Кабельная система предприятия может быть выполнена различными способами: по технологии скрытой проводки, в накладных каналах, в пространстве под фальшполом или над навесным потолком и т. п. Собственными силами прокладка кабелей обычно производится без трудоемких строительных работ— в накладных каналах, при этом переходы между отдельными помещениями осуществляются либо через отверстия в стенах, либо над накладным потолком коридора.
Патч-корды
Часто в условиях предприятия экономят на кабелях, при помощи которых осуществляется подключение компьютера в розетку кабельной сети. Следует отметить, что эти кабели, называемые патч-кордами, часто являются причиной снижения скорости передачи данных. Они подвергаются наибольшему механическому воздействию, в то время как бывают изготовлены специалистом недостаточной квалификации. С течением времени их параметры ухудшаются, что приводит к ошибкам передачи данных, появление которых достаточно трудно заметить. Обратите внимание, что, по данным одного из производителей патч-кордов, две трети их не проходят тестирования. Трудно ожидать стабильности характеристик от изделий, изготовленных в кустарных условиях, поэтому стоит комплектовать рабочие места только профессионально выполненными патч-кордами.
Использование составных линий
Стандарты СКС не предусматривают возможности составления линий передачи данных из нескольких участков. Это значит, что соединение компьютера с коммутатором должно состоять из патч-корда, информационной розетки, кабеля, коммутационной панели (на которую "расшит" кабель), патч-корда до разъема на коммутаторе. Если по каким-либо причинам длины кабеля недостаточно (кабель поврежден или сотруднику выделено другое место), то наращивать его нельзя. Однако на практике достаточно часто приходится сталкиваться с необходимостью удлинения кабеля. Ни в коем случае не рекомендуя применять на практике нижесказанное, должен отметить, что на 100-мегабитных сетях кабели вполне удовлетворительно функционируют при наличии скрутки (или, что еще лучше, паяного соединения) двух кусков. При этом следует минимизировать длину участка кабеля, на котором нарушен шаг витой пары. И, поскольку качество контактов скрутки может существенно снизиться через некоторый промежуток времени из-за воздействия внешних условий (например, окисления под воздействием влаги), следует позаботиться о надежной изоляции такого соединения.
Прокладка силовых кабелей
Каждое рабочее место пользователя должно быть оборудовано розеткой электропитания с заземлением и информационными розетками. В небольших организациях обычно используют розетки существующей электропроводки. При этом следует учитывать, что расстояние между силовой и информационными розетками одного рабочего места по стандарту не должно превышать 1 м. Кроме того, в целях снижения уровня помех и повышения пожароустой-чивости в стандартах определяется минимальное расстояние между силовым и информационными кабелями: оно зависит от потребляемой мощности, но обычно можно ориентироваться на значение в 10—15 см. На практике редко удается выдержать такие расстояния, поэтому, чтобы минимизировать влияние силового кабеля, часто используют специальные кабели с экранированием. При размещении большого числа пользователей в помещении, не оборудованном достаточным количеством силовых розеток, часто осуществляется проводка силовых и информационных кабелей до рабочего места в одном канале. Согласно стандарту, если оба кабеля прокладываются в общем канале, то должна быть предусмотрена сплошная перегородка между силовыми и информационным отсеками.
Примечание Одним из мощных источников электропомех являются люминесцентные лампы. При прокладке информационных кабелей часто не обращают внимания на их близость к таким лампам, например, при монтаже новых трасс над фальшпотолком. Для снижения влияния данного источника помех не следует допускать прокладку информационного кабеля ближе 15 см от люминесцентной лампы.
Питание по сети Ethernet
Современное оборудование, подключаемое к компьютерным сетям, часто потребляет совсем немного энергии. Учитывая, что в стандартах передачи данных 10/100 Мбит/сек используются только две пары проводников витой пары из четырех имеющихся, часто можно существенно сэкономить на прокладке кабелей, если применить технологию питания оборудования по кабелю Ethernet (Power over Ethernet, PoE)). Какое оборудование запитывают по технологии РоЕ? Обычно это IP-телефоны, точки беспроводного доступа, камеры видеонаблюдения и т. п. Существует несколько вариантов обеспечения РоЕ. Первый состоит в использовании специальных коммутаторов либо уже имеющих функцию РоЕ, либо поддерживающих ее (коммутаторы допускают установку дополнительного блока питания, после чего обеспечивается предоставление услуги РоЕ). Данный способ применяется при наличии значительного числа портов с функцией РоЕ, например, при эксплуатации в организации IP-телефонов.
Примечание Администраторы могут использовать управление портами РоЕ для того, чтобы, например, перегрузить зависшее устройство: достаточно снять напряжение с соответствующего порта, а потом снова подать его при помощи команд управления коммутатором.
Второй способ подачи питания через сеть Ethernet заключается в приобретении специальных блоков питания, включаемых в "разрыв" сетевого кабеля (для подачи напряжения 48 В используется коричневая пара проводников). Такое решение оправдано при подключении единичных устройств. В РоЕ-коммутаторах применяется специальная технология для проверки порта. Перед подачей питания на порт производится специальное тестирование, замеряются параметры подключенного оборудования и, если оно соответствует требованиям технологии РоЕ, коммутатор включает питание. Таким образом, в порты РоЕ можно безопасно включать обычные устройства. При использовании же "врезных" блоков питания, особенно самых дешевых их вариантов, следует исключить возможность случайного подключения другого оборудования. В соответствии со стандартом 802.3af максимальная мощность, которая может быть получена устройством с РоЕ-порта, составляет 12,95 Вт (при этом порт должен обеспечить мощность до 15,4 Вт). Подключаемые устройства часто потребляют меньшую мощность, например, типовая точка беспроводного доступа потребляет около 11 Вт, IP-телефоны — от 2 до 14 Вт в зависимости от модели. В целях экономии на большинстве моделей коммутаторов суммарно допустимая мощность питания по портам Ethernet меньше величины 15,4 х <количество портов> Вт. В случае превышения допустимого значения потребляемой мощности коммутатор начинает отключать питание отдельных портов, учитывая приоритеты портов для РоЕ, которые администратору необходимо назначить вручную в соответствии с предназначением подключенного оборудования.
Требования пожарной безопасности
Основные требования пожарной безопасности при прокладке кабелей в офисе заключаются в следующем:
кабели, каналы, розетки и т. п. должны соответствовать определенной категории пожароустойчивости; обычно это выполняется при помощи современных элементов СКС;
силовые и информационные кабели при прокладке в одном канале должны быть разделены сплошной перегородкой. Минимальное расстояние от си-ловых кабелей до информационных определяется по специальным нормативам в зависимости от нагрузки, но обычно не должно быть менее 12—15 см;
отверстия, выполненные для прокладки кабелей между помещениями, должны быть закрыты легкоудаляемым негорючим материалом, например, цементом или гипсом низкой прочности, минеральной ватой и т. п.;
при прокладке кабелей в пространстве над навесным потолком недопустимо использовать горючие материалы .
Длина кабеля от одного элемента активного оборудования до другого, например от компьютера до коммутатора, в сети Ethernet не должна превышать 100 м. Обычно стандартами предусмотрена максимальная длина самого кабеля 90 м, а 10 м отводится на соединительные кабели . Для локальной 10-мегабитной сети, построенной на концентраторах, существует "правило 5/4": между любыми двумя сетевыми устройствами должно быть не более 5 сегментов сети с четырьмя концентраторами (хабами). Это требование ограничивает размер сети с концентраторами, построенной на витой паре, диаметром 500 м. Ограничение на длины обусловлено самой природой Ethernet, принципами, на которых строится такая сеть, и не зависит от совершенствования элементной базы. В сети Ethernet каждая система может начать передачу данных в произвольный момент времени, независимо от других устройств. Если во время передачи система обнаруживает чужую посылку данных, то эта ситуация' детектируется и данные будут повторно переданы каждой из этих систем через некоторый случайный промежуток времени. При больших размерах участка сети такая коллизия может быть не обнаружена (система "не услышит" чужой пакет во время попытки своей передачи), что приведет к потере данных, повторам передачи и результирующему снижению пропускной способности сети. Хотя в 100-мегабитной сети обычно используются только коммутаторы, на практике в ряде организаций эксплуатируются и концентраторы. Стандартом предусмотрено в этом случае использование максимум двух концентраторов с расстоянием между ними не более 5 м.
Типовая структура сети предприятия
На практике существует два подхода к построению каналов передачи данных. В первом случае развитие начинается от комнаты системного администратора, в которой устанавливается коммутирующее оборудование, становящееся центром сети. В дальнейшем, по мере увеличения числа рабочих мест, к сети подключаются новые коммутаторы, и структура сети принимает достаточно хаотичный вид.
Подобная сеть, хотя и обеспечивает текущее функционирование сетевых приложений, не является отказоустойчивой и часто не позволяет внедрить современные решения, критичные к параметрам инфраструктуры. Если предприятие въезжает в новый офис, то, как правило, структура сети проектируется "с нуля". Принято выделять несколько уровней структуры.
Уровни ядра, распределения и доступа
Современная сеть создается на основе трех уровней: ядра (Core), распределения (Distribution) и доступа (Access), как это показано на рисунке На уровне доступа обеспечивается подключение конечных рабочих станций. На уровне распределения реализуется маршрутизация пакетов и их фильтрация (на основе списков доступа и т. п.). Задача оборудования уровня ядра — максимально быстро передать трафик между оборудованием уровня распределения. Если рассматривать типовую сеть небольшой организации, занимающей несколько этажей одного здания, то уровень распределения будет соответствовать оборудованию, объединяющему коммутаторы каждого этажа, а уровень ядра — активному оборудованию, размещаемому обычно в главной серверной.
Это классическая схема иерархической структуры, которая на практике часто модифицируется с учетом специфики организации, оборудования и т. д. Так, в зависимости от размеров предприятия, может отсутствовать какой-либо уровень, и структура сети станет двухуровневой. Маршрутизацию данных можно реализовать на уровне ядра, а оборудование уровня распределения будет только пересылать данные внутри сегмента сети. Все зависит от решаемых задач, распределения потоков информации и предъявляемых к информационной системе требований. Часто в схеме сети выделяют серверную ферму. Принципиально серверная ферма представляет собой обычный узел распределения, но реализованный на быстродействующем оборудовании и, как правило, со 100%-ным резервированным решением. В малых организациях часто практикуется подключение серверов непосредственно к ядру сети передачи данных. Трехуровневая схема больше свойственна крупным сетям. Для средних и небольших предприятий чаще всего создается двухуровневая схема: существует один, обычно самый мощный коммутатор, к которому подключаются как серверы, так и рабочие станции. К этому коммутатору подключены коммутаторы второго уровня, распределяющие данные на остальные рабочие станции. На практике структуру сети администраторам обычно приходится "примерять" на уже существующие линии связи, ограничиваться возможностями по созданию новых соединений (учитывая, по какой трассе можно проложить линию связи собственными силами) и т. д. Поэтому одной из основных рекомендаций при изменении топологии сети должна быть минимизация количества коммутаторов между любыми двумя точками подключения компьютеров.
Топология каналов сети распределенного предприятия
Если при построении сети внутри здания обычно удается придерживаться иерархии связей "здание — этаж — рабочее место", то в случае размещения предприятия в нескольких зданиях структура сети в значительной степени определяется возможностями прокладки внешних кабелей. Наличие кабельной канализации, воздушных линий связи, кабельных эстакад и т. п. достаточно жестко определяют возможные направления каналов передачи данных. Поскольку стоимость прокладки кабелей между зданиями достаточно высока, обычно прокладывается лишь минимум связей, которые обеспечат отказоустойчивость сетевой структуры. При этом весьма часто используется кольцевая структура, иногда снабжаемая "перемычкой" для снижения числа промежуточных узлов между двумя узлами распределения. На рисунке приведен вариант подобной структуры сети крупного распределенного предприятия.
Документирование структуры каналов связи
Традиционной проблемой большинства организаций является документирование своей кабельной подсистемы. Специализированные программные продукты, позволяющие поддерживать схемы сети с учетом вносимых в нее изменений в актуальном состоянии, стоят весьма дорого, а исходная документация быстро становится неактуальной после нескольких перемещений сотрудников и прокладки дополнительных каналов связи. Существует много программ, которые позволяют автоматически воспроизвести структуру сети. Окно одной из таких программ — 3 Com Network Supervisor— представлено на рисунке выше. С помощью данных, собираемых программой, легко находить точки подключения компьютеров к коммутаторам, обнаруживать те или иные неисправности конкретной конфигурации.
Естественно, что получаемая диаграмма тем точнее, чем более интеллектуальные активные устройства используются в сети. В случае эксплуатации неуправляемых устройств возможностей у администратора существенно меньше.
