КАБЕЛЬНІ МЕРЕЖІ. ТИПОВІ СТРУКТУРНІ Й ТЕХНОЛОГІЧНІ ВИРІШЕННЯ
Кабельні мережі KM
Прості кабельні мережі
Типові структурні вирішення
Загальна характеристика та історія розвитку кабельних мереж KM
Кабельна інфраструктура локальної мережі є однією з головних її елементів. На думку фахівців, власне помилки у кабельних з'єднаннях найчастіше є причиною збоїв у роботі мережі. Кабельні мережі розвивалися у напрямі від простих мереж шинної або кільцевої структури до комбінованих, а сьогодні логічно завершені в концепції структурованої кабельної системи. Є два підходи до цієї проблеми. Комп'ютерні фірми в розробках застосовують з'єднання комп'ютерів один з одним, поступово нарощуючи мережу. Комунікаційні фірми використовують кабельні телефонні мережі, які вже давно діють і мають складну розгалужену структуру, крос-панелі, розетки та ін.
Сьогодні актуальними є обидві тенденції, які мають суттєві переваги та недоліки. Прості мережі прокладають швидше, вони дешевші; розвиваються "еволюційним" шляхом і не потребують значних капітальних витрат. Однак такі мережі складні в експлуатації та модернізації. Структуровані кабельні системи значно дорожчі, однак придатні значно довше (до 15 років, . тоді як прості кабельні мережі доводиться замінювати вже після п'яти-восьми років експлуатації).
Кожен із варіантів кабельних мереж має обмеження, описані у специфікаціях протоколів та зумовлені технічними обмеженнями.
Прості кабельні мережі
Розглянемо прості кабельні мережі на прикладі мереж Ethernet lOBase-XX. Головні варіанти специфікації Ethernet (lOBase-5 та lOBase-2) мають обмеження щодо довжини з'єднань та кількості приєднаних пристроїв.
lOBase-5. Швидкість передавання становить 10 Мбіт/с. Трансивери закріплені безпосередньо на кабелі роз'єднувачем з проколюванням ізоляції. Сегмент мережі має довжину до 500 м та максимально до 100 трансиверів. У мережу можна приєднати до п'яти сегментів, отже, максимальна довжина кабелю між двома станціями становить 2500 м, а кількість повторювачів між довільними станціями - не більше чотирьох. Максимальна кількість станцій у мережі - 1024. Максимальна відстань між станцією і трансивером - 50 м (рис. 17.1).
lOBase-2. Швидкість передавання становить 10 Мбіт/с. Станції мережі приєднані до кабелю через BNC-роз'єднувачі. Сегмент мережі має довжину до 185 м та максимально до 30 трансиверів. У мережі може бути до п'яти сегментів, отже, максимальна довжина кабелю між двома станціями - 925 м, а кількість повторювачів між довільними станціями - не більше чотирьох. У мережі також може бути до трьох сегментів, з'єднаних двома лініями завдовжки до 185 м кожна і без станцій. Максимальна кількість станцій у мережі - 150 (рис. 17.2).
10Base-T. Мережа Ethernet на скрученій парі побудована з використанням неекранованої (екранованої, фольгованої) скрученої пари. Вона має топологію розподіленої зірки, у ній застосовують концентратори (рис. 17.3). Кількість станцій, які можна приєднати до мережі, залежить від кількості портів у концентраторах. Кількість портів можна збільшити, побудувавши концентраторні стеки. Відстань між станцією та концентратором - не більше 100 м. Між будь-якою парою станцій не може бути більше п'яти сегментів та чотирьох повторювальних секцій. Сегментом уважають приєднання станції до концентратора та міжконцентраторні з'єднання.
З'єднання зіркової топології надійніші, прості в експлуатації, сумісні з сучасними технологіями Fast Ethernet та Gigabit Ethernet.
Комбіновані кабельні мережі
Комбіновані кабельні мережі застосовують, якщо потрібно частину мережі розмістити на більшій відстані, ніж дають змогу обмеження простих кабельних мереж. Розглянемо приклад комбінованої мережі з використанням скрученої пари і "тонкого" Ethernet (рис. 17.4). Сегмент "тонкого" Ethernet приєднано через спеціальні AUI-роз'єднувачі концентраторів за допомогою кабелю зовнішнього доступу. На рис. 17.4 п'ятикутниками позначені та перенумеровані повторювальні секції, а квадратами - сегменти. Повторювальними секціями вважають як концентратори, так і повторювачі.
Сегментами вважають кабельні з'єднання між станцією і концентратором, між концентраторами, між повторювачами, сегменти "тонкого" Ethernet. Максимальна кількість сегментів - п'ять, повторювальних секцій між довільною парою станцій - чотири.
Інколи структурні обмеження Ethernet наводять у вигляді "правила 5-4-3": у мережі Ethernet може бути не більше з 'яти сегментів, чотирьох повторювачів, однак тільки до трьох сегментів можуть бути приєднані клієнтські станції.
Структуровані кабельні вирішення
В адміністративному або офісному будинку, як звичайно, монтують структуровану кабельну мережу (рис. і7.5), яка має деревоподібну структуру. Згідно зі стандартом ISO/IEC ] 1801 кабельна система має такі функційні елементи:
кампусний розподілювач (Campus Distributor (CD));
магістральну кампусну систему;
будинковий розподілювач (Building Distributor (BD));
магістральний кабель будинку;
поверховий розподілювач (Floor Distributor (FD)); .'
горизонтальний кабель (Horizontal Cable);
пункт переходу (зміна типу кабелю, Consolidation Point) (необов'язково);
телекомунікаційний роз'єднувач (Telecommunications Outlet (TO)).
Розподілювачі розміщують в окремих апаратних кімнатах або шафах. Інтерфейси для приєднання активного обладнання та для кросування розташовані на
кінцях кожної підсистеми.
Нормативи та обмеження:
на кожні 1000 м2 площі офісу повинен бути хоча б один FD. Також один FD повинен бути і на кожен поверх. Якщо ж на поверсі є мало користувачів, то допустиме використання FD суміжного поверху;
у багатьох країнах ставлять два роз'єднувачі на кожні 10 м2 офісу. Для кожної робочої
ділянки повинно бути мінімум два роз'єднувачі;
обмеження на довжину з'єднань (рис. 17.6).
ділянки, обладнання та комунікаційного шнура горизонтальної підсистеми; С та D < 20 м -комунікаційні шнури на BD та CD; F та G < 30 м - кабелі приєднання обладнання до BD та CD.
Стандартом ISO/IEC 11801 розглянуто тільки кабелі п'ятої-сьомої категорій (D, Е, F). У межах однієї підсистеми дозволено використовувати компоненти різних категорій, однак тоді категорію системи визначають за найнижчою категорією компонента. Максимальна довжина горизонтальної кабельної підсистеми становить 90 м незалежно від середовища передавання.
Визначено два поняття - канал (channel) та лінія (permanent link) (рис. 17.7 для мідного кабелю). Як бачимо з рис. 17.7, лінія містить тільки