Структурированная кабельная система зданий
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 связей в вычислительных сетях. Здание само по себе представляет собой достаточно регулярную структуру — оно состоит из этажей, а каждый этаж, в свою очередь, состоит из определенного количества комнат, соединенных коридорами. Структура здания предопределяет структуру его кабельной системы.
Структурированная кабельная система здания представляет собой своего рода «конструктор», с помощью которого проектировщик сети строит нужную ему конфигурации из стандартных кабелей, соединенных стандартными разъемами и коммутируемых стандартных кроссовых панелях. При необходимости конфигурацию связей можно легко изменить — добавить компьютер, сегмент, коммутатор, изъять ненужное оборудовали поменять соединение между компьютером и концентратором.
Наиболее детально на сегодня разработаны стандарты кабельных систем зданий, при этом иерархический подход к процессу создания такой кабельной системы позволяет назвать ее структурированной. На основе SCS здания работает одна или несколько локальных сетей организаций или подразделений одной организации, размещенной в этом здании SCS планируется и строится иерархически с главной магистралью и многочисленна ответвлениями от нее (рис. 8.18).
Типичная иерархия SCS включает (рис. 8.19):
горизонтальные подсистемы, соответствующие этажам здания — они соединяют кроссовые шкафы этажа с розетками пользователей;
вертикальные подсистемы, соединяющие кроссовые шкафы каждого этажа с центральной аппаратной здания;
подсистема кампуса, объединяющая несколько зданий с главной аппаратной всего кампуса (эта часть кабельной системы обычно называется магистралью).
Использование структурированной кабельной системы вместо хаотически проложененных кабелей дает предприятию много преимуществ. Система SCS при продуманной организации может стать универсальной средой дот передачи компьютерных данных в локально вычислительной сети, организации локальной телефонной сети, передачи видеоинформации и даже для передачи сигналов от датчиков пожарной безопасности или охранных систем. Подобная универсализация позволяет автоматизировать многие процессы контроля, мониторинга и управления хозяйственными службами и системами жизнеобеспечения предприятия.
Рис. 19. Структура кабельных подсистем
Кроме того, применение SCS делает более экономичным добавление новых пользователей и изменения их мест размещения. Известно, что стоимость кабельной системы определяется в основном не стоимостью кабеля, а стоимостью работ по его прокладке. Поэтому выгоднее провести однократную работу по прокладке кабеля, возможно, с большим запасом по длине, чем несколько раз выполнять прокладку, наращивая длину кабеля.
Стандартизация протоколов локальных сетей
В институте IEEE был организован комитет 802 стандартизации технологий LAN. Результатом работы комитета IEEE 802 стало принятие семейства стандартов IEEE 802.x, содержащих рекомендации по проектированию нижних уровней локальных сетей.
Комитет IEEE 802 сегодня является основным международным органом, разрабатывающим стандарты технологий локальных сетей, в том числе коммутируемых локальных сетей, а также стандарты беспроводных локальных сетей на разделяемой среде.
Структуру стандартов IEEE 802 иллюстрирует рис. 12.3.
Рис. 12.3. Структура стандартов IEEE 802.x
Помимо индивидуальных для каждой технологии уровней существует и общий уровень, который был стандартизован рабочей группой 802.2.
Появление этого уровня связано с тем, что комитет 802 разделил функции канального уровня модели OSI на два уровня:
управление логическим каналом (Logical Link Control, LLC);
управление доступом к среде (Media Access Control, MAC).
Основными функциями уровня MAC являются:
обеспечение доступа к разделяемой среде;
передача кадров между конечными узлами посредством функций и устройств физического уровня.
Если уровень MAC специфичен для каждой технологии и отражает различия в методах доступа к разделяемой среде, то уровень LLC представляет собой обобщение функций разных технологий по обеспечению передачи кадра с различными требованиями к надежности.
Логика образования общего для всех технологий уровня LLC заключается в следующем, после того как узел сети получил доступ к среде в соответствии с алгоритмом, специфическим для конкретной технологии, дальнейшие действия узла или узлов по обеспечению надежной передачи кадров от технологии не зависят.
Так как в зависимости от требований приложения может понадобиться разная степени надежности, то рабочая группа 802.2 определила три типа услуг:
Услуга LLC1 — это услуга без установления соединения и без подтверждения получения данных. LLC1 дает пользователю средства для передачи данных с минимумом издержек. В этом случае LLC поддерживает дейтаграммный режим работы, как и MAC, так что и технология LAN в целом работает в дейтаграммиом режиме.
Услуга LLC2 дает пользователю возможность установить логическое соединение перед началом передачи любого блока данных и, если это требуется, выполнить процедур восстановления после ошибок и упорядочивание потока блоков в рамках установленого соединения.
Услуга LLC3 — это услуга без установления соединения, но с подтверждением получения данных. В некоторых случаях (например, при использовании сетей в системах реального времени, управляющих промышленными объектами), с одной стороны, временные издержки установления логического соединения перед отправкой данных неприемлемы, а с другой стороны, подтверждение о корректности приема переданных данных необходимо.