Амато В. - Основы организации сетей Cisco. Том 1 (2002)(ru)

данных и принимаются всеми другими станциями.

C.Топология ЛВС, при которой конечные точки сети соединяются с общим центральным коммутатором двухточечными связями.

D.Топология ЛВС, в которой центральные точки сети соединяются с общим центральным коммутатором линейными связи.

3.Какое из описаний топологии "расширенная звезда" является наилучшим?

A.Топология ЛВС, в которой центральный концентратор посредством вертикальной кабельной системы подключается к другим концентраторам, зависящим от него.

B.Топология ЛВС, при которой переданные данные проходят всю длину среды передачи данных и принимаются всеми другими станциями.

C.Топология ЛВС, при которой конечные точки сети соединяются с общим центральным коммутатором двухточечными связями.

D.Топология ЛВС, в которой центральные точки сети соединяются с общим центральным коммутатором линейными связи.

4.	Какое из описаний терминатора является наилучшим?
A.	Секция сети, имеющая только один маршрут входа и выхода.
B.	Устройство, которое подавляет скачки напряжения до того, как они попадают на
	дорогостоящее оборудование.
C.	Устройство, которое устанавливается на концах тупиковых звеньев сети для отражения
	сигналов назад в сеть.
D.	Устройство, которое обеспечивает электрическое сопротивление на конце линии передачи
	для поглощения сигналов.
5.	Как передается сигнал в сети с шинной топологией?

A.Когда источник отправляет сигнал в среду передачи данных, тот движется линейно от источника.

B.Когда источник отправляет сигнал в среду передачи данных, тот движется в обоих

направлениях от источника.

C. Сигналы в сети с шинной топологией доступны только устройству получателю.

D.Когда источник отправляет сигнал в среду передачи данных, тот движется в одном направлении от источника.

6.Как в сетях с шинной топологией производится повторная передача с задержкой?

A.Это делает ближайший к месту конфликта мост.

B.Это делает терминатор.

C.Это делается сетевым адаптером каждого устройства в том сегменте, где произошла коллизия.

D.Это делает ближайший к месту конфликта маршрутизатор.

7.Какое преимущество дает использование топологии "звезда"?

A.Высокая надежность.

B.Естественная избыточность.

C.Низкая стоимость.

D.Требуется минимальный объем среды передачи данных.

8.Какой максимальный размер области, покрываемой сетью с топологией "звезда"?

A.99 х 99 метров.

B.100 х 100 метров.

C.100 х 200 метров.

D.200 х 200 метров.

9.Что происходит с сигналом, если длина отрезка горизонтальной кабельной системы

превышает размер, устанавливаемый стандартом EIA/TIA-568B?

A.Сигнал прерывается.

B.Сигнал ослабевает.

C.Сигнал движется только на установленное максимальное расстояние, а затем останавливается.

D.Рабочие станции не посылают сообщения узлам, которые находятся на расстоянии больше максимально допустимого.

10.Что можно сделать, если размеры здания превышают установленную максимальную длину

кабеля?

A.Добавить удвоитель сигнала.

B.Пойти на использование более длинного кабеля.

C.Добавить повторители.

D.Добавить еще один концентратор.

Структурированная кабельная система и электропитание в сетях

Вэтой главе

•Некоторые стандарты, используемые проектировании сетей

•Кабель Категории 5

•Гнездо RJ45, способы его использования и установки

•Запрессовочные приспособлений

•Комната для коммуникационного оборудования

•Определение понятий ГРС и ПРС

•Коммутационная панель

•Тестирование кабелей

•Кабельная система магистрального канала ЛВС Ethernet

•Почему необходимо заземлять вычислительные устройства

•Причины электрических шумов

•Подавитель всплесков напряжения

•Источники бесперебойного питания

Введение

Вглаве 1 "Организация сети и эталонная модель OSI", отмечалось, что вследствие того, что

компании при создании своих сетей использовали большое количество разных сетевых технологий, обмен информацией между такими сетями, использующими разные спецификации и способы практической реализации, стал затруднен. Там же было показано, что, создав модель взаимодействия открытых систем (модель OSI), Международная организация по стандартизации (ISO) предоставила производителям набор стандартов. Как известно, стандарты — это наборы правил или процедур, которые либо общеприняты, либо официально определены и играют роль своего рода концептуального плана, призванного обеспечить большую совместимость и степень взаимодействия сетевых технологий различных типов, производимых многими компаниями во всем мире.

Вданной главе «рассказывается о других организациях, выпускающих стандарты на спецификации сетевых сред передачи данных, используемых в ЛВС. Здесь также будет рассказано о структурированной кабельной системе и об электрических спецификациях, используемых в ЛВС. Кроме того, в данной главе описаны некоторые методы выполнения разводки и подводки электропитания, используемые при создании сетей.

Стандарты сетевых сред передачи данных

До недавнего времени существовала в некоторой степени путанная смесь стандартов, управляющих различными аспектами сетевых сред передачи данных. Эти стандарты охватывали

диапазон от правил противопожарной безопасности и строительных норм до подробных спецификаций электрических характеристик. Другие стандарты описывали методы тестирования, которые бы обеспечивали безопасную эксплуатацию и работоспособность сети. Первые стандарты, разработанные для сетевых сред передачи данных, представляли собой в основном корпоративные стандарты, созданные различными компаниями. Позднее произошло

объединение многочисленных организаций и правительственных учреждений в движение за регламентацию и введение спецификаций типа кабеля, который можно использовать в сетях.

Для целей настоящей книги наибольший интерес представляют стандарты сетевых сред передачи данных, разрабатываемые и выпускаемые Институтом инженеров по электротехнике и электронике (Institute of Electrical and Electronic Engineers, IEEE), лабораторией по технике безопасности (Underwriters Laboratories, UL), Ассоциацией электронной промышленности (Electrical Industries Association, EIA) и Ассоциацией телекоммуникационной индустрии

(Telecommunications Industry Association, TIA). Две последние организации совместно выпустили целый список стандартов, которые часто называют EIA/TIA-стандартами. Кроме этих групп и организаций выпуском спецификаций и технических требований, которые могут оказать влияние на тип кабеля, используемого в локальной сети, занимаются местные, окружные и национальные правительственные органы и учреждения.

Стандарты EIA/TIA-568B

Из всех упомянутых организаций наибольшее влияние на стандарты сетевых сред передачи данных оказала группа EIA/TIA. EIA/TIA-стандарты разрабатывались таким образом, чтобы указать минимальный набор требований, которые бы позволили применять различные изделия от разных производителей. Более того, эти стандарты разрабатывались так, чтобы можно было планировать и создавать локальные сети, даже не зная конкретного оборудования, которое будет устанавливаться. Таким образом, EIA/TIA-стандарты оставляют проектировщику ЛВС право выбора вариантов и пространство для расширения проекта. В частности, стандарты технических характеристик сетевой среды передачи данных EIA/TIA-568B были и продолжают

оставаться наиболее используемыми.

EIA/TIA-стандарты определяют шесть элементов кабельной системы для ЛВС: го- ризонтальная кабельная система, телекоммуникационные монтажные шкафы, магистральная кабельная система, помещения для оборудования, рабочие области и входные средства. В данной главе рассматривается горизонтальная кабельная система.

Горизонтальная кабельная система

Стандарты EIA/TIA-568B определяют горизонтальную кабельную систему как сетевую среду передачи данных, которая лежит между телекоммуникационной розеткой и горизонтальным кросс-соединением. Этот элемент включает сетевую среду передачи данных, проходящую по горизонтали, телекоммуникационную розетку или разъем,

механические неразъемные соединения в монтажном шкафу и коммутационные шнуры или пермычки в монтажном шкафу. Другими словами, под термином горизонтальная кабельная система понимается сетевая среда передачи данных, лежащая в области от коммутационного шкафа до рабочей станции. На рис. 8.1 показаны кабели, обычно используемые в промежутке от монтажного шкафа до рабочей станции.

Стандарты EIA/TIA-568B содержат спецификации, определяющие технические характеристики кабеля. Они требуют прокладки двух кабелей: одного для обычной телефонной связи и другого для передачи данных, причем каждый из них должен иметь свое выходное гнездо. Из этих двух кабелей для телефонной связи должен использоваться кабель UTP с четырьмя витыми парами. В спецификациях этих стандартов определены пять категорий кабеля: категория 1, категория 2, категория 3, категория 4 и категория 5. Из них только кабели категорий 3—5 признаются годными для использования в ЛВС. Сегодня же наиболее часто рекомендуемым и используемым является кабель категории 5.

Спецификации на кабельную систему

О сетевых средах передачи данных для пяти категорий кабелей уже говорилось в данной книге. Это — кабели STP и UTP, оптоволоконный и коаксиальный кабели. Что касается кабеля STP, то стандарт EIA/TIA-568B для горизонтальной кабельной системы требует прокладки кабеля с двумя витыми парами и волновым сопротивлением 150 Ом. Для кабеля UTP стандарт требует прокладки кабеля с четырьмя витыми парами и волновым сопротивлением 100 Ом (рис. 8.2 ).

При применении оптоволоконного кабеля стандарт требует использования кабеля 62,5/125 мкм с двумя многомодовыми световодами. Его внешний вид показан на рис. 8.3. 50-омный коаксиальный кабель (рис. 8.4) хотя и допускается стандартом EIA/TIA-568B в качестве сетевой среды передачи данных, при установке новых сетей уже не рекомендуется.

В соответствии со стандартом EIA/TIA-568B максимальная длина отрезка кабеля в горизонтальной кабельной системе составляет 90 метров (или 295 футов). Это справедливо для всех кабелей UTP категории 5. Стандарт также определяет, что длина коммутационных шнуров или кроссовых перемычек в кросс-соединении горизонтальной кабельной системы не может превышать 6 метров, или 20 футов. Кроме того, стандарт EIA/TIA-568B допускает еще трехметровые (9,8 фута) соединительные кабели, которые используются для подключения оборудования, находящегося в рабочей области. Общая длина соединительных кабелей и кроссовых перемычек, используемых в горизонтальной кабельной системе, не может превышать 10 метров, или 33 фута.

Для горизонтальной кабельной системы стандарт EIA/TIA-568B требует наличия в каждой рабочей области минимум двух телекоммуникационных выходов или соединителей. Этот телекоммуникационный выход/соединитель поддерживается двумя кабелями. Первый кабель — это 100-омный кабель UTP с четырьмя витыми парами категории 3 или выше с соответствующим соединителем (рис. 8.5). Вторым кабелем может быть любой из следующих: 100-омный кабель UTP с четырьмя витыми парами и соответствующим соединителем, 150- омный кабель STP с соответствующим соединителем, коаксиальный кабель с соответствующим соединителем или двухсветоводный оптоволоконный кабель 62,5/125 мкм с соответствующим соединителем.

Гнездовые разъемы телекоммуникационного выхода

Стандарт EIA/TIA-568B определяет, что в телекоммуникационном выходе горизонтальной кабельной системы для создания соединения с кабелем UTP категории 5 должен использоваться гнездовой разъем типа RJ45, имеющий прорези с цветовым кодированием. Для создания электрического соединения проводники запрессовываются в эти прорези. Гнездо также имеет соответствующую вилку, которая выглядит как стандартный разъем для подключения телефона. Однако гнездовой разъем RJ45 имеет восемь штырьков, а не четыре, как стандартная телефонная вилка, поскольку он должен разместить четыре витые пары кабеля UTP категории 5.

Установка гнездового разъема RJ45

Телекоммуникационный выход, описываемый для горизонтальной кабельной системы, обычно устанавливается на стене. Стандарт EIA/TIA-568B определяет два способа установки,

которые могут использоваться для монтажа гнездового разъема RJ45: установка на поверхность и установка заподлицо.

Установка разъема RJ45 на поверхность

Монтаж на стену устанавливаемых на поверхность гнездовых разъемов может осу- ществляться с помощью коробки с нанесенным на заднюю стенку клеевым составом.

Если выбирается этот метод монтажа, то следует иметь в виду, что после того, как коробки будут установлены, их перемещение уже невозможно. Это необходимо учитывать, если в будущем предвидятся изменения в предназначении помещения или в конфигурации. Другим методом, который может быть использован для установки разъемов RJ45 на поверхность, является применение коробок с винтовым креплением. При любом из этих методов разъем просто размещается в пространстве коробки.

Многие фирмы, занимающиеся монтажом сетей, предпочитают использовать разъемы RJ45, устанавливаемые на поверхность, так как они легче в установке. Благодаря тому, что они устанавливаются на поверхности стены, не требуется делать врезки в стену. Если стоимость трудозатрат является фактором при монтаже ЛВС, то это тоже может свидетельствовать в пользу таких разъемов. Кроме того, в некоторых ситуациях, например в зданиях со стенами из бетонных панелей, устанавливаемые на поверхность разъемы могут оказаться единственным приемлемым выбором.

Установка разъемов RJ45 заподлицо

До установки разъемов RJ45 в стену заподлицо следует учесть несколько факторов. Например, методы, используемые для врезки в стену с облицовочными панелями, отличаются от методов, применяемых в тех случаях, когда стена отделана штукатуркой. Поэтому важно заранее определить тип материала, из которого сделана стена. Следует также избегать размещения разъемов там, где они могут мешать отделке дверных или оконных проемов. Наконец, необходимо определить, будет ли разъем устанавливаться в коробку или с помощью низковольтной установочной скобы.

При установке разъема в облицовочную панель следует выбирать место, которое находится на высоте 12—18 дюймов (30—45 см) от пола. После того как место выбрано, необходимо посверлить в панели небольшое отверстие, а затем убедиться, что в выбранной точке сзади за ней нет каких-нибудь помех для установки. Для этого следует согнуть кусочек проволоки, вставить его в отверстие и повернуть по кругу.

Совет

Каждый раз, проводя работы на стене, в потолке или на чердаке, необходимо отключать напряжение от всех цепей, проходящих через рабочую область. Если нет уверенности в

том, что вам известны все провода, проходящие через ту часть здания, где вы работаете, то необходимо следовать хорошему правилу: отключать все электропитание

Если разъем устанавливается в деревянный плинтус, то не следует делать отверстие под коробку в нижних 2 дюймах (5 см) плинтуса. При попытке установить коробку в этом месте нижний крепежный брус обшивки не даст возможности установить коробку, в которой должен будет стоять разъем, в плинтус. Выбрав место установки коробки, следует воспользоваться ей в качестве шаблона и обвести ее контур. Перед тем как выпиливать по контуру, необходимо просверлить в каждом углу начальные отверстия. Для прорезки от отверстия к отверстию можно воспользоваться либо узкой ножовкой, либо лобзиком.

После подготовки отверстия под разъем можно установить его в стену. Если разъем устанавливается в коробку, то сначала следует взять кабель и пропустить его через одну из прорезей в коробке. Затем надо вставить коробку в отверстие и надавить на нее. Коробка

плотно прижмется к поверхности стены после того, как будут затянуты винты, находящиеся сверху и снизу коробки.

Если разъем устанавливается с помощью низковольтной установочной скобы, то сначала надо приложить скобу к отверстию в стене. Гладкая сторона должна смотреть наружу. Чтобы скоба прихватилась к стене, необходимо сначала отжать верхний и нижний

фланцы скобы назад. После этого первый следует отжать вверх, а второй — вниз. Теперь скоба должна быть надежно установлена.

Разводка

Производительность ЛВС непосредственно связана с тем, насколько хороши соединения. Если в

горизонтальной кабельной системе в телекоммуникационных выходах используются гнездовые разъемы RJ45, то для достижения оптимальной производительности сети критически важной является последовательность выполнения разводки.

________________________________________________________________________________

Примечание

Под последовательностью выполнения разводки здесь понимается то, какие провода

подключаются на какую выходную клемму.

_____________________________________________________________________________

Чтобы понять, как это работает, посмотрите на разъем RJ45, внешний вид которого показан на рис. 8.5. Этот разъем имеет цветовую кодировку; цвета голубой, зеленый, коричневый и оранжевый соответствуют проводам в каждой из четырех витых пар кабеля UTP категории 5. Чтобы начать укладку проводов, сначала необходимо удалить на конце кабеля оболочку — приблизительно от 1,5 до 2 дюймов (3,8—4 см). Старайтесь удалять не больше оболочки, чем это необходимо. Если будет снят слишком большой кусок, то скорость передачи данных уменьшится. Теперь надо уложить провода в центре разъема. Необходимо всегда удерживать провода в центре, потому что если они перекосятся, скорость передачи данных замедлится. Также необходимо следить за тем, чтобы часть кабеля с оболочкой заходила внутрь корпуса разъема по крайней мере на 1/8 дюйма (0,3 см).

Затем надо разделить витые пары. Заметим, что первый цвет, который находится с левой стороны разъема, — голубой. Найдите витую пару с голубым проводом и расплетите ее. Уложите голубой провод в прорезь слева, обозначенную голубым цветом. Второй провод этой пары уложите справа в прорезь, обозначенную голубым и белым. Цвет кодировки следующей прорези на правой стороне разъема — зеленый. Найдите витую пару с зеленым проводом. Расплетите ее так, чтобы высвободился достаточный для работы отрезок провода. Уложите зеленый провод в обозначенную зеленым прорезь справа. Второй провод этой пары укладывается слева в прорезь, обозначенную зеленым и белым цветом. Продолжайте это подобным образом до тех пор, пока все провода не будут совмещены с прорезями с соответствующей цветовой кодировкой. После завершения этого шага можно приступать к запрессовке проводов в разъем.

Запрессовочные приспособления

Для запрессовки проводов в разъем необходимо использовать запрессовочное приспособление. Оно представляет собой устройство пружинного действия, которое вдавливает провод между металлическими контактами разъема, одновременно сдирая с него изоляционное покрытие.

Это гарантирует хороший электрический контакт между проводом и контактами внутри разъема. Запрессовочное приспособление также отрезает лишний провод. Используя приспособление, режущее лезвие следует размещать с внешней стороны разъема. Если оно окажется внутри разъема, то провод будет отрезаться короче, чем это надо, чтобы он доходил до точки соединения. В этом случае никакого электрического соединения не получится.

Совет

Если наклонить рукоятку запрессовочного приспособления немного наружу, то оно будет обрезать лучше. Если после использования запрессовочного приспособления кусочек

провода останется неотделенным, то для его удаления просто легонько покрутите его.

После завершения запрессовки всех проводов необходимо надеть на разъем пружинные зажимы и защелкнуть их. Чтобы разъем зафиксировался в лицевой панели, необходимо надавить на него с задней стороны. Делая это, необходимо удостовериться, что правая сторона разъема смотрит вверх. Затем надо лицевую панель прикрепить винтами к коробке или к установочной скобе. Если используется разъем, устанавливаемый на поверхность, то следует помнить, что коробка может вмещать фут или два (30-60 см) лишнего кабеля. Если необходимо хранить лишний кабель за коробкой, надо либо протиснуть его через крепежные хомуты, либо вскрыть вмещающий его ка- бельный канал, чтобы затем уложить остаток лишнего кабеля в стене. Если используется разъем, устанавливаемый заподлицо, то все, что следует сделать, — это затолкать лишний кабель назад в стенку.

Прокладка кабелей

Соединяя кабель с разъемом, следует помнить, что необходимо снимать ровно столько оболочки кабеля, сколько необходимо для заделки концов проводов. Чем на большей длине провода оголены, тем хуже будет качество соединения, а это приведет к потере сигнала. Кроме того, провода в каждой витой паре следует оставлять свитыми как можно ближе к точке подсоединения. Именно перевивка проводов и обеспечивает подавление радиочастотных и электромагнитных помех. Для кабелей UTP категории 4 максимально допустимая длина развивки составляет 1 дюйм (2,54 см). Для кабелей UTP категории 5 эта длина составляет 1/2 дюйма (1,27 см).

Если при прокладке необходимо изогнуть кабель, то радиус изгиба не должен превышать четырех диаметров кабеля (и никогда не следует изгибать кабель на угол, превышающий 90°). Если по одной трассе проходит несколько кабелей, то их следует стянуть вместе, воспользовавшись для этого кабельными хомутами. В тех случаях, когда для монтажа и закрепления кабеля необходимо использовать кабельные хомуты, накладывать их надо так, чтобы они могли слегка скользить по кабелю. Размещать хомуты вдоль кабеля следует через случайные промежутки. Ни в коем случае нельзя крепить кабель слишком плотно, так как это может повредить его. Закрепляя кабельные хомуты, следует минимизировать скручивание оболочки кабеля. Если кабель будет скручен слишком сильно, то это может закончиться порванной оболочкой. Нельзя допускать пережатия или перелома кабеля на петле. Если это произойдет, то данные будут перемещаться медленно и ЛВС будет работать с меньшей пропускной способностью.

Работая с кабелем, необходимо избегать его растягивания. При превышении тянущего усилия в 25 фунтов (11,3 кг) провода внутри кабеля могут раскрутиться. А, как уже говорилось, если пары проводов становятся не перевитыми, то это может привести к внешним и перекрестным помехам. И самое главное, никогда нельзя огибать кабелем углы. Очень важно также оставлять достаточный запас кабеля. Следует помнить, что несколько футов лишнего кабеля — это не такая уж большая цена за необходимость перекладки отрезка кабеля из-за ошибок, приведших к его растягиванию. Большинство установщиков кабелей избегают этой проблемы, оставляя достаточный запас, так что кабель может быть проложен до этажа и еще остается 2 или Ъ фута с его обоих концов. Другие монтажники следуют практике оставлять так называемый служебный виток: несколько лишних футов кабеля, свитых в кольцо и размещаемых за навесным потолком или в другом укромном месте.

Для заделки и крепления кабеля необходимо использовать подходящие и рекомендуемые методики, включая применение кабельных хомутов, кабельных опорных балок, монтажных колодок и съемных пластмассовых обвязок фирмы Velcro. Никогда не следует использовать для позиционирования кабеля скобкосшивательный пистолет. Скобки могут проколоть оболочку кабеля, что приведет к потере соединения. Всегда надо помнить, что можно и чего нельзя делать при установке кабеля. На рис. 8.6 показан пример правильной установки кабеля.

Документирование и маркировка

При установке кабелей важно документировать процесс. Поэтому после установки кабелей необходимо обязательно оформить так называемую схему нарезки, которая представляет собой грубый чертеж прокладки отрезков кабелей. На ней также указываются номера учебных классов, офисов и других помещений, куда проложены кабели. Позднее можно будет обратиться к этой

схеме нарезки для маркировки соответствующими номерами всех телекоммуникационных выходов и кабелей на монтажной панели в комнате для коммутационного оборудования. Для документирования кабельных отрезков можно также отвести страничку в журнале, что позволит иметь еще один уровень документации на все установленные кабели.

Стандарт EIA/TIA-606 требует, чтобы каждому физическому оконечному блоку был присвоен свой уникальный идентификатор, который должен быть указан на каждом физическом оконечном блоке или на прикрепляемой к нему этикетке. При использовании идентификаторов в рабочей области конец линии для подключения станции должен быть снабжен этикеткой, которую можно разместить на лицевой панели гнезда, на корпусе или на самом соединителе. Независимо от того, клеятся этикетки или вставляются, все они должны отвечать требованиям стандарта UL969 по удобочитаемости, устойчивости к стиранию и качеству крепления.

Следует избегать маркировки кабелей, телекоммуникационных выходов и монтажной панели этикетками типа "Кабинет математики г-на Зиммермана" или "Кабинет химии г-на Снайдера". Это может сбить с толку, если кому-либо несколько лет спустя надо будет выполнить какую-нибудь работу, связанную с сетевой средой передачи данных. Вместо этого необходимо использовать этикетки, которые останутся понятными и годы спустя.

Многие сетевые администраторы вводят в этикетки номера комнат, в которых они устанавливаются. Последние затем присваиваются каждому кабелю, входящему в данную комнату. Некоторые системы маркировки, особенно в случае очень больших сетей, предусматривают и цветовое кодирование. Например, голубые этикетки могут использоваться для идентификации тех кабелей, принадлежащих горизонтальной кабельной системе, которые проходят только в комнате для коммутационного оборудования, а зеленые этикетки — для идентификации кабелей, идущих в рабочую область.

Чтобы понять, как это работает, представим, что в комнате 1012 проложены четыре кабеля.