Меню
ГлавнаяСвязь

Структурированная кабельная система стандарты кабелей. Принципы построения скс. Типы и плотность портов

Основные понятия

Структурированная кабельная система (СКС) - это универсальная кабельная система здания, группы зданий, предназначенная для использования достаточно длительный период времени без реструктуризации, СКС подразумевает замену собой всей кабельной системы и систем здания / зданий..

Универсальность СКС подразумевает использование ее для различных систем:

  • компьютерная сеть;
  • телефонная сеть;
  • охранная система;
  • пожарная сигнализация
  • прочие.

Такая кабельная система независима от оконечного оборудования, что позволяет создать гибкую коммуникационную инфраструктуру предприятия. Структурированная кабельная система - это совокупность пассивного коммуникационного оборудования:

Кабель - этот компонент используется как среда передачи данных СКС. Кабель различают на экранированный и неэкранированный.

Розетки - этот компонент используют как точки входа в кабельную сеть здания.

Коммутационные панели - используются для администрирования кабельных систем в коммутационных центрах этажей и здания в целом.

Коммутационные шнуры - используются для подключения офисного оборудования в кабельную сеть здания, организации структуры кабельной системы в центрах коммутации.

Принцип построения СКС

СКС - охватывает все пространство здания, соединяет все точки средств передачи информации, такие как компьютеры, телефоны, датчики пожарной и охранной сигнализации, системы видеонаблюдения и контроля доступа. Все эти средства обеспечиваются индивидуальной точкой входа в общую систему здания. Линии, отдельные для каждой информационной розетки, связывают точки входа с коммутационным центром этажа, образуя горизонтальную кабельную подсистему . Все этажные коммутационные узлы специальными магистралями объединяются в коммутационном центре здания. Сюда же подводятся внешние кабельные магистрали для подключения здания к глобальным информационным ресурсам, таким как телефония, интернет и т.п. Такая топология позволяет надежно управлять всей системой здания, обеспечивает гибкость и простоту системы, а так же ее унифицируемость.

1 - Оргтехника - компьютер, телефон, факс и другое периферийное оборудование.

2 - Кабельная проводка -прокладывается по закладным каналам внутри стен, по декоративным кабельным коробам внутри помещений, по лоткам за фальш-потолками или под фальш-полами.

3 - Коммутационный узел - предназначен для монтажа и использования коммутационного оборудования кабельной системы, для централизации внешних и внутренних кабельных входов, для соединения кабельной системы с активным сетевым или иным оборудованием.

4 - Вертикальная кабельная проводка

5 - Служебные технические средства

Рабочее место - область, где установлены технические средства пользователя, подключенные к кабельной сети здания. Рабочее место оснащается не менее чем двумя информационными розетками, так как типичное офисное рабочее место содержит как минимум компьютер пользователя и его телефон. Для их подключения к СКС используются розетки со стандартизированным разъемом RJ-45 и коммутационные шнуры длиной от 1 до 5 метров.

Горизонтальная кабельная проводка - кабельные линии, соединяющие рабочее место с коммутационным узлом этажа. Горизонтальная кабельная проводка, на основе медных проводников, использует четырехпарный одножильный кабель в различном исполнении. В обычных условиях применяются неэкранированный, а при повышенных требованиях к электромагнитному излучению, совместимости или конфиденциальности - экранированный кабель. В отдельных, особых случаях в качестве горизонтальной кабельной системы возможно применение оптоволоконного кабеля, обеспечивая повышенную защиту от электромагнитного излучения и защиту от несанкционированного доступа.

Коммутационный узел этажа - область, в которой сходятся линии горизонтальной кабельной проводки, размещается коммутационное оборудование и осуществляется администрирование кабельной системы этажа. Под администрированием понимается внесение изменений и дополнений в существующие конфигурации. Основой таких центров являются патч и кросс-панели. Для простоты монтажа и удобства работы, коммутационное оборудование размещают в специальных шкафах и стойках, к которым подводятся все кабельные линии. Шкафы также выполняют функцию ограничения доступа к коммутационному оборудованию.

Вертикальная кабельная проводка - кабельные линии, соединяющие коммутационный узел этажа с коммутационным центром здания.

Магистральная подсистема - подсистема комплекса зданий, которая может строиться из медного и/или оптоволоконного типов кабеля, и которая объединяет кабельные системы зданий.

В каждом конкретном здании в общем случае присутствуют три подсистемы СКС: вертикальная кабельная подсистема, горизонтальная кабельная подсистема и подсистема рабочих мест. Для достаточно крупных зданий, с большим количеством рабочих мест на этажах, все эти три подсистемы присутствуют в явном виде. Для относительно небольших зданий с ограниченным количеством рабочих мест рекомендуется организовывать один узел коммутации СКС, куда сходится вся горизонтальная кабельная разводка. В этом случае вертикальная кабельная подсистема может отсутствовать либо носить вырожденный характер, при котором вертикальная кабельная подсистема представляется совокупностью коммутационных шнуров, соединяющих порты "этажных" коммутаторов ЛВС (коммутаторов для подключений рабочих мест) с портами центрального (магистрального) коммутатора.

Требования при проектировании СКС:

    СКС должна быть спроектирована с избыточностью по количеству подключений.

    Структурированная кабельная система должна быть выполнена в соответствии стандартам – международным, европейским, американским. Таким как ANSI/EIA/TIA 568, ANSI/EIA/TIA 569

    Рабочее место должно иметь, как минимум, один разъем для подключения к ЛВС и один разъем для подключения к телефонной сети

    Максимальное расстояние горизонтальной проводки не должно превышать 90м;

    Оборудование, использованное для построения СКС, должно соответствовать, как минимум, пятой категории.

    Каждая линия связи кабельной системы от точки подключения оконечного оборудования до точки подключения к коммутационной панели должна проити тестирование на принадлежность, как минимум, к пятой категории.

    СКС должна обеспечивать быструю перекоммутацию линий горизонтальной проводки и магистрали здания

    Прокладку кабелей в коридорах должна осуществляться за фальшпотолком, если таковой имеется, а при его отсутствии - в специализированных кабель-каналах (коробах) или в существующих закладных; в рабочих помещениях подвод кабеля к рабочим местам производится в кабельканалах.

— основа информационной инфраструктуры предприятия, позволяющая свести в единую систему множество информационных сервисов разного назначения: локальные вычислительные и телефонные сети, системы безопасности, видеонаблюдения и т.д.

СКС представляет собой иерархическую кабельную систему здания или группы зданий, разделенную на структурные подсистемы. Она состоит из набора медных и оптических кабелей, кросс-панелей, соединительных шнуров, кабельных разъемов, модульных гнезд, информационных розеток и вспомогательного оборудования. Все перечисленные элементы интегрируются в единую систему и эксплуатируются согласно определенным правилам.

Кабельная система - это система, элементами которой являются кабели и компоненты, которые связаны с кабелем. К кабельным компонентам относится все пассивное коммутационное оборудование, служащее для соединения или физического окончания (терминирования) кабеля - телекоммуникационные розетки на рабочих местах, кроссовые и коммутационные панели (жаргон патч-панели) в телекоммуникационных помещениях, муфты и сплайсы.

Структура - это любой набор или комбинация связанных и зависимых составляющих частей. Термин «структурированная» означает, с одной стороны, способность системы поддерживать различные телекоммуникационные приложения (передачу речи, данных и видеоизображений), с другой - возможность применения различных компонентов и продукции различных производителей, и с третьей - способность к реализации так называемой мультимедийной среды, в которой используются несколько типов передающих сред - коаксиальный кабель, UTP, STP и оптическое волокно. Структуру кабельной системы определяет инфраструктура информационных технологий, IT (Information Technology), именно она диктует содержание конкретного проекта кабельной системы в соответствии с требованиями конечного пользователя, независимо от активного оборудования, которое может применяться впоследствии.

Типовые работы по монтажу СКС включают:

  • Установку кабельных каналов (коробах, лотках, гофротрубе, трубах и т.п.);
  • Пробивку отверстий в стенах;
  • Прокладку кабеля в кабельных каналах;
  • Установку розеток и заделку кабеля модули розетки;
  • Сборку и установку монтажного шкафа;
  • Установку и набивку патч-панелей и органайзеров.

Администрирование СКС включает маркировку портов, кабелей, панелей, шкафов, других элементов, а также систему записей, дополняемую ссылками. Вместе с продуманной организацией кабелей, заложенной на этапе создания СКС, система администрирования позволяет поддерживать хорошую организацию локальной сети.

Магистральная подсистема СКС и телефонная сеть

  • Магистральная подсистема комплекса зданий соединяет кабельные системы зданий.
  • Магистральная подсистема здания соединяет распределительные пункты этажей.
  • Магистральная подсистема включает информационную и речевую подсистемы СКС.

Основная среда передачи информационной подсистемы – оптоволокно (одномодовое или многомодовое), дополняемое симметричными четырехпарными кабелями. Если длина магистральной линии не превышает 90 метров, применяют симметричные кабели категории 5 и выше. При большей длине для информационных приложений, то есть компьютерной сети, требуется прокладывать оптоволоконный кабель.

Речевые приложения магистрали здания работают по многопарным кабелям. Речевые приложения, создающие телефонную сеть, относятся к низшим классам СКС. Это позволяет увеличивать длину линий магистральной подсистемы, создаваемых многопарными кабелями, до двух-трех километров.

Горизонтальная подсистема СКС и компьютерная сеть

Горизонтальная подсистема СКС включает распределительные панели, коммутационные кабели распределительных пунктов этажа, горизонтальные кабели, точки консолидации, телекоммуникационные разъемы. Горизонтальная подсистема обеспечивает локальную сеть для абонентов, предоставляет доступ к магистральным ресурсам. Среда передачи горизонтальной подсистемы – симметричные кабели не ниже категории 5. Стандарты СКС 2007 года предусматривают для центров обработки данных выбор СКС не ниже категории 6. Для информационных технологий (компьютерная плюс телефонная сеть) частных домов новые стандарты рекомендуют использовать категорию 6/7. Среда передачи вещательных коммуникационных технологий (сокращенно ВКТ: телевидение, радио) частных домов/квартир – симметричные защищенные кабели с полосой частот 1 ГГц, плюс коаксиальные кабели до 3 ГГц. Допускается также применение оптоволокна.

В горизонтальной подсистеме СКС преобладает компьютерная сеть. Отсюда вытекает ограничение максимальной длины канала – 100 метров независимо от типа среды. Чтобы продлить срок службы без модификаций, горизонтальная подсистема СКС должна обеспечить избыточность, резерв параметров.

Рабочая область в структуре горизонтальной подсистемы СКС

Рабочая область СКС – помещения (часть помещений), где пользователи работают с терминальным (телекоммуникационным, информационным, речевым) оборудованием.

Рабочая область не относится к горизонтальной подсистеме СКС. Функциональным элементом горизонтальной подсистемы СКС является телекоммуникационный разъем – ТР.

Рабочие места оснащаются розетками, включающими два или более телекоммуникационных разъема. Подключение оборудования рабочей области выполняют абонентскими кабелями. Абонентские/сетевые кабели находятся за рамками СКС, однако они позволяют создавать каналы, параметры которых определяются стандартами СКС. К СКС относят коммутационные кабели/перемычки, используемые для соединений между портами панелей/контактами кроссов.

Более 90% кабелей СКС приходится на горизонтальную подсистему. Кабели горизонтальной подсистемы максимально интегрированы в инфраструктуру здания. Любые изменения в горизонтальной подсистеме влияют на работу организации. Поэтому так важна избыточность горизонтальной подсистемы, обеспечивающая беспроблемную длительную эксплуатацию локальной сети.

Существует два метода прокладки кабелей - скрытый и открытый. Для скрытой прокладки используют конструкцию стен, полов, потолков. Однако, это не всегда возможно. Наиболее распространенный вариант кабель каналов - пластиковые короба.

Варианты открытой прокладки кабельных жгутов включают лотки, короба, миниколонны. Скрытая прокладка кабелей предусматривает установку встроенных розеток, монтаж напольных лючков.

Распределительные пункты СКС – узлы локальной сети

Распределительные пункты СКС представляют собой окончания горизонтальных и магистральных линий, которые для удобства использования фиксируют на панелях или кроссах. Для установки панелей, кроссов, сетевого оборудования служат напольные/настенные шкафы, телекоммуникационные стойки. Распределительный пункт может занимать часть шкафа, несколько шкафов. Помещения распределительных пунктов называют телекоммуникационными помещениями, дословно – телекоммуникационными чуланами (Telecommunication closets). На каждом этаже здания рекомендуется устанавливать один РП этажа. Если офисная площадь этажа превышает 1000 квадратных метров, предусматривают дополнительный РП, соединяемый магистральными каналами.

Напольные шкафы позволяют размещать окончания сотен линий, оборудование, блоки УАТС. Tелекоммуникационные стойки обеспечивают вместимость шкафов, но имеют меньшую стоимость. Их используют когда не требуется дополнительной защиты оборудования локальной сети или особых условий эксплуатации. Настенные шкафы рекомендуется выбирать при небольшом числе линий, отсутствии телекоммуникационного помещения. Оборудование шкафов охлаждают вентиляторами.

Удобство эксплуатации локальной сети зависит от качества организации, наличия маркировки СКС. Стандартная цветовая маркировка позволяет различать назначение портов панелей. Цвет говорит о принадлежности порта к магистральной подсистеме комплекса, магистральной подсистеме здания, горизонтальной подсистеме, подсистемам, не относящимся к СКС.

Цветом выделяют интерфейсы внешних подсистем, обозначают порты компьютерных и телефонных сетей. На фото линии магистральной информационной, горизонтальной, а также сигнальной подсистем маркированы согласно требованиям стандарта TIA/EIA-606-А. Первая цифра маркировки обозначает номер панели, вторая - номер порта панели. При этом соответствие номера портов розеток и панелей такое же, как номера соединяющих их кабелей.

Система электропитания

В большинстве случаев для работы компьютерной сети требуется обеспечить электропитание устройств, подключаемых к телекоммуникационным разъемам. На каждом рабочем месте устанавливают силовые розетки. Одни розетки служат для подключения компьютеров и оргтехники, другие – бытовых электроприборов. Такое разделение систем позволяет организовать централизованное гарантированное электропитание.

Известно, что прокладка силовых кабелей параллельно информационным ухудшает качество передачи данных по слаботочным линиям, что может вызвать сбои локальных сетей. Для уменьшения этого влияния требуется выдержать минимально допустимые расстояния параллельной прокладки, зависящие от напряжения, мощности нагрузки. Монтаж силовых и слаботочных сетей одним подрядчиком позволяет решить проблему электромагнитной совместимости, уменьшить инвестиционные затраты.

Варианты установки розеток

Cиловые и телекоммуникационные розетки могут быть установлены в коробах, накладных розетках, стенах, телекоммуникационных колоннах, напольных лючках.

Группы розеток могут быть отмечены маркировкой или цветом вставок. Например, красные вставки для питания компьютерной сети, белые – подключение бытовых электроприборов.

Телекоммуникационные колонны, напольные стойки, напольные лючки применяются реже. Причина - более высокая стоимость таких решений.

Самый дешевый вариант - встроенные розетки. Он также является наиболее эстетичным. Реализация такого способа монтажа розеток оптимальна при строительстве или ремонте офиса. Альтернативный недорогой вариант - установка настенных подрозетников, прокладка мини-коробов.

Тестирование и гарантии

Мнение о том, что тестирование СКС - это формальная процедура, весьма распространено. Многие заказчики считают, что измерение параметров линий это гарантийная процедура. Это верно, но только наполовину. Во-первых, тестирование позволяет обнаружить скрытые дефекты, которые могут быть незамеченными. Во-вторых, это единственная возможность избежать проблем работы приложений компьютерной сети.

Самый распространенный вариант создания кабель каналов – пластиковые короба. Для фиксации коробов используют стены, офисную мебель, даже потолки. Короба высотой более 80 мм удобны для размещения розеток. Узкие короба дополняют настенными подрозетниками.

СКС может соответствовать стандартам, но не обеспечивать работу ряда приложений локальной сети по параметру коэффициента битовых ошибок (BER – Bit Error Rate). При этом уменьшается скорость передачи данных вплоть до "зависаний" компьютерной сети.

Качество передачи сигналов по каналам СКС обеспечивается благодаря резерву параметров. Чтобы проверить, достаточен ли резерв, проводится тестирование соответствия сетевым протоколам.

В кризис заказчики стали задумываться о целесообразности затрат и задавать вопрос: «Стоит ли устанавливать СКС категории 6, категории 6А, категории 7 и 7А? Есть ли какое-то неоспоримое практическое преимущество использования данных категорий перед СКС категорией 5e и как это преимущество можно реально использовать?»
Давайте разберемся с этим вопросом и развеем некоторые мифы.
Кабельная линия, построенная на компонентах категории 6А, позволяет организовать на передачу информации со скоростью 10 Гигабит/сек, используя технологию 10 Gigabit Ethernet (10GbE), на расстоянии до 100 метров. В перспективе можно будет поднять скорость передачи до 40 Гигабит/сек, правда оборудование с медными портами на такой скорости появится не скоро и обойдется заказчику порт в круглую сумму.

На кабеля витая пара СКС категории 6 передачу в 10 Гигабит/сек можно осуществить на расстоянии 30–55 метров. До 30 метров должно работать, если проектировщики и монтажник все сделали правильно. В пределах 30–55 метров 10 Гигабит/сек может работать, а может и нет - кому и как повезет. Свыше 55 метров скорее всего работать не будет.

Кабель витая пара категории 5e, позволяет без проблем осуществить передачу данных со скоростью 1 Гигабит/сек в канале длинной до 100 метров.

А теперь задумайтесь вот о чем…
А зачем на рабочей станции нужна скорость передачи данных в 10Гигабит/сек?

Современные desk-top компьютеры имеют шину PCI, пропускная способность которой ограничена, и шина PCI разделяемая с арбитражным доступом… То есть полоса пропускания шины делиться между процессором, оперативной памятью, внутренними и внешними устройствами. Высокопроизводительная шина PCI-Х (64bit, с тактовой частотой 133Мгц) имеет полосу всего в 1Гигабит/сек.

Конечно, развитие техники и технологии не стоит на месте в области шин. Например, разработана шина PCI-Eхpress до 16 Гигабит/сек и шина InfiniBand уже есть решения на 40 Гигабит/сек. Но эти шины обходятся слишком дорого, чтобы ставить их на офисные компьютеры. Они используется для обмена данными между блейд-серверами, между высокопроизводительными сетевыми устройствами, системами хранения данных (СХД), а так же для межсоединения вычислительных узлов в составе вычислительных комплексов и суперкомпьютеров.

Да и самое интересное, что кабели InfiniBand отличаются от стандартных СКС кабелей. То есть потребуется InfiniBand шнуры, отличающиеся от стандартных кабелей.

Но даже, если на рабочих станциях в обозримом будущем и будет шина 10Гигабит, то чем мы ее нагрузим и какие приложения будем использовать?

Применение категории 6А оправданно только для решения в узких и специфичных задач. Например, возможно использовать категорию 6А в ЦОД (центрах обработки данных, датацентр). Там такие решения могут быть оправданы за счет применения технологии кластеризации, консолидации, виртуализации, которая потянет за собой агрегацию и увеличение трафика между сетевыми устройствами, серверами и системами хранения данных (СХД), а значит и возникнет потребность в 10Гигбит и возможно выше.
Кстати, если выше, то еще далеко не факт, что категория 6А справиться с данной задачей.

Если монтировать ЦОД с прицелом на будущее, то имеет смысл в ЦОД использовать оптические кабели. Потребление электроэнергии у портов активного оборудования с оптикой в несколько гораздо ниже, чем у медных, да и пограничная полоса пропускания выше у волоконной-оптических линий связи. А раз потребление электроэнергии у плат с оптическими портами ниже, то и меньше будет выделяться тепла в ЦОД. Так как количество портов в ЦОД большое, то и снижение потребления электроэнергии за год будет значительным, а значит инвестиции в оптику будут распределены на более длительный срок и совокупная стоимость владения (TCO) кабельной сети на оптике для ЦОД будет стоит меньше, чем на кабельной системе с витой парой категории 6А. Да и с волоконно-оптическими линиями связи (ВОЛС) никаких проблем не возникает с наводками и излучением на соседние кабели, аппаратуру, окружающую среду.

В некоторых фирмах, занимающихся компьютерной графикой, может в будущем потребоваться передача 10 Гигабит/сек. Но это очень специфичные задачи, а значит требуют другого подхода к построению СКС, лучше и в этом случае заложить на такие рабочее места оптику.

В течение 15–25 лет может возникнуть потребность в скоростях 10Гигабит и выше в некоторых больших СКС в магистрали. Но надо понимать, что длина магистрали, построенной на витой паре, ограничена 100 метрами и опять же магистраль на меди по пропускной способности уступает оптике. Поэтому лучше сразу строить магистраль на оптике, что кстати даст нам еще одно преимущество перед витой парой - полную гальваническую развязку.

Чтобы хоть как-то привлечь внимание к проводке категории 7 и категории 7А, фирмы производители пытаются продвинуть технологию cabling sharing. Технология cabling sharing - это использование нескольких витых пар одного кабеля сразу для нескольких приложений. То что когда-то было очень популярно в России на ранних стадиях использования категории 5 и то от чего рынок отказался. Производители говорят, что на этой технологии можно сэкономить, что совокупная стоимость владения - дешевле. Обман потребителей! Все расчеты TCO ведутся из расчета того, что проводку на категории 5е будут менять через 5 лет. А проводку на категории 7А через 15–25 лет. Так вот, если проводку не будете менять через 15 лет, то TCO на категорию 5E будет гораздо лучше. Так что это просто математический фокус. Сэкономить на категории 7 и категории 7А не удасться!!!

Да и используя технологию cabling sharing, мы уменьшаем плотность покрытия рабочей площади, что ведет к использованию длинных и дорогих шнуров. И еще приходится использовать специализированные шнуры с вилками, которые отличаются от стандартных шнуров с вилками типа RJ45. Обычные шнуры Вы уже не подключите к розетке категории 7А… Я уж не говорю про цены на розетки, коммутационные панели (патч-панели), шнуры (патч-корды) и кабели категории 7 и 7А.

Да и самое главное, а где задачи для категории 7А?

Производители посоветуют 7А для телевидиния, но для телевизионного канала достаточно 5Мбит/сек. Ну допустим, что в будушем стало 10Мбит/сек на канал, так это 100 каналов на 1Гигабите - что этого мало?

Вы спросите, а что совсем нет никаких преимуществ у категории 6A и 7A?

Есть одно неоспоримое преимущество у кабелей категории 6А и категории 7А. Жила проводника у кабеля категории 6А и 7А толще, чем у проводника кабеля категории 5e. По более толстому проводнику можно перередать больше электрической мощности.

Возможно, что в перспективе можно будет запитать «тонкого клиента» по витой паре. То есть вместо полноценной рабочей станции на рабочем месте устанавливается коробка (KVM switch), к ней подключается клавиатура, мышь и монитор. KVM switch уже есть и сейчас, но пока питание мониторов осуществляется при помощи электрической проводки, а не по витой паре. Так как мониторы потребляют большую мощность и витая пара просто не выдержит такой нагрузки, оболочка витых пар разрушится. Однако разработки мониторов с низким потреблением ведутся, тема актуальная и лет через 10 они могут появиться на рынке по доступным ценам.

Сейчас осуществляется подача электропитания по витой паре с использованием коммутаторы с поддержкой Power to Ethernet (PoE). Но эту технологии можно использовать для подключения небольшого числа устройств и мощность подачи электропитания по витым парам пока очень маленькая.

Есть и еще один нюанс, производители кабелей всеми силами стараются уменьшить стоимость кабеля и размер проводника. Поэтому не все кабели категории 6А будут иметь более толстый проводник, так что и этого преимущества может лет через 5 и не быть у кабелей витая пара категории 6А.

Какие можно сделать выводы…

Устанавливать СКС категории 6 практически не имеет никакого смысла - выброшенные деньги на ветер - прошу прощения, что так категорично, но это факт. Ну если только в маленьком ЦОД, где расстояние не более 30 метров.

В ЦОД имеет смысл использовать категорию 6А, но при этом решении надо все хорошенько взвесить и может лучше будет использовать витые пары категори 5E + оптические кабели.

В магистрали до 100 метров имеет смысл проложить часть кабельных линий на витой паре катгеории 6А.

Если заказчику в офисном здании очень хочется заложиться на перспективу и потратить деньги на СКС категории 6А или категории 7А, то тогда можно проложить одну кабельную линию до рабочего места категории 6А и остальные витые пары использовать категории 5e.

Но лучше деньги потратить на что-нибудь реально стоящее и полезное!!!

P.S. Кстати, реализовать проект на категории 6А и 7А могут единицы компанией инсталляторов структурированных кабельных систем. Знаю несколько проектов, где инсталляторы СКС не смогли сертифицировать структурированную кабельную систему не то, что на категорию 6А, а даже на категорию 6

Структурированная кабельная система (СКС) является основополагающей базой на протяжении всего времени существования информационной сети. Это основа, от которой зависит функционирование всех приложений (рис. 81). Правильно спроектированная, смонтированная и администрируемая кабельная система снижает расходы любой организации на всех фазах своей жизни.

Рис. 81. Сравнительные показатели среднего времени существования элементов распределенной системы обработки информации

По данным статистики несовершенные кабельные системы являются причиной до 70% всех простоев информационной сети. Несмотря на то, что кабельная система, как правило, существует дольше большинства других сетевых компонентов, ее стоимость составляет только 5% общих инвестиций в информационную сеть. Таким образом, использование структурированной кабельной систем является весьма убедительным способом инвестирования в производительность любой организации или компании.

Кабельная система является компонентом сети с самым продолжительным времем жизни, дольше которого существует только каркас здания. Кабельная система, созданная на основе стандартов, гарантирует долговременное функционирование сети и поддержку всех численных приложений, обеспечивая отдачу от инвестиций на всем протяжении ее существования.

Иерархия в кабельной системе

Структурированная кабельная система (Structured Cabling System, SCS) - это набор коммутационных элементов (кабелей, разъемов, коннекторов, кроссовых панелей и шкафов), а также методика их совместного использования, которая позволяет создавать регулярные, легко расширяемые структуры связей в вычислительных сетях.

Структурированная кабельная система представляет своего рода "конструктор", с помощью которого проектировщик сети строит нужную ему конфигурацию из стандартных кабелей, соединенных стандартными разъемами и коммутируемых на стандартных кроссовых панелях. При необходимости конфигурацию связей можно легко изменить - добавить компьютер, сегмент, коммутатор, изъять ненужное оборудование, а также поменять соединения между компьютерами и концентраторами.

При построении структурированной кабельной системы подразумевается, что каждое рабочее место на предприятии должно быть оснащено розетками для подключения телефона и компьютера, даже если в данный момент этого не требуется. То есть хорошая структурированная кабельная система строится избыточной. В будущем это может сэкономить средства, так как изменения в подключении новых устройств можно производить за счет перекоммутации уже проложенных кабелей.

Структурированная кабельная система планируется и строится иерархически, с главной магистралью и многочисленными ответвлениями от нее (рис. 82).

Рис. 82. Иерархия структурированной кабельной системы

Эта система может быть построена на базе уже существующих современных телефонных кабельных систем, в которых кабели, представляющие собой набор витых пар, прокладываются в каждом здании, разводятся между этажами, на каждом этаже используется специальный кроссовый шкаф, от которого провода в трубах и коробах подводятся к каждой комнате и разводятся по розеткам. К сожалению, в нашей стране даже далеко не во всех вновь стоящихся зданиях телефонные линии прокладываются витыми парами, поэтому они непригодны для создания компьютерных сетей, и кабельную систему в таком случае нужно строить заново.

Типичная иерархическая структура структурированной кабельной системы (рис. 83) включает:

    горизонтальные подсистемы (в пределах этажа);

    вертикальные подсистемы (внутри здания);

    подсистему кампуса (в пределах одной территории с несколькими зданиями).

Рис. 83. Структура кабельных подсистем

Горизонтальная подсистема соединяет кроссовый шкаф этажа с розетками пользователей. Подсистемы этого типа соответствуют этажам здания. Вертикальная подсистема соединяет кроссовые шкафы каждого этажа с центральной аппаратной здания. Следующим шагом иерархии является подсистема кампуса, которая соединяет несколько зданий с главной аппаратной всего кампуса. Эта часть кабельной системы обычно называется магистралью (backbone).

Использование структурированной кабельной системы вместо хаотически проложенных кабелей дает предприятию много преимуществ.

    Универсальность. Структурированная кабельная система при продуманной организации может стать единой средой для передачи компьютерных данных в локальной вычислительной сети, организации локальной телефонной сети, передачи видеоинформации и даже передачи сигналов от датчиков пожарной безопасности или охранных систем. Это позволяет автоматизировать многие процессы контроля, мониторинга и управления хозяйственными службами и системами жизнеобеспечения предприятия.

    Увеличение срока службы. Срок морального старения хорошо структурированной кабельной системы может составлять 15 лет.

    Уменьшение стоимости добавления новых пользователей и изменения их мест размещения. Известно, что стоимость кабельной системы значительна и определяется в основном не стоимостью кабеля, а стоимостью работ по его прокладке. Поэтому более выгодно провести однократную работу по прокладке кабеля, возможно, с большим запасом по длине, чем несколько раз выполнять прокладку, наращивая длину кабеля. При таком подходе все работы по добавлению или перемещению пользователя сводятся к подключению компьютера к уже имеющейся розетке.

    Возможность легкого расширения сети. Структурированная кабельная система является модульной, поэтому ее легко расширять. Например, к магистрали можно добавить новую подсеть, не оказывая никакого влияния на существующие подсети. Можно заменить в отдельной подсети тип кабеля независимо от остальной части сети. Структурированная кабельная система является основой для деления сети на легко управляемые логические сегменты, так как она сама уже разделена на физические сегменты.

    Обеспечение более эффективного обслуживания. Структурированная кабельная система облегчает обслуживание и поиск неисправностей по сравнению с шинной кабельной системой. При шинной организации кабельной системы отказ одного из устройств или соединительных элементов приводит к трудно локализуемому отказу всей сети. В структурированных кабельных системах отказ одного сегмента не действует на другие, так как объединение сегментов осуществляется с помощью концентраторов. Концентраторы диагностируют и локализуют неисправный участок.

    Надежность. Структурированная кабельная система имеет повышенную надежность, поскольку производитель такой системы гарантирует не только качество ее отдельных компонентов, но и их совместимость.

Первой структурированной кабельной системой, имеющей все современные черты такого типа систем, была система SYSTIMAX SCS компании Lucent Technologies (ранее - подразделение AT&T). И сегодня компании Lucent Technologies принадлежит основная доля мирового рынка. Многие другие компании также выпускают качественные структурированные кабельные системы, например AMP, BICC Brand-Rex, Siemens, Alcatel, MOD-TAP.

В состав любой СКС входят десятки тысяч разных компонентов. Построение локальных сетей и структурированных систем осложняется огромным количеством отдельных элементов и устройств, на базе которых они создаются. Чтобы управление системой не превратилось в хаос, применяют наглядную и уникальную маркировку отдельных групп компонентов.

Трудно точно подсчитать ущерб компании от простоев во время тестирования и ремонта СКС, когда инженер «вслепую» пытается найти поврежденный кабель. Монтаж СКС и ЛВС может быть ощутимо улучшен с помощью четкой сегментации и разделения всех используемых элементов и частей.

Для упрощения ориентации в кабельном хозяйстве применяется международная система маркировки отдельных частей кабельной сети, которая является «международным языком», позволяющим быстро ориентироваться в структурированной кабельной сети

Общие требования к маркировке элементов СКС сформулированы в действующем стандарте TIA/EIA-606, где подробно описываются группы компонентов сети, принятых к индексированию: кабели, кроссовое оборудование, шнуры и розетки, неразъемные соединители, лотки, короба и элементы заземления.
Согласно стандарту, маркировочный компонент обязан соответствовать требованиям теста UL969, а именно - на нем должно быть поле для нанесения надписей определенной длины и цвета. Маркируемые компоненты могут быть различного типа и размера, обладают высокой механической прочностью и устойчивостью к воздействию окружающей среды. Классификация применяемых элементов маркировки кабельной сети достаточно проста. Маркируемые кабели, устанавливаемые на этапе создания СКС, называются технологическими элементами.

Маркеры, применяемые уже в процессе работы кабельной сети, называют финишными. Отсутствие финишной маркировки затрудняет процесс управления сетью, поэтому кабельная система не сдается в эксплуатацию без осуществления процесса маркировки и идентификации. Существуют штатные элементы маркировки, которые входят в комплект поставки многих решений СКС, например, панелей или розеток.

В современных структурированных кабельных сетях широко применяются разнообразные типы дополнительных меток, которые производятся специализированными компаниями. Дополнительные метки отличаются разнообразием расцветок и хорошим качеством исполнения, что позволяет идентифицировать отдельные звенья и функциональные блоки кабельной системы предприятия.

Самым популярным и распространенным на сегодняшний день элементом маркировки являются клеевые этикетки, которые используются в качестве элементов технологической и финишной маркировки. Этикетки применяются для идентификации различных компонентов СКС: кабельного и коммутационного оборудования, коробов, шкафов, пластин заземления.

Структура СКС

Структурированная Кабельная Система (СКС) должна состоять из любой или всех перечисленных ниже подсистем:

Данные подсистемы включают в себя следующие функциональные элементы:

  • Главный Распределительный Пункт (ГРП)
  • Магистральный кабель территории
  • Распределительный Пункт Здания (РПЗ)
  • Магистральный кабель здания
  • Распределительный Пункт Этажа (РПЭ)
  • Горизонтальный кабель
  • Точка перехода (ТП)
  • Телекоммуникационный Разъем (ТР)

Горизонтальная подсистема

Горизонтальная подсистема является частью телекоммуникационной кабельной системы, которая проходит между телекоммуникационной розеткой/коннектором на рабочем месте и горизонтальным кроссом в телекоммуникационном шкафу. Она состоит из горизонтальных кабелей и той части горизонтального кросса в телекоммуникационном шкафу, которая обслуживает горизонтальный кабель. Каждый этаж здания рекомендуется обслуживать своей собственной Горизонтальной подсистемой.

Все горизонтальные кабели, независимо от типа передающей среды, не должны превышать 90 м на участке от телекоммуникационной розетки на рабочем месте до горизонтального кросса. На каждое рабочее место должно быть проложено как минимум два горизонтальных кабеля.

В случае речевых приложений и приложений передачи данных четырехпарные UTP/ScTP и волоконно-оптические кабели должны прокладываться с соблюдением топологии "звезда" от телекоммуникационного шкафа на каждом этаже до каждой индивидуальной информационной розетки. Все пути прохождения кабельных трасс должны быть согласованы с заказчиком перед началом прокладки кабеля.

Каждый сегмент кабеля UTP/ScTP между горизонтальной частью кросса в телекоммуникационном шкафу и информационной розеткой не должен содержать муфт.

Магистральная подсистема

Маршрут кабеля внутри здания, соединяющий шкаф со шкафом или с аппаратной, называется Магистральной подсистемой здания, соединяющей главный кросс в аппаратной с промежуточными кроссами (IС) и с горизонтальными кроссами в телекоммуникационных шкафах (ТС). Она состоит из среды, в которой происходит передача информации по магистрали между этими точками, и соответствующего коммутационного оборудования, терминирующего данный тип среды.

Магистральная подсистема должна включать в себя кабель, установленный вертикально между этажными телекоммуникационными шкафами, главный или промежуточный кроссы в многоэтажном здании, а также кабель, установленный горизонтально между телекоммуникационными шкафами, главный или промежуточный кроссы в протяженном одноэтажном здании.

Во всех ТС должна иметься в наличии или быть доступной для повторного использования адекватная площадь сечения магистральной трассы, чтобы не потребовалось создавать дополнительные трассы. Все трассы, если они предназначены для использования в системах телекоммуникации, должны иметь противопожарные заглушки независимо от того, используются трассы или нет.

Магистральные кабели должны быть проложены топологически в виде звезды, начинаясь в главном кроссе и проходя к каждому телекоммуникационному шкафу. Между главным и горизонтальным кроссами может находиться промежуточный кросс. Такая система называется топологией иерархической звезды.

Все телекоммуникационные кабельные системы и оборудование должны быть заземлены в соответствии с соответствующими нормативами и правилами.

Магистрали между зданиями

Когда распределительная система охватывает более одного здания, компоненты, обеспечивающие связь между зданиями, составляют Магистральную подсистему между зданиями. Эта подсистема включает в себя среду, по которой осуществляется передача магистральных сигналов, соответствующее коммутационное оборудование, предназначенное для терминирования данного типа среды, и устройства электрической защиты для подавления опасных напряжений при воздействии на среду грозового и/или высоковольтного электричества, пики которых могут проникать в кабель внутри здания. Обычно это магистральный кабель первого уровня, проходящий от главного кросса в аппаратной центрального здания к промежуточному кроссу в аппаратной периферийного здания.

Магистральная подсистема должна включать в себя кабель, проложенный между зданиями, в туннеле, закопанный непосредственно в землю или в любой комбинации этих способов и проходящий от главного кросса к промежуточному кроссу в системе, состоящей из нескольких зданий. Кабели магистрали должны быть установлены по топологии "звезда", исходя из главного кросса к каждому телекоммуникационному шкафу периферийного здания. Все кабели между зданиями должны быть установлены с соблюдением требований соответствующих нормативов.

Подсистема рабочего места

Данная подсистема обеспечивает соединение информационной розетки (телекоммуникационного разъема) и активного устройства (компьютер/телефон). В подсистеме определены требования к аппаратным шнурам и телекоммуникационным розеткам на рабочем месте пользователя.

Телекоммуникационные разъемы располагаются на стене, на полу или в любой другой области рабочего места. Все зависит от конструкции здания. При проектировании кабельной системы телекоммуникационные разъемы должно размещаться в легкодоступных местах. Высокая плотность размещения разъемов повышает гибкость системы по отношению к изменениям. Во многих странах разъемы устанавливаются из расчета: два разъема на минимум 6 кв. м. и максимум 10 кв. м. рабочей площади. Разъемы могут устанавливаться как отдельно, так и в группе, но каждое рабочее место должно быть снабжено минимум двумя разъемами.

Каждый телекоммуникационный разъем должен быть промаркирован постоянной, хорошо заметной для пользователя, этикеткой. Следует обратить внимание на маркировку каждой дуплексной пары: все изменения маркировки должны фиксироваться в документации.

Размещение аппаратной или телекоммуникационного шкафа

Подсистема аппаратной состоит из электронного оборудования связи коллективного (общего) использования, расположенного в аппаратной или в телекоммуникационном шкафу, и передающей среды, необходимой для подключения к распределительному оборудованию, обслуживающему горизонтальную или магистральную подсистемы.

Телекоммуникационные шкафы должны обеспечивать все необходимые условия (пространство, питание, условия окружающей среды и т.д.) для пассивных элементов и активного оборудования, установленного в них. Каждый шкаф должен иметь прямой выход на магистральные кабели.

Заземление телекоммуникационного оборудования должно проводиться в соответствии с местными и государственными нормативами.

Оборудование включает в себя арматуру кроссов, патч-панели и стойки, активное телекоммуникационное оборудование, а также приспособления и устройства для проведения тестирования. Также необходимо обеспечить заземляющую магистраль на основе соединительного проводника для обеспечения прямого соединения аппаратной и телекоммуникационных шкафов. Эти элементы являются частью инфраструктуры заземления (системы телекоммуникационных трасс и помещений в структуре здания) и не зависят от оборудования или кабельной системы. Аппаратной не должны пользоваться другие службы здания, которые прямо или косвенно могут мешать функционированию телекоммуникационной системы.

Подсистема Тип носителя сигнала Рекомендуемое использование
Горизонтальные кабели Голос, данные
Оптоволокно При необходимости (1)
Магистральные кабели Экранированная или неэкранированная витая пара Голос и низкоскоростная среда для передачи данных
Оптоволокно Высокоскоростная среда для передачи данных
Магистральные кабели территории Оптоволокно Для большинства приложений. Использование оптоволокна решает многие проблемы, связанные с источниками помех.
Экранированная или неэкранированная витая пара При необходимости (2)

(1 ) При определенных условиях (соображения безопасности, условия среды и т.д.) может рассматриваться использование оптоволокна для горизонтальных кабелей

(2 ) UTP или FP можно использовать магистральной подсистеме территории, если это позволяет расстояние и при этом, широкая полоса пропускания, свойственная оптическим кабелям, не требуется.