - Стандарт 11801.

Название стандарта можно перевести на русский язык следующим образом: "Информационная технология - Универсальная кабельная система для зданий и территории Заказчика".