1.3.5 Собственные потери оптического волокна

Свет является электромагнитной волной. Скорость света уменьшается при распространении по прозрачным материалам по сравнению со скоростью распространения света в вакууме. Волны инфракрасного диапазона также распространяются различно по оптическому волокну. Поэтому затухание, или потери оптической мощности, должны измеряться на специфических длинах волн для каждого типа волокна. Длины волн измеряются в нанометрах (нм).

Потери оптической мощности на различных длинах волн происходят в оптическом волокне вследствие поглощения, отражения и рассеяния. Эти потери зависят от пройденного расстояния и конкретного вида волокна, его размера, рабочей частоты и показателя преломления. Величина потерь оптической мощности вследствие поглощения и рассеяния света на определенной длине волны выражается в децибелах оптической мощности на километр (дБ/км).

Волокна оптимизированы для работы на определенных длинах волн. Например, можно достичь потерь в 1 дБ/км для многомодового волокна 50/125 мкм на длине волны 1300 нм, и менее 3 дБ/км (50%-е потери мощности) для того же волокна на 850 нм. Эти два волновых региона, - 850 и 1300 нм, являются областями наиболее часто определяемыми для рабочих характеристик оптических волокон и используются современными коммерческими приемниками и передатчиками. Кроме того, одномодовые волокна оптимизированы для работы в регионе 1550 нм.

В коаксильном кабеле чем больше частота, тем больше уменьшается амплитуда сигнала с увеличением расстояния, и это явление называется затуханием. Частота для оптического волокна постоянна до тех пор, пока она не достигнет предела диапазона рабочих частот. Таким образом, оптические потери пропорциональны только расстоянию. Такое затухание в волокне вызвано поглощением и рассеиванием световых волн на неоднородностях, вызванных химическими загрязнениями, и на молекулярной структуре материала волокна. Эти микрообъекты в волокне поглощают или рассеивают оптическое излучение, оно не попадает в ядро и теряется. Затухание в волокне специфицируется производителем для определенных длин волн: например, З дБ/км для длины волны 850 нм. Это делается потому, что потери волокна изменяются с изменением длины волны.

Потери на микроизгибах. Без специальной защиты оптическое волокно подвержено потерям оптической мощности вследствие микроизгибов. Микроизгибы - это микроскопические искажения волокна, вызываемые внешними силами, которые приводят к потере оптической мощности из ядра. Для предотвращения возникновения микроизгибов применяются различные типы защиты волокна. Волокна со ступенчатым показателем относительно более устойчивы к потерям на микроизгибах, чем волокна с градиентным показателем.

Полоса пропускания (ширина спектра) - это мера способности волокна передавать определенные объемы информации в единицу времени. Чем шире полоса, тем выше информационная емкость волокна. Полоса выражается в МГц-км.

Например, по волокну с полосой 200 МГц-км можно передавать данные с частотой 200 МГц на расстояния до 1 км или с частотой 100 МГц на расстояния до 2 км. Благодаря сравнительно большой полосе пропускания, волокна могут передавать значительные объемы информации. Одно волокно с градиентным показателем преломления может с легкостью передавать 500 миллионов бит информации в секунду. Тем не менее, для всех типов волокон существуют ограничения ширины полосы, зависящие от свойств волокна и типа используемого источника оптической мощности.

Для точного воспроизведения передаваемых по волокну данных световые импульсы должны распространяться раздельно друг от друга, имея четко различимую форму и межимпульсные промежутки. Однако лучи, несущие каждый из импульсов, проходят разными путями внутри многомодового волокна. Для волокон со ступенчатым показателем преломления лучи, проходя зигзагообразно по волокну под разными углами, достигают приемника в разное время.

Это различие во времени прибытия импульсов в точку приема приводит к тому, что импульсы на выходе линии искажаются и накладываются друг на друга. Это так называемое модальное рассеивание, или модальная дисперсия, или уширение светового импульса ограничивает возможную для передачи частоту, так как детектор не может определить, где заканчивается один импульс и начинается следующий. Разница во временах прохождения самой быстрой и самой медленной мод света, входящих в волокно в одно и то же время и проходящих 1 км, может быть всего лишь 1 -3 нс, однако такая модальная дисперсия влечет за собой ограничения по скорости в системах, работающих на больших расстояниях. Удваивание расстояния удваивает эффект дисперсии.

Модальная дисперсия часто выражается в наносекундах на километр, например, 30 нс/км. Также она может быть выражена и в частотной форме, например 200 МГц-км. Это означает, что волокно или система будут эффективно работать в пределах частот до 200 МГц, прежде чем рассеивание начнет сказываться на пропускной способности на расстояниях более одного километра. Эта же система сможет передавать сигнал с частотой 100 МГц на расстояние в два километра.

Дисперсия делает многомодовое волокно со ступенчатым показателем преломления наименее эффективным по ширине полосы среди всех трех типов волокна. Поэтому оно используется на более коротких участках и низких частотах передачи. Типичным значением ширины полосы ступенчатого волокна является 20 МГц-км.

Размеры ядра одномодового волокна малы - от 8 до 10 мкм, что позволяет проходить по волокну только одному лучу света. Так как модальная дисперсия в данном случае полностью отсутствует, полоса пропускания у такого волокна гораздо больше, чем у многомодового, что позволяет достигать рабочих частот свыше нескольких сотен гигагерц на километр (ГГц-км).

Оптические волокна обладают еще одной разновидностью дисперсии, возникающей вследствие того, что разные длины волн распространяются в среде с разной скоростью. Такую "спектральную дисперсию" можно наблюдать, когда белый свет распадается на семь цветов радуги, проходя через стеклянную призму. Волны, представляющие разные цвета, движутся в среде с разной скоростью, что приводит к различию в траекториях распространения лучей. Если бы оптический источник волоконной системы излучал свет одной частоты, спектральная дисперсия или материальная дисперсия (или хроматическая дисперсия, как ее еще часто называют) была бы устранена. В действительности, абсолютно монохроматических источников света не существует. Лазеры обладают определенным, хотя и очень небольшим, уширением спектра излучаемого света. У источников света на основе LED (полупроводниковые светодиоды) спектральный диапазон в 20 раз шире чем у лазера, и спектральная дисперсия, в свою, очередь намного выше. Дисперсия в стеклянном волокне минимальна в регионе около 1300 нм, позволяя одномодовым волокнам иметь значительную полосу на данной длине волны.

Одномодовое волокно обычно используется с лазерными источниками благодаря своей высокой спектральной чистоте. Для обеспечения эффективного функционирования таких систем требуются прецизионные коннекторы и муфты.

Благодаря своим низким потерям и высоким пропускным характеристикам, одномодовые волокна, как правило, являются наилучшим и, как правило, единственным выбором для монтажа протяженных высокоскоростных линий, таких как междугородние телекоммуникационные системы.

Между одномодовым волокном и волокном со ступенчатым показателем преломления располагаются волокна с градиентным показателем преломления. Для уменьшения эффекта модальной дисперсии лучи в таких волокнах постепенно перенаправляются назад к оси ядра. Волокна с градиентным показателем преломления имеют гораздо большую полосу, чем волокна со ступенчатым показателем преломления. По волокну с градиентным показателем преломления с полосой 600 МГц-км можно передавать сигнал с модуляцией 20 МГц на расстояние до 30 км. Стоимость такого стеклянного волокна является одной из самых низких. Малые потери мощности передаваемого сигнала плюс большая полоса позволяют использовать его для монтажа локальных сетей.

.3.6 Горизонтальная кабельная система

Горизонтальная кабельная система начинается телекоммуникационной розеткой на рабочем месте и заканчивается горизонтальным кроссом в телекоммуникационном шкафу. Она включает в себя: розетку, горизонтальный кабель, точки терминирования и патч-корды (кроссировочные перемычки), представляющие собой горизонтальный кросс.

Горизонтальная кабельная система должна иметь топологическую конфигурацию "звезда". Каждое рабочее место соединено непосредственно с горизонтальным кроссом (НС) в телекоммуникационном шкафу (ТС). Максимальная протяженность любого горизонтального кабельного сегмента не должна превышать 90 м независимо от типа используемой передающей среды.

Горизонтальные кабели по своему количеству занимают первое место во всем объеме кабельных сегментов телекоммуникационной инфраструктуры здания. Несмотря на то, что стандарт Е1А/Т1А 568 суживает круг возможных вариантов кабельной продукции, одним из основных моментов при планировании СКС является правильный выбор типа передающей среды для обеспечения поддержки вероятных изменений в будущем. Применяемый тип кабеля должен служить более одного планируемого периода развития телекоммуникационной сети. В горизонтальной подсистеме стандартом 586 разрешается использовать следующие типы передающих сред:

Кабель UTP 5е пары, 100 Ом

Многомодовое оптическое волокно 62,5/125 мкм

Кабель STP-A 2 пары,150 Ом

Коаксиальный кабель 50 Ом

Коаксиальный кабель 50 0м признается стандартом '568 в качестве передающей среды, но не рекомендуется для новых систем. Разрешается монтаж дополнительных коаксиальных розеток. Такие розетки являются дополнением и не могут заменять минимально требуемые стандартом.

Компоненты, предназначенные для поддержки специфических приложений (например, всевозможные типы адаптеров и конверторов), не могут быть использованы в качестве элемента горизонтальной кабельной системы. При необходимости они должны располагаться вне по отношению к телекоммуникационной розетке или горизонтальному кроссу. Это требование стандарта имеет своей целью обеспечение максимальной универсальности кабельной системы и ее независимость от конкретных приложений и интерфейсов.

Одной из основных проблем "медных" кабельных систем является их подверженность воздействию электромагнитных помех. По этой причине стандарт '568 предписывает при проектировании кабельных систем учитывать расположение потенциальных источников помех. Конкретные спецификации по разделению кабельных инфраструктур и источников помех определены в стандарте ANSI/EIA/TIA-569.

При каблировании открытых офисных пространств часто применяется плоский 4-парный подковровый кабель. Место сопряжения такого кабеля и круглого распределительного кабеля, приходящего от горизонтального кросса, носит название "переходной точки" (ТР -Transition Point). Стандарт допускает применение одной переходной точки между различными формами одного типа кабеля на одном сегменте горизонтального кабеля.

Стандарт запрещает использование в горизонтали шунтированных отводов, (то есть появление одних и тех же пар кабеля на нескольких телекоммуникационных розетках, или, говоря простым языком, - запараллеливание линий), а также использование муфт для металлических кабелей. Необходимость использования муфт в горизонтальных сегментах, длина которых не может превышать 90 м, необоснованна, в то время как их наличие может значительно ухудшать рабочие передающие характеристики горизонтальной линии.

В случае волоконно-оптических систем установка муфт разрешена, но рекомендуется ограничить их применение телекоммуникационным шкафом. Как правило, муфты в волоконно-оптических системах и применяются в телекоммуникационных шкафах при терминировании распределительных волоконно-оптических кабелей так называемыми шнурами pig-tail. Эта технология позволяет осуществлять переход и подключение распределительных кабелей, содержащих в себе волокна, как правило, небольшого размера (диаметр буфера ~ 250 мкм) с коннекторами, требующими терминирования волокна с буферами большего размера (~ 900 мкм). Шнур pig-tail представляет собой короткий отрезок волоконно-оптического кабеля длиной около 1-3 м, терминированный в заводских условиях коннектором. Соединение распределительного кабеля и шнура pig-tail осуществляется с помощью, как правило, сварной муфты, обеспечивающей высококачественный переход с низкими потерями порядка 0,01 - 0,1 дБ.

При каблировании рабочих мест стандарт '568 для обеспечения минимального универсального сервиса конечному пользователю предписывает устанавливать, как минимум, две телекоммуникационные розетки на каждом индивидуальном рабочем месте. Число розеток (2) было выбрано на основании среднестатистической конфигурации современного телекоммуникационного сервиса - телефония и приложения передачи данных (ЛВС). Одна из двух розеток по требованию стандарта должна быть совместима с 4-парным кабелем UTP 100 0м (категории 3 или выше), а вторая - или с 4-парным кабелем UTP 100 0м (рекомендуется категория 5), или с 2-парным кабелем STP-A 150 0м или с многомодовым волоконно-оптическим кабелем 62,5/125 мкм. Если в горизонтальной кабельной системе были применены экранированные компоненты, требующие подсоединения к телекоммуникационной системе заземления, стандарт требует, чтобы эта система заземления отвечала соответствующим строительным нормативам, а также стандарту ANSI/TIA/EIA-607. Поскольку в различных регионах и странах могут действовать местные национальные нормативы по заземлению, приведенное выше требование стандарта можно трактовать следующим образом:"... система заземления должна отвечать соответствующим строительным нормативам, а также местным и национальным нормативам и инструкциям по системам заземления".

1.3.7 Рабочее место, телекоммуникационный шкаф

Рабочее место

Рабочее место по определению стандарта служит интерфейсом между горизонтальной кабельной системой, заканчивающейся телекоммуникационной розеткой, и активным оборудованием конечного пользователя. Оборудование рабочего места и кабель (аппаратный шнур), используемый для подключения активного оборудования к ТО, не входят в сферу действия стандарта '568. Ниже перечислены некоторые спецификации, относящиеся к каблированию рабочего места.

Длины горизонтальных кабелей определяются из предположения, что максимально допустимая длина кабеля для подключения активного оборудования на рабочем месте равна 3 м. Рабочие характеристики (категория) шнуров активного оборудования должны соответствовать или быть лучше рабочих характеристик патч-кордов той же категории.

Адаптеры и устройства, предназначенные для поддержки специфических приложений, должны устанавливаться вне по отношению к телекоммуникационной розетке. При использовании таких адаптеров предполагается, что они совместимы с категорией того горизонтального кабеля, к которому они подсоединяются.

.3.8 Телекоммуникационный шкаф

Телекоммуникационные шкафы в общем случае рассматриваются как устройства, предназначенные для обслуживания горизонтальной распределительной системы. Кроме этой основной функции, они могут выполнять и дополнительные - в них допускается размещение промежуточных и главных кроссов. Ниже перечислены некоторые спецификации, относящиеся к каблированию телекоммуникационных шкафов.

Не разрешается использовать перетерминирование горизонтальных кабелей для внесения штатных изменений в кабельную систему. Для этих целей следует использовать кроссировочные перемычки и патч-корды.

Устройства, предназначенные для поддержки специфических приложений (например, разного рода адаптеры), не могут быть частью горизонтальной кабельной системы и должны устанавливаться вне по отношению к горизонтальному кроссу.

Для избежание деформирования кабелей вследствие тугого скручивания в пучки, слишком крутых изгибов и растягивающих усилий, следует использовать оборудование, специально предназначенное для укладки и маршрутизации кабельных потоков.

Кабели и шнуры, используемые для подключения активного оборудования, не рассматриваются стандартом в качестве элементов кабельной системы. Максимально допустимая суммарная длина всех патч-кордов и аппаратных шнуров на обоих концах линии -10м.

Разрешается использовать только оборудование, соответствующее требованиям стандартов. Телекоммуникационные шкафы должны быть спроектированы и оборудованы в соответствии с требованиями стандарта ANSI/EIA/TIA-569.

Подключение активного оборудования в телекоммуникационном шкафу разрешается осуществлять с помощью двух типов соединений - "межсоединения" и "кросс-соединения".

Кросс-соединение - применяется для коммутации кабельных подсистем между собой и для подключения активного оборудования с многопортовыми коннекторами. Многопортовыми коннекторами называются конструкции, узлы, с помощью которых реализуется одновременное подключение более одного (нескольких) адресного телекоммуникационного порта. Типичным образцом многопортового коннектора является так называемый Telco-коннектор (коннектор "телефонной компании", Telephone Company connector) - 25-парный коннектор, нашедший массовое применение в телефонии для подключения офисных АТС или РВХ, а также иногда используемый для подключения активного сетевого оборудования. Метод кросс-соединения в отличие от описанного ниже метода межсоединения позволяет гибко переконфигурировать кабельную систему во всех случаях, но в то же время и требует наличия в кроссе, как минимум, двух единиц коммутационного оборудования, что повышает стоимость системы. Если понятие "кросс" (cross-connect) используется для определения средства, позволяющего осуществлять терминирование кабелей и их межсоединение или кросс-соединение (или оба) с помощью патч-кордов, кроссиро-вочных перемычек или кабелей активного оборудования, то понятие "кросс-соединение" (cross-connection) относится к конкретной конфигурации, в которой кабели и патч-корды или перемычки используются для коммутации отдельных распределительных полей, обслуживающих горизонтальную и магистральную кабельные системы и оборудование телекоммуникационных помещений.

Межсоединение - разрешается использовать только для подключения активного оборудования с однопортовыми коннекторами. В противоположность многопортовым коннекторам однопортовые позволяют осуществлять коммутацию между собой только двух адресных портов. Метод межсоединения полезен в тех случаях, когда производиться подключение к кабельной системе активного оборудования с однопортовыми (модульными) коннекторами, которое само по себе как бы является единицей коммутационного кроссового оборудования, такого, например, как патч-панель. В этом случае появляется возможность неограниченного переключения адресных портов и, за счет исключения второй единицы коммутационного оборудования из конфигурации кросса, снижение затрат на подключение.

1.3.9 Патч-корды

Патч-корд представляет собой короткий отрезок гибкого кабеля, терминированный с обоих концов 8-позиционными модульными вилками. Патч-корд аналогичен пользовательским шнурам на рабочем месте и в телекоммуникационном шкафу. В общем, все эти кабельные шнуры упоминаются под разными названиями, отражающими в большей степени их назначение, а не конструкцию.

Например, шнур, коммутирующий две точки подключения (patch) называется патч-кордом или шнуром переключения, а идентичный ему шнур, коммутирующий точку подключения и хаб носит название аппаратный шнур или шнур активного оборудования. Шнур, соединяющий рабочую станцию с коннектором телекоммуникационной розетки также называется аппаратным шнуром. Аппаратные шнуры иногда носят название пользовательских шнуров, поскольку они в основном подключаются конечным пользователем, а не монтажником. И, наконец, все эти шнуры иногда называют кабелями. Единственной условной чертой, отличающей патч-корд от пользовательского шнура, является его меньшая длина.

Основной характеристикой патч-корда является его гибкость. Это означает, что он должен быть изготовлен из многожильных проводников и иметь гибкую пластиковую внешнюю оболочку. Как правило, патч-корды состоят из четырех медных многожильных пар 100 0м с размером проводника 24 AWG в пластиковой изоляции и в общей пластиковой оболочке. Разрешается использовать проводники размером 22 AWG1, но применяются они редко. Пластиковая изоляция - это обычно PVC (ПВХ) или компаунд со сходными характеристиками. Поскольку патч-корды используются на рабочих местах и в телекоммуникационных шкафах, не являющихся пространствами категории plenum, они не требуют применения специальных материалов оболочки.

Цветовая кодировка проводников патч-кордов может быть самой разнообразной, но, в основном, применяется стандартный 4-парный код. Стандарт TIA 568-А, кроме основного, предлагает альтернативный цветовой код, в который входят восемь уникальных сплошных цветов.

Для патч-кордов существует отдельная система требований к рабочим характеристикам, которые несколько отличаются от характеристик горизонтального кабеля. Большинство требований к передающим свойствам такие же, за исключением допущения увеличения затухания на 20% (TIA 568-А) по сравнению с одножильными проводниками и некоторых требований к конструкции. Это требование более жесткое по сравнению с требованием ISO 11801, в котором допустимое отклонение значений затухания определено в 50%. Пределы затухания различны для трех категорий рабочих характеристик и определены для длины 100 м.. При приобретении готовых патч-кордов необходимо удостовериться, что они сертифицированы производителем на соответствие требованиям стандарта TIA 568-А к определенной категории рабочих характеристик. Сертификационное тестирование независимой организацией, такой как, например, UL, является показателем качества и гарантий. Тестирование патч-кордов представляет собой довольно сложную задачу для конечного пользователя и для производителя. Стандарты содержат детальные спецификации требований к рабочим характеристикам кабельных компонентов и коммутационного оборудования, но на настоящий момент не существует спецификаций для патч-кордов в сборе. Кроме этого, некоторые тесты, такие как тест NEXT, дают не достоверные результаты для линий короче 15 м вследствие явления, называемого резонансом. Многие тестеры не способны измерять характеристики кабеля короче 6 м. Производители телекоммуникационных компонентов для тестирования патч-кордов используют сетевые анализаторы - лабораторные анализаторы частотных характеристик с высокими уровнями точности измерений. Вследствие этого, при изготовлении патч-кордов в непроизводственных условиях единственной гарантией качества рабочих характеристик патч-корда является использование высококачественных компонентов, и тщательное соблюдение технологических правил. Качество работы имеет первостепенное значение, поскольку необходимо произвести развитие пары перед присоединением модульной вилки. Если развитие пары не удалось минимизировать, вилка терминированная подобным образом, внесет свой вклад в деградацию рабочих характеристик линии в гораздо большей степени, чем недостатки ее конструкции. Именно по этой причине, вследствие неотвратимого развития пар при терминировании, конструкция модульной вилки до сих пор не имеет спецификаций высокочастотных рабочих характеристик. В Приложении B к стандарту TIA 568-А показаны и описаны детальные процедуры сборки и терминирования патч-кордов.

.3.10Волоконно-оптическое коммутационное оборудование и патч-корды

В волоконно-оптических линиях часто используются патч-панели и патч-корды в телекоммуникационных шкафах. По своей природе любое волоконно-оптическое межсоединение почти всегда является фактом коммутации, так как требуется поддержание непрерывности пути прохождения светового потока. Оптические кабели, приходящие от рабочих станций или из других телекоммуникационных шкафов, обычно терминируются в специальных боксах, позволяющих защитить оптическое волокно от случайных повреждений. Терминационные боксы могут служить и в качестве точек коммутации небольшого числа соединений, а для крупных систем применяются выделенные коммутационные кроссы, обслуживающие все входящие и выходящие волоконно-оптические кабели.

Оптические патч-панели, сконструированные в соответствии с требованиями стандарта TIA 568-А, используют точно такие же пассивные дуплексные адаптеры SC, которые применяются в телекоммуникационных розетках на рабочем месте. Волокна оптических кабелей терминируются непосредственно коннекторами SC (или другим типом) без прохождения через какое-либо промежуточное устройство, такое как, например, коммутационный блок в медном каблировании.

Волоконно-оптическая патч-панель состоит из матрицы дуплексных адаптеров SC или гибридных адаптеров. Если во всей системе, включая волоконно-оптические хабы, репитеры или сетевые адаптеры, используются рекомендуемые волоконные коннекторы SC, матрица адаптеров формируется из SC-адаптеров. Однако иногда требуется конвертирование соединений между различными типами коннекторов. Существуют сотни типов сетевого оборудования с волоконно-оптическими интерфейсами, использующими разнообразные типы коннекторов, такие, как, например, популярные коннекторы ST или SMA. На протяжении нескольких лет еще понадобится конверсия между различными типами коннекторов. В Приложении F стандарта TIA 568-А предписывается переход на систему коннекторов SC. Причиной выбора коннектора SC в качестве рекомендуемого стандартом послужила его прямоугольная конструкция, позволяющая осуществлять быстрое подключение и отключение и легкость компоновки поляризованных пар коннекторов (дуплексных коннекторов).

Для реализации перехода от другого типа коннектора на коннектор SC необходимо использовать гибридный адаптер или конвертирующий кабель. Гибридный адаптер является пассивным переходником, соединяющим два разнородных коннектора, а конвертирующий кабель просто имеет разные коннекторы, установленные на противоположных его концах. Другие типы коннекторов, как правило, не имеют интегрированного свойства поляризации, поэтому при коммутации приходится уделять внимание тому, какой из коннекторов в дуплексной линии должен подключаться к приемнику, а какой - к передатчику.

Эти патч-корды обычно изготавливаются из гибкого дуплексного волоконного кабеля, довольно часто носящего название "zip cord", так как они сходны по внешнему виду с бытовыми электрическими шнурами с таким же именем. Так как волокна всегда коммутируются парами, двухволоконная конструкция кабеля создана так, что кабель легко разделяется на две части.

Для соединения двух коннекторов SC в один модуль применяется дуплексный замок. Волоконные коннекторы, соединенные таким образом, ориентированы точно в соответствии с ориентацией адаптеров. Таким образом, коннекторы А и В будут однозначно вставлены в адаптер на свои места. Существует две ориентации коннекторов в волоконно-оптических патч-кордах - АВ и ВА. На самом деле, не имеет значения, какая ориентация используется на разных концах патч-корда при условии, что она реверсирована и полярность волокна меняется при переходе от одного конца к другому. Адаптеры и коннекторы могут иметь цветовую кодировку, например, красный или белый цвет, что помогает при монтаже и впоследствии при соединении. Стандарт TIA не определяет специальные цвета. Следует помнить, что позиции А и В не определяют направление распространения оптического сигнала, а просто служат маркировкой, подобной номерам коннекторов в обычном медном коннекторе. Принцип коммутации сегментов в оптической линии заключается в следующем - сколько бы ни было задействовано в линии кабельных сегментов, адаптеров и коннекторов, сигнал, начавший свое путешествии по линии с позиции А на одном конце, должен прийти в позицию В на другом. Это делается для создания переходов передатчик-приемник, обеспечивающих функционирование линии.

.3.11Коннекторы

Кабельные коннекторы

В данном разделе рассмотрены три основных типа "медных" кабельных коннекторов -модульные коннекторы, коаксиальные коннекторы и коннекторы IBM Data, - и волоконно-оптические коннекторы. Модульный коннектор является наиболее распространенным в современных телекоммуникационных системах вследствие растущего использования кабелей витая пара. Коаксиал в течение продолжительного времени использовался в традиционных системах Ethernet и Arcnet, но постепенно он исключается из большинства инсталляций. Коннектор IBM Data Connector является одним из основных компонентов в системах на основе ЭВП и специфицирован для применения стандартом TIA 568-А.

Модульные коннекторы

Основой информационной розетки является модульный разъем. Проводники, покрытые пленкой золота, обеспечивают стабильный, надежный электрический контакт с ламелями модульной вилки. Качество контакта также улучшается за счет механизма притирки проводников разъема и ламелей вилки во время ее вставления в разъем. Корпус розетки снабжен интегрированным замком, который после вставления вилки позволяет выдерживать значительные усилия растяжения на стыке розетка-вилка.

Модульный разъем в информационной розетке может быть двух видов - 6- или. 8-позиционным. Контакты во всех разъемах нумеруются слева направо по отношению к передней стороне разъема при ориентированном вниз ключе замка.

Модульные коннекторы, используемые в телекоммуникационных системах, аналогичны коннекторам, применяемым в кабельных системах телефонии. Коннектор существует в нескольких вариантах размеров и конфигураций контактов, начиная с четырех и заканчивая восемью позициями и от двух до восьми контактов. Самым популярным типом разъема является так называемый USOC (Universal Service Order Code), имеющий номенклатурные префиксы "RJ", за которыми следует номер серии. Часто этими названиями пользуются для обозначения приложений, не имеющих к коду никакого отношения. Так, например, обычную 4-контактную телефонную вилку часто называют RJ-11, а 8-контактную модульную вилку - RJ-45. 8-контактная модульная вилка используется в соответствии с TIA 568-А как для телефонии, так и для приложений передачи данных, 8-контактный модульный разъем также служит интерфейсом для таких приложений как 10BaseT, 100BaseT, 100VG-AnyLAN, Token-Ring/UTP.

-позиционный модульный разъем очень часто неверно называют именем специализированного коннектора RJ-45. Схема разводки интерфейса RJ-45 (включающая в себя интерфейсный программный резистор) настолько радикально отличается от схем Т568А и В, что нет абсолютно никаких оснований для смешивания этих двух названий. Правильное название для разъема - "8-позиционный модульный". В действительности все модульные коннекторы с одинаковым количеством позиций конструкционно одинаковы до момента терминирования. После терминирования возможно называть их по имени схемы разводки. Например, при реализации интерфейса и схемы разводки 10BaseT можно подключить только четыре пары 8-позиционного модульного разъема. В этом случае, он не может называться ни Т568А, ни В, так как обе эти схемы требуют подключения всех восьми контактов. Также он не будет соответствовать схеме RJ-45, так как схема разводки будет неверной, а программный резистор отсутствовать.

-позиционный модульный разъем, используемый в стандартных кабельных системах, описан в стандарте IEC 603-7. Этот же разъем определен в стандарте TIA 568-А и сопутствующих документах, а также в ISO/IEC IS-11801.

Модульные коннекторы, в основном, предназначены для терминирования кабелей с многожильными проводниками. Первоначально коннектор был создан для терминирования плоского кабеля, состоящего из 2-8 многожильных проводников. Его назначение было ограничено аудиочастотами телефонных линий, хотя официально его рабочие частотные характеристики определены до 3 МГц. К сожалению, промышленность не только вынуждена использовать эти коннекторы на частотах намного превышающие специфицированные стандартом, но и использовать их для терминирования витых пар круглых кабелей. Для того, чтобы разрешить использование модульных коннекторов на рабочих частотах кабельных систем от 10 до 100 МГц, TIA просто определяет критерии рабочих характеристик (в основном, затухание и NEXT), которым должен соответствовать коннектор. При условии соответствия конкретного коннектора этим спецификациям, он может быть использован для работы с приложениями до категории 5.

Существуют модульные коннекторы, предназначенные для терминирования одножильных проводников, несмотря на то, что терминирование одножильных проводников даже с помощью специальных коннекторов настоятельно не рекомендуется. Модульный контакт представляет собой плоский контакт с заостренным концом, который при терминировании прорезает изоляцию проводника и создает электрический контакт с медным многожильным проводником. Контакт может создаваться в одной или нескольких точках.

Если применять эту технологию к одножильному проводнику, при терминировании он может сдвинуться в сторону от концов контакта и может образоваться неполноценный контакт или вообще отсутствие контакта. По этой причине контакты для терминирования одножильных проводников имеют три заостренных выступа на нижней стороне. При терминировании проводник центрируется между тремя выступами и удерживается ими с созданием надежного контакта.

Экранированные модульные вилки были разработаны для терминирования экранированных кабелей различных типов. Как правило, вилка состоит из стандартного модульного коннектора с металлическим рукавом, проходящим по внешней поверхности коннектора и повторяющего его форму. При использовании таких вилок необходимо применять розетки, совместимые с этими вилками для обеспечения правильного функционирования экрана. Иногда заземляющий проводник экрана кабеля может терминироваться на одном из контактов вилки 8-позиционного модульного разъема, но при этом утрачивается возможность стандартного соединения четырех сбалансированных пар. Единственным экранированным коннектором, рекомендованным стандартом TIA, является так называемый IBM Data Connector (STP-A, 2 пары, 150 0м).

Волоконно-оптические коннекторы

Данное руководство по волоконно-оптическим коннекторам дает краткое описание наиболее распространенных типов коннекторов, доступных для использования с любым типом волоконно-оптического кабельного узла.совместимый. Коннектор небольшого размера с замковым байонетом для простого соединения и рассоединения. Жесткое соединение. Предлагается в многомодовом и одномодовом вариантах. Полностью совместим с существующим ST-оборудованием.

Применяется для систем обработки данных, телекоммуникаций и локальных сетей, измерительной аппаратуры и других приложений. Имеет низкий показатель потерь на переходе и при отражении.. Коннектор небольшого размера с фиксирующей гайкой типа SMA. Жесткое соединение. Используются с многомодовыми кабелями в устройствах связи передачи данных, таких как локальные сети и сети для обработки данных, в измерительной аппаратуре. Имеет низкий показатель потерь на переходе. Полностью совместим с существующим SMA-оборудованием.(двухконусный). Коннектор небольшого размера с винтовой резьбой, колпачком и пружинным замковым механизмом. Имеет низкий показатель потерь на переходе и при отражении. Совместим со всем оборудованием Biconic.(торговая марка IBM). Совместим с оборудованием IBM Escon. Существует в одномодовом и многомодовом вариантах.. Дуплексная волоконно-оптическая система коннекторов с керамической манжетой, полностью совместимая с стандартом ANSI FDDI PMD. Применяется в устройствах связи передачи данных, включая магистральные линии связи FDDI, IEEE 802.4. Жесткое соединение, с замковым механизмом. Имеет низкий показатель потерь на переходе. . Модульный коннектор, разработанный для упрощения процедуры терминирования. Совместим с оборудованием NTT-FC и NTT-D3. Жесткое резьбовое соединение. Существует в одномодовом и многомодовом вариантах. Применяется в телекоммуникациях, сетях обработки данных, в измерительной аппаратуре. Имеет низкий показатель потерь на переходе и при отражении.. Совместим с оборудованием NTT-D4. Имеет ключ на манжете для надежного соединения. Износоустойчивая конструкция, дающая возможность продолжительного использования. Имеет низкий показатель потерь на переходе и при отражении.. Квадратный профиль, обеспечивающий высокую плотность конструкции. Функция "тяни-толкай" облегчает соединение. Существует в одномодовом и многомодовом вариантах. Имеет низкий показатель потерь на переходе и при отражении.

Выбор типа коннектора

Типы коннекторов FC и SC являются двумя типами волоконно-оптических коннекторов, признаваемых стандартом TIA/EIA 568. Волоконно-оптическое активное оборудование может иметь интерфейс на основе специфического типа коннектора. Поэтому этот тип коннектора должен быть использован на стороне интерфейса оборудования. Однако в главных, промежуточных, горизонтальных кроссах, в телекоммуникационных розетках на рабочем месте и в другом коммутационном оборудовании СКС системы рекомендуется использовать коннекторы типа FC или SC. Для подключения активного оборудования к СКС используются конвертирующие шнуры.

.3.12 Оптический кросс (ОК)

Оптический кросс - это коммутационное устройство, предназначенное для концевой заделки, распределения и коммутации оптических кабелей связи. Защита мест сварки волокон оптического кабеля и пигтейлов производится термоусадкой гильз КЗДС, которые закрепляются держателями кассеты емкостью на 32 оптических волокна. Коммутация оптического пигтейла с патч-кордом производится через адаптер (оптическую розетку). Патч-корд обеспечивает дальнейшее соединение с активным оборудованием. Оптические кроссы чаще всего устанавливают в специальных кроссовых помещениях, и используют для соединения оборудования конечных пользователей с разнообразными типами активного оборудования волоконно-оптических сетей связи. Чаще всего оптический кросс незаменим, т.е. никакими другими способами описанную выше коммутацию выполнить нельзя или она окажется крайне ненадежной.

Оптические муфты (ОМ)

Муфты оптические неотъемлемые составные элементы волоконно-оптических линий связи (ВОЛС). Конструктивное исполнение этих компонентов зависит от особенностей конкретной ВОЛС (назначения, топологии, характера трассы, типа оптических волокон в кабеле, используемой конструкции оптического кабеля (ОК), бюджета мощности и др.).

Муфты - это технические элементы, предназначенные для сращивания и растпределения различных типов оптических кабелей при их прокладке в грунте, тоннелях, коллекторах и кабельной канализации. Они обеспечивают защиту оптического волокна в местах его соединения от внешних воздействии. Такая муфта обеспечивает надежную и долговечную защиту, а также герметизацию точки соединения оптических кабелей.

Типы устройств Gigabit Ethernet

В настоящее время поставляется полный перечень сетевых продуктов Gigabit Ethernet: сетевые карты, трансиверы, коммутаторы, а также маршрутизаторы. Предпочтение отдается устройствам с оптическим интерфейсами (1000Base-LX, 1000Base-SX) Duplex SC. Так как стандартизация оптических интерфейсов произошла примерно на 1 год раньше, чем интерфейса на витую пару, то подавляющее число устройств, поставляемых сегодня, имеют волоконно-оптические физические интерфейсы.

Сетевая карта Gigabit Ethernet. Выпускаются сетевые карты на шины PCI, SBus и др. Ниже приведены основные технические характеристики сетевой карты G-NIC, выпускаемой фирмой Packet Engines:

/32 бит PCI мастер адаптер;

Обеспечивает на частоте 33 МГц пропускную способность 2 Гбит/с;

Два независимых процессора, ответственных за прием и передачу пакетов, сильно разгружают центральный процессор рабочей станции

Поддержка стандартов IEEE 802.3x дуплексной передачи и IEEE 802.3z обеспечивает максимальную совместимость с другими устройствами.

Оптический трансивер (от англ. TRANSmitter - передатчик и reCEIVER - приемник) это приемо-передающее устройство, используемое в сетевом оборудовании для конвертирования сигнала из внутренней электрической среды сетевого оборудования во внешнюю транспортную среду передачи. Трансиверы так же еще называют конвертерами интерфейсов - они обеспечивают взаимодействие внутреннего интерфейса сетевого устройства с интерфейсом среды передачи.

В целях стандартизации производство оптических модулей регламентируется рядом отраслевых международных соглашений и рекомендаций. Стандарты передачи данных определяются Институтом Инженеров Электроники и Электротехники (IEEE - Institute of Electrical and Electronic Engineers). Стандарты производства определяются комитетом SFF (Small Form Factor Committee) и соглашением ведущих производителей, стандартизирующим формат сменных устройств (MSA - Multi Source Agreement).

Таблица 1.3.

Различие оптических модулей по признакам:

ПризнакОписаниеСменный / встроенныйВстроенные передатчики устанавливаются в сетевое оборудование в заводских условиях. Сменные оптические трансиверы позволяют гибко менять и комбинировать среду передачи данных в оборудовании с соответствующими портами.Форм-факторИмеют несколько основных форм-факторов: GBIC, SFP, SFP+, X2, XENPAK, XFPТранспортная средаМногомодовое оптическое волокно (10, 100, 1000Base SX, 1000Base LX и проч.) Одномодовое оптическое волокно (10, 100, 1000Base LX/LH/ZX, 10 Gigabit и проч.)Скорость передачи данныхВ зависимости от типа скорость передачи данных может варьироваться от 100 Мбит/с до 40 Гбит/с.Дальность работыДальность работы определяется оптическим бюджетом линии и может доходить до 140 километров.Поддерживаемые сетевые протоколыБольшинство модулей работают со всеми сетевыми протоколами, скорость которых находится в пределах максимально возможной скорости передачи оптического трансивера.

Коммутатор - одно из наиболее важных устройств, при построении корпоративных сетей. Коммутатор работает на втором канальном уровне модели OSI. Главное назначение коммутатора - разгрузка сети посредством локализации трафика в пределах отдельных сегментов.

Перечислим наиболее важные черты коммутаторов Gigabit Ethernet:

поддержка дуплексного режима по всем портам;

поддержка контроля потока основанного на кадрах IEEE 802.3x;

наличие портов или модулей для организации каналов Ethernet, Fast Ethernet;

поддержка физического интерфейса на одномодовый ВОК;

возможность коммутации уровня 3;

поддержка механизма QoS и протокола RSVP;

поддержка стандарта IEEE 802.1Q/p для организации распределенных виртуальных сетей.

Ключевым звеном коммутатора является архитектура без блокирования (non-blocking), которая позволяет установить множественные связи Ethernet между разными парами портов одновременно, причем кадры не теряются в процессе коммутации. Сам трафик между взаимодействующими сетевыми устройствами остается локализованным. Локализация осуществляется с помощью адресных таблиц, устанавливающих связь каждого порта с адресами сетевых устройств, относящихся к сегменту этого порта. Таблица заполняется в процессе анализа коммутатором адресов станций отправителей в передаваемых ими кадрах. Кадр передается через коммутатор локально в соответствующий порт только тогда, когда адрес станции назначения, указанный в поле кадра, уже содержится в адресной таблице этого порта. В случае отсутствия в таблице адреса станции назначения, кадр рассылается во все остальные сегменты. Если коммутатор обнаруживает, что MAC-адрес станции назначения приходящего кадра находится в таблице MAC-адресов, приписанной за портом, то этот кадр сбрасывается - его непосредственно получит станция назначения, находящаяся в данном сегменте. И, наконец, если приходящий кадр является широковещательным (broadcast), т.е. если все биты поля MAC-адреса получателя в кадре задаются равными 1, то такой кадр будет размножен коммутатором (подобно концентратору), т.е. направляется во все остальные порты.

Коммутатор, работающий без буферизации, практически сразу же после чтения заголовка, перенаправляет получаемый кадр в нужный порт, не дожидаясь его полного поступления. Главное преимущество такой технологии - малая задержка пакета при переадресации. Главный недостаток - в том, что такой коммутатор будет пропускать из одной сети в другую дефектные кадры (укороченные - меньше 64 байт, или имеющие ошибки), так как выявление ошибок может происходить только при чтении всего кадра и сравнения рассчитанной контрольной суммы с той, которая записана в поле контрольной последовательности кадра. Распространение ошибок в большей степени касается сетей с более чем одним пользователем на порт. В этом случае протокол Ethernet может генерировать как укороченные, так и поврежденные кадры, поскольку коммутатор не может предвидеть возникновение коллизий в сегменте, из которого поступает кадр.

Современные коммутаторы cut-through используют более продвинутый метод коммутации, который носит название ICS (interim cut-through switching - промежуточная коммутация на лету). Суть этого метода заключается в отфильтровывании укороченных кадров с длиной менее 64 байт. До тех пор, пока коммутатор не принял первые 512 бит кадра, он не начинает ретранслировать кадр в соответствующий порт. Если кадр заканчивается раньше, то содержимое буфера удаляется, кадр отфильтровывается. Несмотря на увеличение задержки до 512 ВТ и более, метод ICS значительно лучше традиционного cut-through, поскольку не пропускает укороченные кадры. К главному недостатку ICS относится возможность пропускания дефектных пакетов с длиной более 64 байт. Поэтому коммутаторы ICS не годятся на роль магистральных коммутаторов.

Напротив, коммутатор, работающий с буферизацией, прежде чем начать передачу кадра в порт назначения, полностью принимает его, буферизует. Кадр сохраняется в буфере до тех пор, пока анализируется адрес назначения и сравнивается контрольная последовательность кадра, после чего коммутатором принимается решение о том, в какой порт перенаправить кадр или вообще его не передавать (отфильтровать). Главное преимущество коммутации с буферизацией в том, что этот метод гарантирует передачу только хороших кадров. Однако, недостаток, связанный с задержкой кадра на время буферизации не является критичным, поскольку кадры передаются непрерывно. Поэтому в настоящее время большее предпочтение со стороны фирм-производителей отдается этой технологии коммутации.

Маршрутизатор - применяется в сетях со сложной конфигурацией для связи ее участков с различными сетевыми протоколами (в том числе и для доступа к глобальным (WАN) сетям), а также для более эффективного разделения трафика и использования альтернативных путей между узлами сети. Основная цель применения роутеров - объединение разнородных сетей и обслуживание альтернативных путей.

Маршрутизаторы не просто осуществляют связь разных типов сетей и обеспечивают доступ к глобальной сети, но и могут управлять трафиком на основе протокола сетевого уровня (третьего в модели OSI), то есть на более высоком уровне по сравнению с коммутаторами. Необходимость в таком управлении возникает при усложнении топологии сети и росте числа ее узлов, если в сети появляются избыточные пути (при поддержке протокола IEEE 802.1 Spanning Тгее), когда нужно решать задачу максимально эффективной и быстрой доставки отправленного пакета по назначению.

Маршрутизация в сетях, как правило, осуществляется с применением пяти популярных сетевых протоколов - ТСР/IР, Nоvеll IРХ, АррlеТаlk II, DECnеt Phase IV и Хегох ХNS. Если маршрутизатору попадается пакет неизвестного формата, он начинает с ним работать как обучающийся мост. Кроме того, маршрутизатор обеспечивает более высокий уровень локализации трафика, чем мост, предоставляя возможность фильтрации широковещательных пакетов, а также пакетов с неизвестными адресами назначения, поскольку умеет обрабатывать адрес сети.

Современные маршрутизаторы обладают следующими свойствами:

поддерживают коммутацию уровня 3, высокоскоростную маршрутизацию уровня 3 и коммутацию уровня 4;

поддерживают передовые технологии передачи данных, такие как Fast Ethernet, Gigabit Ethernet и АТМ;

поддерживают технологии АТМ с использованием скоростей до 622 Мбит/сек;

поддерживают одновременно разные типы кабельных соединений (медные, оптические и их разновидности);

поддерживают WAN-соединения, включая поддержку PPP, Frame Relay, HSSI, SONET и др.;

поддерживают технологию коммутации уровня 4 (Layer 4 Switching), использующую не только информацию об адресах отправителя и получателя, но и информацию о типах приложений, с которыми работают пользователи сети;

обеспечивают возможность использования механизма "сервис по запросу" (Quality of Service) - QoS, позволяющего назначать приоритеты тем или иным ресурсам в сети и обеспечивать передачу трафика в соответствии со схемой приоритетов;

позволяют управлять шириной полосы пропускания для каждого типа трафика;

поддерживают основные протоколы маршрутизации, такие как IP RIP1, IP RIP2, OSPF, BGP-4, IPX RIP/SAP, а также протоколы IGMP, DVMPR, PIM-DM, PIM-SM, RSVP;

поддерживают несколько IP сетей одновременно;

поддерживают протоколы SNMP, RMON и RMON 2, что дает возможность осуществлять управление работой устройств, их конфигурированием со станции сетевого управления, а также осуществлять сбор и последующий анализ статистики как о работе устройства в целом, так и его интерфейсных модулей;

поддерживать как одноадресный (unicast), так и многоадресный (multicast) трафик.

. ПРОЕКТ ПОСТРОЕНИЯ ЛВС НА ОСНОВЕ GIGABIT ETHERNET

.1 Постановка задачи и целей проектирования

В данном проекте ставится задача связать жилые дома (сегменты) 11 микрорайона с административным зданием (административный сегмент или провайдер) с помощью высокоскоростной сети со скоростью передачи данных - 1000 Мбит/сек.

Рассмотрим вариант построения сети: на основе технологии Gigabit Ethernet.

Данный стандарт предусматривает, скорость передачи данных 1000 Мбит/сек и поддерживает два вида передающей среды - неэкранированная витая пара и волоконно-оптический кабель. Для описания типа передающей среды используются следующие аббревиатуры, указанные в табл. 2.1.

Таблица 2.1.

Аббревиатуры технологии Gigabit Ethernet.

НазваниеТип передающей среды1000Base-XОбщий термин для обозначения технологии Gigabit Ethernet со сменными трансиверами GBIC или SFP1000Base-TНеэкранированная витая пара категории 5e и выше.1000Base-LXМногомодовый и одномодовый кабель с длинноволновым лазером (1300 нм)1000Base-SXМногомодовый кабель с коротковолновым лазером (850 нм)

Правила проектирования топологии стандарта 1000Base-X

Топологические правила и рекомендации для стандарта 1000Base-T основаны на IEEE 802.3ab, а 1000Base-LX и 1000Base-SX сетей основаны на стандарте IEEE 802.3z

Base-T- IEEE 802.3ab. В передаче данных участвуют все 4 пары. Скорость передачи данных - 250 Мбит/с по одной паре.

Правило 1: Сетевая топология должна быть физической топологией типа «звезда» без ответвлений или зацикливаний.

Правило 2: Должен использоваться кабель категории 5e или 6.

Правило 3: Длина сегмента ограничена 100 метрами.

Правило 4: Диаметр сети не должен превышать 205 метров.

Base-LX - технология использует лазеры с допустимой длиной излучения в пределах диапазона 1270...1355 нм, мощность излучения передатчика в пределах от 13,5 до 3 дБ, при отношении ON/OFF (есть сигнал/нет сигнала) не меньше 9 дБ. Чувствительность приемника 19 дБ, насыщение приемника 3 дБ.

Правило 1: Многомодовый кабель: 550 м (62,5 мкм и 50 мкм) на короткие магистрали и территориальные.

Правило 2: Одномодовый кабель: 5 км (9 мкм) на короткие магистрали и территориальные.

Base-SX - технология использует лазеры с допустимой длиной излучения в пределах диапазона 770..860 нм, мощность излучения передатчика в пределах от -10 до 0 дБм при отношении ON/OFF (сигнал/нет сигнала) не меньше 9 дБм. Чувствительность приемника 17 дБм, насыщение приемника 0 дБм.

Правило 1: Многомодовый кабель: 220 м (62,5 мкм); 500 м (50 мкм) на короткие магистрали.

Основными целями проектирования локальной вычислительной сети, являются:

совместная обработка информации;

совместное использование файлов;

централизованное управление компьютерами;

контроль за доступом к информации;

централизованное резервное копирование всех данных;

совместный доступ в Интернет.

Данная сеть не предполагает постоянного разделения пользователей на классы, поэтому оптимальным будет использование только двух уровней приоритета: пользователь и администратор.

Пользователь имеет ровно столько прав, сколько даст ему администратор перед началом или во время работы.

Администратор имеет доступ ко всем сетевым ресурсам, в том числе доступ к интернету, сетевым принтерам и папкам, а так же может распределять права между пользователями.

Управление правами пользователей осуществляется посредством программы Traffic Inspector.Inspector - сертифицированный продукт для контроля Интернет-соединений и учета трафика. Позволяет создать для каждого пользователя отдельный счет, тарификацию, лимиты и ограничения. Обеспечивает высокий уровень безопасности, блокирует вирусную активность, фильтрует спам. Блокирует баннеры, активную рекламу, запрещает нежелательные файлы и сайты. Экономит трафик и рабочее время пользователей.

Если говорить проще, то Traffic Inspector - это контроль, безопасность и экономия.

Задано: двадцать четыре жилых дома (сегмента) и административное здание (административный сегмент или провайдер): три дома девятиэтажные (сегмент 21, 22, 24) и остальные дома четырехэтажные.

Высота девятиэтажных домов:

30 метров, высота каждого этажа - 3 метра.

Высота четырехэтажных домов

15 метров, высота каждого этажа - 3 метра и 3 метра чердак.

Требуется:

спроектировать локальную сеть, объединяющую все двадцать четыре дома, таким образом, чтобы житель любой квартиры мог, при желании, к ней подключиться;

обеспечить выход в сеть Интернет;

учесть, что точное количество квартир, которые нужно будет подключать к локальной сети, заранее неизвестно;

рассчитать приблизительную стоимость создания такой сети без учета затрат на подключения к сети каждой конкретной квартиры.

План территории зона охвата составляет 2500 м² (рис. 2.1.).

Рис. 2.1. План территории зона охвата

.2 Выбор конфигурации вычислительной сети

Оценка вариантов архитектуры ЛВС производится с системных позиций по основным критериям:

быстродействие;

надёжность;

стоимость;

информационная безопасность.

По этим критериям выбрана подходящая конфигурация (см. таблицу 2.2).

Таблица 2.2.

Конфигурация локальной сети

КомпонентРеализацияТопологияЗвезда-КольцоТип сетиGigabit EthernetЛиния связиВитая пара 1000Base-T и ОВ 1000Base-LXСетевые адаптеры1000/100/10 Base-TРетрансляторыSwitch (коммутатор)Управление совместным использованием ресурсовСеть на основе технологии Client-Server, централизованное управление ресурсамиСовместное использование периферийных устройствСетевой принтер, управление очередью с помощью ПО сервера

Выбранная конфигурация отвечает всем требованиям и подходит для данной сети. Быстродействие, отказоустойчивость обеспечиваются благодаря оптическому кабелю. Безопасность обеспечивает использование топологии «звезда-кольцо». Низкая стоимость обеспечивается топологией «звезда», применением технологии Gigabit Ethernet и применением недорогого кабеля 1000Base-T.

.3 Проектирование схемы вычислительной сети

Сервер проектируемой сети расположим в административном здании (Дом Быта «Гунча») (Рис.2.3.1). В этом зданий расположены несколько компаний, предоставляющих различные услуги. Существенно, что на первом этаже построена автоматическая телефонная станция (АТС). Для удобства выхода на глобальную сеть через АТС, сервер расположим на первом этаже.

Рис.2.2. Сервер проектируемой сети.

Каждый сегмент проектируемой локальной сети фактически является жилым домом. В каждом четырехэтажном доме на чердаке устанавливаются телекоммуникационные шкафы. Шкаф предназначен для размещения в нём активного (коммутатор) и пассивного (оптический кросс) 19" телекоммуникационного оборудования. В девятиэтажных домах коммутаторы устанавливаются в подъездах на средних этажах. От коммутаторов кабелем витая пара категории UTP 5e 4 Pair сеть доводится до потребителя. Максимальное расстояние, согласно техническому описанию на коммутатор, 100 метров.

Соединение между коммутатором и рабочими станциями осуществляется по межэтажным проходам, которые предусмотрены для прокладки антенных кабелей и телефонов. Коммутаторы выбраны с учетом экономии средств на приобретение и монтаж оборудования. В целях обеспечения безопасности, коммутаторы помещены в монтажные коробки, которые размещены на этажах возле электрощитов.

Больше работ по теме: