Цель работы Ознакомление с методами прокладки, коммутации, построения структурированной кабельной системы локальной вычислительной сети (скс).
 Скачать 0.86 Mb.
|
|
Лаб.Раб № 1 Структурированная кабельная система - СКС. Страница 1 Л АБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1. С ТРУКТУРИРОВАННАЯ КАБЕЛЬНАЯ СИСТЕМА - СКС. М ОНТАЖ КАБЕЛЯ UTP-5 E CAT . Цель работы: Ознакомление с методами прокладки, коммутации, построения структурированной кабельной системы локальной вычислительной сети (СКС). Получение практических навыков по монтажу основных элементов СКС. Монтаж кабеля UTP, установка коннектора RJ-45, опресовка кабеля, установка и монтаж розеток RJ-45. 1 Основные сведения Структурированная кабельная система (Structured Cabling System, SCS) здания — это набор коммутационных элементов (кабелей, разъемов, коннекторов, кроссовых панелей и шкафов), а также методика их совместного использования, которая позволяет создавать регулярные, легко расширяемые структуры связи в вычислительных сетях. Современные здания: - министерства, учебные заведения, научные институты, больницы, администрации завода, офисные здания и даже жилые здания - буквально «опутаны» кабелями разного вида и назначения. Во-первых, это — кабели для обеспечения здания электричеством и, во-вторых, — кабели для слаботочных телекоммуникационных инженерных систем здания: телефонной связи, охраны и сигнализации, кабельного телевиденья, ЛВС и т. п. СКС — структурированная кабельная система предусматривает проектирование, построение и эксплуатацию кабельных слаботочных систем в соответствии с принципами и нормами, заложенными в определенных стандартах. Первые стандарты по кабельным системам были разработаны в США. Еще в 1983 году AT&T установила первую структурированную кабельную систему. Однако серьезно обстановка изменилась лишь в 1991 году, когда на телекоммуникационные кабельные системы американскими Ассоциацией электронных отраслей промышленности (EIA) и Ассоциацией индустрии связи (TIA) был введен стандарт EIA/TIA 568, пересмотренный и дополненный в октябре 1995 года до состояния используемого сейчас EIA/TIA 568А. Целью вышеуказанного стандарта было определение «структурированной кабельной системы» (СКС), которая может поддерживать любые приложения передачи аналоговых, видео- и цифровых данных и является частью инфраструктуры офиса или промышленного здания. В условиях практического отсутствия национальных альтернатив стандарт EIA/TIA 568А широко распространился по миру. Именно на его основе были разработаны и приняты международные (ISO/EIC 11801) и европейские (EN50173) стандарты, которые, в настоящее время находят всё более широкое применение на практике в Республике Беларусь и в России. 2 Стандарты СКС. 2.1 Американские стандарты. ANSI/TIA/EIA-568-A - Стандарт телекоммуникационного кабрирования коммерческих зданий. Первый стандарт, ANSI/TIA/EIA-568-A описывает нормативы на кабельную систему, обладающую универсальностью и надежностью. В стандарте описаны правила проектирования кабельной Лаб.Раб № 1 Структурированная кабельная система - СКС. Страница 2 структуры. Стандарт описывает гибкую систему кабрирования, которая позволяет планировать и устанавливать коммуникационные кабели без предварительного знания конкретных нужд конечного пользователя. Это особенно ценно при строительстве новых зданий и реконструкции существующих, когда монтаж универсальной кабельной системы до въезда в помещения конечных пользователей обходится намного дешевле и проходит без создания помех работающим людям. Стандарт также устанавливает иерархические модели построения кабельных систем. Требования разработаны для СКС с рабочим временем жизни не менее 10 лет. ANSI/TIA/EIA-569-A -Стандарт телекоммуникационных помещений и трасс коммерческих зданий. Стандарт ANSI/TIA/EIA-569-A описывает нормативы на горизонтальные кабельные системы, магистральные кабельные системы, рабочие места, серверные (телекоммуникационные) помещения, точки окончаний и городского ввода. Стандарт пунктуально указывает нормативы на количество объектов сети в зависимости от охватываемой площади, требования к строительным материалам для ряда телекоммуникационных помещений, требования к вентиляции и кондиционирования, виду и количеству источников света, систем питания. В стандарт также входят нормативы взаимного размещения активного и пассивного сетевого оборудования. ANSI/TIA/EIA-606 - Стандарт администрирования телекоммуникационных инфраструктур коммерческих зданий. Стандарт ANSI/TIA/EIA-606 описывает администрирование телекоммуникационной инфраструктуры. Он включает документирование, методы маркировки, ( правила цветовой кодировки), создание отчетов, изготовление чертежей, описание кабелей, оборудования, коммутационных элементов, кабельных трасс и телекоммуникационных шкафов. В стандарте упомянуты вопросы администрирования не только традиционных телекоммуникаций для передачи речи, данных, но и других систем передачи сигналов в здании, включая сигнализацию, охранные системы и другие. Процесс создания СКС состоит из анализа объекта и требований заказчика, разработки ТЗ (технического задания), разработки проекта, исполнения и документирования проекта, настройки оборудования. Самым важным элементом создания СКС является разработка проекта. Все дальнейшие действия будут происходить в соответствии с разработанной документацией. Для создания грамотной документации необходимо не только знание упомянутых стандартов, но и умение пользоваться планами зданий, учет других телекоммуникационных, силовых и бытовых сетей, учет систем вентиляции, пожаротушения и водопровода. Необходимо знание особенностей крепления того или иного кабельного оборудования на различные строительные конструкции. Важно, например, даже учитывать направления открывания дверей и размер проходов. Лаб.Раб № 1 Структурированная кабельная система - СКС. Страница 3 2.2 Международные и европейские стандарты. Международная организация стандартизации (ISO) и Международная электротехническая комиссия (IEC) также создали орган стандартизации, признанный во всем мире. Национальные организации — члены ISO и IEC принимают участие в разработке стандартов в составе Технических комитетов. Комитеты, созданные отраслевыми организациями, взаимодействуют друг с другом в смежных областях. В совместной работе принимают участие другие международные, правительственные и неправительственные организации. Международная организация стандартизации и Международная электротехническая комиссия учредили Объединенный технический комитет ISO/IEC JTC 1, специализирующийся в области информационных технологий. Проекты международного стандарта, одобренные Объединенным техническим комитетом, передаются в национальные организации стандартизации для голосования. Для принятия стандарта требуется не менее 75% голосов. Европейский комитет стандартизации электротехники (CENELEC) действует регионально в тесной координации с Международной организацией стандартизации. Страны, входящие в CENELEC, принимают европейские стандарты в качестве национальных без каких-либо поправок. Европейские стандарты публикуются на трех официальных языках — английском, французском и немецком. Переводы на другие языки, сделанные членами CENELEC, и заверенные в Центральном секретариате, получают статус официальных версий. Международный стандарт ISO/IEC 1180 был подготовлен Подкомитетом 25 ISO/IEC JTC 1 "Подключение оборудования информационных технологий". Европейский стандарт EN 50173 был принят Техническим комитетом 115 "Электротехнические аспекты телекоммуникационного оборудования". В дополнение к американскому стандарту, определяющему в качестве альтернативной среды передачи, защищенные системы с волновым сопротивлением 150 Ом (разработка IBM), определены параметры незащищенных четырехпарных систем с волновым сопротивлением 120 Ом (разработка Alcatel). Характеристики универсальных 100-омных систем различаются незначительно. Базовые международные и европейские стандарты совпадают практически буквально. Однако ISO/IEC и CENELEC разрабатывают собственные стандарты в смежных областях. В Европе, например, существует Директива ЭМС, определены собственные параметры экранированных и оптоволоконных кабелей. Международная организация стандартизации ведет разработку стандартов проектирования, монтажа, администрирования, измерений и внедрения приложений. В обобщенном виде их можно найти на странице Перечень стандартов СКС сайта компании EcoLAN. К основным международным стандартам можно отнести следующие: ISO/IEC 11801 (1995) Информационные технологии — структурированные кабельные системы для помещений заказчика; ISO/IEC 11801A1/A2 (2000г) Информационные технологии — структурированные кабельные системы для помещений заказчика; ISO/IEC 11801 Edition 2 (2002г) Информационные технологии — структурированные кабельные системы для помещений заказчика. Лаб.Раб № 1 Структурированная кабельная система - СКС. Страница 4 К европейским основным стандартам относятся: EN 50173:1995 Информационные технологии — структурированные кабельные системы (1995 год); EN 50173/A1:2000 Информационные технологии — структурированные кабельные системы (2000 год). По содержанию и областям применения стандарты можно подразделить на три группы — проектирования, монтажа и эксплуатации. Таблица 5.1. Три группы стандартов. Проектирование Монтаж Эксплуатация Между- народные 1) ISO/IEC 11801(1995) 2) ISO/IEC 11801A1/A2(2000) 3) ISO/IEC 11801 Edition 2 1) Измерения 2) ISO/IEC14763-2-TR-3 (монтаж и измерения) ISO/IEC-14763-1 администрирование Европейские 1)EN 50173:1995 2)EN 50173A1:2000 3)EN 50173A1 Edition_2 1) измерения 2)EN 50174-1 монтаж 3)EN 50174-2 монтаж 4)EN 50174-3 монтаж 5) EN 50289-1-9 изме- рения США 1)ANSI/TIA/EIA-568-A(1995) 2)EIA/TIA-570 (1991) 3) TIA/ EIA-607(1994) 4) TIA/ EIA-TSB-72 (1995) 5) TIA/ EIA-TSB-75 (1996) 1) ANSI/TIA/EIA-569- A(1990) 2)TSB67 (1995)- измерения 3)TSB95 (1999) измерения TIA/EIA-606 (1993) Стандарты проектирования определяют среду передачи, параметры разъемов, линии и канала, в том числе предельно допустимые длины, способы подключения проводников (последовательность), топологию и функциональные элементы СКС. Приложения дополняют стандарты в смежных областях и подразделяются на нормативные (часть стандарта) и информационные (для сведения). К этой группе можно отнести также документы, определяющие параметры заземления, особенности СКС малых офисов и жилых зданий, централизованных систем и рекомендации по построению открытых офисов. Стандарты монтажа определяют в широком смысле телекоммуникационные аспекты проектирования и строительства (комплекса) зданий. Учет телекоммуникационной инфраструктуры подразумевает наличие каналов для прокладки кабелей и помещений для их коммутации и размещения оборудования. В узком смысле под монтажом понимают работы по установке кабельных систем. Второй подход является более дорогостоящим. В данную группу включены также стандарты измерений, поскольку на практике качество монтажа СКС определяется с помощью измерений, которые могут завершать процесс создания систем. Лаб.Раб № 1 Структурированная кабельная система - СКС. Страница 5 Стандарты администрирования определяют правила документирования телекоммуникационной инфраструктуры и создаются на базе стандартов проектирования и монтажа. Подробнее ознакомиться со стандартами в области создания кабельных систем, как существующими, так и перспективными, можно на сайтах http://www.tiaonline.org/ (TIA) , http://www.eia.org/ (EIA) , http://www.iec.ch/ (IEC), http://www.iso.ch/ (ISO) , а также на сайте компании EcoLAN http://www.ecolan.ru/imp_info/standarts Для построения структурированных кабельных систем необходимо обеспечить соблюдение норм проектирования, монтажа, подготовки документации и эксплуатации систем. Данные нормы изложены в европейских, международных и американских стандартах. 3 Основные признаки СКС. Основными признаками СКС считаются: структурированность, универсальность и избыточность. 3.1 Структурированность Главный, вынесенный в название термин. Среда передачи сигналов состоит из кабелей и разъемов. Функциональными элементами СКС (как частью среды передачи) являются кабели, оснащенные разъемами в точках подключения или коммутации и проложенные по определенным правилам (с образованием линий и магистралей). Фиксация разъемов осуществляется с помощью розеток и панелей. Для организации линий применяют короба, лотки, лестницы. Для организации панелей (Patch Panel) используются телекоммуникационные шкафы. Все это — конструктивные элементы СКС, которые не являются частью среды передачи. По назначению структурированную сеть принято разделять на подсистемы. Международные стандарты разделяют СКС на три подсистемы: магистраль комплекса, магистраль здания и горизонтальную подсистему. В американских стандартах подобное разделение отсутствует, однако специально выделена подсистема администрирования. Ничего удивительного здесь нет, ведь СКС — абстрактное понятие: практики работают и с СКС AT&T, и с СКС Lucent, и с СКС Alcatel и т.п. Иначе говоря, у каждого производителя есть хоть небольшая, но свобода действий, которой он пользуется в полной мере. Так или иначе, но сегодня предпочтительнее ориентироваться на международные стандарты. Однако на практике путаница так велика, что в проспектах ряда компаний можно обнаружить четыре, пять, восемь и даже девять подсистем. Магистраль комплекса служит для соединения различных зданий. Как правило, она реализуется на оптоволоконном (реже медном) кабеле и позволяет соединять между собой здания, находящиеся на расстоянии до нескольких километров. Магистраль здания вертикальная подсистема СКС. соединяет этажи здания, обеспечивает связь между распределительной панелью здания и панелями этажей. Она должна включать кабель, установленный вертикально между Лаб.Раб № 1 Структурированная кабельная система - СКС. Страница 6 этажными панелями, главную или промежуточную панель в многоэтажном здании, а также кабель, установленный горизонтально между панелями в длинном одноэтажном здании. Горизонтальная подсистема СКС Прокладывается между телекоммуникационной розеткой на рабочем месте и этажной распределительной панелью. Каждый этаж здания рекомендуется обслуживать собственной горизонтальной подсистемой. На каждое рабочее место должно быть проложено как минимум два горизонтальных кабеля. 3.2 Универсальность СКС. Универсальность в СКС достигается за счет следования стандартам, которые позволяют перейти от частных к открытым системам с унифицированными параметрами, поддерживающими работу оборудования (причем как активного, так и пассивного) любых производителей. Добиться этого не слишком просто: в отличие от активного оборудования, СКС создают тысячи и десятки тысяч независимых организаций, всегда в единственном экземпляре и, как правило, с учетом своих особенностей. Если к этому добавить необходимость использования в СКС единой системы для всех видов коммуникаций, которые должны эксплуатироваться одной службой, по единым методикам и нормам, то создание серьезной сети является совсем непростой задачей. Системным интеграторам зачастую приходится нелегко. 3.3 Избыточность СКС. Третий основной признак — избыточность — серьезно отражается на стоимости СКС. Но именно это позволяет строителям создавать системы прежде, чем станут известны требования пользователей, и обеспечивать длительный срок службы телекоммуникационной инфраструктуры здания. В таком подходе заложен довольно глубокий экономический смысл. Классическая структурированная кабельная система монтируется на этапе строительства или капитального ремонта здания и должна служить без изменений до следующего капитального ремонта (обычно 15-20 лет). Достигается это путем выполнения монтажа системы не из расчета на существующие потребности, а исходя из требований нормативов (реально со значительным запасом). Следовательно, практически любые изменения организационной структуры заказчика не требуют модернизации СКС. В подобном случае должно быть достаточно переключений на распределительных панелях. 4 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. Лаб.Раб № 1 Структурированная кабельная система - СКС. Страница 7 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. Международные стандарты подразделяют СКС на большее число функциональных элементов. Производители коммутационных деталей, таких как коннекторы, Patch- панели, телекоммуникационные шкафы, кабели в большинстве своем опираются на изначальные американские стандарты ANSI/TIA/EIA-568. В настоящее время, для обеспечения более скоростных и более надежных СКС, стремятся выполнить международные стандарты ISO /IEC 11801 Отличия показаны в таблице 5.1 ТАБЛИЦА 4.1. ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ СКС. ISO/IEC 11801 и EN 50173 ANSI/TIA/EIA-568-A Отличия в терминах 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 Телекоммуникационн ый разъем (TP) Телекоммуникационный разъем Рабочая область Телекоммуникацион ные помещения Аппаратные Ввод в здание Администрирование Лаб.Раб № 1 Структурированная кабельная система - СКС. Страница 8 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.5.1. Топология СКС. (РП - Распределительный пункт, ТР- Телекоммуникационный разъем). Более детально см. Дополнительные материалы. [2] Базовая (магистральная подсистема) - Служит для объединения вертикальных подсистем. Обычно магистральная подсистема соединяет между собой различные здания. Для магистральной подсистемы используют в основном волоконно-оптический кабель Вертикальная подсистема - территориальная подсистема, служащая для подключения горизонтальных подсистем друг к другу- соединяет этажи здания друг с другом. Обычно реализуются на базе экранированной витой пары или волоконно-оптического кабеля. Лаб.Раб № 1 Структурированная кабельная система - СКС. Страница 9 4.1 Подсистема СКС - Распределительный пункт здания. (РПЗ) Рабочее место. Орг. техника - компьютер, телефон, факс и другое периферийное оборудование Информационная розетка - точка входа в кабельную сеть здания. Датчик пожарной сигнализации- Датчик охранной сигнализации Система видео-наблюдения 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 . Используется 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 Рис.5.2. Структура (структурная схема) СКС и систем безопасности здания. Рис.5.3 Составные части СКС (структурированной кабельной системы) на типовом плане этажа 1 - Рабочее место, рабочая зона 2 - Горизонтальная кабельная проводка 3 - Коммутационный узел этажа 4 - Вертикальная кабельная проводка 5 - Служебные технические средства Лаб.Раб № 1 Структурированная кабельная система - СКС. Страница 10 4.2 Горизонтальная подсистема - это территориальная подсистема, обычно соответствующая этажу здания. Горизонтальная подсистема включает: коммутационный узел этажа, на котором обычно размещается активное сетевое оборудование и коммутационные панели, на которых и монтируется топология сети; кабельную систему, соединяющую коммутационную панель коммутационного узла с коммутационными розетками этажа; соединительные кабели (Path-cord), связывающие конечные устройства (компьютеры и другое оборудование) с коммутационными розетками; соединительные кабели (Path-cord), образующие структуру сети на коммутационной панели и соединяющие через коммутационную панель кабельную систему этажа с активным сетевым оборудованием; 5 Коммутационный узел Обычно монтируется в специальном монтажном шкафу или стойке, в которых устанавливаются коммутационные панели и активное оборудование. Коммутационные панели снабжены разъемами для подключения соединительных кабелей. Кабели, соединяющие коммутационный узел и розетки этажа монтируются одним концом на коммутационной панели узла, а другим - на коммутационной розетке этажа. Эти кабели прокладываются от коммутационного узла ко всем точкам этажа, в которых необходимо подключить компьютеры и другое оборудование. В каждой точке подключения монтируется коммутационная розетка для подключения к сети компьютеров и другого оборудования. Коммутационные панели узла и коммутационные розетки снабжены одинаковыми разъемами для подключения соединительных кабелей. Разъемы на панелях и розетки маркируются для идентификации соединений. Рис. 5.4. Схема горизонтального уровня СКС Лаб.Раб № 1 Структурированная кабельная система - СКС. Страница 11 Кабельная система. Кабельная система — это система, элементами которой являются кабели и компоненты, которые связаны с кабелем. К кабельным компонентам относится все пассивное коммутационное оборудование, служащее для соединения или физического окончания (терминирования) кабеля — телекоммуникационные розетки на рабочих местах, кроссовые и коммутационные панели («патч-панели») в телекоммуникационных помещениях, муфты и сплайсы (оптоволокно). Кабельная система состоит: Горизонтального кабеля, соединяющего коммутационные панели с розеткой для подключения компьютеров пользователей. Соединительных гибких кабелей (Path Cord), предназначенных для подключения компьютеров к розеткам на рабочих местах, а также для соединения портов концентраторов, коммутаторов, маршрутизаторов с гнездами коммутационных панелей (Patch Panel). Разъемов - вилок (для Ethernet –RJ-45), для оконечивания (термирования) концов соединительного кабеля (по стандарту). Розеток стандарта RJ-45, для оконечивания горизонтального кабеля в местах расположения компьютеров. Патч – панелей (Patch Panel) для оконечивания горизонтального кабеля в коммутационных узлах. Телекоммуникационных шкафов, куда устанавливаются – коммутационные патч панели, заводятся и фиксируются кобели. В шкафах также монтируется и активное оборудование: концентраторы, коммутаторы, маршрутизаторы, сервера и пр. Горизонтальный кабель. В настоящее время чаще всего в горизонтальных системах используется неэкранированная (UTP), или экранированная STP (FTP) категории 5 или 5е витая пара с одножильными проводниками. Этот кабель может использоваться в сетях Ethernet стандартов 10BaseT, 100BaseTX, 100BaseT4, 1000BaseT. Такой кабель представляет собой собранные в одной изоляционной оболочке четыре скрученных пары медных изолированных проводников Одножильный кабель «витая пара» более жесткий, каждый проводник – цельный медный провод круглого сечения. Одножильный кабель применяются для прокладки в вертикальной и горизонтальной подсистемах СКС, т.к. обладает меньшим затуханием, чем многожильный. Экранированные кабели витой пары часто используют для линий вертикальной подсистемы, или в местах, где значительный уровень внешних помех (например: в цехах или рядом, в которых используется электросварка и т.п.). А также в целях обеспечения более низкого излучения «во вне» при использовании высокоскоростных протоколов Fast Ethernet 100Mbps, 100Base- TX, ATM 155, 1000Base-T и пр. Экранированные кабели выпускаются с различным исполнением экрана: оплетка - (STP), экранирование фольгой -(FTP), различные варианты усиленных (двойных) экранов (SSTP, SFTP). Для большинства применений вполне Лаб.Раб № 1 Структурированная кабельная система - СКС. Страница 12 достаточно использовать кабели с одиночным экраном (STP или FTP). И только для действительно тяжелых условий следует применять усиленные (двойные) экраны. Для всех линий кабеля экранированной витой пары в одной точке экрана следует обеспечить надежное заземление экрана. Для подключения витых пар используются разъемы стандарта RJ-45 , которые в зависимости от вида кабеля витой пары бывают: экранированными или неэкранированными; для одножильных или многожильных витых пар; Рис. 5.5 Кабель UTP Каждая пара проводников маркируется своим цветом. При этом один проводник пары целиком окрашен в соответствующий цвет (этот проводник называется основным), а другой проводник - окрашен в белый цвет и имеет полоски соответствующего цвета (этот проводник называется дополнительным). Стандартные цвета пар - зеленый, оранжевый, синий, коричневый. Существуют стандартные схемы разводки проводников по цветам в соединительных разъемах. При использовании витой пары 5 категории длина горизонтальных кабелей должна составлять не более 90 метров. В коммутационных панелях и розетках кабель монтируется в 8-контактные разъемы RJ-45. Разводка проводников в разъемах производится в соответствии со стандартными схемами 568А или 568В (стандарт EIA/TIA-568). Обычно розетки и панели имеют соответствующую цветовую или цифровую маркировку контактов. При монтаже кабеля необходимо, чтобы кабель на панели и в соответствующей розетке был разведен по одной и той же схеме. Соединительные кабели (Path-cord) Соединительные кабели служат для подключения конечного оборудования (компьютеров, коммутаторов и пр.) и для создания структуры сети на коммутационной панели представляют собой кабели. снабженные с двух сторон соединительными вилками для подключения к разъемам коммутационных панелей, розеток и сетевого оборудования. В кабельной системе на витой паре 5 категории соединительные кабели представляют собой отрезки кабеля витой пары, снабженные 8- контактными вилками для разъема RJ-45. Для изготовления соединительных кабелей (патч-кордов) используется многожильный (гибкий) кабель UTP. Разводка проводников в вилках производится по стандартным схемам 568А или 568B. Для кабелей, соединяющих оборудование с розетками или панелями, Лаб.Раб № 1 Структурированная кабельная система - СКС. Страница 13 разводка проводников на обоих концах кабеля производится по одной и той же схеме. 6 Монтаж элементов горизонтальной подсистемы СКС на основе витой пары. В соответствии со структурой горизонтальной подсистемы, её монтаж разделяется на следующие части: 1. Определение трассы прокладки горизонтального кабеля от рабочих мест до активного оборудования (концентраторы-HUB, коммутаторы- Switch) или до телекоммуникационного шкафа. 2. Монтаж кабельных коробов (кабель каналов) по трассе прокладки кабеля, розеток RJ-45; 3. Прокладка горизонтального кабеля до коммутационных розеток этажа; 4. Монтаж горизонтального кабеля на коммутационной панели в коммутационном узле этажа; 5. Монтаж горизонтального кабеля в коммутационных розетках этажа; 6. Сборка структуры сети на коммутационном узле этажа: 7. Подключение конечного пользовательского оборудования к розеткам 6.1 Монтаж горизонтального кабеля на коммутационной панели С лицевой стороны коммутационной панели выведены разъемы RJ-45 для подключения соединительных кабелей (см. Рис 5.6). С обратной стороны панели выведены универсальные врезные контакты IDC (Insulation Displacement Contact) для монтажа кабеля на витой паре. Каждому разъему на лицевой панели соответствует группа из 8 контактов. Разъемы и группы контактов пронумерованы. Контакты имеют цифровую и цветовую маркировки для разводки проводников кабеля по стандартным схемам 568А и 568В. Панели устанавливаются в стандартную стойку или специальный шкаф. Горизонтальные кабели подводятся к панели с обратной стороны, и их проводники монтируются в контактных группах панели. Одному разъему панели обычно соответствует один горизонтальный кабель. Рис. 5.6. Коммутационная панель (лицевая и оборотная сторона) Лаб.Раб № 1 Структурированная кабельная система - СКС. Страница 14 Кабель монтируется в контактах IDC при помощи специального инструмента. Рис. 5.7. Инструмент врезной для контактов IDC. Монтаж кабеля на контактах панели осуществляется следующим образом: 1. Выбрать разъем панели, которому будет соответствовать подключаемый кабель. 2. Найти на обратной стороне панели группу контактов, соответствующую выбранному разъему. 3. Снять изоляцию с монтируемого конца кабеля на длину, удобную для работы с проводниками (2-3 см). 4. Расплести пары проводников и выровнять проводники. 5. Подвести конец кабеля с расплетенными проводниками к выбранной группе контактов на обратной стороне панели. 6. Развести проводники кабеля в соответствии с маркировкой контактов и вставить соответствующие проводники в прорези соответствующих контактов. 7. Запрессовать проводники в контактах при помощи врезного инструмента IDC. 6.2 Прокладка горизонтального кабеля до коммутационных розеток этажа Прокладка горизонтального кабеля производится в зависимости от планировки этажа и здания в коммуникационных каналах, монтажных коробах или каким- либо иным подобным способом. При прокладки кабеля не допускается: перегибы кабеля, образование «петель», растяжки кабеля (укладки с механическим сильным натяжением), нарушения внешней изоляции. Не желательно укладывать в одном коробе (кабель канале) силовые кабели и кабели для скоростных LAN. Фиксация кабеля в желобах часто осуществляется с помощью «хомутиков» или других фиксирующих элементов. Каждый кабель на концах маркируется- ставится идентификатор с записью в документацию для дальнейшей эксплуатации. Лаб.Раб № 1 Структурированная кабельная система - СКС. Страница 15 6.3 Монтаж горизонтального кабеля в коммутационных розетках этажа Коммутационная розетка представляет собой смонтированный в пластмассовом корпусе разъем RJ-45 для подключения соединительного кабеля. Рис. 5.8. Коммутационная розетка внешнего исполнения Розетка закрыта крышкой. Под крышкой размещается группа из 8 контактов IDC, аналогичных контактам коммутационной панели. Контакты снабжены цифровой и (или) цветовой маркировкой. Горизонтальный кабель монтируется на этих контактах аналогично монтажу на коммутационной панели. В корпусе или крышке розетки имеется прорезь для вывода горизонтального кабеля. Розетка обычно закрепляется на стене комнаты или на корпусе мебели. 6.4 Сборка структуры сети на коммутационной панели этажа Сборка структуры сети осуществляется при помощи соединительных кабелей, снабженных с двух сторон разъемами RJ-45, которые соединяются с соответствующими ответными разъемами коммутационной панели, розеток и активного сетевого оборудования. В коммутационном узле размещаются панели, к которым подключаются горизонтальные кабели этажа (как описано выше), и активное сетевое оборудование (обычно концентраторы и коммутаторы). Сетевое оборудование снабжено портами с разъемами RJ-45, аналогичными разъемам панелей и розеток. Если сеть имеет звездообразную структуру, в которой все устройства подключаются к одному концентратору или коммутатору, то сборка заключается в соединении портов концентратора или коммутатора с разъемами коммутационной панели. При более сложной структуре сети, может понадобиться соединение между собой активных сетевых устройств и соединение разъемов панелей между собой. 6.5 Подключение конечного пользовательского оборудования к розеткам этажа Подключение пользовательского оборудования к розеткам осуществляется при помощи соединительных кабелей, аналогичных кабелям для сборки структуры сети в коммутационном узле. Подключаемые устройства (сетевые платы компьютеров, принтеров и т. д.). снабжены портом с разъемом RJ-45. Этот разъем соединяется кабелем с аналогичным разъемом коммутационной розетки. 6.6 Изготовление соединительных кабелей Для сборки структуры сети в коммутационном узле и подключения пользовательского оборудования к розеткам необходимы соединительные кабели. Соединительный кабель, так называемый - Path cord — это небольшой отрезок кабеля «витая пара» длиной от 1 до 10 м, на обоих концах которого смонтирован разъем RJ-45. Этот кабель образует участок локальной сети от гнезда сетевого адаптера на компьютере до ближайшей сетевой розетки, или в Лаб.Раб № 1 Структурированная кабельная система - СКС. Страница 16 коммутационном узле отрезок сети от гнезда коммутационной патч панели до гнезда Switch/Hub - коммутатора/концентратора. Эти кабели могут продаваться в готовом виде, но часто изготавливаются самостоятельно. Кабель изготавливается следующим образом: • подготавливается соединительный кабель необходимой длины; • на его концах монтируются готовые вилки RJ-45; Рис. 5.9. Вилка RJ-45. Монтаж вилок осуществляется при помощи специального обжимного инструмента. Рис. 5.10. Обжимной инструмент для вилок RJ-45. 7 Монтаж разъемов RJ-45 на кабеле UTP-5cat (обжим витой пары). Монтаж разъемов RJ-45 на кабеле UTP-5cat (обжим витой пары) чаще всего выполняется на концах соединительного кабеля (см. п.6.6.) патч-корда (Path cord). При обжиме витой пары придерживаются следующих стандартных схем раскладки проводников по номерам контактов разъемов RJ-45 (EIA/TIA-568) Схемы обжима витой пары Рис. 5.11. Нумерация контактов вилок RJ-45 Лаб.Раб № 1 Структурированная кабельная система - СКС. Страница 17 При соединении Computer-Hub/Switch (карта-хаб/свитч) EIA/TIA-568B, используется схема для прямого кабеля: кабель служит для соединения типа компьютер-свитч/хаб, свитч/хаб -маршрутизатор. Прямым кабелем соединяют порты типа MDI с MDIX. 1: Б е л о -о р а н ж е в ы й 2: Оранжевый 3: Б е л о -з е л ё н ы й 4: Синий 5: Б е л о -с и н и й 6: Зелёный 7: Б е л о - к о р и ч н е в ы й 8: Коричневый Рис. 5.12. Схема раскладки проводников соединительных кабелей для соединения типа компьютер-свитч/хаб, свитч/хаб –маршрутизатор. На обоих концах прямого кабеля раскладка проводников должна совпадать, при этом используют цветовую раскладку либо стандарта EIA/TIA-568B, или EIA/TIA-568А. Чаще всего используется схема раскладки по EIA/TIA-568B. Рис 5.13. Схема обжима кабеля по стандарту EIA/TIA-568B (самый распространенный стандарт) Можно использовать и схему раскладки проводников по EIA/TIA-568A, но при этом вся сеть должна быть выполнена также по данному стандарту (раскладка проводников кабеля горизонтальной подсистемы в гнездах розеток и патч панелей). Лаб.Раб № 1 Структурированная кабельная система - СКС. Страница 18 Рис 5.14. Схема обжима кабеля по стандарту EIA/TIA-568A При соединении Computer-Computer (карта-карта) EIA/TIA-568A (так называемый crossover-кабель) используется перекрестный кабель и следующая схема: Рис 5.13. Схема раскладки проводников соединительных кабелей crossover- кабель при соединении компьютер – компьютер. Перекрестный кабель служит для соединения типа компьютер-компьютер , свитч/хаб- свитч/хаб , маршрутизатор -маршрутизатор , то есть портов одинакового типа MDI-MDI , MDIX-MDIX Лаб.Раб № 1 Структурированная кабельная система - СКС. Страница 19 Рис.5.15 Схема обжима перекрестного кабеля Crossover Fast Ethernet (для соединения на скорости 100 мегабит/с Для изготовления одного провода Path cord потребуется, отрезок кабеля, два защитных колпачка, два разъема RJ-45 и обжимной инструмент для этих разъемов (Рис5.8.). Обжимной инструмент данного типа отличает, прежде всего, наличие специального выреза в форме разъема RJ-45 (в некоторых случаях рабочая часть инструмента имеет дополнительный вырез под разъем RJ-11, используемый в телефонии), помимо этого многие модели оснащены режущей кромкой для ровной обрезки кабеля «витая пара». Защитные колпачки Защитные колпачки внешне напоминают небольшие полые изнутри чехлы, повторяющие своей формой очертания разъема RJ-45, выполнены они из мягкого пластика или резины различных цветов. Защитные колпачки призваны предохранять место соединения кабеля «витая пара» с разъемом RJ-45 от изгибов и заломов. В принципе, локальная сеть вполне сможет обойтись и без них: функциональные характеристики всей системы в целом от отсутствия защитных колпачков не изменятся. Разъем RJ-45 Разъемы RJ-45 Разъемы RJ-45 представляют собой полый прозрачный пластиковый корпус с фиксирующим замком, внутри которого расположено восемь подвижных металлических контактов. В новом, необжатом разъеме контакты выходят за пределы корпуса, после обжима они вдавливаются внутрь, прорезая наружный изолирующий слой на проводниках, расположенных внутри кабеля «витая пара», и замыкаясь на проводящую жилу. Исходя из незначительных отличий в конструкции различают два типа разъемов RJ-45: с контактной вставкой и без Лаб.Раб № 1 Структурированная кабельная система - СКС. Страница 20 таковой. В дальнейшем мы будем рассматривать разъемы RJ-45 без контактной вставки. Верхняя кромка подвижных контактов разъема RJ-45 - острая, она имеет, как правило, два или три зубца (рис. 5.16, б). При обжиме разъёма контакты утапливаются внутрь его корпуса, при этом верхняя кромка прорезает изолирующий слой проводника и впивается в проводящую жилу. Практика показывает, что контакты с тремя зубцами обеспечивают более высокую надежность соединения, но при этом двузубые контакты лучше режут изоляцию проводника. Рис. 5.16. Разъем RJ-45: 1и б) — контакты; 2— держатель кабеля; 3— замок разъема Итак, для того чтобы смонтировать разъем RJ-45 на кабель «витая пара», проделайте следующие операции. 1. Наденьте на кабель «витая пара» защитный колпачок. 2. . Удалите верхний защитный слой кабеля на расстояние 0,5 дюйма (12,5 мм). Как правило, обжимной инструмент имеет специальную режущую кромку и ограничитель на это расстояние, позволяющий точно проделать указанную процедуру, 3. Аккуратно расплетите свитые пары проводников. Зачищать их изоляцию до проводящей жилы не требуется. 4. Расположите проводники витой пары в порядке, соответствующем выбранной вами схеме заделки кабеля. Всего для восьмижильного кабеля существует три возможные схемы заделки: EIA/TIA-568A, EIA/TIA-568В и Cross-Over, которая предназначена для прямого соединения двух компьютеров без использования концентратора. Лаб.Раб № 1 Структурированная кабельная система - СКС. Страница 21 5. В случае если используется четырехжильный кабель «витая пара», схема его заделки и расположение в разъеме будут несколько отличаться от описанного выше (рис. 5.13). Проводники располагаются в следующем порядке: оранжево-белый, оранжевый, сине-белый, синий, причем первые три подключаются к контактам разъема с 1 по 3, а последний — к контакту 6. Рис. 5.17. Схема заделки четырехжильного кабеля «витая пара» 6. Расположив проводники соответствующим образом, аккуратно заправляют в корпус до упора в торец разъема. 7. Вставьте разъем с кабелем в углубление, расположенное на рабочей поверхности обжимного инструмента, и сильным быстрым нажатием на ручки обожмите кабель. При этом выступающие из корпуса разъема контакты и держатель кабеля должны полностью утопиться внутрь разъема. 8. Смонтируйте аналогичным образом все требуемые разъемы RJ-45. Как различить разъемы для одножильных и многожильных витых пар? Корпуса разъемов выполнены из прозрачного пластика, поэтому внутренние части контактов разъема хорошо различимы. Нужно обратить внимание на конструктивное выполнение тех частей контактов, которые предназначены для соединения с проводниками витой пары. Контакты разъемов для многожильных проводников имеют вид двухзубой вилочки, внутренние поверхности зубцов которой имеют заточку по типу ножа и при опрессовке прорезают изоляцию проводника, раздвигая его жилы, таким образом создается контакт. В разъемах для одножильных проводников зубцы вилочки слегка раздвинуты в стороны и при опрессовке охватывают жилу с двух сторон, прорезая изляцию, и, создавая контакт. Монтаж сетевых розеток. Сетевые розетки под «витую пару» представляют собой пластмассовый короб со съемной крышкой, в верхней части которого смонтирована ответная часть разъема RJ-45, оснащенная восемью подпружиненными контактами, а также имеется то или иное приспособление для подключения проводников сетевого кабеля. Обычно розетка имеет либо специальный клеящий слой, либо отверстия под винты для крепления ее к стене. Если развернуть розетку Лаб.Раб № 1 Структурированная кабельная система - СКС. Страница 22 разъемом к себе таким образом, чтобы контакты оказались внизу, то номера контактов отсчитываются с 1 по 8 справа налево (рис. 5.15). Рис. 5.18. Сетевая розетка RJ-45 Так же, как и сам кабель «витая пара», сетевые розетки различаются по категориям, наиболее распространенными из которых являются категория 3 (рис. 5.18, а) и категория 5 (рисунок 5.18, б). В сетевых розетках категории 3 проводники «витой пары» обычно крепятся к контактным площадкам с помощью винтов, что не обеспечивает требуемой надежности соединения. Для монтажа кабеля в таких розетках проводники «витой пары» необходимо расплести на необходимую длину, освободить от изоляции и, вставив в соответствующие контакты, зафиксировать прижимными винтами. При этом необходимо следить за тем, чтобы длина расплетенных проводников была не слишком большой, в противном случае между ними могут возникнуть паразитные наводки. Определить, какой провод «витой пары» должен идти к каждому из прижимных винтов, можно по номерам контактов разъема розетки: в целом схема подключения проводников должна соответствовать выбранной вами схеме заделки кабеля (рис.5.12) В более современных розетках категории 5 проводники витой пары просто вставляются в щели специальных контактных площадок, расположенных под углом в 90° к плоскости разъема RJ-45 (рис. 5.18, б). При этом удаления защитного слоя с проводников не требуется: щели оснащены специальной режущей кромкой, которая сама прекрасно снимает с них изоляцию. Для надежной фиксации проводников в контактах розетки существует специальный инструмент, позволяющий поместить провод на максимальную глубину, однако в большинстве случаев можно прекрасно обойтись обыкновенным пинцетом и отверткой. Все контакты в розетках категории 5, как правило, пронумерованы, поэтому никаких проблем с разводкой кабеля возникнуть не должно. Итак, общая последовательность монтажа сетевых розеток RJ-45 выглядит следующим образом. Лаб.Раб № 1 Структурированная кабельная система - СКС. Страница 23 1. Снимите крышку розетки, либо надавив на нее сбоку, либо поддев края крышки отверткой (в зависимости от устройства замка крышки). 2. Закрепите розетку на стене вблизи рабочего места либо на фиксирующих винтах, либо на клею. 3. Освободите от наружной изоляции оконечность идущего от розетки к концентратору кабеля «витая пара» на требуемую глубин (2-4 см.) и аккуратно расплетите проводники. 4. Присоедините проводники к контактам розетки согласно выбранной вами схеме заделки кабеля. 5. Запрессуйте каждый проводник с помощь инструмента Рис. 5.7 или тонкой отвертки и пинцета. 6. Закройте крышку розетки. 7. На противоположном от розетки конце кабеля «витая пара» смонтируйте разъем RJ-45, соблюдая выбранную вами схему заделки. 8. Проложите кабель до патч панели в телекоммуникационном шкафу узла коммутации, по ранее установленным кабельным каналам (коробам), фиксируя с помощью крепёжных стяжек, хомутиков и пр. 9. Смонтируйте кабель – запрессуйте в выбранное гнездо патч панели. 10. Подключите гнездо RJ-45 патч панели с соответствующим портом концентратора/ коммутатора с помощью соединительного кабеля. Контрольные вопросы: 1. Привести определение СКС -( Structured Cabling System, SCS), уровни; 2. Рассказать назначение каждого уровня, какое оборудование и типы кабеля применяется. 3. Американские стандарты ANSI/TIA/EIA-568-A , …. и далее. Какие? 4. Характеристики американских стандартов. 5. Международные и европейские стандарты СКС; Характеристики, чем отличаются от американских? 6. На какие группы (по содержанию и областям применения) можно отнести те или иные стандарты. 7. Основные признаки СКС. 8. Подсистемы СКС. Охарактеризовать подробно каждую. 9. Функциональные элементы СКС. 10. Топология СКС. 11. Подсистема СКС-«Распределительный пункт здания», что собой представляет, на какие подсистемы разделяется. 12. Что собой представляет коммутационный узел? 13. Кабельная система, что включает- составные элементы? 14. Какие типы кабеля используются для горизонтальный подсистемы – «горизонтальный кабель». 15. Последовательность монтажа элементов горизонтальной подсистемы СКС на основе витой пары. 16. Какой инструмент используется при монтаже кабеля (термировании) - запресования в розетку и при обжиме коннектора RJ-45. Лаб.Раб № 1 Структурированная кабельная система - СКС. Страница 24 17. Монтаж горизонтального кабеля на коммутационной панели. Что собой представляет коммутационная панель (контактные группы IDC, какой стандарт используется для разводки кабеля, инструмент для монтажа и пр.); 18. Последовательность монтажа горизонтального кабеля на коммутационной панели; 19. Каким образом осуществляется прокладка горизонтального кабеля до коммутационных розеток этажа; 20. Монтаж горизонтального кабеля в коммутационных розетках этажа; 21. Сборка структуры сети на коммутационной панели этажа; 22. Подключение конечного пользовательского оборудования к розеткам этажа; 23. Изготовление соединительных кабелей; Дополнительные материалы: 1) В.Г. Олифер, Н.А. Олифер Компьютерные сети, 3-е издание, 2009г. Стр.59…112 2) А. Б. Семенов, С. К. Стрижаков, И. Р. Сунчелей Структурированные кабельные системы. ISBN 5-98453-003-1, 5-94074-274-2; 2006г. 3) Сайт ООО «Эколан Тек» http://www.ecolan.ru/imp_info/standarts/ 4) Сайты комитетов ассоциаций по стандартизации СКС http://www.tiaonline.org/ (TIA) , http://www.eia.org/ (EIA) , http://www.iec.ch/ (IEC), http://www.iso.ch/ (ISO) ; 5) Сайт компании LanMaster - http://www.lanmaster.ru/SPEC/telecom-shkaf-19- 42.htm; 6) Журнал КомпьютерПресс №10 2002г. |