Структурированная кабельная система (СКС) является основополагающей базой на протяжении всего времени существования информационной сети. Это основа, от которой зависит функционирование всех приложений (рис. 81). Правильно спроектированная, смонтированная и администрируемая кабельная система снижает расходы любой организации на всех фазах своей жизни.

Рис. 81. Сравнительные показатели среднего времени существования элементов распределенной системы обработки информации

По данным статистики несовершенные кабельные системы являются причиной до 70% всех простоев информационной сети. Несмотря на то, что кабельная система, как правило, существует дольше большинства других сетевых компонентов, ее стоимость составляет только 5% общих инвестиций в информационную сеть. Таким образом, использование структурированной кабельной систем является весьма убедительным способом инвестирования в производительность любой организации или компании.

Кабельная система является компонентом сети с самым продолжительным времем жизни, дольше которого существует только каркас здания. Кабельная система, созданная на основе стандартов, гарантирует долговременное функционирование сети и поддержку всех численных приложений, обеспечивая отдачу от инвестиций на всем протяжении ее существования.

Иерархия в кабельной системе

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.

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 структурированной кабельной системы 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. 82).

Рис. 82. 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 даже далеко не во всех вновь стоящихся 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. 83) включает:

горизонтальные подсистемы (в пределах этажа);

вертикальные подсистемы (внутри здания);

подсистему кампуса (в пределах одной территории с несколькими зданиями).

Рис. 83. 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).

Использование структурированной кабельной системы вместо хаотически проложенных кабелей дает предприятию много преимуществ.

Универсальность. Структурированная кабельная система при продуманной организации может стать единой средой для передачи компьютерных данных в локальной вычислительной сети, организации локальной телефонной сети, передачи видеоинформации и даже передачи сигналов от датчиков пожарной безопасности или охранных систем. Это позволяет автоматизировать многие процессы контроля, мониторинга и управления хозяйственными службами и системами жизнеобеспечения предприятия.

Увеличение срока службы. Срок морального старения хорошо структурированной кабельной системы может составлять 15 лет.

Уменьшение стоимости добавления новых пользователей и изменения их мест размещения. Известно, что стоимость кабельной системы значительна и определяется в основном не стоимостью кабеля, а стоимостью работ по его прокладке. Поэтому более выгодно провести однократную работу по прокладке кабеля, возможно, с большим запасом по длине, чем несколько раз выполнять прокладку, наращивая длину кабеля. При таком подходе все работы по добавлению или перемещению пользователя сводятся к подключению компьютера к уже имеющейся розетке.

Возможность легкого расширения сети. Структурированная кабельная система является модульной, поэтому ее легко расширять. Например, к магистрали можно добавить новую подсеть, не оказывая никакого влияния на существующие подсети. Можно заменить в отдельной подсети тип кабеля независимо от остальной части сети. Структурированная кабельная система является основой для деления сети на легко управляемые логические сегменты, так как она сама уже разделена на физические сегменты.

Обеспечение более эффективного обслуживания. Структурированная кабельная система облегчает обслуживание и поиск неисправностей по сравнению с шинной кабельной системой. При шинной организации кабельной системы отказ одного из устройств или соединительных элементов приводит к трудно локализуемому отказу всей сети. В структурированных кабельных системах отказ одного сегмента не действует на другие, так как объединение сегментов осуществляется с помощью концентраторов. Концентраторы диагностируют и локализуют неисправный участок.

Надежность. Структурированная кабельная система имеет повышенную надежность, поскольку производитель такой системы гарантирует не только качество ее отдельных компонентов, но и их совместимость.

Первой структурированной кабельной системой, имеющей 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 AMP, BICC Brand-Rex, Siemens, Alcatel, MOD-TAP.

Обеспечение высокой пропускной способности передающего тракта – важнейший вопрос при проектировании и инсталляции технических систем безопасности. Он особенно актуален, если необходимо решить проблему передачи видеосигнала, потому что системы видеонаблюдения – это высокоинформативные системы, объем передаваемой информации и данных в них значительно выше, чем, например, в охранно-пожарной сигнализации. Специалисты знают: если передающий тракт не обеспечит необходимой пропускной способности сети, все разговоры о нюансах работы качественной видеоаппаратуры могут превратиться, по сути, в пустой звук.

Всё более часто сталкиваясь с подобной проблемой, заказчики при инсталляции комплексных охранных систем обращаются не просто к поставщикам оборудования, а к организациям, строящим структурированные кабельные системы (СКС) для подключения на их базе систем видеонаблюдения. Можно привести немало примеров, когда компании, изначально специализирующиеся на создании СКС, успешно входили на рынок технических систем безопасности.

Для этих заметок имеется и еще один весомый повод: не так давно вышел новый международный стандарт на СКС. Считаю необходимым остановиться подробнее на вопросах построения структурированных кабельных систем для систем безопасности. Может быть, это положит начало обсуждению технических решений, предлагаемых в данной области.

СКС – слаботочная телекоммуникационная кабельная система, обслуживающая все инженерные системы, расположенные в здании. СКС должна отвечать следующим необходимым требованиям:
– иметь стандартизованную структуру и топологию;
– использовать только стандартизованные компоненты (кабели, распределительные устройства, разъемы и т. д.)‏;
– обеспечивать стандартизованные электромагнитные параметры (затухание, ширину полосы пропускаемых частот и др.) линий связи, организованных с ее помощью;
– управляться (администрироваться) стандартизованными методами.

Структурированная кабельная система представляет собой иерархическую кабельную систему здания или группы зданий, разделенную на структурные подсистемы.

Структурированная кабельная система состоит из:
– набора кабелей (медных и/или оптических);
– коммутационных панелей;
– соединительных шнуров;
– кабельных разъемов;
– модульных гнезд;
– информационных розеток (ИР)‏;
– вспомогательного оборудования.

Все перечисленные элементы интегрируются в единую систему и эксплуатируются согласно определенным правилам.

Все СКС должны строиться по единым правилам, иметь одинаковые средства коммутации и подключения оборудования, обеспечивать заранее известные параметры среды передачи данных. В последнее время начала формироваться концепция построения кабельной системы, т. е. устройства, выполненного из компонентов стандартизированного ряда, построенного по модульному принципу, обладающего заранее заданными характеристиками, которые обеспечивают работоспособность аппаратуры, подключенной к СКС. Удивительно, но эти идеи, давно принятые и реализованные, в частности, в машиностроении (стандартный ряд резьбовых соединений, подшипников и проч.), только теперь начали завоевывать позиции в области телекоммуникаций .

История вопроса
Начало 50-х гг. прошлого века – дата рождения первых телефонных сетей. В 80-е гг. появились первые кабельные решения: IBM связывала свои мэйнфреймы с помощью 93-омного коаксиального кабеля RG-62 по топологии «звезда». Первые кабельные решения были представлены крупнейшими производителями компьютерного и телефонного оборудования и опирались на закрытые технологии. Многие разработки преследовали исключительно частные цели и задачи конкретной организации. Нарождающийся рынок локальных сетей страдал от хронического отсутствия единообразия, что было неизбежно ввиду изменения структуры отрасли.

1987 год – комитет TR41.8 (Ассоциации электронной промышленности) начал разработку стандарта для кабелей, размещаемых внутри зданий.

1989 год – исследовательская организация Underwriters Laboratories совместно с фирмой Anixter разработала новую классификацию кабелей на витых парах.

1991 год – публикация спецификации ANSI/EIA/TIA-568. Разработчики – Ассоциация электронной промышленности (Electronic Industry Association – EIA) и Ассоциация производителей средств связи (Telecommunications Industries Association – TIA).

Справедливости ради надо признать, что довольно долго даже законопослушные западные компании игнорировали рекомендации комитетов по стандартам. Это отчасти и явилось причиной того, что снизилось качество предоставляемых на рынке услуг.

Несоблюдение требований к монтажу и размещению СКС, ее терминированию и тестированию было достаточно частым явлением. В связи с этим остро встала проблема повышения квалификации сотрудников отрасли. Да и доработка самих стандартов вскоре стала насущной необходимостью. Появились серьезные институты с отличной репутацией: TIA и CBM. Эти институты развернули активную работу с целью повысить информированность о доминирующих стандартах и предоставить должное обучение тем, кто к этому стремился.

1995 год – принято два основных нормативно-технических документа, описывающих СКС как технический объект. Это американский стандарт TIA/EIA-568-A и международный стандарт ISO/IEC 11801.

Несмотря на то что оба основных документа описывают один и тот же технический объект, они имеют достаточно серьезные концептуальные отличия, рассматривая СКС с разных позиций, и в значительной степени взаимно дополняют друг друга. Стандарт второго поколения TIA-568-A (Commercial Building Telecommunications Cabling Standard) существенно отличался от предыдущего документа тем, что применение коаксиального кабеля не рекомендовалось для построения вновь создаваемых СКС и одновременно было разрешено использование одномодовых волоконно-оптических кабелей в магистральных подсистемах.

В связи с бурным развитием информационных технологий, необходимостью трансляции всё больших потоков информации в сентябре 2002 г. опубликована вторая редакция стандарта ISO/IEC IS 11801:2002(Е), в котором введены новые параметры и уточнены значения традиционных параметров компонентов и трактов на основе витых пар для обеспечения передачи в горизонтальной подсистеме информационных потоков сетевых интерфейсов Gigabit Ethernet и аналогичных им.

С 2002 г. по настоящее время развитие информационных технологий пошло не по пути резкого увеличения объема транслируемых потоков информации, как это прогнозировалось, а по пути улучшения технологичности самих сетей. В связи с этим в 2008 г. была принята новая редакция стандарта ISO/IEC IS 11801:2008(Е). Этот стандарт является весьма объемным и серьезным документом, описывающим все особенности построения и проектирования СКС.

К сожалению, в России на сегодняшний день в группе стандартов ГОСТ Р 34 «Информационная технология» отсутствует национальный стандарт СКС. Поэтому российские проектировщики, разработчики, поставщики, инсталляторы, владельцы СКС вынуждены в своей работе исходить из международных стандартов.

Составляющие СКС
Если СКС спроектирована и инсталлирована правильно, она может служить 25 лет и более и таким образом является капитальной системой. Обслуживается СКС так же, как и любая капитальная система: регулярные осмотры и проверки, называемые тестированием и сертификацией системы на соответствие стандартам определенного класса. Возможны профилактические ремонты этой системы, регламентные работы, переключения и т. д. Строить и давать гарантии на структурированную кабельную систему имеют право только сертифицированные специалисты.

Для возможности классификации и сертифицирования структурированной кабельной системы необходимо знать, что электромагнитные характеристики СКС определены стандартом ISO/IEC 11801:2008 (Е) для определенных конфигураций: канала и стационарной линии.

Стационарная линия (Permanent Link) – это пассивный участок СКС между двумя непосредственно соединенными между собой точками (интерфейсами) присоединения к ней, по которому может быть передан сигнал. То есть стационарная линия – это стационарный кабель и соединители на его концах (рис. 1). Стационарная линия предназначена для проверки рабочих характеристик стационарного компонента кабельной проводки.

Понятие Permanent Link введено для того, чтобы определить тестовую конфигурацию, максимально точно характеризующую параметры стационарной части кабельной системы. Конфигурация Permanent Link требует, чтобы вклады соединительных кабелей, используемых для доступа к тестируемой линии, исключались из результатов измерений. Поэтому предельные тестовые значения для Permanent Link отличаются от значений для Link на величину, относимую на счет соединительных кабелей тестера согласно априорной оценке. Общая длина линии Permanent Link может достигать 90 м.

В состав стационарной линии не входят шнуры, используемые для подключения передающего и принимающего устройств, равно как и никакие коммутационные шнуры.

Канал (Channel) – это пассивный тракт, способный передавать сигнал из конца в конец, соединяющий два любых активных блока электронной аппаратуры, например, рабочую станцию и коммутатор ЛВС (рис. 2).

Канал (Channel), согласно стандарту ISO/IEC 11801:2008(E), – это тракт взаимодействия между собой активного сетевого оборудования. Понятие введено с 1999 г. Канал включает в себя стационарную линию СКС и разнообразные шнуры, используемые для подключения. Канал как объект измерений – такая модель была введена для достижения лучшей аппроксимации итоговой конфигурации пользовательской системы.

Стандарт описывает два принципиально различных объекта измерений: стационарная линия (Permanent Link) и канал (Channel). В документе приводятся соответствующие для обоих объектов. При наличии специальных требований на этапе приемосдаточных испытаний может быть выполнена выборочная или сплошная проверка параметров канала или стационарной линии.

С моделью канала удобно работать во время текущей эксплуатации СКС при поиске и устранении неисправностей.

Ограничения по производительности для симметричных кабелей жестко задают компоненты, на базе которых создается канал (ISO/IEC 11801:2008(E)). Для максимальных величин – это 90 м одножильного медного кабеля, 10 м разнообразных шнуров и 4 сочленения (1 сочленение – это соединенные вместе вилка и розетка). Для класса F в действующей версии стандарта допускается только 2 сочленения.

Как известно, активные коммутаторы, видеорегистраторы и другое подобное оборудование предъявляют к каналам передачи информации различные требования по полосе пропускания частот. Поэтому электрические каналы и линии разбиты на шесть классов: A, B, C, D, E, F. Каналы и линии указанных классов обеспечивают гарантированную поддержку соответствующих классов и всех более низких классов. Компоненты, из которых создается структурированная кабельная система (кабели, коннекторы, вилки, гнезда), также классифицируются в стандарте ISO/IEC 11801:2008(E) по ширине пропускаемых частот, различные требования предъявляются и к качеству монтажа.

Классы приложений
Класс А: линии, специфицированные до 100 кГц для голоса и низкоскоростной передачи данных – передача видеосигнала.
Класс B: линии, специфицированные до 1 МГц для среднескоростной передачи данных – скорость передачи 1 Мбит/с.
Класс С: линии, специфицированные до 16 МГц для высокоскоростной передачи данных – скорость передачи 10 Мбит/с.
Класс D: линии, специфицированные до 100 МГц для сверхскоростной передачи данных – скорость передачи 100 Мбит/с – 1 ГГбит/с.
Класс E: линии, специфицированные до 250 МГц для сверхскоростной передачи данных со скоростью до 1 ГГб/с.
Класс F: линии, специфицированные до 600 МГц для сверхскоростной передачи данных со скоростью 1 ГГб/с – 10 ГГб/с.

То есть если мы выберем высококачественные камеры видеонаблюдения, формирующие кадры с высоким разрешением, а значит, с большим объемом, качественные видеорегистраторы или коммутаторы, транслирующие полученное изображение в режиме живого видео в сеть, что также займет немалый объем трафика, а трансляцию организуем по кабельной системе, заведомо более низкого класса или неправильно спроектированной, то качество изображения будет безвозвратно потеряно, не будет достигнут также и режим живого видео. Следовательно, вложенные в аппаратуру инвестиции себя не оправдают.

Помимо частотного диапазона стандарт ISO/IEC:2008(E) предъявляет четкие требования к параметрам каналов и стационарных линий как на основе витых пар, так и на основе волоконно-оптических кабелей. Для систем на основе витых пар каналы классов D, E, F должны иметь волновое сопротивление 100 Ом, для классов A, B, C предпочтительным является значение 100 Ом, но допускается и значение 150 Ом. Также стратифицируются такие параметры, как возвратные потери, потери ввода, структурные возвратные потери, защищенность на ближнем конце (NEXT), суммарное переходное затухание на ближнем конце (PSNEXT), переходное затухание на дальнем конце (FEXT) и его суммарное значение (PSFEXT), соотношение затухания и переходного затухания на ближнем конце (ACR), суммарное нормированное на потери ввода переходное затухание на ближнем конце (PSARC), нормированное на потери ввода переходное затухание на дальнем конце тракта (ELFEXT), суммарное нормированное на потери ввода переходное затухание на дальнем конце ввода (PSELFEXT), задержка сигнала (PD) и перекос задержек (DS).

Использование параметров кабельной структуры неизбежно и в процессе инсталляции системы видеонаблюдения. Инсталлятору необходимо рассчитать расположение источника питания и камеры. Согласно международному стандарту ISO/IEC11801 витая пара категории 5 (класс D) 100 МГц со скоростью передачи данных 1 ГГб/с имеет сопротивление не более 20 Ом на 100 м (реально около 2 Ом на 100 м). На 300 м витой пары падает не более 6 В напряжения. Поэтому источник питания можно подключить на расстоянии около 300 м от камеры. Для более точных расчетов необходимо тестировать структурированную кабельную систему.

Несколько слов целесообразно сказать о СКС на основе волоконно-оптических кабелей. Основные стандартизованные параметры ВОЛС – числовая апертура (NA), затухание (A), коэффициент широкополосности (K).

В линиях, использующих оптический кабель для высокоскоростной и сверхскоростной передачи данных, не рассматривается в качестве ограничителя ширина полосы. Числовое значение, указанное в названии класса, определяет минимальную длину канала в метрах, на которой канал этого класса гарантированно поддерживает соответствующее приложение, если канал создан в соответствии с требованиями стандарта:
Класс OF-300: от 300 м.
Класс OF-500: от 500 м.
Класс OF-2000: от 2 км.

Высший класс OF-2000 обеспечивает работу приложений, в том числе протокола Gigabit Ethernet 1000Base-LX по одномодовому волокну OS1 до 2000 м при IL 4,56 дБ в окне 1310 нм.

Класс OF-500 обеспечивает работу приложения Gigabit Ethernet 1000Base-LX по многомодовому волокну OМ1, OМ2 и OМ3 до 500 м при IL 2,35 дБ в окне 1300 нм.

Увеличение длины канала с 550 до 2000 м в окне 1300 нм обеспечено за счет улучшения профиля преломления.

В стандарте закреплена ширина полосы пропускания (коэффициент широкополостности) при лазерном вводе не мене 2000 МГц х км в окне 850 нм для волокон ОМ3.

Следовательно, выбор передающей аппаратуры, например активных коммутаторов, для передачи видеосигнала необходимо производить либо с учетом имеющейся СКС на объекте, либо с учетом территориальной протяженности объекта и правил проектирования структурированной кабельной системы на ВОЛС.

В заключение необходимо обратить внимание на следующий факт.

Единственная компания, которая проводит исследования рынка СКС по всем странам мира, – независимая консалтинговая компания BSRIA – Building Servies Research & Information Association, находящаяся в Великобритании.

По данным официального отчета BSRIA по рынку медных СКС за 2007 г. в России, СКС Eurolan занимает 3-е место с долей рынка 8,7%, уступая только Typo Electronics (10,8%) и Systimax Solution (16,9 %).

ЛИТЕРАТУРА:
Сети и системы связи, № 6, 5 мая 2008, стр. 11. Самарский П. А. Основы структуированных кабельных систем. М.: 2005.

Под структурой СКС понимают модель построения системы из функциональных элементов и подсистем. Данный раздел определяет также интерфейсы точки для подключения терминального оборудования к структурированной системе и самой СКС - к сети общего пользования. Группы функциональных элементов образуют подсистемы СКС. Отличия терминов американских стандартов выделены красным цветом.

5.1. Функциональные элементы СКС

Структурированная кабельная система - среда передачи электромагнитных сигналов - состоит из элементов - кабелей и разъемов. Кабели, оснащенные разъемами и проложенные по определенным правилам, образуют линии и магистрали. Линии, магистрали, точки подключения и коммутации составляют функциональные элементы СКС.

В американском стандарте к функциональным элементам относят два типа кабелей, три типа помещений, элемент конструкции здания и документацию телекоммуникационной инфраструктуры. Кроме того, в данных группах стандартов используется разная терминология. Отличия показаны в таблице 1..

Таблица 1. Функциональные элементы СКС

Функциональные элементы СКС		Отличия в терминах ANSI/TIA/EIA-568-A
ISO/IEC 11801 и EN 50173	ANSI/TIA/EIA-568-A
Распределительный пункт комплекса (зданий) (РП комплекса)		Главный пункт коммутации
Магистраль комплекса (МК)		Магистраль между зданиями
Распределительный пункт здания (РП здания)		Промежуточный пункт коммутации
Магистраль здания (МЗ)	Вертикальные кабели
Распределительный пункт этажа (РП этажа)		Горизонтальный пункт коммутации
Горизонтальные кабели (ГК)	Горизонтальные кабели
Точка перехода (ТП)		Точка перехода
Телекоммуникационный разъем (ТР)		Телекоммуникационный разъем
	Рабочая область
	Телекоммуникационные помещения
	Аппаратные
	Ввод в здание
	Администрирование

Международные / европейские стандарты подразделяют СКС на восемь функциональных элементов, американский - на семь. Только два из них совпадают. В первом случае функциональные элементы составляют среду передачи, то есть собственно структурированную кабельную систему. Это позволяет выделить подсистемы и провести точные границы между ними.

Во втором в состав функциональных элементов не вошла магистраль комплекса и все интерфейсы СКС и добавлены помещения, элементы зданий и система документирования. Это приводит к путанице и смешиванию понятий в технической литературе, проспектах производителей и документации, создаваемых по американской модели - А.В.

5.2. Подсистемы СКС

Международные / европейские стандарты подразделяют СКС на три подсистемы: магистральная подсистема комплекса, магистральная подсистема здания, горизонтальная подсистема.

Распределительные пункты обеспечивают возможность создания топологии каналов типа «шина», «звезда» или «кольцо».

Рис. 1. Подсистемы СКС

5.2.11. Магистральная подсистема комплекса включает магистральные кабели комплекса, механическое окончание кабелей (разъемы) в РП комплекса и РП здания и коммутационные соединения в РП комплекса. Магистральные кабели комплекса также могут соединять между собой распределительные пункты зданий.

5.2.22. Магистральная подсистема здания включает магистральные кабели здания, механическое окончание кабелей (разъемы) в РП здания и РП этажа, а также коммутационные соединения в РП здания. Магистральные кабели здания не должны иметь точек перехода, электропроводные кабели не следует соединять сплайсами.

5.2.33. Горизонтальная подсистема включает горизонтальные кабели, механическое окончание кабелей (разъемы) в РП этажа, коммутационные соединения в РП этажа и телекоммуникационные разъемы. В горизонтальных кабелях не допускается разрывов. При необходимости допускается одна точка перехода. Все пары и волокна телекоммуникационного разъема должны быть подключены. Телекоммуникационные разъемы не являются точками администрирования. Не допускается включения активных элементов и адаптеров в состав СКС.

Абонентские кабели для подключения терминального оборудования не являются стационарными и находятся за рамками СКС. Однако, стандарты определяют параметры канала, в состав которого входят абонентские и сетевые кабели.

5.3. Топология СКС

Топология СКС - «иерархическая звезда», допускающая дополнительные соединения распределительных пунктов одного уровня. Однако такие соединения не должны заменять магистрали основной топологии. Число и тип подсистем зависит от размеров комплекса или здания и стратегии использования системы. Например, в СКС одного здания достаточно одного РП здания и двух подсистем - горизонтальной и магистральной. С другой стороны, большое здание можно рассматривать как комплекс, включающий все три подсистемы, и в том числе, несколько РП здания.

Рис. 2. Топология СКС

5.4. Размещение распределительных пунктов

Распределительные пункты размещаются в телекоммуникационных помещениях и аппаратных. Телекоммуникационные помещения предназначены для установки панелей и шкафов, сетевого и серверного оборудования, обслуживающих весь или часть этажа. Аппаратные выделяют для телекоммуникационного оборудования,обслуживающего пользователей всего здания (например, УАТС, мультиплексоры, серверы) и размещения РП здания / комплекса. Панели / шкафы и оборудование РП этажа, совмещенные с РП здания / комплекса, также могут находиться в помещении аппаратной.

5.5. Интерфейсы СКС

Интерфейсы СКС это окончания подсистем, обеспечивающие подключение оборудования и кабелей внешних служб методом подключения или коммутации . На рисунке 3 показаны интерфейсы в виде линий в пределах распределительных пунктов, схематически обозначающих блоки гнезд на панелях.

Рис. 3. Интерфейсы СКС

Для подключения к СКС достаточно одного сетевого кабеля. В варианте коммутации используют сетевой и коммутационный кабель и дополнительную панель.

Подключение к сети общего пользования осуществляется с помощью интерфейса сети общего пользования. Местоположение интерфейса сети общего пользования определяется национальными, региональными и местными правилами. Если интерфейсы сети общего пользования и СКС не соединены коммутационным кабелем или с помощью оборудования, необходимо учитывать параметры промежуточного кабеля.

СКС - структурированная кабельная сеть. Или, грубо говоря, «розетки в стенке». Самое дорогое же в СКС - не розетки, а огромные километры проводов, соединяющие розетки с серверными и коммутационными.

Пласт понятий, которые скрываются за СКС, очень обширен. Там есть свои профессионалы, которые знают, когда нужно организовывать коммутационные на этажах, как правильно вести пачку волокон между этажами и т.д. Есть и свои маркетологи, задача которых убедить вас, что нужно делать именно так, на $Xk больше в смету, а не так, как вы хотели.

Сама область конструирования СКС ближе к строительным (инженерным) работам, нежели к области системного администрирования.

Но иногда в жизни сисадмина возникает ситуация, когда от него зависит, какой будет СКС в здании (этаже, комнате) фирмы. В худшем случае, сисадмин сам её тащит, в лучшем - эта задача отдаётся на аутсорс (точнее, подрядчикам). Но какой СКС будет, решают обычно два-три человека. При этом, оставшиеся два определяют лишь бюджет, а воевать за качество может лишь сисадмин. [с другого боку находится представитель подрядчика, который тащит одеяло в свою сторону, и хотя он может казаться сисадмину соратником в битве за качество СКС, на самом деле, он хочет просто дороже, и относиться к нему следует с осторожностью].

Здесь я пишу именно точку зрения администратора, как «конечного потребителя» СКС. Если я где-то соврал, или забыл написать о чём-то важном - говорите, поправлю.

Итак, СКС.

Точка зрения владельца (директора)

Нужны провода с розетками. Чем дешевле, тем лучше. Админ как-то говорил, что компьютерные можно разветвлять на местах, так что можно класть их поменьше, ибо дорого. Кстати, вот там вот народ кучкой сидит, им одной розетки хватит.

Точка зрения подрядчика

Клиенту нужно продать максимум. Максимум, это полноценная СКС с коммутационными на этажах, межэтажной оптикой… Что? Он хочет подешевле? Ну и фиг с ним, пускай что хочет, то и делает.

Что ВАМ нужно от СКС?

Скорость

Выпишите для себя минимум, который вам нужен. Несмотря на рассказы маркетологов, большинству современных приложений за глаза и за уши хватает 10 мегабит. Редкому приложению нужно 100 мегабит (в основном, в связи с перекачкой большого объёма данных). Если приложению нужен гигабит, то, возможно, вы ошиблись с местом его установки (может, лучше к серверам поближе?). Выпишите всё, что обычно делается на компьютере. Окажется, что большая часть этих задач совершенно не требовательна к скорости. Если вы не нашли таких приложений, значит в ТЗ совершенно смело пишется требование категории 5е, а не 6, как вас могут начать уговаривать.

Телефония

Некоторые компании используют IP-телефоны, их этот вопрос не интересует. Если же у вас IP заканчивается возле АТС или используется старая телефония, то телефонные розетки нужны. Вопрос, как их делать?

Варианты:

• В одном проводе с ethernet
• Несколько телефонных пар в одном проводе
• Раздельно, отдельный провод на каждую розетку.

Первый вариант (ethernet+телефон), формально, допустим (может быть два приложения в одном кабеле), но я в своей практике встречал кабель, в котором начинали теряться пакеты в момент прохождения звонка (вызова). Главный плюс такого решения - экономия на проводах. Главный минус - необходимость это всё разводить. Это неудобно.

Второй вариант (ethernet отдельно, телефония по 4 пары в проводе) чуть лучше, но осложняется проблемой разводки в стене от розетки к розетке. Если ваш подрядчик готов это сделать без доп. оплаты - это может быть вариант. Минусом является неуниверсальность СКС (об этом ниже), плюсом - существенная экономия на кабеле (1 кабель вместо 4).

Третий вариант (каждой розетке отдельный кабель) самый интересный и самый затратный. У вас между серверной (коммутационной) и розеткой идёт строго набор проводов. Что через него пускать (ethernet или телефонию) - решаете вы. Пиком универсальности являются розетки для RJ45 как для ethernet, так и для телефонии (телефонные RJ11 в RJ45 вполне входят).

Третий вариант очень важен в смысле универсальности. Нужно два телефона? (факс+телефон) - пожалуйста, вот две розетки, можно их использовать. Нужно вместо телефона ещё один принт-сервер? Пожалуйста.

Этот вариант самый простой в коммутации (1 провод - 1 приложение), самый легко отлаживаемый и надёжный. И самый затратный.

Если у вас большое здание, то при 500 розетках для телефонов вы будете терять примерно 12 километров кабеля (сами можете посчитать цену) по сравнению с первым вариантом и примерно 18 км кабеля в сравнении со вторым.

Сколько розеток

Главный камень преткновения. Каждая розетка - это ДЕНЬГИ. Каждая розетка без использования - деньги на ветер. Обычно директорат смотрит на план рассаживания сотрудников, тыкает количество розеток, допускает ну, максимум, +2 в запас - и всё. А потом выясняется, что в комнате на 10 человек всего 3 пары розеток. Потому что раньше думалось, что это будет презентационная, а сейчас это комната бухгалтеров. Ах, да, надо ещё два сетевых принтера, вот к той стенке, и к этой. Нет розеток? Кого это волнует?

Решением проблемы является размещение розеток не по числу сотрудников, а по МАКСИМАЛЬНО ВОЗМОЖНОМУ числу рабочих мест. Т.е. по метражу помещения.

Получается ДОРОГО. Примерно в 1.5-4 раза дороже, чем если делать «под работающих». Но при этом СКС становится универсальной, т.е. пригодна к любому числу сотрудников в любом размещении.

Аргумент для начальства: если мы делаем СКС по числу рабочих мест, то при смене профиля бизнеса или пересаживании сотрудников все деньги пойдут коту под хвост, придётся переделывать. Если сделать СКС по метражу, то СКС будет атрибутом не текущего положения дел в компании, а элементом помещения (здания), она становится капитальной инвестицией в недвижимость, увеличивающим его рыночную стоимость и универсальность применения.

Коммутационные

(это касается случая, когда СКС на несколько этажей).

Мы можем дотащить все провода в серверную. Их будет МНОГО. В одной из организаций, в которой я работал, этот жгут едва можно было обхватить, почти метр в диаметре. Плюсом этого является та самая универсальность - провода идут по прямой (в смысле, без нарушения электрического соединения), включать в них можно что угодно - от телефона до видеокамеры.

А можем мы поступить хитрее. Мы кладём вертикальную часть СКС (межэтажные соединения), на каждом этаже выделяем закуток, в который сходятся провода с этажей. В принципе, таких закутков на этаже может быть даже больше одного.

СКС на этаже - универсальная. СКС межэтажная - специализированная.

Межэтажная СКС: между этажами идёт гигабит, а то и все десять, а то и оптика, а то и… (не забываем в этом месте про скромность, и останавливаемся на гигабите), ставится коммутатор. Телефония спускается в многомногомногопарном кабеле, который разводится на патч-панели или кроссы (крон66 или что-то подобное). Далее универсальная СКС этажа как угодно душе коммутируется между вариантами «телефония», «ethernet», «сигнализация» и т.д.

Плюс этого решения - в серверную сходится несколько толстых проводов телефонии (которые заводятся в АТС и о них можно больше не думать), несколько гигабитных (10 гигабитных) кабелей, сходящихся к коммутаторам (видимо, к distribution level, если следовать схеме цисок). Серверная свободна от проводов, всё «низменное» пользовательское вынесено из серверной. Туда не нужно заглядывать второстепенному персоналу, чтобы прекинуть провода для пересаживаемого сотрудника, там остаётся только всё Очень Важное.

Однако, из этих плюсов вытекают минусы. Вынос части оборудования из серверной в коммутационную (понятно, что по-хорошему это должна быть маленькая комнатка, в реальности это обычно коммутационный короб под потолком, а то и на полу в одном из кабинетов) приводит к повышению уязвимости СКС. Пыль, грязь - это первое. Второе - несанкционированный доступ (вы даёте возможность человеку осуществления идеальной man-in-middle атаки в глухом углу здания) и хулиганство. Третье - СКС теряет свою универсальность. А что, если не хватило телефонных пар на этаж? А ниже этажом используется 10 пар из 200…

агрессивное ветвление

(я не знаю, как эта схема называется официально)

Вместо единственной коммутационной, мы делаем множество полок. Условно говоря, на каждые 1-2 комнаты - отдельная коммутационная полка. В неё приходит 1 ethernet и 1 скольки-то парный телефонный кабель. Эта схема - промежуточная. С одной стороны, вы имеете меньше проводов из серверной (не по числу рабочих мест, а по числу шкафов), с другой стороны, СКС отдельной комнаты может быть переделана с малой кровью. Это плюсы.

Минусы - та же проблема несбалансированности приложений (если в комнату не хватило телефонии, что делаем?), множество мест, где находится полки (не всегда эти места очевидны и хорошо документированы, я как-то находил такую коммутационную посередине комнаты над фальш-потолком). Размещение электрического оборудования (коммутаторов) требует электопитания (частично может быть сглажено PoE, но это дорого...).

У этого решения есть «самый дешёвый вариант» - это хаб (свитч) под ногами или в углу. Из серверной выходит несколько проводов к свитчам, от этих свитчей идут провода к соседним свичам… Так можно обеспечить пару сотен розеток ценою 3-4 бухт (300м*4=1.2км) проводов, нескольких десктопных свичей и патчкордов, которые обычно не патчкорды а та же витая пара, но обжатая. [Справка: монолитная витая пара (в которой каждый провод - монолитный медный) имеет лучшие характеристики, но низкую механическую прочность, «настоящие» патч-корды имеют многожильные волокна, которые хуже для передачи данных, зато лучше переживают изгибы, наступания, пережимания стульями и столами]. Именно от этого варианта следует бежать как чёрт от ладана, ибо проблем он доставит столько, что словами не описать (свичи будут терять питание, подвисать, кабели будут путаться и пачкаться… даже вспоминать о таком не хочется).

Коммутационные и полки

Самый радикальный вариант: на этаж приходит вертикальная кабельная сеть, с этажа идёт горизонтальная, до полок в комнатах, от полок в комнатах идёт «внутрикомнатная СКС» до розеток на рабочих местах.

Плюсы - сумма плюсов предыдущих.

Минусы - те же, но появляется ещё один: чем больше коммутаций происходит с приложением, тем хуже сигнал (речь не про коммутаторы, разумеется, хотя они тоже увеличивают задержку, что в некоторых приложениях может быть неприятным). 8 разъёмов от телефона до АТС - вполне себе достойная причина, чтобы через год два начать подхрипывать в телефонную трубку.

Интересной особенностью такого решения является то, что оно отлично ложится на модель ядро-дистрибьюция-доступ. При этом самые важные провода - межэтажные, обычно проходят в коробе, их там мало (это важно, т.к. маленький короб сделать проще), они хорошо защищены (возможно, внутри стен).

А нафига все эти провода?

И тут рисуется ещё одна интересная схема, это wifi и dect. Если вместо СКС по комнатам размещать внутри помещений wifi точки доступа и dect"овые базы телефонов, то количество проводов существенно сократится.

Однако, это всё равно не решит проблемы доведения провода до этажа (комнаты), да и качество/скорость wifi с хорошим ethernet не сравнима (как по задержке, так и по вероятности потери пакета).

Что выбрать?

Снова возвращаемся к первым пунтам. Сначала вы должны решить, как будут распределяться розетки. По человекам, или по квадратным метрам.

Далее, вам надо посчитать, сколько всего проводов будет. Если меньше пары сотен (и если длина проводов уложится в 100м лимит), возиться с коммутационными не стоит. Если проводов много, или большие расстояния - стоит подумать о коммутационных. Если будет хотя бы малейшая возможность отвоёвывать себе помещения, а не шкафы - нужно воевать за помещения. Без окон, без батарей, без проходных дверей. Просто кладовка.

Какой провод выбирать? На самом деле, любой, самый дешёвый, на котором подрядчик готов поручиться за качество. Самые дешёвые провода, проходящие сертификацию (способные пройти сертификацию) работают не хуже, чем серебрянная витая пара из бескислородной меди с ферритовым пирсингом.

А вот с розетками и патч-панелями всё куда как хуже. Плохие розетки - вечная мука администратору.

Итак, какая розетка хорошая?

1. Сердечник должен держаться хорошо. Если на шурупах - замечательно. Автозащёлкивающиеся часто ломаются и болтаются потом глистой внутри коробки.
2. Наклон вниз или крышечка - небольшой плюс (меньше пылятся)
3. Обжим витой пары должен быть с использованием ударника, а не с пластиковой крышкой с зубьями. Эти зубья обжимают пару хуже, чем ударник.
4. Прочная (извините за банальность): она должна нормально держать провод, не скрипеть при движении проводом внутри розетки. Ей работать годами, и никто не обещает, что провода будут включать/вынимать аккуратно.

Патч-панели телефонии же - это место для холиваров. Для начала: следует ли разводить телефонию на патч-панели или на кроны? Если на крон - он компактен, очень компактен. Если на патч-панель - коммутацию можно делать без ударника и силового воздействия.

Аналогичные же холивары и вокруг патч-панелей для ethernet. Они нужны или нет? Ведь провода могут приходить «напрямую» и втыкаться в коммутаторы. При этом меньше механических контактов и расплетения, т.е. тракт получается надёжнее. Со стороны сторонников: патч-панели позволяют организовать хозяйство правильно . Как показывает опыт, если юнитов свободно много, то патч-панели ставят. Если юнитов мало, то обычно жмотятся.

Какой вариант выбирать - решать вам.

Нумерация

За вычетом проводов, второй (а может, даже, и первой) ценностью СКС является её схема. Схема должна показывать какая розетка куда идёт и КАК идёт (т.е. на плане здания должны быть явно начерчены места прохождения проводов). Ещё важнее наличие номеров розеток как у самих розеток, так и с «серверной» стороны (т.е. с той стороны, которая разведена на патч-панели или в коммутационных). Если номеров нет, можете выкидывать СКС (или начинать долгую мучительную процедуру нумерации). Номера должны быть написаны так, чтобы их было легко прочитать (т.е. рукописные номера - не очень), и так, чтобы оставаться годами. Т.е. карандаш однозначно «нет».

Нужно ли нумеровать патч-корды межу патч-панелями и оборудованием при коммутации? Раньше я считал, что да. Сейчас - сомневаюсь, потому что в правильной СКС эти провода очевидно видны и легко находятся.

Патч-корды

Ну и последнее. Патч-корды ДОЛЖНЫ быть с крышечкой, колпачком, обратным язычком… Чем угодно, что будет защищать защёлку джека от целпляния за провода при протягивании провод через соседей. ЭТО ВАЖНО. Поверьте мне, я лично мучался с 400+ проводами БЕЗ колпачков. Это АД. Вместо простого «потянул и вытащил» приходится вручную каждый провод распутывать от соседей, процесс распутывания расщерепливает аккуратно уложенные провода, мешает вытаскивать другие провода… Колпачок (или хотя бы заглушка сзади) - ОБЯЗАТЕЛЬНО.

Дополнения

Спасибо комментирующим. Моменты, которые не описал.

• Журнал коммутаций. Как он выглядит «хорошо» в теории не знаю, у меня в работе он выглядел как табличный файл, в котором был список розеток и указание «кому назначена» та или иная розетка. Была попытка нумерации патч-кордов, но она плавно заглохла из-за общей лени. Видимо, в теории для каждой коммутационной должен быть журнал, в котором написано «розетка такая-то - розетка такая-то» (порт такой-то устройства такого-то).
• Если патч-корды уже закуплены без колпачков, как аварийное решение - изолента. Хотя она пачкается и мешается. Колпачки лучше
• Под патч-панелями хорошо иметь органайзеры. На это тратятся бесценные юниты, однако, СКС обретает аккуартность и завершённость.
• Если отдаёте подрядчику СКС, не скупитесь на оплату составления ТЗ. Они (подрядчики) его составят разумнее. Согласовывать их (разумный) проект, внося коррективы и объясняя, что вы хотите лучше, чем… м… изобретение своего ТЗ
• Стандарты для дальнейшего гугления: EN 50173, ISO/IEC 11801
• Для тех, кто хочет посмотреть на красивые стойки с красиво уложенными проводами:

Структурированная кабельная система - телекоммуникационная инфраструктура здания (комплекса зданий), спроектированная, смонтированная и документированная в соответствии с общепризнанными международными и национальными стандартами. Преимущества СКС над обычными кабельными системами.Со схемами и описаниями решений построения Структурированных кабельных систем (СКС) можно ознакомиться в разделе Решения сайта Инсотел .

За последнее десятилетие в специальную терминологию прочно вошло новое определение - "структурированная кабельная система". Такая система подразумевает отказ от различных фирменных кабельных решений, широко распространенных в прошлом, и обеспечивает взаимодействие различных сетевых устройств - коммутаторов, концентраторов и маршрутизаторов независимо от их фирмы-изготовителя.
В связи с ростом требований, предъявляемых новыми сетевыми приложениями, становится все более актуальным применение оптоволоконных технологий в структурированных кабельных системах. Каковы же преимущества и особенности использования оптических технологий в горизонтальной кабельной подсистеме, а также на рабочих местах пользователей?

Проанализировав изменения сетевых технологий за последние 5 лет, легко заметить, что медные стандарты СКС отставали от гонки "сетевых вооружений". Не успев инсталлировать СКС третьей категории, предприятиям приходилось переходить на пятую, сейчас уже и на шестую, а не за горами использование седьмой категории.

Очевидно, развитие сетевых технологий не остановится на достигнутом: гигабит на рабочее место вскоре станет стандартом де-факто, а впоследствии и де-юре, и для ЛВС (локальных вычислительных сетей) крупного или даже среднего предприятия 10 Гбит/с Etnernet не будет редкостью.

Поэтому очень важно использовать такую кабельную систему, которая позволила бы легко справляться с возрастающими скоростями сетевых приложений на протяжении как минимум 10 лет - именно такой минимальный срок службы СКС определен международными стандартами.

Более того, при изменении стандартов на протоколы ЛВС необходимо избегать повторной прокладки новых кабелей, которая раньше была причиной значительных расходов на эксплуатацию СКС и просто не допустима в будущем.

Только одна среда передачи в СКС удовлетворяет данным требованиям - оптика. Оптические кабели используются в телекоммуникационных сетях уже более 25 лет, в последнее время они также находят широкое применение в кабельном телевидении и ЛВС.

В ЛВС они в основном используются для построения магистральных кабельных каналов между зданиями и в самих зданиях, обеспечивая при этом высокую скорость передачи данных между сегментами этих сетей. Однако развитие современных сетевых технологий актуализирует использование оптоволокна как основной среды для подключения непосредственно пользователей.

Кабельная система - важная составляющая ИТ инфраструктуры предприятия. Надёжность и работоспособность информационной инфраструктуры во многом зависит от параметров кабельной системы.

В понятие кабельной системы входит все пассивное оборудование, которое объединяет аппаратный комплекс ИТ инфраструктуры здания на физическом уровне.

Структурированная кабельная система (СКС) - телекоммуникационная инфраструктура здания (комплекса зданий), спроектированная, смонтированная и документированная в соответствии с общепризнанными международными и национальными стандартами.

Общие принципы проектирования СКС подразумевают наличие у структурированных кабельных систем следующих свойств:

* универсальность - возможность использования однотипных каналов для передачи сигналов различных систем (данные, голос, видео);
* совместимость со стандартным активным оборудованием любых производителей;
* избыточность - наличие достаточного количества резервных каналов связи, необходимых для расширения системы в процессе эксплуатации;
* гибкость - простота и удобство обслуживания системы при внесении изменений в ее конфигурацию;
* надежность - способность системы сохранять рабочие параметры в заданных диапазонах в течение всего срока эксплуатации / гарантийного срока;

Построение структурированных кабельных систем дает заказчикам выигрыш в функциональности, надежности, снижает стоимость эксплуатации, что, в свою очередь, создает базу для повышения эффективности функционирования любой современной организации.

Составные элементы Структурированной кабельной системы (СКС)

В соответствии с международным стандартом ISO/IEC 11801:2002 структурированная кабельная система состоит из следующих функциональных элементов:

* распределительный пункт комплекса зданий;
* магистраль комплекса зданий;
* распределительный пункт здания;
* магистраль здания;
* распределительный пункт этажа;
* горизонтальная кабельная система;
* точка перехода;
* кабели для точки перехода;
* многопортовая телекоммуникационная розетка;
* телекоммуникационная розетка.

Объединяясь в единую систему, эти функциональные элементы образуют несколько кабельных подсистем.

Кабельные подсистемы СКС:

1. магистральная подсистема комплекса зданий;
2. магистральная подсистема здания;
3. горизонтальная подсистема;
4. рабочая области.

Преимущества СКС над обычными кабельными системами:

* для передачи данных, голоса и видеосигнала используется единая кабельная система;
* использование универсальных розеток на рабочих местах позволяет подключать к ним различные виды оборудования;
* оправдывают капиталовложения за счет длительного использования и эксплуатации сети;
* обладают модульностью и возможностями внесения изменений и наращивания без замены всей существующей сети;
* допускают одновременное использование нескольких различных сетевых протоколов;
* не зависят от изменений технологий и поставщика оборудования;
используют стандартные компоненты и материалы;
* допускают управление и администрирование минимальным количеством обслуживающего персонала;
* позволяют комбинировать в одной сети волоконно-оптический и медный кабель.