Оптоволокно. 1. Что означают термины терминирование кабельной системы и сплайсирование оптоволоконного кабеля
 Скачать 71.21 Kb.
|
|
1. Что означают термины «терминирование» кабельной системы и «сплайсирование» оптоволоконного кабеля? Терминирование - процедура соединения кабеля, провода или волокна с коммутационным оборудованием. Сплайсирование – механическое сращивание концов волокон друг с другом при помощи муфты-зажима (сплайса). 2. Поясните понятия «базовые параметры» кабельной системы и «затухание оптоволоконного кабеля»? Затухание – процесс ослабления светового потока в оптическом волокне. Факторы, вызывающие затухание могут быть различными: — затухание, вызванное поглощением света. Определяется как превращение светового импульса в тепло, связанное с резонансом в материале волокна. Существуют внутренние поглощения (связано с материалом волокна) и внешние поглощения (наличие микропримесей). Оптические волокна, производимые в настоящее время, имеют очень малое количество микропримесей, поэтому внешними поглощениями можно пренебрегать. — затухание света в оптическом волокне, вызванное рассеиванием излучения. Рассеивание является одним из основных фактором затухания света в волокне. Этот вид затухания, прежде всего, связан с наличием примесей в оптическом волокне, а также с дефектами сердцевины оптического волокна. Наличие подобных включений, приводят к тому, что световой поток, распространяясь по оптическому волокну, откланяется от правильной траектории, вследствие чего происходит превышение угла преломления и выходу части светового потока через оболочку. Также наличие посторонних примесей приводит к частичному отражению светового потока в обратную сторону, так называемый эффект обратного рассеивания; — затухание света, связанного с изгибами оптического волокна, существует два типа изгибов: 1. Микроизгиб, этот вид изгиба вызван микроскопическими изменениями геометрических параметров сердечника волокна в результате производства. 2. Макроизгиб, вид вызван большим изгибом оптического волокна, который превышает минимальный радиус, при этом происходит частичный выход света из сердцевины волокна. Радиус изгиба, при котором световой импульс распространяется без каких-либо искажений, равен 10 сантиметрам (для одномодовых волокон). Увеличение минимального радиуса изгиба приводит к повышению эффекта рассеивания. Факторами необходимыми для определения полного коэффициента затухания являются: потери ввода и вывода оптического сигнала, потери поглощения и рассеивания, потери изгиба и потери на механических соединителях. Коэффициент затухания определяется как отношение мощности введенной в оптическое волокно к мощности принятой из волокна оптического сигнала. Измеряется в децибелах (дБ). 3. Опишите конструкцию и характеристики одномодового оптоволоконного кабеля. Оптоволоконный кабель представляет собой тонкие светопроводящие стеклянные или пластиковые сердечники в стеклянной же светоотражающей оболочке, заключенной в защитную оплетку. Одномодовое волокно — (singlemode) SM, 9-10/125 мкм, то есть 9-10 микрометров – диаметр сердечника, 125 мкм – диаметр оболочки. Передается световой пучок с длинами волн 1300 и 1550 нм и с затуханием 1 Дб/км. 4. Опишите конструкцию и характеристики многомодового оптоволоконного кабеля. многомодовое волокно — (multimode) ММ, 62,5/125 и 50/125 мкм: диаметр сердечника составляет 62.5 или 50 микрометров. Передается световой пучок с длинами волн 850 и 1300 нм и с затуханием 1,5—5Дб/км. 5. Какие стандарты на оптоволокно должны использоваться администратором системы при организации оптоволоконной кабельной системы? В настоящее время определены такие соответствия рекомендации IEC 60793 и рекомендации МСЭ-Т (ITU-T) с добавлением длины волны определённого типа оптоволокна:
6. Какие стандарты администрирования кабельных систем должен применять администратор системы? Создание кабельных систем основывается на множестве стандартов. Приведем основные стандарты, необходимые для высокоскоростной передачи данных и обязательные д л я со блюдения службами администратора системы. EIA/TIA 568 — стандарт создания телекоммуникаций служебных и производственных зданий, планирование кабельных систем зданий, методика построения системы телекоммуникаций служебных и производственных зданий. EIA/TIA 569 — стандарт, описывающий требования к помещениям, в которых устанавливается структурированная кабельная система и оборудование связи. EIA/TIA 606 — стандарт администрирования телекоммуникационной инфраструктуры в служебных и производственных зданиях. EIA/TIA 607 — стандарт, устанавливающий требования к инфраструктуре телекоммуникационной системы заземления и выравнивания потенциалов в служебных и производственных зданиях. Возможно использование стандартов не EIA/TIA, а стандартов на построение структурированных кабельных систем ISO. ISO 11801 — стандарт на структурированные кабельные системы общего назначения в зданиях и кампусах. Он фун кц ионально аналогичен стандарту EIA/TIA 568. 7. Какие функции выполняют системы администрирования кабельной системы? Приведите пример реализации. Поиск неисправностей в сети — достаточно сложный процесс, а процедура регистрации изменений состояния соединений вручную так же сложна и ненадежна. Поэтому чаще всего и сетях применяют системы администрирования кабельных систем, позволяющие следить за работоспособностью системы и ее отдельных компонентов и устранять неполадки в минимально короткие сроки. 8. Перечислите подсистемы кабельной системы здания и их функции.  Подсистема рабочего места. Подсистема рабочего места предназначена для подключения конечных потребителей (компьютеров, терминалов, принтеров,телефонов и т. д.) к информационной розетке. Включает в себя коммутационные кабели, адаптеры, а также устройства позволяющие подключать оконечное оборудование к сети через информационную розетку. Работа СКС, в конечном итоге, обеспечивает работу именно подсистемы рабочего места. Горизонтальная подсистема. Горизонтальная подсистема покрывает пространство между Информационной розеткой на рабочем месте и горизонтальным кроссом в телекоммуникационном шкафу. Она состоит из горизонтальных кабелей, информационных розеток и части горизонтального кросса, которая обслуживает горизонтальный кабель. Каждый этаж здания рекомендуется обслуживать своей собственной Горизонтальной подсистемой. Все горизонтальные кабели, независимо от типа передающей среды, не должны превышать 90 м на участке от информационной розетки на рабочем месте до горизонтального кросса. На каждое рабочее место должно быть проложено как минимум два горизонтальных кабеля. Магистральная подсистема. Магистральная подсистема соединяет главный кросс в аппаратной с промежуточными кроссами и с горизонтальными кроссами. Магистральная подсистема должна включать в себя кабель, установленный вертикально между этажными кроссами в многоэтажном здании, а также кабель, установленный горизонтально между кроссами в протяженном здании. Подсистема оборудования. Подсистема оборудования состоит из электронного оборудования связи коллективного (общего) использования, расположенного в аппаратной или в телекоммуникационном шкафу, и передающей среды, необходимой для подключения к распределительному оборудованию, обслуживающему горизонтальную или магистральную подсистемы. Магистраль комплекса зданий. Когда кабельная система охватывает более одного здания, компоненты, обеспечивающие связь между зданиями, составляют Магистраль комплекса зданий. Эта подсистема включает в себя среду, по которой осуществляется передача магистральных сигналов, соответствующее коммутационное оборудование, предназначенное для терминирования данного типа среды, и устройства электрической защиты для подавления опасных напряжений при воздействии на среду грозового и/или высоковольтного электричества, пики которых могут проникать в кабель внутри здания. Административная подсистема. Административная подсистема объединяет вместе, перечисленные выше подсистемы. Состоит из коммутационных кабелей, с помощью которых производится физическое соединение различных подсистем, и маркировки для идентификации кабелей, коммутационных панелей и т. д 9. Перечислите характеристики кабельной системы кампуса согласно стандарту TIA/EIA 568. В соответствии с стандартом построения кабельных систем TIA/EIA 568, СКС имеет следующие характеристики: топология любых подсистем — звезда; типы устройств и помещений, соединяющих кабельные подсистемы: горизонтальный клозет и кросс (НС), промежуточный клозет и кросс (1C), главный клозет и кросс (МС) и аппаратная (ER) — помещение для активного сетевого оборудования; число промежуточных клозетов между главным и горизонтальным клозетом — не более 1 клозета; между любыми двумя горизонтальными клозетами — не более 3 клозетов; максимальная длина магистрального сегмента для витой пары — 90 м; не зависит от типа кабеля; максимальная длина магистрального сегмента для оптоволокна зависит от типа кабеля (см.рис)  10. Приведите примеры реализации маркировки кабельной системы согласно стандарту администрирования. ГОСТ Р53246-2008 Маркировка цветовым кодом в зависимости от класса оптического волокна
11. Что представляет собой функциональная схема сети? Когда и как ее делает администратор системы? 12. Перечислите технические метрики оптоволоконной кабельной системы. Как провести их коррекцию после отклонений от номинальных значений? Задержки (Frame Delay Ratio). Задержка — критичный параметр, имеющий большое значение для приложений, работающих в реальном масштабе времени. Этот параметр уже рассматривался как техническая метрика для 100 Base Ethernet. В документах форума приведен теоретический расчет данного параметра для Metro Ethernet. На практике достаточно проблематично рассчитать подобную метрику (особенно учитывая сложность современных систем). Потери фреймов FLR (Frame Loss Ratio). Потери фреймов — это доля фреймов, не доставленных получателю, от общего числа переданных фреймов за отчетный период (час, день, месяц). Влияние потерь пакетов на пользовательский трафик, как и задержек, различно и зависит от типа передаваемых данных. Соответственно потери могут по-разному влиять на качество обслуживания QoS в зависимости от приложений, услуг или телекоммуникационных протоколов высокого уровня, используемых для обмена информацией. Например, потери, не превышающие 1 %, приемлемы для приложений типа Voice over IP (VoIP) [14], однако их увеличение до 3 % делает невозможным предоставление этого сервиса. С другой стороны, современные приложения гибко реагируют на рост потерь, компенсируя его снижением скорости передачи или применением адаптивных механизмов компрессии данных. Математические описания FLR также представлены в документах форума. Вариации задержки FDV (Frame Delay Variations) — это один из критичных параметров для приложений, работающих в режиме реального времени. FDV определяется как разница в задержке нескольких выбранных пакетов, отправленных от одного устройства к другому. Эта метрика применима только к успешно доставленным пакетам за некий интервал времени. Ее математические рас четы приведены в документах форума. Пропускная способность капала. Полоса пропускания канала является теоретическим максимумом возможной передаваемой информации и очень часто это понятие при измерениях заменяют понятием пропускной способности канала, которое отражает реальную возможность среды, т. е. объем данных, переданных сетью или ее частью в единицу времени. Пропускная способность не является пользовательской характеристикой, так как она характеризует скорость выполнения внутренних операций сети — передачи пакетов данных между узлами сети через различные коммуникационные устройства. Процент использования полосы пропускания канала в единицу времени называют утилизацией канала. Утилизацию ка нала также часто используют как метрику. Пропускная способность измеряется либо в битах в секунду, либо в пакетах в секунду. Пропускная способность может быть мгновенной, средней и максимальной. Средняя пропускная способность вычисляется путем деления общего объема переданных данных на время их передачи, причем выбирается достаточно длительный промежуток времени — час, день или неделя. Мгновенная пропускная способность отличается от средней пропускной способности тем, что для усреднения выбирается очень маленький промежуток времени, например 10 мс или 1 с. Максимальная пропускная способность — это наибольшая мгновенная пропускная способность, зафиксированная в течение периода наблюдения.__ 13. Какие бизнес-метрики использует администратор системы при эксплуатации кабельной системы? Существуют три основные бизнес-метрики работы ИС. Ожидаемое время восстановления системы MTTR (Mean Time to Restore). Эта метрика задается бизнес-подразделениями компании службам администратора системы. Есть виды бизнеса, которые могут просуществовать без ИС только несколько минут, а затем цена простоя за минуту станет критически высокой. Другие виды бизнеса могут ждать восстановления системы несколько дней без финансовых потерь. Это критическая метрика д ля планирования процедуры восстановления. Стоимость по применению превентивных мер д ля восстановления системы растет в геометрической прогрессии в зависимости от значения MTTR. Время бесперебойной работы системы — метрика, характеризующая время работы системы. Эта метрика похожа на метрику MTBF, обсуждавшуюся в главе 8, но учитывает не только технические проблемы, а и проблемы сопровождения сети. Она используется для измерения надежности и стабильности сети и отображает время, которое сеть работает без сбоев или необходимости перезагрузки в целях администрирования или обслуживания. Надежность системы иногда измеряют в процентах (обычно не менее 99%). Слишком высокое ее значение может означать недостаточную квалификацию администратора системы, так как часть процессов требует регламентной остановки и перезагрузки. Ожидаемое время между отказами MTBF (Mean Time Between Failures), или наработка на отказ, — это метрика работы оборудования, задаваемая производителем. Так как современное компьютерное оборудование работает достаточно надежно (очень часто производителем дается пожизненная гарантия), то часть производителей не приводит эту метрику в своей технической документации. Администратору системы следует в этом случае брать ее из публикуемых аналитических данных по данному виду оборудования. Время подъема системы Uptime — это результирующая метрика, которая говорит о том, сколько времени пользователь не пользуется ИС из-за проблем диагностики ошибки и восстановления системы, т. е. это совокупность времени для поиска ошибок, их диагностики, времени восстановления и запуска ИС в промышленном режиме. Эта метрика задается бизнес-подразделениями службам администратора системы в SLA. Определяется она исходя из финансовых возможностей предприятия и, соответственно, его оснащенностью средствами диагностики и восстановления. Для служб администратора системы эта метрика является отчетной и определяет их возможность поддерживать ИС в работоспособном состоянии. Доступность услуги (Service Availability) оказывает прямое влияние на фактическое качество услуги, потребляемой пользователем. Существуют три наиболее важных критерия, определяющих доступность услуги: время внедрения услуги (Service Activation Time), доступность соединения (Connection Availability), время восстановления услуги после сбоя (Mean Time to Restore Service — MTTR). Время внедрения услуги — это время, которое проходит с момента заказа пользователем нового сервиса (или модификации параметров существующего сервиса) до момента, когда услуга будет активизирована и доступна пользователю. Время инсталляции может занимать от нескольких минут до нескольких месяцев. Например, для модификации существующего сервиса (по запросу пользователя) в целях повышения его производительности может потребоваться прокладка волоконно-оптического кабеля до места расположения пользователя, что потребует продолжительного времени. Доступность соединения определяет, насколько долго пользовательское соединение соответствует параметрам контракта. Обычно значение этого параметра в описании сервиса указывается в процентах (иногда в минутах). Доступность соединения вычисляется как процент времени, в течение которого пользовательское соединение находилось в полностью работоспособном состоянии (пользователь принимал и передавал данные), от общей продолжительности отчетного периода. Поставщик услуги (например, оператор связи) обычно исключает из времени простоя период проведения регламентных работ, поскольку о предстоящей профилактике пользователь оповещается заранее. Время восстановления услуги после сбоя определяется как ожидаемое время, необходимое для восстановления нормального функционирования услуги после сбоя. Эта метрика уже обсуждалась в главе 8. Дополнительно отметим некоторые ее особенности. Большинство сетей обеспечивают некоторый уровень избыточности с автоматическим восстановлением услуги при возникновении сбоев или неисправностей. Для подобных ситуаций оператор связи выставляет MTTR, равным нескольким секундам или даже миллисекундам. Если требуется вмешательство технического персонала, это время принимается обычно равным нескольким минутам, реже — часам. 14. Какие службы администратора системы должны быть задействованы в процессе восстановления оптоволоконной кабельной системы? 15. Какие работы по восстановлению оптоволоконной кабельной системы и в каком случае администратор системы отдаст аутсорсинговой компании? 16. Приведите пример применения базовой модели поиска ошибок администратором системы при «медленной» работе оптоволоконной кабельной системы. |