Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Кабельная инфраструктура ЦОД. Учебное пособие
.pdf
51
7 Контрольные вопросы и задания
Контрольные вопросы к главе 1
1. Назначение ЦОД.
2. На какие три группы делятся основные услуги дата-центров?
3. Какие концепции учитываются при размещении ЦОД?
4. Понятие «публичного облака».
5. Преимущества ЦОД.
6. Какой стандарт определяет телекоммуникационную инфраструктуру
центров обработки данных?
7. Почему с каждым годом центры обработки данных набирают все
большую актуальность?
8. Что является пассивной основой ЦОД?
9. Задачи телекоммуникационных зон.
10. Что входит в телекоммуникационные зоны?
11. Что обеспечивает СКС в работе ЦОДа?
12. Сколько могут существовать ЦОД, не способные подстраиваться под
рост объема информации?
13. Почему раздельное функционирование локальных сетей, систем
хранения данных и вычислительных систем сегодня становится всё менее
эффективным?
14. Технология DCB.
15. Технология FCoE.
Контрольные вопросы к главе 2
1. Перечислите категории медных кабелей для СКС.
2. Какова полоса частот, число пар и максимально поддерживаемая
скорость для кабеля CAT7a?
3. Перечислите конструктивные элементы кабелей на основе витой пары.
4. Особенности конструкции кабельного сердечника и формы внешней
оболочки кабеля «витая пара».
5. Особенности конструкции кабеля «витая пара» для наружной прокладки.
6. Перечислите типы кабелей по наличию (или отсутствию) экрана.
7. Исполнение экрана кабеля «витая пара» и эффект от его применения.
8. Способы передачи сигналов по витым парам. Схемы симметричной и
несимметричная цепи. Физические процессы.
9. Недостатки симметричных цепей.
10. В чем заключается недостаток несимметричных цепей?
11. Перечислите первичные и вторичные параметры кабелей на основе витой
пары.
12. Электрические свойства витой пары. Эквивалентная электрическая
схема, параметры.
13. Частотная зависимость электрических параметров витой пары.
52
14. Расчет вносимых потерь кабеля из витых пар.
15. По каким формулам производится расчет вторичных параметров
кабелей на основе витой пары?
16. Переходное затухание на ближнем конце.
17. Переходное затухание на дальнем конце.
18. Межкабельное и межэлементное переходное затухание.
19. Дополнительные контролируемые параметры.
20. Перечислите основные параметры тестирования систем на основе витой
пары.
21. В чем заключается причина неоднородностей волнового
сопротивления?
22. Поясните понятия: NEXT, FEXT, NVP, DELAY. Как они определяются?
23. Что такое вносимые потери (IL)?
24. Поясните, что такое переходное затухание на ближнем конце, модель
пара-пара (NEXT).
25. Поясните, что такое переходное затухание на ближнем конце, модель
суммарной мощности (PSNEXT).
26. Дайте физическую трактовку переходному затуханию на дальнем конце
FEXT) и приведенному переходному затуханию на дальнем конце (ELFEXT).
27. Какова физическая сущность переходного затухания на дальнем конце,
модель суммарной мощности (PSELFEXT)?
28. Что такое возвратные потери (RL)?
29. Дайте определение задержки распространения (PD) и смещения
задержки распространения (PDS).
30. Какие могут быть обнаружены ошибки в процессе проведения
тестирования схемы разводки?
31. С помощью каких способов может быть определена физическая длина
линии?
Контрольные вопросы к главе 3
1. Особенности конструкция оптического кабеля.
2. Преимущества и недостатки оптического кабеля по сравнению с
электрическими кабелями.
3. Типы оптических кабелей.
4. Особенности передачи по одномодовому оптическому волокну.
5. Особенности передачи по многомодовому оптическому волокну.
6. Преимущества и недостатки одномодовых оптических волокон.
7. Преимущества и недостатки многомодовых оптических волокон.
8. Какие стандарты МОВ существуют?
9. Пропускная способность разных типов многомодовых волокон.
10. Какие типы оптических коннекторов существуют?
11. Назовите основные характеристики коннекторов.
12. Понятие и цель мониторинга.
53
13. Что такое система мониторинга и каковы её основные элементы?
14. Какие основные задачи контроллеров мониторинга оборудования?
15. Где размещаются контроллеры?
16. Какие два основных вида мониторинга существует?
17. От чего зависит выбор конкретной системы мониторинга?
18. Поясните принцип коробочной системы мониторинга.
19. Для чего используют визуализацию данных?
20. Температурные карты и их возможности.
21. Для чего устанавливаются пороговые значения функционирования
оборудования?
22. Какие скорости необходимо реализовывать сегодня от сервера до
коммутатора доступа?
23. Какие медные кабели решают задачу увеличения скорости от сервера до
коммутатора доступа?
24. С какой целью разработан модуль TERA? Его частотный диапазон?
25. Особенность конструкции модуля TERA?
26. С какой целью разработаны оптические модули MPO/MTP?
27. Что описывает стандарт IEEE 802.3ba?
28. Какая длина волны используется для достижения высоких скоростей в
ЦОД?
29. Какова цель миграции на более высокие скорости?
30. Какие существуют методы повышения производительности в центрах
обработки данных?
Контрольные вопросы к главе 4
1. Что такое «консолидация ресурсов»?
2. Какому ряду требований она должна удовлетворять?
3. Приведите пример консолидации.
4. Понятие «виртуализация серверов»
5. Каких два основных типа виртуализации выделяют?
6. Поясните принципы аппаратной и программной виртуализаций.
7. На какие два типа разделяют программную виртуализацию?
8. Для чего необходимы системы хранения данных?
9. Поясните модель хранения данных DAS.
10. Тип системы хранения данных SAN.
11. Поясните принцип хранения данных HSM.
12. Дайте сравнительный анализ систем хранения данных.
Контрольные вопросы к главе 5
1. Перечислите ключевые компоненты сетевой инфраструктуры ЦОД.
2. Что является в сетях высокопроизводительных операций самым важным
фактором при построении сети?
54
3. Когда используют коммутаторы на основе технологии Infinieband, а когда
– на основе Ethernet?
4. Для чего нужны резервные хранилища?
5. Что такое блейд-сервер?
6. Что означает слоган «reliability, availability, and serviceability»?
7. С какой целью используют кластерные серверы?
8. Что понимается под вычислительными мощностями?
9. Стандарты и руководящие документы, в которых описываются
требования к разработке СКС.
10. Что включает в себя техническое задание?
11. Какие документы содержит исполнительная документация?
12. Основные преимущества СКС.
13. В соответствии с каким документом осуществляется монтаж СКС?
14. Основные этапы монтажа СКС.
15. Какие факторы говорят о том, что СКС предельно надежное и в тоже
время универсальное и гибкое средство создания коммуникационной
инфраструктуры?
Контрольные вопросы к главе 6
1. Что такое энергоэффективность?
2. Почему этому уделяется на сегодняшний день повышенное внимание?
3. К чему приводит большое выделение энергии при работе оборудования?
4. С какой целью была разработана система EMAC?
5. Какие компании мира решают проблему выброса энергии в атмосферу?
6. В чем заключаются концепция «Гринфилд» и разработки инженеров
«Яндекс»?
7. Перечислите характеристика энергоэффективных ЦОД.
8. Какими документами руководствуются проектировщики при расчете
системы энергоснабжения ЦОД?
9. Каковы основные положения стандарта TIA-942?
10. Как осуществляется полное резервирование энергетической системы?
11. Каким показателем оценивается энергоэффективность центра обработки
данных?
12. Что характеризует PUE?
13. Чему равно идеальное значение PUE?
14. Что помогает повысить энергоэффективность?
15. К чему приводят оптимизированные циклы обновления оборудования?
Практические задания
Задача 1. Для заданного частотного диапазона рассчитать первичные и
вторичные параметры передачи симметричной кабельной цепи звездной
скрутки, расположенной в первом повиве семичетверочного кабеля.
55
Исходные данные приведены в таблицах 1 и 2. В таблице 3 приведены
справочные данные.
Построить графики частотной зависимости параметров передачи в
заданном частотном диапазоне и дать их анализ. Результаты расчетов
представить в виде сводной таблицы.
Заданный параметр
Предпоследняя цифра номера студенческого билета
1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 Тип изоляции
кб
*
кб
кб
кп
**
кп
кп
кп
сп
***
сп
сп
Толщина ленты, мм
0,12
0,12
0,12
0,05
0,05
0,05
0,05
1,0
1,1
1,15
Диаметр корделя, мм
0,6
0,7
0,8
0,5
0,6
0,7
0,8 - - - f1,кГц
35
30
40
60
50
40
65
70
44
32
*
кб – кордельно-бумажная,
**
кп – кордельно-полистирольная,
***
сп – сплошная полиэтиленовая
Заданный параметр
Последняя цифра номера студенческого билета
1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 Материал жилы
м
*
м м м
м
а
**
а а а а Диаметр жилы, мм
0,9
1,0
1,1
1,2
1,3
1,1
1,2
1,3
1,4
1,5
Материал оболочки
с
***
с с а а а а с с с
f2, кГц
80
80
90
120
120
150
200
180
200
180
f3,кГц
120
140
150
250
180
230
250
240
550
530
*
м – медь,
**а – алюминий,
***
с – свинец
Задача 2. Рассчитать параметры взаимного влияния цепи симметричного
кабеля.
Исходные данные:
– коэффициент затухания и волновое сопротивление взять из расчетов
задачи №1 для всех трех частот.
Условно принять:
– перекрываемое затухание усилительного участка 58 дБ;
– емкостная связь k, пФ/км в соответствии с таблицей 3.
Таблица 3
№ вар.
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 K, пФ/км
10
12
14
16
18
20
22
24
26
28
Задача 3. В 2-кабельных линиях измерены следующие величины:
– в первой линии
10
U
= 2 В,
20
U
=1 мВ;
56
– во второй линии
10
P
=1 Вт,
20
P
=1 мкВт.
В какой из этих линий больше взаимные влияния, если линии на концах
согласованы?
Задача 4. Определить переходные затухания на ближнем и дальнем
концах и защищенность, если
10
P
=30 дБ,
20
P
=10 мкВт,
е
P
2
= – 40 дБм.
Задача 5. Переходные затухания на дальнем конце согласованной линии
составляют 70 дБ. Как они изменятся, если линия будет нагружена на
следующие сопротивления:
ez1
=180 Ом,
ez2
=190 Ом?
Задача 6. Определить вторичные параметры взаимных влияний для
согласованной линии, если мощность сигнала на входе активной линии
составляет 2 Вт, длина линии 5 км, километрическое затухание линии
=6
дБ/км,
е
P
2
=0,1 мкВт,
20
P
=1 мкВт.
Задача 7. Запишите условие равновесия мостов электрической и
магнитной связей, как эти условия связаны с взаимными влияниями.
Задача 8. Приведите схему, поясняющую действие двухслойного экрана с
учётом поглощения в металле.
Задача 9. Определите затухание экрана толщиной
1,0=t
мм на частоте
600 кГц, состоящего из двух слоёв: медного и стального.
Задача 10. Определите толщину стального экрана на частоте 1 МГц.
Задача 11. Определите затухание поглощения стального экрана толщиной
0,3 мм на частоте 1 МГц, если
150=
r
.
Задача 12. Определите коэффициент отражения на границе раздела
диэлектрик – сталь;
в
Z
на частоте 1 МГц. Волновое сопротивление стали
определяется формулой:
fZ
в
6
1044,10
−
=
. Какая часть энергии проникает за
пределы экрана, если в экране поглощается 10% падающей энергии?
57
Библиография
1. Стандарт TIA-942, редакция 7.0, февраль 2005.
2. Кабельные системы и активное оборудование Nexans [Электронный
ресурс]. – URL: www.nexans.ru/LANsystems.
3. Самуйлов К. Е., Серебренникова Н.В., Чукарин А.В., Яркина Н.В.
Системы следующего поколения для поддержки операционной
деятельности инфокоммуникационной компании: Учеб. пособие. – М.:
РУДН, 2008. – 123 с.: ил.
4. Резников, Г.В. Расчет и конструирование систем охлаждения ЭВМ; М.:
Радио и связь – Москва, 1988. – 153-160 c.
5. Официальный сайт группы компаний АйТи [Электронный ресурс]. –
URL: www.it.ru.
6. Семенов А.Б. Структурированные кабельные системы. Стандарты,
компоненты, проектирование, монтаж и техническая эксплуатация / А.Б.
Семенов, С.К. Стрижаков, И.Р. Сунчелей. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.:
КомпьютерПресс, 1999. – 482 с.: ил.
7. Семенов А.Б. Структурированные кабельные системы: эксплуатация / А.Б.
Семенов, С.К. Стрижаков, И.Р. Сунчелей. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.:
ДМК Пресс, 2002. – 640+16 с.: ил.
8. Смирнов И.Г. Структурированные кабельные системы: проектирование,
монтаж и сертификация / И.Г. Смирнов – М.: ЭКОН-ИНФОРМ, 2005. – 360
с.
9. Слепов, Н. Н. Волоконно-оптическая техника. Современное состояние и
новые перспективы / Под редакцией С.А. Дмитриева, Н.Н. Слепов. – М.:
Техносфера, 2010. – 608 c.
10. Скляров, О. К. Волоконно-оптические сети и системы связи / О.К. Скляров.
– М.: Лань, 2010. – 272 c.
11. Горлов, Н. И. Методы и средства измерений параметров электрических
кабелей связи : учебное пособие / Н. И. Горлов, Ж. А. Михайловская, Л. В.
Первушина. – Новосибирск: Сибирский государственный университет
телекоммуникаций и информатики, 2009. – 259 c.
12. Мониторинг инженерных систем ЦОДа: [Электронный ресурс]. – URL:
www.iksmedia.ru/articles/5937262-Monitoring-inzhenernyx-sistem-CZODa.
13. Елистратова И.Б. Интеллектуальная система энергоэффективности центра
обработки данных. В сборнике: Современные проблемы
телекоммуникаций. Материалы Российской научно-технической
конференции. Новосибирск, 2022. – С. 714-718.
14. Файловый архив [Электронный ресурс] – URL: https:
//studfile.net/preview/2082678/
15. Проекты Nag. В Интернет через Ethernet [Электронный ресурс]. – URL:
https://sibsutis.antiplagiat.ru/report/source/39?v=1&source=109&page=1&show
All=true
58
16. Журнал сетевых решений LAN [Электронный ресурс]. – URL: https:
//sibsutis.antiplagiat.ru/report/source/39?v=1&source=54.
17. ГОСТ Р 53245-2008 Информационные технологии. Системы кабельные
структурированные. Монтаж основных узлов системы. Методы испытания.
18. Лу Мо Каинг. Разработка инструментария переноса и оптимизации
приложений в многоплатформенной среде [Электронный ресурс]. – URL:
https://viewer.rsl.ru/ru/rsl01005393953.
19. Организация электроснабжения центров обработки данных дата-центр
[Электронный ресурс]. – URL: https://l.120-bal.ru/informatika/31916/
index.html.
20. Дата-центры, экология и ресурсы [Электронный ресурс]. – URL:
https://habr.com/ru/companies/selectel/articles/520960/
21. Медные кабели [Электронный ресурс]. – URL: https://www.abn.ru/
news/catalogues/pdf/.
22. Маржина Р.А., Стреналюк Ю.В. Анализ кабеля категории 7. Современные
информационные проблемы. Сборник трудов по материалам межвузовской
научно-технической конференции. МГОТ ; под науч. ред. В.М.
Артюшенко. – 2015. – С. 151-154.
23. Монтаж ВОЛС [Электронный ресурс]. – URL: https://lantorg.com/article/
montazh-vols-opticheskie-razemy.
59
ПРИЛОЖЕНИЕ А
Глоссарий
Matplotlib
Библиотека функций для языка Python, позволяющая
визуализировать данные при помощи двумерной
графики.
MSE
Mean Squared Error. На русский можно перевести как
среднее квадратическое отклонение. Наиболее
распространенный показатель рассеивания значений
случайной величины относительно математического
ожидания в теории вероятностей и математической
статистике.
Numpy
Библиотека функций для языка Python с открытым
исходным кодом. Позволяет применять
математические функции высокой сложности,
работать с многомерными массивами.
Pandas
Библиотека функций для языка Python. Используется
для анализа данных совместно с библиотекой numpy.
Python
Высокоуровневый язык программирования,
направленный на минималистичный синтаксис.
Такой синтаксис снижает порог вхождения, позволяя
при этом выполнять серьезные задачи.
Root MSE
Root Mean Squared Error. Корень из среднего
квадратического отклонения. Используется, как и
MSE, в теории вероятностей и математической
статистике, но реже.
TensorFlow
Библиотека функций для машинного обучения,
поддерживающая языки Python, C++, CUDA.
VMWare
Программный комплекс для виртуализации систем.
Широко применяется в индустрии центров
обработки данных.
XaaS
X as a Service (что-либо в качестве услуги).
Универсальная модель, где в качестве X может
использоваться S – Service (услуга). I – Infrastructure
(инфраструктура) и т.д. Термин широко
используется в индустрии центров обработки
данных.
Виртуализация
Предоставление вычислительных ресурсов без
аппаратных платформ. Часто виртуализация
используется внутри других систем вычисления, для
локализации вычислений.
Консолидация
Объединение разрозненных вычислительных систем
для повышения устойчивости, безопасности и
60
производительности.
Мультивендорность
Случай, когда серверный парк центра обработки
данных использует несколько производителей
оборудования одновременно. Распространенный
случай в индустрии центров обработки данных,
используемый в экономических целях для
предотвращения монополий на вычислительное
оборудование.
ЦОД
Центр обработки данных, дата-центр, data center.
Специализированное здание, предоставляющее
услуги надежной и безопасной инфраструктуры,
облачных вычислений, хранилищ и т.д.
Энергоэффективность
Набор методов для эффективного использования
энергетических ресурсов, сохраняющий при этом
производительность обеспечиваемых энергией
систем.
Энтальпия
Теплосодержание воздуха. Количество
содержащейся теплоты на 1 кг воздуха. Измеряется в
[кДж/кг].
Colocation
(колокейшн)
Услуга по размещению клиентского оборудования в
ЦОД (Центр Обработки Данных) хостинг-
провайдера и подключение его к высокоскоростным
каналам связи.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]