Структурированная кабельная система - СКС

Mонтаж, прокладка, установка СКС

Основные понятия

Структурированная кабельная система (СКС) - это универсальная кабельная система здания, группы зданий, предназначенная для использования достаточно длительный период времени без реструктуризации.

Универсальность СКС подразумевает использование ее для различных систем:

Такая кабельная система независима от оконечного оборудования, что позволяет создать гибкую коммуникационную инфраструктуру предприятия.

Структурированная кабельная система - это совокупность пассивного коммуникационного оборудования:

Кабель

Розетки

Коммутацион-
ные панели

Коммутацион-
ные шнуры

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.

 

 

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

- Информационная розетка- служит точкой входа в кабельную сеть здания

- Датчик пожарной сигнализации- использует СКС как среду передачи данных пожарной телеметрии безопасности здания

- Датчик охранной сигнализации- использует СКС как среду передачи данных телеметрии безопасности здания

- Система видео-наблюдения- использует СКС как среду передачи видеосигнала

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

- Коммутационный шнур- использует для перенаправления кабельных линий в центре коммутации и для подключения оборудования к информационным розеткам

- Коммутационная панель- объединяет входы кабельных линий, и используется для администрирования кабельной системы в центре коммутации

- 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 оборудованием

Составные части СКС на плане этажа:

1 - Рабочее место, рабочая зона

2- Горизонтальная кабельная проводка

3 - Коммутационный узел этажа

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.

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.

Обслуживание СКС.

Комплексы зданий отличает наличие магистральной составляющей СКС, которая прокладывается между зданиями.

Наличие структурированны кабельных систем значительно облегчает обслуживание компьютерных сетей и других подсистем.

Требования к СКС

При проектировании СКС необходимо учитывать ряд требований для того, чтобы построить кабельную систему, отвечающую стандартам. Только при таком подходе к созданию СКС возможно получить систему, которая будет служить долгие годы и не потребует модернизации и замены

 

Требования при проектировании СКС:

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 кабель-каналах.

Медные кабели: витая пара

Самой главной и неотъемлемой частью любой СКС является кабель. В структурированных кабельных системах используется как медный, так и волоконно-оптический кабель. Однако наибольшее распространение в настоящий момент получили кабельные системы на основе медного проводника, что обусловлено их относительно недорогой стоимостью.

Согласно стандарту ANSI/TIA/EIA-568-A различают следующие виды медного кабеля:

Кабель UTP и многомодовый оптический кабель рекомендованы вышеназванным стандартом как основные виды проводки для структурированных кабельных систем.

Кабель UTP

Неэкранированная витая пара (UTP, unshielded twisted pair) - это кабель, в котором изолированная пара проводников скручена с небольшим числом витков на единицу длины. Скручивание проводников уменьшает электрические помехи извне при распространении сигналов по кабелю.

Неэкранированная витая пара имеет волновое сопротивление 100 Ом (стандарт ISO 11801 допускает также 120 Ом).

Кабель позволяет соединять напрямую только два компьютера, поэтому в сетях построенных на витой паре преобладает топология типа "звезда", когда каждый из компьютеров, при помощи своего кабеля подключен напрямую к дополнительному сетевому устройству - концентратору (hub), который и обеспечивает взаимодействие между компьютерами в сети. Таким образом, при повреждении кабеля, сеть продолжит функционировать, а исчезнет связь только с одним компьютером, что легко диагностируется и устраняется. С другой стороны, при повреждении концентратора сеть станет недоступной для всех компьютеров, подключенных к нему.

Кабель на основе неэкранированной медной пары различают по его пропускной способности, выделяя тем самым несколько категорий:

Структура витой пары

Оболочка

Внешняя оболочка витой пары изготавливается из поливинилхлорида (ПВХ - PCV) или из негорючих фторополимерных материалов (FRD). При горении эта изоляция практически не выделяет газов и дыма. Обозначают такие кабели - LSZH (Low Smoke Zero Halogen).

Экран

Витая пара делится на экранированные и неэкранированные. Экранированные кабели гораздо более помехоустойчивы и имеют лучшие показатели переходного затухания, но их применение требует специальных разъемов и правильной схемы заземления, поэтому в нашей стране большее распространение получили неэкранированные кабели. Экраны могут быть изготовлены из фольги и (или) медной оплетки. Для поддержания целостности экрана сопровождаются дренажным проводником в виде медной проволоки.

Медная жила

Для кабеля на основе витых пар используются медные проводники диаметром 22 - 24 AWG, что соответствует 0,64 - 0,51 мм в диаметре. Для кабеля, идущего на производство шнуров, для повышения гибкости используется многопроволочная жила несколько большего сечения, т.к. у многопроволочной жилы повышено значение собственного затухания.

Количество витых проводников

Неэкранированная витая пара представляет собой от 1 до 100 пар медных изолированных проводников, скрученных парами с согласованными шагами для уменьшения взаимного влияния. Наиболее распространены двух- и четырехпарные конструкции. Цветовая комбинация проводников фиксирована: один из проводников в паре имеет белый цвет, другой цветной - синий, оранжевый, зеленый, коричневый. Это создает трудности при разделке, так как белые проводники не отличаются друг от друга. Некоторые производители окрашивают белую жилу в цвет ее цветной пары, нанося либо продольную полосу, либо кольцевые пятна на расстоянии 3-5 см. Однако это замедляет и удорожает процесс производства, к тому же сегодня в связи с переходом на патч-панели, в многопарных кабелях используется комбинация из двух цветных жил.

Патч-корды.

Назначение патч-корда

Коммутационные шнуры (патч-корды) являются неотъемлемой частью структурированных кабельных систем. Их функциональность гораздо более серьезна, чем это кажется с первого взгляда. Патч-корд является связующим звеном между кабельной системой, находящейся в кабельных каналах и оконечным оборудованием.

Физически он представляет собой фрагмент кабеля длиной до 5 метров, имеющий с обоих сторон разъемы (коннекторы). Существуют коммутационные шнуры для сетей на основе витой пары, на основе волоконно-оптического кабеля, также патч-корды для телефонных сетей.

Патч-корд - это средство для коммутации телекоммуникационных линий и каналов в кроссовом шкафу или на патч-панели. Он соединяет одну линию связи с другой. Также используется для подключения сетевого адаптера компьютера к кабельной системе.

Коммутационные шнуры - как и любой другой компонент СКС, являются продуктом с гарантировано высоким сроком службы. Но, в отличие от остальных компонентов, патч-корды и гнезда компьютерных розеток являются наиболее уязвимыми местами при эксплуатации СКС. В то время как магистральный кабель и механизмы розеток спрятаны в кабельные каналы или заделаны в стену, патч-корды остаются незащищенными для внешних воздействий. Для того чтобы избежать нарушения геометрии патч-корда в месте соединения кабеля с коннектором, используются специальные колпачки с удлиненными хвостовиками, увеличивающие радиус изгиба кабеля при провисании.

Патч-панели

Назначение патч-панели

Патч-панели или коммутационные панели предназначены для организации коммутационного центра, они позволяют осуществлять быструю перекоммутацию систем связи. Физически коммутационная панель представляет собой блок разъемов RJ-45, которые соединены с коннекторами KRONE, S110 или им подобным. Горизонтальная проводка соединяется с этими коннекторами, таким образом, каждой розетке на рабочих местах соответствует свой разъем на патч-панеле. В свою очередь разъемы RJ-45 патч-панели посредством коммутационных шнуров (патч-кордов) соединяется с соответствующими разъемами активного коммуникационного оборудования, такого как коммутаторы, концентраторы, маршрутизаторы.

В конечном итоге, благодаря такой системе, достигается оптимально удобное управление коммутацией кабельной системы. Разъемные соединения на обоих концах шнуров обеспечивают возможность оперативной перекоммутации розеток и портов без применения инструментов и риска задеть соседние цепи в процессе перекоммутации.

В случае с дополнительной патч-панелью коммутация происходит по другой, более сложной, схеме, поскольку порты панели уже являются портами активного оборудования. Подобная схема актуальна в том случае, если коммуникационное оборудование имеет многопортовые коннекторы

Патч-панели имеют различные разъемы, чаще всего используются RJ-45. Тип разъема зависит от типа коннектора патч-панели.

Патч-панели монтируются в коммутационные шкафы, стойки, рамы, но бывают и настенные патч-панели. Как правило, панели по размеру различаются на 19-ти дюймовые и 12-ти дюймовые.

Информационные розетки.

Назначение

Информационные розетки предназначены для подключения оконечного оборудования ( например, локальных компьютеров ) к компьютерной сети. В коммутационных розетках используется соединение типа 110 или KRONE с технологией замещения изоляции (IDC), позволяет производить более 200 перекоммутаций без ухудшения физических и электрических характеристик розетки.

Также розетки различаются по способу монтажа - внутренние и внешние. Очень удобны модульные розетки, позволяющие быстро менят модуль и добавлять новые порты СКС в уже установленный корпус, и комбинировать порты (компьютерный и телефонный в одном корпусе) на рабочем месте для подключения различного оборудования (компьютеры, телефоны, принтеры и факсы).

Коммутационные шкафы и стойки.

Назначение коммутационных шкафов и стоек

Для удобства размещения кроссового оборудования, активного оборудования такого как коммутаторы, концентраторы, маршрутизаторы, серверы и пр. в серверных комнатах используются коммутационные шкафы и стойки. Особенностью коммутационных шкафов и стоек является то, что их конструкция подразумевает наличие специальных направляющих для крепления оборудования.

Структура коммутационных шкафов и стоек

Размеры и форма коммутационных шкафов определяются стандартами. Однако есть типовые диапазоны размеров монтажных шкафов, такие как

Для выбора шкафа, необходимо определить какое оборудование будет монтироваться в нем, для каких целей он будет предназначен, в каком помещении будет установлен.

Высота шкафа, как правило, измеряется в «юнитах» (U) - единицах, обозначающих количество монтажных мест для оборудования, один «юнит» равен 44,45 мм. Производители выпускают линейку шкафов с дискретным шагом в 2—6U.

Использование шкафов шириной 600 мм экономит площадь, но создает определенные трудности для вертикальной прокладки кабелей. Некоторые производители, например английские компании Dataracks и Willsher & Quick, предлагают конструкцию шкафа без угловых каркасных стоек. Это способствует увеличению объема боковых полостей для укладки кабеля.

Глубина шкафа зависит от объема устанавливаемого оборудования. Для установки новых моделей серверов могут потребоваться монтажные шкафы глубиной 900, 1000 мм и более.

Монтаж компьютерных сетей.

Проектирование компьютерных сетей

Компьютерная сеть – это совокупность множества составляющих, которая представляет собой сложную структуру из компонентов и узлов. Для создания такого механизма нужны высококвалифицированные специалисты и специальное оборудование. Необходимо понимание принципов взаимодействия компонентов компьютерных сетей, характер поведения их составляющих в тех или иных ситуациях. Для создания компьютерной сети важно провести большую подготовительную работу, установить какие функции и задачи она должна выполнять, выбрать топологию сети, среду и протоколы передачи данных. Такая информация позволит выбрать способы реализации сети, оборудование для создания ЛВС, рассчитать стоимость. Поэтому важным этапом в создании компьютерной сети является ее проектирование. Только хорошо спроектированная и продуманная компьютерная сеть позволит избежать максимально большее количество проблем.

Монтаж, прокладка, установка компьютерных сетей

Для того, чтобы компьютерная сеть функционировала без сбоев необходимо провести ее качественный монтаж. Прокладка ЛВС должна осуществляться квалифицированными специалистами. Создание надежной и отвечающей современным требованиям сети требует использование передовых технологий и качественных инструментов. Монтаж компьютерной сети можно условно разделить на несколько этапов:

  подготовка помещения к установке ЛВС;

  монтаж кабельной инфраструктуры;

  установка активного оборудования;

  настройка программного обеспечения. Все эти этапы взаимосвязаны, поэтому необходимо уделять должное внимание каждому из них

Обслуживание компьютерных сетей

Для того, чтобы компьютерная сеть находилась в рабочем состоянии, необходимо ее обслуживать. Даже при самом качественном проектировании и прокладке ЛВС, в будущем возможны такие ситуации, когда может потребоваться модернизация или перенастройка сети. Возможны сбои активного или пассивного оборудования, а также программного обеспечения. Сервисное обслуживание компьютерных сетей позволяет решить эти проблемы еще до их возникновения.