СТРУКТУРОВАНІ КАБЕЛЬНІ СИСТЕМИ ЛОКАЛЬНИХ МЕРЕЖ Поняття про структуровані кабельні системи. Можливості та потреби швидкісної передачі інформації. Зріст застосування інформаційних технологій в різних сферах діяльності привів до того, що багато застосувань, таких як телеконференції та відео-пошта, переносяться безпосередньо до настільного персонального комп’ютера. Це приводить до вимог збільшення ширини смуги та швидкості LAN для підтримки трафіку, чутливого до затримок. Сьогодні застосовують швидкості 100 Мб/с і 155 Мб/с і серйозно обговорюється використання швидкості 622 Мб/с. Нижче наведені дані про можливі швидкості передавання даних через найбільш поширені кабельні системи (середовища передавання даних), а також дані про потрібні швидкості для різних застосувань. Таблиця 3.1. Можливості швидкісного передавання (ширини смуги). Середовище Техніка передавання Декларованасмуга
Ethernet 10 Мб/с
Ethernet з повним дуплексом 20 Мб/с
Швидкий Ethernet (Fast Ethernet) 100 Мб/с
UTP Швидкий Ethernet з повним дуплексом 200 Мб/с
CDDI (FDDI) 100 Мб/с
ATM Від 25 Мб/с до 155Мб/с
FDDI 100 Мб/с
Оптоволокно Ґігабітовий Ethernet 1 Ґб/с
ATM Від 155 Мб/сдо 9 Ґб/с
Таблиця 3.2. Потреби у швидкості (ширині смуги) для різних застосувань. Застосування Техніка Смуга
Телебачення високої роздільності без компресії 2 Гб/с
MPEG-2 30 Мб/с
Телебачення студійної якості MPEG-2 7 Мб/с
Телебачення широкомовної якості MPEG-2 3 Мб/с
Телебачення якості VCR MPEG-1 1.4 Мб/с
Аудіо якості без компресії 728 кб/с
компакт-диска MPEG-Audio Layer 3 64 кб/с
Відеоконференція H.261 112 кб/с
GSM 32 кб/с
Голос телефонної якості ITU G.711 64 кб/с
Голос телефонної якості ITU G.721 32 кб/с
Аудіо-частина відеоконференції ITU G.728 16 кб/с
Голос телефонної якості US 1016 4.8 кб/с
Голос через Internet US 1015 2.4 кб/с
Збільшення швидкості передавання робить більший наголос на специфікації компонент кабельної системи. Промислові стандарти були опрацьовані не тільки для визначення специфікацій компонент, але також для визначення практики проектування систем, планування, встановлення і завершення. Сьогоднішня тенденція полягає в пристосуванні кабельного устаткування, базованого на стандартах, з оптимізацією експлуатаційних даних. Це вимагає, щоб окабелювання було трактоване як система, здатна задовільнити майбутні вимоги, а не як набір компонент. Коли новіші технології LAN ведуть до вищих швидкостей та більших ширин смуги, з’являється новіше окабелювання. Поява новітніх розв’язків для кабельних систем також прискорюється внаслідок пристосування до вимог законодавчого регулювання прийнятного рівня електромагнітного випромінювання. Розв’язки, подібні до кабелів типу екранованої скрученої пари або оптоволоконних кабелів здобули швидке визнання. Ця нова практика кабельних систем, підтримана промисловими стандаотами, сприяє прогресу новітніх технологій LAN. Неструктуровані та структуровані кабельні системи. Неструктуровані кабельні системи. Традиційно більшість проектантів комп’ютерних систем і мереж опрацьовували свої продукти так, щоб вони працювали з використанням особливого типу кабелів із особливими з’єднувачами. Кожен виробник мав власний стандарт кабелів та з’єднувачів. Нижче наведені деякі приклади: DEC 3 пари кабеля UTP & модифікований модульний з'єднувач
FDDI оптоволокно 62.5 мкм & з'єднувачі MIC
IBM S/3x and AS/400 кабель Twinax 100 Ом & з'єднувачі Twinax
IBM 3270 коаксіал 93 Ом & з'єднувачі BNC
IBM Token Ring кабель STP 150 Ом & з'єднувачі IBM Data
Hewlett Packard 3000 кабель RS-232 & з'єднувач DB
Ethernet 50 Ohm Coaxial Cable & BNC or N Connectors
Wang подвійний коаксіал 75 Ом & з'єднувачі BNC-TNC
Із цього списку легко побачити, що міграція від одного типу комп’ютерної системи до іншого при застосуванні традиційних кабельних систем дуже складна. У більшості випадків кабельна система та пов’язані з нею інвестиції повністю втрачаються, і необхідно встановлювати нову кабельну систему, яка може коштувати більше від мережевого обладнання. Інші витрати, пов’язані з будь-якою традиційною кабельною системою - це кошти здійснення переміщень, змін або доповнень після того, як початковий процес встановлення системи завершений. Проблема, описана вище, є спільною для всіх цих “неструктурованих” кабельних систем. Дві головні характеристики кабельних систем цього типу полягають в наступному: складно або неможливо перейти від однієї комп’ютерної системи до іншої без заміни початкової кабельної системи; щоб зробити переміщення, зміни або доповнення, кабельна система повинна бути змінена; у цьому сенсі кабельна система не є непорушною системою, оскільки вона постійно змінюється при змінах вимог користувачів, звідси термін “неструктурована”. Структуровані кабельні системи. Для уникнення вказаних вище проблем запропоновано встановлювати структуровані кабельні системи. Структурована кабельна система складається з гнучкої кабельної інфраструктури, яка може підтримувати складні комп’ютерні і телефонні системи незалежно від їх виготовника. В структурованій кабельній системі кожна робоча станція під’єднана кабелем до центральної точки із використанням зіркової топології, удогідненої системи взаємних з’єднань і адміністрування. Цей підхід дозволяє комунікацію фактично довільному пристрою, будь-кому і в будь-який час. Добре спроектований план кабелювання повинен включати різні незалежні кабельні рішення для різних типів середовищ, інстальованих на кожній робочій станції для підтримки вимог характеристик різноманітних систем. Структурована кабельна система, раз встановлена, рідко коли потребує внесення змін. З трьох топологій - зірки, кільця і шини, зірка найбільш гнучка, оскільки всі кабелі проведені безпосередньо від центру. Якщо в будинку всі можливі розміщення користувачів забезпечені окабелюванням в зірковій топології, то будь-які майбутні переміщення, зміни і доповнення здійснюються просто і швидко шляхом перемикання з’єднувальних шнурів у центральному кабельному приміщенні. Також звичайною заміною відповідних кабелів та пристроїв у шафі з обладнанням і біля мережевої розетки в робочому просторі можна пристосувати структуровану кабельну систему до змін в системі та інтерфейсах. Окремі факти. Проблеми з кабельною системою. До 70% від усіх простоювань мережі викликані проблемами, пов’язаними з недостатньою якістю кабельної системи. Цей факт вказує на критичність вибору правильно структурованої кабельної системи; її ефективність безпосередньо відображається в економії часу і коштів. Кошти простоювання. У середньому кабельні системи простоюють 23.6 разів на рік, а тривалість кожного простоювання у середньому становить 4.9 години. Кошти простоювання становлять від $1000 до $50000 за годину (в США); це вказує на можливості для значної економії коштів при зменшенні часу простоювання. До 40% працівників кожного року змінюють робочі місця всередині будинку. Переміщення та зміни при використанні неструктурованої кабельної системи можуть приводити до поважних руйнувань. Структурована кабельна система надає можливості для спрощення необхідних перекомутувань і дозволяє швидко вирішити поставлене завдання, ніж це можливе при встановленні нових кабелів. Виграш в коштах при використанні структурованих кабельних систем. Неструктурована кабельна система систематично поглинає кошти, бо потребує проведення систематичних модифікацій. Структурована кабельна система може вимагати значно менших модифікацій і через це утримує кошти під контролем. Початкова вартість структурованої системи може бути дещо вищою, однак вона більш економна протягом терміну експлуатації. Структурована кабедьна система - це тільки 5% від усіх мережевих капіталовкладень. Структурована кабельна система є однією з найменших складових у загальній вартості мережі (біля 5%). Враховуючи, що біля 70% всіх проблем можна вирішити 5% інвестицій, якнайкраще виконання структурованої кабельної системи безумовно виправдане. Структурована кабельна система у середньому має значно триваліший життєвий цикл від усіх інших компонентів мережі, тому вибір її властивостей є одним із ключових аспектів проектування мережі. Термінологія та понятійний апарат структурованих кабельних систем локальних мереж. Адміністрування (Administration) - Процес документування початкового стану кабельної системи і управління кабельною системою після початкового встановлення. Включає дві основні компоненти: стандартну систему позначок (labeling system) і систему записів (record system). Головна будинкова розподільча система (Building Main Distribution Frame - MDF) - Інтерфейс між публічною мережею і/або магістраллю всередині будинку і внутрішньосистемною магістраллю. Головна телекомунікаційна шина заземлення (Telecommunications Main Grounding Bar - TMGB) - Первинна шина заземлення для усіх телекомунікацій в будинку або структурі. Головне кросове з’єднання (Main Cross Connect) - Звичайно обладнання, яке застосовується для взаємосполучення міжбудинкової та внутрішньобудинкової кабельних систем. Головне кросове з’єднання звичайн
