Структурированные кабельные системы (СКС). Технолигия FDDI

МИНИСТЕРСТВО  ОБРАЗОВАНИЯ, НАУКИ, МОЛОДЕЖИ И СПОРТА

ХАРЬКОВСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ 
 
 
 
 

Кафедра ОРТ 
 
 
 
 

РЕФЕРАТ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Выполнил:                                                                                           Проверил: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2011

СОДЕРЖАНИЕ 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

ВСТУПЛЕНИЕ

     Продолжается  процесс интенсивного внедрения  новых и модернизации существующих локальных вычислительных сетей (ЛВС). Возрастающие размеры сетей, прикладные программные системы, требующие все больших скоростей обмена информацией, повышающиеся требования к надежности и отказоустойчивости вынудили искать альтернативу традиционным сетям Ethernet и Arcnet. Один из видов высокоскоростных сетей - FDDI (Fiber Distributed Data Interface - распределенный оптоволоконный интерфейс данных).

     Сетевые компьютерные комплексы становятся неотъемлемыми средствами производства любой организации или предприятия. В связи с тем, что обработка и пересылка информации с помощью компьютеров становятся все быстрее и эффективнее, происходит настоящий информационный взрыв. ЛВС начинают сливаться в территориально-распределенные сети, увеличивается количество подключенных к ЛВС серверов, рабочих станций и периферийного оборудования.

     Современные операционные системы и прикладное программное обеспечение требуют  для своей работы пересылки больших  объемов информации. Одновременно с  этим требуется обеспечивать передачу информации со все большими скоростями и на все большие расстояния. Поэтому рано или поздно производительность сетей Ethernet перестают удовлетворять растущим потребностям пользователей, и они начинают рассматривать возможности применения в своих сетях более скоростных стандартов. Одним из них является FDDI.

     Кабельная система является фундаментом любой  сети. Как при строительстве нельзя создать хороший дом на плохо  построенном фундаменте, так и  сеть, отлично работающая на плохой кабельной системе, - это явление из области ненаучной фантастики.

      Если  в кабелях ежедневно происходят короткие замыкания, отходят контакты разъемов, добавление новой станции приводит к необходимости тестирования десятка контактов разъемов из-за того, что документация на физические соединения не ведется, то ясно, что на основе такой кабельной системы любое, самое современное и производительное оборудование будет работать из рук вон плохо. Пользователи будут недовольны большими периодами простоев и низкой производительностью сети, а обслуживающий персонал будет в постоянной «запарке», разыскивая места коротких замыканий, обрывов и плохих контактов. Причем проблем с кабельной системой становится намного больше при увеличении размеров сети. Ответом на высокие требования к качеству кабельной системы стали структурированные кабельные системы. 
 
 
 
 

1. СТРУКТУРИРОВАННАЯ КАБЕЛЬНАЯ СИСТЕМА

 
 

1. СКС. Определение. Преимущества

 

      Структурированная кабельная система (Structured Cabling System, SCS) - это набор коммутационных элементов (кабелей, разъемов, коннекторов, кроссовых панелей и шкафов), а также методика их совместного использования, которая позволяет создавать регулярные, легко расширяемые структуры связей в вычислительных сетях.

Среди достоинств структурированных кабельных систем над традиционными можно выделить следующие:

• Использование для передачи сигналов коммутационного оборудования и сетевой аппаратуры различного назначения;
• Интеграция телекоммуникационных служб различного назначения (комп. и телефонные сети, подключение локальной АТС, системы видеонаблюдения, пожарной и охранной сигнализации);
• Высокая пропускная способность и все виды информационного обмена в сети;
• Для контроля и мониторинга за всеми службами здания используется система централизованного управления;
• Возможность внесения изменений в топологию сети и расширения существующей без глобальной замены всей сети;
• Перемещение и создание новых рабочих мест сотрудников внутри здания без прокладки дополнительных кабельных линий;
• Подключение различного типа оборудования за счет использования универсальных розеток на рабочих местах;
• Возможность комбинировать в одной сети волоконно-оптический кабель и медный;
• Длительный срок эксплуатации (20-25 лет) кабельной системы и оборудования гарантируется производителями.

      Первой  СКС, имеющий все современные черты такого типа систем, была система SYSTIMAX SCS компании Lucent Technologies (ранее - подразделение AT&T). И сегодня компании Lucent Technologies принадлежит основная доля мирового рынка. Многие другие компании также выпускают качественные структурированные кабельные системы, например АМР, BICC Brand-Rex, Siemens, Alcatel, MOD-TAP. На российском рынке успешно завоевывает себе место под солнцем отечественная структурированная кабельная система АйТи-СКС московской компании «АйТи». 

2. Иерархия  в кабельной системе

 

      Структурированная кабельная система представляет своего рода «конструктор», с помощью  которого проектировщик сети строит нужную ему конфигурацию из стандартных  кабелей, соединенных стандартными разъемами и коммутируемых на стандартных кроссовых панелях. При необходимости конфигурацию связей можно легко изменить - добавить компьютер, сегмент, коммутатор, изъять ненужное оборудование, а также поменять соединения между компьютерами и концентраторами.

При построении СКС подразумевается, что каждое рабочее место на предприятии должно быть оснащено розетками для подключения телефона и компьютера, даже если в данный момент этого не требуется. То есть хорошая структурированная кабельная система строится избыточной. В будущем это может сэкономить средства, так как изменения в подключении новых устройств можно производить за счет перекоммутации уже проложенных кабелей.

     Структурированная кабельная система планируется  и строится иерархически, с главной  магистралью и многочисленными  ответвлениями от нее (рис. 1.1).

Рисунок 1.1 – Иерархия структурированной кабельной системы 

     Эта система может быть построена  на базе уже существующих современных  телефонных кабельных систем, в которых  кабели, представляющие собой набор  витых пар, прокладываются в каждом здании, разводятся между этажами, на каждом этаже используется специальный .кроссовый шкаф, от которого провода в трубах и коробах подводятся к каждой комнате и разводятся по розеткам. К сожалению, в нашей стране далеко не во всех зданиях телефонные линии прокладываются витыми парами, поэтому они непригодны для создания компьютерных сетей, и кабельную систему в таком случае нужно строить заново.

   Типичная  иерархическая структура структурированной  кабельной системы (рис. 1.2) включает:

• горизонтальные подсистемы (в пределах этажа);
• вертикальные подсистемы (внутри здания);
• подсистему кампуса (в пределах одной территории с несколькими зданиями).

Рисунок 1.2 – Структура кабельных подсистем 

      Горизонтальная  подсистема соединяет кроссовый шкаф этажа с розетками пользователей. Подсистемы этого типа соответствуют этажам здания. Вертикальная подсистема соединяет кроссовые шкафы каждого этажа с центральной аппаратной здания. Следующим шагом иерархии является подсистема кампуса, которая соединяет несколько зданий с главной аппаратной всего кампуса. Эта часть кабельной системы обычно называется магистралью (backbone). 

1.3 Выбор типа кабеля

Выбор типа кабеля для горизонтальных подсистем

     Горизонтальная  подсистема характеризуется очень  большим количеством ответвлений кабеля (рис. 1.3), так как его нужно провести к каждой пользовательской розетке, причем и в тех комнатах, где пока компьютеры в сеть не объединяются. Поэтому к кабелю, используемому в горизонтальной проводке, предъявляются повышенные требования к удобству выполнения ответвлений, а также удобству его прокладки в помещениях. На этаже обычно устанавливается кроссовая панель, которая позволяет с помощью коротких отрезков кабеля, оснащенного разъемами, провести перекоммутацию соединений между пользовательским оборудованием и концентраторами/коммутаторами.

     При выборе кабеля принимаются во внимание следующие характеристики: полоса пропускания, расстояние, физическая защищенность, электромагнитная помехозащищенность, стоимость. Кроме того, при выборе кабеля нужно учитывать, какая кабельная система уже установлена на предприятии, а также какие тенденции и перспективы существуют на рынке в данный момент.

     Экранированная  витая пара, STP, позволяет передавать данные на большее расстояние и поддерживать больше узлов, чем неэкранированная. Наличие экрана делает ее более дорогой и не дает возможности передавать голос. Неэкранированная витая пара UTP по характеристикам полосы пропускания и поддерживаемым расстояниям также подходит для создания горизонтальных подсистем. Но так как она может передавать данные и голос, она используется чаще. 

Рис. 1.3 – Структура кабельной системы этажа и здания 

     Однако  и коаксиальный кабель все еще  остается одним из возможных вариантов  кабеля для горизонтальных подсистем. Особенно в случаях, когда высокий уровень электромагнитных помех не позволяет использовать витую пару или же небольшие размеры сети не создают больших проблем с эксплуатацией кабельной системы.

     Основные  области применения оптоволоконного  кабеля - вертикальная подсистема и подсистемы кампусов. Однако, если нужна высокая степень защищенности данных, высокая пропускная способность или устойчивость к электромагнитным помехам, волоконно-оптический кабель может использо-ваться и в горизонтальных подсистемах.

     Беспроводная  связь является новой и многообещающей технологией, однако из-за сравнительной новизны и низкой помехоустойчивости лучше ограничить масштабы ее использования неответственными областями.

     Преобладающим кабелем для горизонтальной подсистемы является неэкранированная витая пара категории 5.  

Выбор типа кабеля для вертикальной подсистемы

     Кабель  вертикальной (или магистральной) подсистемы, которая соединяет этажи здания, должен передавать данные на большие  расстояния и с большей скоростью  по сравнению с кабелем горизонтальной подсистемы. В прошлом основным видом кабеля для вертикальных подсистем был коаксиал. Теперь для этой цели все чаще используется оптоволоконный кабель.