(С) СК Пресс 12/95Современное здание, будь то офис, производственный комплекс или жилой дом, насыщено множеством кабельных разводок и информационных сетей: телефонная система, локальная компьютерная сеть, телевизионные кабели, системы пожарной и охранной сигнализации, а также контроля за климатическими параметрами в помещениях.
В то же время до начала 1980-х гг. подавляющее большинство устанавливаемых кабельных систем было предназначено для передачи в основном голосовой информации. Такой кабель мог допускать наличие существенных электромагнитных помех и был рассчитан на передачу сигналов с частотой всего 4 кГц. В дальнейшем, с появлением локальных вычислительных сетей (ЛВС), рассчитанных сначала на пропускную способность 4 Мбит/с (Token Ring), а затем и 10 Мбит/с (Ethernet), возникла необходимость пересмотра требований к кабельным системам и выработки единых стандартов, регламентирующих производство и правила установки всех ее компонентов.
В последние два-три года, когда усложнение структуры ЛВС предприятий и организаций происходило как за счет увеличения числа пользователей сетей, так и за счет создания гетерогенных сетей, объединяющих разные компьютерные платформы и сетевые топологии, проблема совместимости различных компонентов кабельных систем стала одной из самых острых.
Кроме того, развитие систем телекоммуникаций, появление большого числа приложений мультимедиа, необходимость проведения видеоконференций предъявляют дополнительные требования к возможности передачи по кабельной системе значительных объемов видеоинформации.
Необходимо также отметить и такой важный аспект грамотного выбора, установки и эксплуатации кабельной системы, как безопасность данных и отказоустойчивость работы всего сетевого комплекса. Сегодня каждый сбой работы ЛВС - это не просто "неприятность" дл администратора сети. По мере развития технологий электронных платежей, "безбумажного" документооборота и др. серьезный сбой ЛВС может просто парализовать работу целых корпораций и банков, что приводит к ощутимым материальным потерям. Так, по статистике фирмы Infonetics, сбои в среднестатистической ЛВС происходят 23,6 раза в году и останавливают работу в среднем на 4,9 часа. Потери компании-владельца сети при этом составляют от 1 тыс. до 50 тыс. долл. в час, причем 70% простоев, по мнению журнала LAN Technologies, обусловлено низким качеством или неправильной установкой кабельных систем.
Следует отметить, что затраты на начальную установку надежной кабельной системы, которая поможет решить проблему частых сбоев работы ЛВС, оказываютс относительно небольшими - в среднем на кабельную систему приходится не более 5% стоимости ЛВС.
Доля стоимости кабельной системы в общем объеме затрат на создание ЛВС (по данным исследований компании Infonetics).
Элементы затрат Доля стоимости, % Программное обеспечение, серверы и мэйнфреймы 54 Рабочие станции 34 Сетевая аппаратура 7 Кабельная система 5
К настоящему времени существует несколько различных стандартов кабельных систем, однако наибольшее распространение среди них получили следующие:
Institute (ANSI) и Electronic Industry Association/Telecommunications Industry Association (EIA/TIA) - EIA/TIA 568.
Стандарт корпорации IBM предусматривает девять типов кабелей, различащихся электромагнитными характеристиками. Наиболее популярным кабелем этого стандарта является кабель IBM type 1 - экранированна витая пара (STP) для сетей Token Ring.
Система категорий Underwriters Labs (UL) разработана этой лабораторией совместно с корпорацией Anixter. Система включает пять уровней (levels) кабелей. С января 1993 г. система UL приведена в соответствие с системой категорий EIA/TIA и в настоящее время дл обозначения уровня кабеля используется термин "категория" (category).
Стандарт EIA/TIA 568 был разработан совместными усилиями UL, ANSI и EIA/TIA. Новая версия данного стандарта EIA/TIA 568A еще окончательно не принята. Этот стандарт распространяется на 100-Ом UTP, 150-Ом STP и волоконно-оптические кабельные системы. Кабели категорий 1 и 2 не включены в этот стандарт как не подходящие для передачи данных.
Необходимо отметить, что EIA/TIA 568A относитс только к отдельным кабелям. Но реальные системы помимо кабеля содержат также соединители (разъемы), розетки, кабели-удлинители, распределительные панели и др., т. е. все, что в совокупности и составляет понятие кабельная система. Использование только кабел категории 5 не гарантирует создание кабельной системы этой категории.
Дополнение E (Annex E) стандарта EIA/TIA 568A описывает реальные кабельные системы, все составные части которых должны удовлетворять требованиям соответствующей категории. Важное значение имеет также технология монтажа всех компонентов, нарушение которой приведет к снижению категории системы. Сводна информация соответствия сетевых стандартов для каждой категории приведена в табл. 1.
Табл. 1. Соответствие различных категорий кабел "витая пара" сетевым топологиям.
| Категория | Кабельные системы | Сетевая среда |
| Категория 1 | Неэкранированная витая пара (STP) | Используется для передачи голоса и низкоскоростной передачи данных (до 56 Кбит/с) |
| Категория 2 | Неэкранированная витая пара, до 1 МГц | Линии ISDN, T1, а также сети со скоростью передачи данных до 1 Мбит/с |
| Категория 3 | Неэкранированная витая пара, до 16 МГц | 10BASE-T, 4-Мбит/с Token Ring, ARCnet, 100VG-AnyLAN |
| Категория 4 | Неэкранированная витая пара, до 20 МГц | 16-Мбит/с Token Ring, 10BASE-T с малыми потерями |
| Категория 5 | Неэкранированная или экранированная витая пара, до 100 МГц | ATM, TP-PMD, 100BASE-TX |
В дополнение к стандарту EIA/TIA 568A существует важный стандарт 11801, разработанный International Standard Organization (ISO) и International Electrotechnical Commission (IEC). Данный стандарт использует термин "категория" для отдельных кабелей и термин "класс" для кабельных систем. В табл. 2 сравниваются различные системы классификации кабелей и кабельных систем.
Табл. 2. Соответствие различных стандартов кабельных систем друг другу
| UL (кабель) | EIA/TIA 568 (кабель) | IBM (кабель) | ISO/IEC 11801 (кабель) | EIA/TIA 568A Annex E (кабельные системы) | ISO/IEC 11801 (кабельные системы) |
| Категория 1 | - | - | - | - | Класс A |
| Категория 2 | - | Тип 3 | - | - | Класс B |
| Категория 3 | Категория 3 | - | Категория 3 | Категория 3 | Класс C |
| Категория 4 | Категория 4 | - | Категория 4 | Категория 4 | - |
| Категория 5 | Категория 5 | - | Категория 5 | Категория 5 | Класс D |
Однако выбор подходящей категории кабеля дл установки новой крупной ЛВС не решает многих технических, а также административных проблем, связанных с обслуживанием и перепланировкой сети. Так, любое изменение, затрагивающее структуру предприятия, например переход сотрудника в другой отдел или переезд целого отдела на другой этаж здания, приводит к необходимости частичного или даже полного изменени топологии сети, а значит, проведения целого комплекса дорогостоящих работ по прокладке кабельной системы ЛВС. Кроме того, при эксплуатации участков сетей, построенных на оборудовании различных производителей, чаще всего требуется наличие собственной материальной базы и обслуживающего персонала для каждой из систем.
В 1986 г. фирма AT&T разработала концепцию и материальную базу структурированной кабельной системы AT&T SYSTIMAX SCS, которая в подавляющем большинстве случаев позволяет избежать вышеперечисленных проблем.
SYSTIMAX (R) SCS - это интегрированная модульна архитектура коммуникаций для обеспечения передачи звука, данных и видео в пределах здания, производственного комплекса или комплекса зданий. Система, основанная на топологии "звезда", использует витую неэкранированную медную пару и оптоволоконные кабели, разъемы и компоненты, реализующие новейшие разработки в области передачи данных. SYSTIMAX (R) SCS совместима с оборудованием многих производителей и различными средами данных, являясь логичным выбором дл реализации сетевых приложений различных современных стандартов. В отличие от традиционных сетей система SYSTIMAX SCS может включать в себя помимо линий передачи данных и ЛВС также телефонное оборудование, сеть датчиков пожарной и охранной сигнализации.
В основу концепции создания структурированной кабельной системы SYSTIMAX(R) SCS были положены следующие основные принципы:
Что значит структурированность кабельной системы? Фирма AT&T считает, что кабельную систему здания можно разделить на несколько уровней в зависимости от функционального назначения и расположения компонентов кабельной системы. Рассмотрим следующую схему:
Подсистемы структурированной кабельной системы
__________________ _______________
| Административная | Горизонтальная | |
--| подсистема |----------------| Рабочие места |
| |__________________| подсистема |_______________|
|
--|-----------------------------
|
| Основная магистраль
|
--|-----------------------------
| __________________ _______________
| | Административная | | Технические |
--| подсистема |----------------| помещения |
<----------|__________________| |_______________|
Внешн
магистраль
Кабельная система состоит из :Внешняя подсистема состоит из медного и оптоволоконного кабеля, устройств электрической защиты и заземления и связывает коммуникационную и обрабатывающую аппаратуру в здании (или комплексе зданий). Кроме того, в эту подсистему входят устройства интерфейса внешних кабельных линий с внутренними коммуникационными каналами.
Технические помещения служат для размещени различного коммуникационного и служебного оборудования, предназначенного для обеспечения работы административной подсистемы.
Административная подсистема предназначена дл быстрого и легкого управления кабельной системой SYSTIMAX (R) SCS при изменении планов размещени персонала и отделов. В ее состав входят кабельна система (неэкранированная витая пара и оптоволокно), устройства коммутации и сопряжения основной магистрали и горизонтальной подсистемы, соединительные шнуры, маркировочные средства и т. д.
Основная магистраль состоит из медного кабеля или комбинации медного и оптоволоконного кабеля и вспомогательного оборудования. Это главные кабельные каналы в здании, которые связывают между собой этажи здания или большие площади одного и того же этажа.
Горизонтальная система на базе витого медного кабел расширяет основную магистраль от входных точек административной системы этажа к розеткам на рабочем месте.
И наконец, кабельное оборудование рабочих мест включает в себя соединительные кабели, удлинители, адаптеры, устройства сопряжения и обеспечивает физическое и электрическое соединение между оборудованием рабочего места и горизонтальной кабельной подсистемой.
В SYSTIMAX (R) SCS используются две среды дл передачи сигнала по коммуникационным линиям - оптическое волокно и медный кабель.
При использовании оптоволоконных кабелей скорость передачи сигнала может достигать 155 Мбит/с. Наличие защищенных и бронированных кабелей позволяет устанавливать оптоволоконные соединения не только в офисе или банке, но и в производственном здании или на территории производственного, делового или жилого комплекса. Корпорация AT&T предлагает все необходимые материалы и инструменты для установки оптоволоконных кабельных систем, включая устройства сопряжения с медным неэкранированным витым кабелем или коаксиальным кабелем.
Структурированность системы, разделение ее на независимые подсистемы позволяет легко и ценой малых затрат переходить на более совершенное оборудование, удовлетворяющее растущие требования к системам коммуникаций. Топология сети меняется только на кроссировочных панелях, и в пределах одной кроссировочной панели можно организовать несколько различных топологий локальных сетей. Наличие гибкой подсистемы администрирования помогает быстро и дешево изменять структуру кабельной системы при перемещениях персонала или смене информационных приложений.
Для передачи сигналов в SYSTIMAX (R) SCS используетс как медная неэкранированная витая пара, так и оптоволоконнный кабель. AT&T - компания, являющаяс законодателем на рынке оборудования 5-й категории дл передачи сигналов по медному неэкранированному витому кабелю с частотой 100 МГц. Отдельный проект High-5 tm фирмы AT&T в рамках программы развития SYSTIMAX (R) SCS представляет продукты этой линии.
Итак, структурированная кабельная система SYSTIMAX SCS имеет следующие преимущества перед обычными кабельными системами:
Важным достоинством SYSTIMAX (R) SCS являетс гарантия фирмы AT&T на удовлетворение в течение 15 лет требований заказчика к кабельной системе. Необходимыми условиями для такой гарантии является использование компонентов производства AT&T, установка системы по технологии AT&T и наличие сертификата регистрации, подписанного уполномоченным представителем фирмы AT&T.
Решение корпорации AT&T - на сегодняшний день не единственный вариант кабельной системы для создани информационной инфраструктуры зданий и офисов. Широкое распространение получили также кабельная система фирмы IBM и система OPEN DECConnect фирмы Digital Equipment, а также системы компаний MODTAP, BICC и AMP.
Первая из них служит для объединения в одну систему разнообразной сетевой продукции фирмы IBM (включая сети Token Ring) и использует широкий диапазон типов кабелей (коаксиальный, экранированную и неэкранированную витые пары).
Изменение типа используемого оборудования, происшедшее после монтажа кабельной системы, иногда влечет за собой необходимость замены участков сетевого кабеля. Чтобы этого избежать, устанавливают сразу все типы наиболее часто используемых кабелей для разных типов оборудования. Кабельная система имеет топологию "звезда" и может использоваться также для связи терминального оборудования (например, Wang) и построения сетей, отличных от Token Ring (например, Ethernet).
OPEN DECConnect представляет собой структурированную кабельную систему, поддерживающую широкий спектр приложений: FDDI, Ethernet, 4- и 16-Мбит/с Token Ring, ISDN, AS400, AppleTalk и др. В этой системе также применена топология "звезда" и три типа кабелей: оптоволоконный, экранированная и неэкранированная витые пары. Витая пара применяется для организации средне- и низкоскоростных каналов данных (до 16 Мбит/с) на короткие расстояния. Для передачи высокоскоростных данных (до 100 Мбит/с) и соединений на большие расстояния используется оптоволоконный кабель. Таким образом, решения для высокоскоростных приложений получаются достаточно дорогими. OPEN DECconnect также поддерживает кабельную систему ThinWare на коаксиальном кабеле.
Статья подготовлена специалистами компании АйТи тел. (095) 127-9010, 127-9012, 924-5811, 923-6466