Рисунок 2.2 - Топология проектируемой СКС

Примечание: РПК - распределительный пункт комплекса, РПЗ - распределительный пункт здания, РПЭ - распределительный пункт этажа, ТП - точка перехода, ТР - телекоммуникационный разъем.

3.4 Технология Gigabit Ethernet

Технология Gigabit Ethernet представляет собой дальнейшее развитие стандартов 802.3 для сетей Ethernet с пропускной способностью 10 и 100 Мбит/с [5]. Она призвана резко повысить скорость передачи данных, сохранив при этом совместимость с существующими сетями Ethernet, уже сегодня насчитывающими, по некоторым оценкам, свыше 70 млн узлов. Обеспечивается поддержка дуплексного и полудуплексного (в этом случае должен быть сохранен прежний метод доступа к среде передачи - CSMA/CD) режимов. Gigabit Ethernet опирается на схему передачи без установления соединения, причем пакеты могут иметь переменную длину. Gigabit Ethernet имеет относительно примитивные функции QoS (Quality of Service), в частности, по сравнению с аналогичными функциями ATM. Технология Gigabit Ethernet совместима с предыдущими менее скоростными ее вариантами, так как основана на том же протоколе со множественным доступом и обнаружением коллизий CSMA/CD, однако значительное увеличение скорости повлекло за собой необходимость вносить некоторые изменения в спецификации и стандарты. При этом основной средой передачи для Gigabit Ethernet вместо витой пары становится оптоволокно. Проект стандарта технологии Gigabit Ethernet описывает типы физических сред, в которых она может функционировать (Таблица 2.2). Стандарт 802.3z также описывает передачу данных со скоростью 1 Гбит/с по медным проводам на неэкранированной витой паре категории 5е.

Таблица 2.2 - Стандарты на Gigabit Ethernet (на основе физических сред) [12]

Стандарт	Описание	Примечания
Ethernet 1000Base-T	Скорость передачи данных: 1000Мбит/сек. Тип используемого кабеля: UTP категории 5 e и выше. Максимальная длина сегмента: 100 метров. Тип используемого разъема: RJ45.
Ethernet 1000Base-CX	Скорость передачи данных: 1000 Мбит/сек. Тип используемого кабеля: STP 150 Ом. Максимальная длина сегмента: 25 метров. Тип используемого разъема: DB 9.	Технология морально устарела, практически не используется
Ethernet 1000Base-LX	Скорость передачи данных: 1000 Мбит/сек. Тип используемого кабеля: волоконно-оптический. Тип используемого волокна: одномодовое 10/125 1310/1550 нм. многомодовое 50/125 1300 нм. Максимальная длина линии связи: одномод 5000 метров.многомод 550 метров. Тип используемого разъема: SC, ST.	Ограничение по длине на одномодовом волокне носит формальный характер, реальная длина зависит от типа активного оборудования и может достигать 70 км и более
Ethernet 1000Base-SX	Скорость передачи данных: 1000 Мбит/сек. Тип используемого кабеля: волоконно-оптический. Тип используемого волокна: многомодовое 50/125 850/1300 нм; 62.5/125 850/1300 нм. Максимальная длина линии связи: 550 метров. Тип используемого разъема: SC, ST.

Таким образом, выбор технологии Gigabit Ethernet позволит обеспечить высокое быстродействие. К тому же, мы обеспечим определенную избыточность СКС для возможного дальнейшего расширения информационной сети без капитальных вложений, а также эта технология позволяет подключиться к узлу РФ «Томсктелеком» без дополнительного оборудования.

Физический интерфейс 1000Base-SX будем использовать в подсистеме внутренних и внешних магистралей, а интерфейс 1000Base-T в горизонтальной подсистеме СКС.

Рисунок 3.3 - Организация локальной сети одного здания

3.5 Администрирование СКС

Среди основных нормативных документов, регламентирующими различные вопросы администрирования кабельных систем, являются стандарты TIA/EIA 606 и ISO/IEC 14763-1. Рассмотрим основные принципы администрирования, а уже потом и основную классификацию [2].

Администрирование основано на создании и поддержке базы данных, в которой имеется достоверная информация о характеристиках кабельной системы, ее отдельных элементах и их взаимодействии. Наличие подобной базы позволяет свести к минимуму время, необходимое для выполнения переключений в процессе поиска и устранения неисправностей, восстановления связей при авариях, изменениях конфигурации системы при перемещениях сотрудников из одного помещения в другое, а также при организации и новых рабочих мест и других аналогичных производственных ситуациях. В такой базе данных следует разместить информацию о текущей структуре конкретной реализации СКС, в том числе о:

• кабельных каналах;

• кабелях;

• телекоммуникационных розетках рабочих мест;

• разделке кабелей на коммутационном оборудовании в кроссовых и аппаратных;

• помещениях кроссовых и аппаратных.

Кроме того, в обязательном порядке в базе приводятся:

• о подключениях;

• неисправностях компонентов кабельной системы.

Наличие структурированного в форме реляционной базы данных набора сведений о постоянных элементах СКС и их действующих связях между собой позволяет:

• получить объективную картину о текущем состоянии кабельной системы;

• легко планировать и осуществлять необходимые переключения;

• быстро локализовать и устранять неисправности в аварийных ситуациях.

Концепция администрирования строится на основе использования для каждого из перечисленных выше постоянных элементов кабельной системы идентификаторов, записей, ссылок между записями, дополнительной информации. Для увеличения эффективности степени администрирования могут применяться различные программные продукты, к примеру, PatchView, который представляет собой единый аппаратно-программный комплекс, обеспечивающий постоянный мониторинг состояния отдельных портов коммутационных панелей.

Существуют два основных принципа администрирования[8]:

• традиционная иерархическая звезда;

• архитектура одноточечного управления.

Сравнительные характеристики этих двух типов администрирования можно посмотреть в таблице.

Архитектура иерархической звезды может применяться как для группы зданий, так и для одного отдельно взятого здания. В первом случае, иерархическая звезда состоит из центрального кросса системы, главных кроссов зданий и горизонтальных этажных кроссов. Центральный кросс связан с главными кроссами зданий при помощи внешних кабелей. Этажные кроссы связаны с главным кроссом здания кабелями вертикального ствола. Архитектура иерархической звезды обеспечивает максимальную гибкость управления и максимальную способность адаптации системы к новым приложениям.

Мы будем использовать многоточечное администрирование СКС. Основным признаком этого варианта является необходимость выполнения переключения минимум двух шнуров в общем случае изменения конфигурации. Использование этого способа позволяет достичь большую гибкость управления и возможность адаптации СКС для поддержки новых приложений по сравнению с одноточечным администрированием.

Архитектура одноточечного администрирования разработана для максимальной простоты управления. Обеспечивая прямое соединение всех рабочих мест с главным кроссом, она позволяет управлять системой из одной точки, оптимальной для расположения централизованного активного оборудования.

Таблица 2.3 Сравнительные характеристики типов администрирования

Преимущества	Многоточечное администрирование	Одноточечное администрирование
Наибольшая способность к адаптации	X
Централизованное управление	X	X
Централизованное оборудование	X	X
Наиболее гибкое использование активного оборудования	X
Полное соответствие стандартам		X
Простота технического обслуживания	X	X
Наиболее гибкое управление	X	При длинах более 100 м

3.6 Локальная сеть предприятия

Существует несколько способов расчета ИС организации, среди них довольно часто используется модель, основывающаяся на строгом расчете величины PDV (времени двойного оборота между двумя самыми удаленными друг от друга станциями). Комитет 802.3я дает исходные данные для расчета времени двойного оборота сигнала. Однако при этом сама форма представления этих данных и методика расчета несколько изменилась по сравнению с аналогичным расчетом для сети Fast Ethernet. Комитет предоставляет данные об удвоенных значениях задержках, вносимых каждым элементом (Таблица 2.4). Кроме того, задержки, вносимые сетевыми адаптерами, учитывают преамбулы кадров, поэтому время двойного оборота нужно сравнивать с величиной 4095 bt (вместо 512 как в Fast Ethernet), то есть со временем передачи кадра без преамбулы[1].

Таблица 6.3 – Сводные данные для активных и пассивных устройств ИС

Тип устройства	Удвоенная задержка на кабеле максимальной длины
Коммутатор	1000 bt
Сетевой адаптер	500 bt
UTP Cat 5е	111,2 bt (1,112 bt x100м)
Оптоволокно	1000 bt (10,0 bt x100м)

В соответствии с таблицей 6.3 можно рассчитать время двойного оборота для произвольной конфигурации сети, естественно учитывая максимально возможные длины непрерывных сегментов кабелей. Если получившееся значение меньше 4095, значит, по критерию распознавания коллизий сеть является корректной.

Локальную сеть будем строить на основе коммутаторов, поскольку в противном случае в сети будут постоянные коллизии из-за превышения длины ИС организации. На каждом этаже расположим SWITCH, который имел бы 40 гигабитных портов на основе UTP 5e и один или несколько для многомодового волокна. РПЗ здания также будет состоять из многомодовых входов + несколько на витой паре. Для здания№2 используем маршрутизатор, брандмауэр и SWITCH, распределяющий потоки данных между обоими зданиями, а также этажами второго здания.

4 Выбор комплектации СКС

На российском рынке по проектированию и установке СКС для промышленных и коммерческих зданий наибольшее распространение получили следующие производители оборудования, осуществляющие и поставку готовых вариантов СКС [9]:

1. Nexans

3 апреля 2001 года в Москве, компания Alcatel Cables офицально объявила о своем независимом статусе и презентовала свое новое имя - Nexans. Nexans является крупнейшим европейским производителем кабелей, ей принадлежат кабельные заводы и целые промышленные объединения, насчитывающие более чем столетнюю историю. В настоящее время в состав компании входят более 40 кабельных заводов многих стран Европы - Франции, Германии, Норвегии, Швейцарии, Бельгии и т.д.