1.3 Вимоги до проектування структурованих кабельних систем (скс)
Структурована кабельна система – це сукупність кабелів, роз’ємів, панелей та розподільних пристроїв, що об’єднує будівлю чи групу будівель в єдиний інформаційний простір. Така система включає в себе комп’ютерні, телефонні, телевізійні мережі, а також кабелі охоронної та пожежної сигналізацій, систем контролю доступу та інших систем безпеки.
Основна відмінність СКС від простого комплексу мереж полягає у тому, що система проектується та монтується на етапі будівництва і в неї початково закладено величезну потужність та пропускну здатність. Це є одночасно й основною позитивною якістю структурованих кабельних систем (канали здатні витримати дуже велике навантаження), і їхнім основним недоліком (на відміну від проектування та монтажу простих телефонних чи комп’ютерних мереж, проектування вимагає залучення спеціалістів дуже високої кваліфікації).
Структурована кабельна система (СКС) – система, принцип побудови якої відповідає трьом основним вимогам:
• вона є універсальною, тобто дає можливість використовувати її для передачі сигналів основних існуючих та перспективних видів мережевої апаратури різного призначення;
• дозволяє швидко і з мінімальними затратами організовувати нові робочі місця і змінювати схему підключення без прокладання додаткових кабельних ліній;
• дозволяє організовувати єдину службу експлуатації.
Окрім описаних вище вимог, структуровані кабельні мережі дозволяють:
• за відносно високих початкових вкладень на будівництво мережі забезпечити суттєву економію повних затрат за рахунок тривалого терміну експлуатації структурованої кабельної системи та низьких експлуатаційних витрат;
• підвищити надійність структурованої кабельної системи;
• використовувати одночасно різні мережеві протоколи та мережеві архітектури в одній локальній мережі;
• комбінувати в єдину систему оптичні та електричні тракти передачі сигналів;
• усунути плутанину проводів у кабельних трасах локальних мереж;
• забезпечити за рахунок принципу побудови мереж з окремих модулів швидку локалізацію несправностей, відновлення структурованої кабельної мережі чи перехід на резервні лінії.
Структурована кабельна система – основа інформаційної інфраструктури будь-якого підприємства, яка дозволяє звести в одну систему велику кількість інформаційних сервісів різного призначення: локальні комп’ютерні мережі, телефонні мережі, системи безпеки, відеоспостереження і т. ін. Саме тому такою важливою є роль СКС під час побудови корпоративної інформаційної системи: від того, наскільки грамотно побудовані локальні мережі, залежать надійність та безпечність різних операцій, без яких неможлива діяльність сучасного підприємства.
Згідно потреб замовника потрібно побудувати мережу в двох триповерхових житлових будинках.
Оскільки максимальна швидкість локальної мережі, яку потребує замовник, 100Мбіт/с, то доцільно проект мережі побудувати на основі систем Ethernet 100 Мбіт/c технології 100Base-TX. Даний стандарт передбачає використання в якості середовища передачі кабелю типу „скручена пара” з характеристичним опором 100 Ом (UTP категорії 5 в нашому випадку), а в якості з’єднувачів – конекторів RJ-45. Кабелі UTP 5 категорії неймовірно практичні з точки зору багатосторонності їх застосувань, пропускної здатності та економічності в коштах. Максимальна довжина кабелю не може перевищувати 100 м без втрат в передаточних характеристиках мережі. Топологія мережі 100Base-TX – це зірка. Перевагою даного стандарту є його дешевизна, легкість впровадження, невеликий об’єм та вага кабелю. Подальше проектування на основі даного стандарту буде направлене на досягнення відповідної гнучкості інфраструктури та придатності для пристосування до нових технологій, які можуть впроваджуватися.
Проектування кабельної системи для підтримки технології 100Мбіт/с буде проводитись згідно стандарту EIA/TIA 568A, що визначає основні вимоги до телекомунікаційного окабелювання всередині офісного оточення, рекомендовані топологія та відстані, параметри середовищ з визначеними характеристиками, призначення провідників та контактів для забезпечення можливостей взаємного з’єднання. У відповідності з ним у будинку повинно міститись 6 підсистем структурованої кабельної системи:
1. Приміщення для устаткування необхідно виділити на початковому етапі проектування на кожному поверсі. В нашому випадку нам необхідно шість приміщень. Це невеликі приміщення одне над одним для встановлення телекомунікаційного обладнання – телекомунікаційні комірки. Вибір приміщень під телекомунікаційні комірки націлений на невеликі приміщення, такі як приміщення вахтера, для інвентарю або кладові, що не використовуються. При неможливості розміщення телекомунікаційних комірок одна над одною їх можна розмістити на незначних горизонтальних відстанях. При неможливості найти відповідних приміщень чи якщо приміщення знаходяться на невеликій відстані в якості приміщення для устаткування можна використати частину будь-якого приміщення, відгородженого перегородкою. Зручно, щоб дані комірки знаходилися як найближче до центру приміщення, що дозволить скоротити витрати на горизонтальне окабелювання. Бажаною умовою для таких комірок є наявність незалежного електричного живлення та захисту від сторонніх джерел електромагнітного випромінювання і впливів довколишнього середовища. Обов’язково необхідно встановити засоби безпеки для обмеженого доступу до цього приміщення. Приміщення може використовуватися спільно із службами, не пов'язаними з електроживленням, такими як телефон, передавання даних, відео, аварійною сигналізацією, спостереженням та контролем за доступом у приміщення.
На першому поверсі буде розміщена основна телекомунікаційна комірка – головне телекомунікаційне службове приміщення, саме в ньому будуть у телекомунікаційних шафах розміщені комутатор та маршрутизатор, а також засоби вводу до будинку. На другому та третьому поверхах – службові телекомунікаційні комірки, в телекомунікаційних шафах в їх межах містяться комутатори та кросові з'єднання. Оскільки розміри будинку не надто великі, то потреби у додаткових розподільчих комірках на поверхах будівлі немає. Розміщення комутаторів побудоване на принципі, що комутатор обслуговує саме той поверх, на якому він розміщений. При виборі моделі комутатора зупинимось на будь-якій моделі фірми Cisco з підтримкою об’єднання у віртуальні мережі на основі мережевих адрес. Характерною рисою таких комутаторів є наявність 24 портів FastEthernet. В даних приміщеннях додатково можна зробити запас кабелів для вертикального та горизонтального сполучення, що збільшить гнучкість мережі при її переплануванні. Допускається до 4,5 метрів кабелю всередині комірки.
У найвищій телекомунікаційній комірці, тобто у тій, що знаходиться на третьому поверсі необхідно передбачити анкер для допомоги при протягуванні довгих магістральних кабелів. Придатним анкером може бути стрижень з отвором, розташований на стелі над місцем вводу кабелеводів, який може витримати навантаження, не менше ніж 150кг.
При виборі розміру таких приміщень необхідно забезпечити максимальну гнучкість системи. Тобто, оскільки технології постійно змінюються, може скластись так, що з’явиться необхідність добавити в склад телекомунікаційної комірки новітнє обладнання. У випадку відсутності вільного місця у комірці подібне нововведення може привести до повної перебудови мережі. Тому про проектуванні мережі розмір телекомунікаційної комірки буде визначений із врахуванням додаткового місця для електроживлення та обладнання.
2.Телекомунікаційна шафа має бути розміщеною у кожному із приміщень для устаткування. Даний елемент призначений для компактного та зручного розміщення мережевого обладнання. Відповідно, необхідно придбати три телекомунікаційні шафи, що будуть розміщені у кожному приміщенні для обладнання. В телекомунікаційних шафах на 2-у та 3-му поверхах буде розміщено по одному інтелектуальному комутатору. На першому поверсі буде розміщено інтелектуальний комутатор та маршрутизатор. Оскільки інтелектуальні комутатори містять 24 виходи FastEthernet, на третьому поверсі приміщення достатньо встановити лише один спільний комутатор для відділення дирекції та бухгалтерії. А їх відокремлення буде здійснене за допомогою віртуальних мереж у наступній частині роботи. Також, в телекомунікаційній шафі зручно розмістити комунікаційну панель, на якій можна легко визначити приналежність кожного із з’єднань в межах шафи та здійснити швидке переключення з'єднань на основі конекторів RJ-45.
3.Засоби вводу до будинку містять кабелі, з’єднувальне обладнання, захисні прилади та інші засоби під’єднання зовнішніх комунікацій до приміщення будинку. В нашому випадку тут буде міститись обладнання, необхідне для забезпечення з’єднання із провайдером послуг доступу до Інтернету.
4.Магістральне окабелювання забезпечує з’єднання між телекомунікаційними шафами та додатково забезпечує з'єднання до засобів вводу у будинок. Воно складається із магістральних кабелів, проміжного і головного кросових з’єднань, механічних закінчень і комутаційних шнурів або перемичок, які застосовуються для перехресних з’єднань магістральних кабелів з іншими магістральними кабелями.
В даному випадку до складу магістральної частини слід віднести вертикальні з’єднання між поверхами та кабелі між приміщенням для обладнання і засобами вводу в будинок.
До вертикальних з’єднань між поверхами необхідно віднести сполучення комутаторів та маршрутизотора на основі кабелю UTP 5 категорії. З'єднання маршрутизотора і комутатора необхідно здійснити на основі стренжоверного кабелю, тобто прямого. З'єднання між комутаторами здійснюється на основі кросоверного кабелю, тобто із перекрученими 1 та 3 і 4 та 5 провідниками. Дані кабелі необхідно встановити в каблеводи. Оскільки кабельна інфраструктура має бути максимально гнучкою для майбутніх застосувань, а малі каблеводи швидко заповнюються і не можуть бути придатні для нових технологій, необхідно забезпечити хоча б три каблеводи діаметром 100мм та втулки у стінах із великим діаметром на майбутнє використання. Будь-який згин каблеводів має мати максимально можливий радіус (каблеводи мають мати згин із внутрішнім радіусом, не меншим ніж десятикратний діаметр каблеводи, тобто 1000мм). При неможливості дотримання даної вимоги необхідно використати проміжну протяжну коробку розмірами 500х500мм в периметрі та глибиною 150мм. Всі каблеводи, за винятком з’єднувальних трубок між поверхами, повинні бути оснащенні суцільними протяжними нейлоновими тросами діаметром 6мм. Каблеводи повинні виступати із поверхні, яку вони перетинають, не менше ніж на 25 міліметрів, і не більше, ніж на 80 міліметрів. Усі місця переходів через стіни та перекриття повинні бути заповнені матеріалом, який не пропускає полум’я. Оскільки приміщення, в якому відбуваються проектування досить не велика, доступ каблеводів до даху забезпечувати не потрібно. Така побудова магістрального окабелювання забезпечить легке видалення та заміну кабелів в каблеводах у разі майбутньої потреби.
Кабелі між приміщенням для обладнання і засобами вводу в будинок будуть використовуватися лише на першому поверсі між маршрутизатором та засобами введення.
На рисунку 1.4 представлений вигляд проекту мережі на основі магістральних кабелів, що з’єднують телекомунікаційні шафи у комірках для обладнання між собою та із засобами введення до будинку під єднання до провайдера послуг доступу до Інтернету.
Рис.1.4. Проект магістрального окабелювання між приміщеннями для устаткування
5. Горизонтальне окабелювання поширюється від телекомунікаційної розетки до горизонтального кросового з’єднання і забезпечує основну частину середовища, в якому передаються комунікаційні послуги. Саме на цю частину структурованої кабельної системи їде найбільша витрата кабелів у середині будинку та потребується найбільше часу на проектування та побудову. Його будова базується на фізичній топології зірки, тобто кожна телекомунікаційна розетка має свою власну позицію для механічного під’єднання в горизонтальному кросі, розташованому в телекомунікаційній комірці. Заземлення і з'єднувальний контур з нульовим потенціалом повинні відповідати вимогам TIA/EIA-607.
В нашому випадку до горизонтальної кабельної системи належать :
горизонтальне окабелювання;
телекомунікаційні входи;
закінчення кабелів;
комунікаційні входи.
Згідно проекту будівлі тепер необхідно провести горизонтальну інфраструктуру між комутаторами та під’єднаними до них персональними комп’ютерами. Максимальна протяжність даної ланки кабельної системи не може перевищувати 90 метрів. Закінчення кабелів з обох боків стандартизовані за допомогою з’єднувачів RJ -45 з боку комутатора та телекомунікаційної розетки з боку користувача. При прокладанні кабелю перевагу надають кабельним лоткам, хоча можуть використовуватись і металеві кабельні канали. Типічний лоток має ширину 300мм та глибину 100мм. В його конструкцію входять перегородки або штифти, що розділяють лоток по ширині на дві або три секції. Комутаційні розетки необхідно розмістити всюди, де можуть бути встановлені робочі станції в межах будинку. На кожному робочому місці для встановлення комунікаційної розетки необхідно передбачити встановлення електричної арматурної коробки розміром 101х101х57. Зовні коробка закрита кришкою. Одна телекомунікаційна розетка має бути розрахована приблизно на 10...20 м2.
Дана інфраструктура зазвичай встановлюється під стелею в коридорах на всіх поверхах будівлі. Її особливі якості – це зручність і доступність у доступі до неї. Необхідно забезпечити не меншу від 300мм відстані від стелі для обслуговування кабельних лотків. Також, необхідно, щоб інші компоненти устаткування будинку не обмежували доступу до лотків.
6. Компоненти робочого простору розташовані від телекомунікаційного входу до обладнання робочої станції.. Вимагається, щоб адаптери, такі як симетризатори, розділювачі та фільтри середовищ були зовнішніми відносно телекомунікаційної розетки.
Мінімальна необхідна площа, що буде виділена користувачу підрозділу, повинна перевищувати 0.5м2. Враховуючи розміри столу користувача та самого працівника, загалом розміщення однієї робочої станції потребує 2.7 м2 із врахуванням проходів.
Кожний робочий простір повинен мати як мінімум два порти інформаційного входу: один для звуку і один для даних. Монтаж робочого простору проектується так, щоб переміщення, додавання або зміни були максимально простими.
До компонентів робочого простору у нашому випадку відносяться обладнання робочої станції (комп’ютери, термінали даних, телефони тощо.), з’єднувальні шнури (модульні шнури, кабелі адаптерів ПК тощо.) та адаптери (симетризатори тощо).