Выбор монтажного оборудования

Шкаф для коммутационного оборудования

Исходя из того, что для оборудования не потребуется отдельное помещение, всё оборудование можно монтировать в настенный шкаф, в качестве которого будет использоваться ШРН 9.650 со стеклянной дверью, высотой 9U и габаритами 499х599х650 мм (риснок 4).

Данный шкаф выбран, так как он уже имеется в кабинете и не имеет смысла приобретать новый.

U - это единица измерения высоты специального оборудования и равна 44,45 мм (или 1,75 дюйма).

Рисунок 4 – Монтажный шкаф ШРН 9.650

Обзор и выбор сетевого кабеля

Для локальных сетей существует три принципиальные схемы соединения: с помощью витой пары, коаксиального или волоконно-оптического кабеля. Для передачи информации так же могут использоваться спутники, лазеры, микроволновое излучение и т.п., но подобное оборудование выходит за область рассмотрения данного дипломного проекта.

Так как сеть проектируется только в пределах одного кабинета, самый оптимальный выбор – это кабель витая пара, поэтому другие варианты в рассмотрение не берутся.

Витая пара

Витая пара в настоящее время является самой распространённой средой передачи и представляет собой пару свитых проводов. Кабель, составленный из нескольких витых пар, как правило, покрыт жёсткой пластиковой оболочкой, предохраняющей его от воздействия внешней среды и механических повреждений. Изобажение витой пары представлена на рисунке 55.

Рисунок 55 Кабель витая пара

В нормальных условиях витая пара поддерживает скорость передачи данных от 10 до 100 Мбит/с. Однако ряд факторов может существенно снизить скорость передачи данных, в частности, потеря данных, перекрёстное соединение и влияние электромагнитного излучения.

Для уменьшения влияния электрических и магнитных полей применяется экранирование (кабель из витых пар покрывается фольгой или оплёткой). Но после экранирования витой пары в значительной степени увеличивается затухание сигнала. Под затуханием сигнала подразумевается его ослабление при передаче из одной точки сети в другую. Экранирование изменяет сопротивление, индуктивность и ёмкость таким образом, что линия становится склонной к потере данных. Подобные потери могут сделать витую пару нежелательной и ненадёжной средой передачи. И экранированная, и неэкранированная витая пара используется для передачи данных на несколько сотен метров.

В соответствии со спецификациями ассоциации электронной и телекоммуникационной промышленности вводится пять стандартных категорий кабеля из витых пар. При определении категорий кабеля используется только неэкранированная витая пара (UTP).

• Кабель первой категории используется для передачи голосовых данных. С начала 80-х годов кабель САТ 1 используется в основном в качестве проводки телефонных линий. Кабель первой категории не сертифицирован для передачи данных любого типа и в большинстве случаев не рассматривается как среда для передачи цифровых данных.

• Кабель второй категории используется для передачи информации со скоростью не более 4 Мбит/с. Этот тип проводки характерен для сетей устаревшей сетевой топологии, использующих протокол с передачей маркера. Кабель тактируется частотой 1 Мгц.

• Кабель третьей категории в основном используется в локальных сетях с устаревшей архитектурой Ethernet 10base-T и сертифицирован для передачи данных со скоростью до 16 Мбит/с. Кабель тактируется частотой 16 МГц.

• Кабель четвёртой категории используется в качестве среды соединения сетей с кольцевой архитектурой или архитектурой 10base-T/100base-T. Кабель САТ 4 сертифицирован для передачи данных со скоростью до 16Мбит/с и состоит из четырёх витых пар. Тактируется частотой 20 МГц.

• Кабель пятой категории является самой распространённой средой передачи для Ethernet. Кабель поддерживает скорость передачи данных до 100Мбит/с и используется в сетях с архитектурой 100base-T и 10base-T. Кабель тактируется частотой 100 МГц.

Кабель витая пара категории 5е является наилучшим выбором для использования в локальных сетях как большого, так и малого размера, именно поэтому он и будет применяться при реализации проекта.

Выбор информационных розеток

Для данного проекта предусматривается по одной информационной розетке с двумя розеточными модулями, образующими абонентские порты СКС.

Тип розеточных модулей определяется с учетом требований по пропускной способности, конфигурации рабочего места и выбранного способа крепления. Применение двух розеточных модулей категории 5е определяется соображениями универсальности и полностью соответствует требованиям стандарта ISO/IEC 11801. Розеточный модуль устанавливается около каждой рабочей станции на высоте 50 см от пола.

Для монтажа кабеля на рабочих местах выбраны стандартные розетки с разъёмом RJ-45 категории 5е (Рисунок 56).

Рисунок 56543 розетки с разъёмом RJ-45 категории 5е

Обзор кабельных соединений и компоновки Ethernet

Существует четыре основные схемы кабельных соединений, используемых в среде Ethernet: толстая Ethernet, тонкая Ethernet, Ethernet на витой паре, волоконно-оптическая Ethernet. Различиями в их спецификации, компоновки и количестве узлов обусловлена разница производительности конкретных систем Ethernet.

Скорость передачи для всех типов Ethernet одинакова и составляет 10 Мбит/с. Схемой соединения для каждого типа может быть конфигурация либо в виде шины, либо в виде звезды.

Толстая Ethernet – 10Base5

• передача данных – 10 Мбит/с, однополосная;

• схема соединений – в виде шины;

• тип кабеля, используемого в среде толстой Ethernet, - как правило, широкий коаксиальный (диаметром 4 дюйма);

• максимальная длина сегмента - 500 м;

• сегменты кабеля толстой Ethernet должны иметь 50-омную оконечную нагрузку;

• для удлинения сегмента можно использовать повторители и другие устройства, также как кабельные концентраторы;

• рабочие станции и сетевые устройства подключаются к сети через внешние трансиверы, или MAU;

• для подключения трансивера к кабельной среде используется разъём типа отвод-вампир;

• к сегменту толстой Ethernet можно подключить до 100 рабочих станций или устройств LAN;

• система кабельных соединений толстой Ethernet обеспечивает более надёжную защиту от электрических помех.

Тонкая Ethernet

• передача данных – 10 Мбит/с, однополосная;

• схема соединений – в виде шины;

• тип кабеля, чаще всего используемый в этой среде, - RG58A;

• максимальная длина сегмента – 185 м;

• сегменты кабеля тонкой Ethernet должны иметь 50-омную оконечную нагрузку;

• для удлинения сегмента можно использовать повторители и другие устройства, также как кабельные концентраторы;

• рабочие станции и сетевые устройства подключаются к сети через внешние трансиверы, или MAU. Они могут быть внешними или внутренними по отношению к сетевым платам;

• для подключения трансивера к кабельной среде используется адаптер типа BNC-T;

• к одному сегменту тонкой Ethernet посредством трансиверов может подключаться не более 30 рабочих станций или сетевых устройств.

Ethernet на витой паре – 10Base-T

• передача данных – 10 Мбит/с, однополосная;

• схема соединений – в виде звезды;

• тип кабеля, чаще всего используемый в этой среде, - неэкранированная витая пара, уровни 3, 4 и 5;

• центральные кабельные концентраторы служат для подключения отдельных кабелей – отводов 10Base-T к рабочим станциям и устройствам локальной сети;

• максимальная длина сегмента на один UTP кабель-отвод Ethernet – 100 м. Эта величина может меняться в зависимости от изготовителя конкретного кабельного концентратора и сетевого адаптера;

• сетевые платы Ethernet, основанные на UTP, обычно поставляются с внутренними UTP-трансиверами. В случае отсутствия внутренних UTP-трансиверов можно подобрать соответствующее внешнее устройство, с помощью которого стандартные платы для толстой и тонкой Ethernet смогут работать в схеме UTP;

• в качестве разъёма сетевой платы обычно используется модульное гнездо RJ45 с положительными и отрицательными парами приёма и передачи, основанными на 8-игольчатых соединениях;

• кабельные соединения UTP легко монтировать и обслуживать, их относительная стоимость невысока. Они восприимчивы к электрическим помехам и должны монтироваться в соответствии со спецификацией.

Волоконно-оптическая Ethernet 10Base-F

• передача данных – 10 Мбит/с, однополосная;

• схема соединений – в виде звезды;

• обычно используется 50- или 100-микронный волоконно-оптический кабель;

• для подключения отдельных кабелей-отводов 10Base-F к рабочим станциям и устройствам локальной сети используются центральные волоконно-оптические кабельные концентраторы или многопортовые повторители;

• максимальная длина сегмента на один волоконно-оптический кабель-отвод Ethernet - до 2100 м;

• волоконно-оптический кабель обеспечивает максимальную защиту от помех со стороны источников электроэнергии.

Кабельные разъёмы Ethernet.

В зависимости от типа Ethernet, для соединения с сетевыми платами, трансиверами, повторителями и концентраторами используются различные типы кабельных разъёмов.

Все устройства, предназначенные для работы с толстой Ethernet, снабжены 15-игольчатым AUI- или DIX-разъёмом. Рабочая станция или другое устройство подключается к трансиверу Ethernet посредством кабеля интерфейса подключения устройства, соединяющего DIX-разъём на сетевой плате Ethernet с DIX-разъёмом на трансивере. Трансивер, в свою очередь, подключается к коаксиальному кабелю Ethernet либо с помощью разъёмов, либо с помощью отвода-вампира, который вгрызается непосредственно в кабель. Для соединения двух коаксиальных кабелей используется целый ряд разъёмов коаксиальных кабелей.

Для подключения кабелей Ethernet непосредственно к разъёму на рабочей станции или другому устройству в среде тонкой Ethernet служит Т-образный разъём BNC. Надо отметить, что разъём часто является источником различных проблем с тем или иным кабельным сегментом в среде тонкой Ethernet. Чтобы избежать их, необходимо проверить, правильно ли он подсоединён к коаксиальному кабелю.

Ethernet 10 Base-T используется для соединений между сетевыми платами 10Base-T и интеллектуальными кабельными концентраторами, базирующимися на UTP Ethernet, стандартный разъём телефонного типа RJ45.

На обычном кабельном концентраторе довольно часто встречаются различные разъёмы типа Ethernet для организации соединений между разнотипными сетями. Например, на задней панели обычного кабельного концентратора 10 Base-T очень часто можно увидеть DIX-разъём для подключения AUI толстой Ethernet, а также BNC-разъём для подключения стандартной толстой Ethernet. Это позволяет интегрировать системы различных типов Ethernet с целью организации их совместной работы. На одной плате Ethernet очень часто размещаются разъёмы BNC, RJ45 и AUI.

Рисунок 558. Основные разъёмы для различных сред Ethernet

На рисунке 558 показаны основные виды разъёмов, встречающихся в системах различных типов Ethernet, в том числе DIX-разъём толстой Ethernet, разъём тонкой Ethernet и разъём RJ45 10Base-T, для UTP.