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

На схеме нарезки эти кабели будут обозначены 1012А, 1012В, 1012С и 1012D (рис. 8.7). Лицевые панели гнезд, где кабели 1012А, 1012В, 1012С и 1012D соединяются со шнурами подключения рабочих станций, также будут снабжены этикетками, соответствующими каждому кабелю (см. рис. 8.7).

Точки подсоединения кабеля на коммутационной панели в комнате для коммутационного оборудования тоже должны снабжаться этикетками. Подключения на коммутационной панели желательно размещать так, чтобы этикетки шли в возрастающем порядке. Это позволит легко диагностировать проблемы и найти их место возникновения, если они возникнут в будущем. Наконец, как показано на рис. 8.6, и сам кабель должен на каждом конце иметь соответствующую этикетку.

Помещение для коммутационного оборудования

После успешной прокладки кабелей горизонтальной кабельной системы необходимо сделать соединения в помещении для коммутационного оборудования. Помещение для коммутационного оборудования представляет собой специально спроектированную комнату, используемую для коммутирования сети передачи данных или телефонной сети. Поскольку помещение для

коммутационного оборудования служит в качестве центральной точки перехода для коммутации и коммутационного оборудования, используемого для соединения устройств в сеть, логически оно находится в центре звездообразной топологии. Обычно оборудование, находящееся в помещении для коммутационного оборудования, включает коммутационные панели, концентраторы проводных соединений, мосты, коммутаторы и маршрутизаторы. Внешний вид помещения для коммутационного оборудования показан на рис. 8.9.

Помещение для коммутационного оборудования должно быть по возможности достаточно большим, чтобы в нем могло разместиться все оборудование и коммутационное кабельное хозяйство, которое там должно быть. Естественно, размеры этого помещения могут быть различными, что зависит от размера ЛВС и типов оборудования, требующегося для ее работы. Например, оборудование, необходимое для некоторых небольших ЛВС, может занимать объем, не превышающий объема большого картотечного шкафа, тогда как большая ЛВС может потребовать полномерного машинного зала. Наконец, помещение для коммутационного оборудования должно быть достаточно большим, чтобы удовлетворить потребности роста в будущем.

Стандарт EIA/TIA-569 определяет, что должно быть минимум одно такое помещение на этаж, и

устанавливает необходимость наличия дополнительного помещения для коммутационного оборудования на каждые 1000 квадратных метров, если обслуживаемая площадь этажа превышает 1000 квадратных метров или если протяженность горизонтальной кабельной системы больше 90 метров.

Примечание

Одна тысяча квадратных метров равна 10 000 квадратных футов. 90 метров равны приблизительно 300 футам.

Для больших сетей нет ничего необычного в наличии более одного помещения для коммутационного оборудования Если это имеет место, тогда говорят, что сеть имеет расширенную звездообразную топологию. Обычно, когда требуется больше одного помещения для коммутационного оборудования, одно является главной распределительной станцией (ГРС) (main distribution facility), а все остальные, называемые промежуточными распределительными станциями (ПРС) (intermediate distribution facility), зависимы по отношению к ней.

Если помещение для коммутационного оборудования играет роль ГРС, то выходы всех кабелей, идущих от него в ПРС, комнаты, где размещаются компьютеры, и в помещения с коммуникационным оборудованием, находящиеся на других этажах здания, должны быть сделаны через 4-дюймовые (10 см) кабельные трубопроводы или муфтовые вставки. Аналогично, все входы кабелей в ПРС тоже должны быть сделаны через такие же 4-дюймовые кабельные трубопроводы или муфтовые вставки. Точное количество требующихся кабельных трубопроводов определяется исходя из количества оптоволоконных кабелей, кабелей STP и UTP, которые должны находиться в каждом помещении для коммутационного оборудования и в каждой комнате с компьютерами или коммуникационным оборудованием.

Любое место, выбранное для коммутационного оборудования, должно отвечать определенным требованиям по отношению к окружающей среде Если говорить коротко, то эти требования включают электропитание, отопление, вентиляцию и кондиционирование воздуха в объемах, достаточных для поддержания в помещении температуры приблизительно 70°F (21°C), когда все оборудование ЛВС полностью функционирует. Кроме того, выбранное место должно быть защищено от несанкционированного доступа и

удовлетворять всем строительным нормам и нормам техники безопасности Все внутренние стены или по крайней мере те, на которых будет монтироваться

оборудование, должны быть облицованы клеевой фанерой толщиной 3/4 дюйма (1,9 см) с

расстоянием до основной стены минимум 1 3/4 дюйма (4,4 см) Если помещение для коммутационного оборудования является главной распределительной станцией здания, то точка входа в телефонную сеть (ТВТС) (telephone point of presence) тоже может находиться

здесь В этом случае внутренние стены у точки входа в телефонную сеть и за внутренней АТС должны быть зашиты от пола до потолка фанерой толщиной 3/4 дюйма, и минимум 15 футов (4,5 метра) стенового пространства должны быть выделены под заделку концов телефонных кабелей и соответствующее оборудование Кроме того, для окраски всех внутренних стен должна использоваться огнеупорная краска, удовлетворяющая всем со-

ответствующим нормам противопожарной безопасности Настенный выключатель Для включения и выключения освещения должен размещаться непосредственно у входной двери Из-за внешних помех, генерируемых лампами дневного света, их применения следует избегать.

Использование нескольких помещений для коммутационного оборудования

Примером, когда с высокой долей вероятности будет использоваться несколько помещений для коммутационного оборудования, может служить случай объединения в сеть комплекса зданий (например, это может быть университетский городок). В сети Ethernet комплекса зданий будет присутствовать как горизонтальная кабельная система, так и система магистральных кабелей. Как показано на рис. 8.10, главная распределительная станция находится в центральном здании комплекса. В данном случае и точка входа в телефонную сеть тоже находится внутри этой станции. Кабель магистрального канала, показанный штриховой линией, идет от главной распределительной станции ко всем промежуточным распределительным станциям. Промежуточные распределительные станции имеются в каждом здании комплекса. Кроме главной распределительной станции в центральном здании находится еще и промежуточная распределительная станция, так что в зону охвата попадают все компьютеры. Горизонтальная кабельная система, обеспечивающая связь между главной и промежуточными распределительными станциями и рабочими областями, показана сплошными линиями, соединяющими компьютерные рабочие станции с промежуточными и главной распределительными станциями.

Магистральная кабельная система

Точно так же, как имеется специальный термин (горизонтальная кабельная система), используемый в стандарте EIA/TIA-568 для обозначения кабелей, идущих от помещения для коммутационного оборудования к каждой рабочей области, есть специальный термин для кабельной системы, соединяющий в ЛВС Ethernet с расширенной звездообразной топологией между собой помещения для коммутационного оборудования. В стандарте EIA/TIA-568 кабельная система, соединяющая помещения для коммутационного оборудования друг с другом, называется

магистральной кабельной системой.

Магистральная кабельная система включает отрезки магистрального кабеля, главное и промежуточные кросс-соединения, механическую арматуру для заделки концов кабелей и коммутационные шнуры, использующиеся для кроссирования кабелей магистрального канала передачи данных. Сюда также входят вертикальная сетевая среда передачи данных между помещениями для коммутационного оборудования, находящимися на разных этажах здания,

сетевая среда между главной распределительной станцией и точкой входа телефонной кабельной системы и сетевая среда, использующаяся между зданиями, если сеть объединяет комплекс зданий.

Стандарт EIA/TIA-568 определяет четыре типа сетевых сред передачи данных, которые могут использоваться в магистральной кабельной системе: 100-омный кабель UTP, 150-омный кабель STP, оптоволоконный кабель 62,5/125 мкм и одномодовый оптоволоконный кабель. Хотя в стандарте EIA/TIA-568 упоминается еще и 50-омный коаксиальный кабель, вообще говоря, он не рекомендуется для новых проектов, и преполагается, что этот тип кабеля будет исключен при следующем пересмотре стандарта. В настоящее время в большинстве проектов для создания магистральной кабельной системы используется оптоволоконный кабель 62,5/125 мкм.

Коммутационные панели

В сетях Ethernet, использующих звездообразную топологию или расширенную звездообразную, отрезки кабелей горизонтальной кабельной системы, идущие от рабочих областей, обычно приходят на коммутационную панель. Коммутационная панель представляет собой устройство для межсоединений, посредством которого отрезки кабелей горизонтальной кабельной системы могут подключаться к другим сетевым устройствам, например к концентраторам или повторителям. Говоря более конкретно, коммутационная панель, как показано на рис. 8.6, представляет собой поле контактов, снабженное портами. По сути своей, как показано на рис. 8.9, коммутационная панель действует как распределительный щит, где горизонтальная кабельная система, приходящая от рабочих станций, может коммутироваться на другие рабочие станции ЛВС. В некоторых случаях коммутационная панель может быть тем местом, где устройства могут подсоединяться к глобальной сети или даже к Internet. В стандарте

EIA/TIA-568A такое соединение называется горизонтальным кросс-соединением.

Коммутационные панели могут устанавливаться либо на стену с помощью установочных скоб, либо в стойки, либо в шкафы, оборудованные внутренними стойками и дверцами.

Наиболее часто для установки коммутационных панелей используются распределительные стойки. Распределительная стойка представляет собой простой каркас для установки оборудования (коммутационных панелей, повторителей, концентраторов и маршрутизаторов), используемого в помещении для коммутационной аппаратуры. Высота стоек может составлять от 39 дюймов (99 см) до 74 дюймов (188 см). Преимуществом распределительной стойки является то, что она обеспечивает легкий доступ к оборудованию как спереди, так и сзади.

Основание используется для крепления распределительной стойки к полу с целью обеспечения устойчивости. Хотя сегодня некоторые компании предлагают на рынке стойки шириной 23 дюйма (58,4 см), стандартной шириной еще с 1940-х годов остается 19 дюймов (48,2 см).

Порты коммутационной панели

Чтобы разобраться, как коммутационная панель обеспечивает межсоединения отрезков кабелей горизонтальной кабельной системы с другими сетевыми устройствами, рассмотрим ее структуру. На одной стенке коммутационной панели располагаются ряды контактов, в основном точно такие же, как в разъеме RJ45, о котором уже говорилось выше. И точно так же, как в разъеме RJ45, эти контакты имеют цветовую кодировку. Для получения электрического

соединения с контактом провода запрессовываются с использованием такого же запрессовочного приспособления, которое применяется при работе с разъемами RJ45. Для получения

оптимальной производительности сети здесь также критическим моментом является последовательность разводки. Поэтому, укладывая провода в коммутационной панели, необходимо, чтобы они точно соответствовали цветам у места расположения контактов. Следует помнить, что окрашенные в разные цвета проводники не являются взаимозаменяемыми.

Порты размещаются на противоположной стороне коммутационной панели. Как показано на рис. 8.11, по внешнему виду они напоминают порты, которые находятся на лицевых панелях телекоммуникационных выходов в рабочих областях. И как и в порты RJ45, в порты коммутационной панели вставляются вилки такого же размера. Подключаемые к портам

коммутационные шнуры позволяют организовать межсоединения компьютеров с другими сетевыми устройствами, например с концентраторами, повторителями и маршрутизаторами, которые тоже подсоединяются к коммутационной панели.

Структура разводки коммутационной панели

В любой ЛВС разъемы являются самым слабым звеном. Будучи неправильно установленными, разъемы могут создавать электрический шум. Плохие соединения могут также быть причиной прерывистого электрического контакта между проводами и контактами панели. Если такое происходит, то передача данных в сети прекращается или происходит со значительно меньшей скоростью. Поэтому стоит их делать правильно. Чтобы гарантировать правильность установки кабелей, необходимо следовать стандартам E1A/TIA.

Важно укладывать кабели в коммутационной панели в порядке возрастания их номеров, т.е. тех, которые были присвоены им при прокладке от рабочей области к помещению для коммутационного оборудования. Как уже говорилось выше, номера кабелей соответствуют номерам комнат, в которых размещаются подключаемые к кабелю рабочие станции. Укладка

кабелей в коммутационной панели в порядке возрастания номеров позволит легко диагностировать и локализовать проблемы, если таковые возникнут в будущем.

При укладке проводов в коммутационной панели следует использовать подготовленную ранее схему нарезки. Позже можно будет снабдить коммутационную панель соответствующими этикетками. Как уже упоминалось, провода надо укладывать так, чтобы их цвета точно соответствовали цветам у места нахождения контакта. Работая, важно помнить, что конец кабеля должен располагаться по центру соответствующих ему контактов. Если проявить небрежность, то может произойти перекос проводов, что замедлит скорость передачи данных в уже полностью скоммутированной ЛВС.

Во избежание слишком длинных концов проводов край оболочки кабеля должен быть в 3/4 дюйма (0,64 см) от места расположения контактов. Хороший способ добиться этого — отмерить нужное расстояние до снятия оболочки кабеля. Для выполнения работы 1 1/2—2

дюйма (приблизительно 4-5 см) будет вполне достаточно. Надо помнить, что если концы проводов будут слишком длинными, то скорость передачи данных в сети замедлится. Опять же, не надо развивать провода в паре больше, чем это необходимо; расплетенные провода не только передают данные с меньшей скоростью, но и могут привести к возникновению перекрестных помех.

В зависимости от типа используемой коммутационной панели применяется либо запрессовочный инструмент под панель 110, либо инструмент фирмы Krone. Коммутационная панель, которая показана на рисунках, приведенных в данной главе, является панелью типа 110. Выяснить, какой инструмент понадобится, необходимо до начала работ. Запрессовочный инструмент представляет собой приспособление пружинного действия, которое одновременно делает две работы: запрессовывает проводник между двумя контактами, снимая с него изоляцию и обеспечивая тем самым электрическое соединение с контактами, и с помощью своего лезвия отрезает лишний кусок проводника.

Используя запрессовочный инструмент, следует позиционировать его так, чтобы лезвие находилось с противоположной стороны от той, с которой проводник подходит к контактам. Если пренебречь этой предосторожностью, провод будет отрезан слишком коротко, чтобы дотянуться до места формирования собственно электрического соединения.

Тестирование кабельной системы

Как объяснялось выше, фундаментом эталонной модели OSI является сетевая среда передачи данных; каждый последующий уровень модели зависит и поддерживается сетевой средой передачи данных. В данной книге уже говорилось о том, что надежность сети зависит от надежности ее кабельной системы. Многие специалисты считают ее самым важным элементом любой сети.

Поэтому после установки сетевой среды передачи данных важно определить, насколько надежна кабельная система. Даже при огромных вложениях в кабели, разъемы, коммутационные панели и другое оборудование лучшего качества, плохо выполненная установка может не позволить сети работать на оптимальном уровне. После монтажа все установленные элементы сети должны быть протестированы.

Входе тестирования сети следует придерживаться следующих шагов.

1.Разбить систему на логически понятные функциональные элементы.

2.Записать все симптомы.

3.На основе наблюдаемых симптомов определить, какой из элементов с наибольшей долей вероятности не функционирует.

4.Используя замену или дополнительное тестирование, выяснить, действительно ли этот наиболее вероятный элемент является нефункционирующим.

5.Если подозреваемый в неправильном функционировании элемент не является источником проблемы, перейти к следующему наиболее подозрительному элементу.

6.Если нефункционирующий элемент найден, отремонтируйте его.

7.Если ремонт нефункционирующего элемента невозможен, замените его.

IEEE и EIA/TIA установили стандарты, которые позволяют после завершения установки оценить, работает ли сеть на приемлемом уровне. При условии, что сеть проходит этот тест и была сертифицирована как удовлетворяющая стандартам, данный начальный уровень качества функционирования сети может быть взят в качестве базового.

Знание базовых замеров важно, так как необходимость в тестировании не прекращается только потому, что сеть была сертифицирована как удовлетворяющая стандартам. Для гарантий

оптимальности производительности сети потребность в ее тестировании будет возникать периодически. Сделать это можно путем сравнения записанных измерений, снятых в тот момент, когда было известно, что сеть работала соответствующим образом, с текущими измерениями.

Значительное ухудшение по сравнению с замерами базового уровня будет свидетельствовать о том, что с сетью что-то не в порядке.

Повторное тестирование сети и сравнение с базовым уровнем помогут выявить конкретные проблемы и позволят проследить деградацию, вызываемую старением, плохой установкой, погодными или другими факторами. Можно было бы считать, что тестирование кабелей сводится к простой замене одного кабеля другим. Однако такая замена ничего определенно не доказывает, поскольку одна общая проблема может оказывать влияние на все кабели ЛВС. По

этой причине для измерений характеристик сети рекомендуется пользоваться кабельным тестером. Кабельные тестеры — это ручные приборы, которые используются для проверки кабелей на удовлетворение требованиям соответствующих стандартов IEEE и EIA/TIA. Кабельные тестеры разнятся по выполняемым типам тестирования. Некоторые из них могут выводить распечатки, другие — подключаться к ПК и создавать файл данных.

Кабельные тестеры

Кабельные тестеры обладают широким диапазоном функций и возможностей. Поэтому приводимый здесь перечень данных, которые могут измеряться кабельными тестерами, служит единственной цели: дать общее представление об имеющихся функциональных возможностях. Прежде всего следует определить те функции, которые наиболее полно удовлетворяют существующим потребностям, и затем сделать соответствующий выбор.

Вообще говоря, кабельные тестеры могут выполнять тесты, результаты которых ха- рактеризуют общие возможности отрезка кабеля. Сюда входит определение протяженности кабеля, обнаружение местоположения плохих соединений, получение карты соединений для обнаружения скрещенных пар, измерение аттенюации сигнала, выявление приконцевых перекрестных помех, обнаружение расщепленных пар, выполнение тестов по замеру шумов и нахождение места прохождения кабеля за стенами.

Измерение протяженности кабеля очень важно, так как величина общей длины кабельного

отрезка может влиять на возможности устройств в сети по коллективному использованию сетевой среды передачи данных. Как уже говорилось, кабель, протяженность которого превышает максимальную длину, задаваемую стандартом EIA/TIA-568А, может стать причиной деградации сигнала.

Кабельные тестеры, называемые измерителями отраженного сигнала, измеряют протяженность разомкнутого или короткозамкнутого кабеля. Делают это они путем посылки по кабелю электрического импульса. Затем прибор измеряет время поступления сигнала, отраженного от конца кабеля. Как можно ожидать, точность измерений расстояний, обеспечиваемых этим методом, лежит в пределах 2 футов (0,61 м).

Если при установке ЛВС используется кабель UTP, то измерения расстояния могут быть

использованы для определения качества соединений на коммутационной панели и в телекоммуникационных выходах. Чтобы понять, почему это так, необходимо немного больше знать о принципе работы измерителя отраженного сигнала.

Замеряя протяженность кабеля, измеритель отраженного сигнала посылает электрический сигнал, который отражается, натолкнувшись на самое удаленное разомкнутое соединение. Представим теперь, что этот прибор используется для определения отказавших соединений на отрезке кабеля. Начинают тестирование с подключения прибора к коммутационному шнуру на коммутационной панели. Если измеритель отраженного сигнала показывает расстояние, соответствующее расстоянию до коммутационной панели, а не до какой-либо более удаленной точки, то тогда понятно, что существует проблема с соединением. Аналогичная процедура

может быть использована и на противоположном конце кабеля для выполнения измерений через разъем RJ45, находящийся в точке телекоммуникационного выхода.

Карты соединений

Чтобы показать, какие пары проводников кабеля соединены с какими контактами

наконечника или концевого разъема, кабельные тестеры используют функцию, которая называется картированием соединений. Такой тест применяется для того, чтобы определить, правильно ли монтажники подключили провода к вилке или гнезду, или это было сделано в обратном порядке. Проводники, подсоединенные в обратном порядке, называются скрещенными парами и являются общей проблемой, характерной для установки кабелей UTP. Как показано на рис. 8.12 и 8.13, если в кабельной системе ЛВС на основе кабелей UTP обнаруживаются скрещенные пары, то соединение считается плохим. В этом случае разводка проводников должна быть переделана.

Электропитание

Электричество, достигнув здания, дальше подводится к рабочим станциям, серверам и сетевым устройствам по проводам, упрятанным в стены, полы и потолки. Как следствие, в

таких зданиях шум от линий электропитания переменного тока имеется повсюду. Если на это не обратить внимания, то шум от линий подачи электропитания может стать проблемой для работы сети.

Фактически, и это знает каждый, кто достаточно поработал с сетями, для возникновения ошибок в компьютерной системе может оказаться достаточно шума от линий переменного тока, идущего от расположенного поблизости видеомонитора или привода жесткого диска. Этот шум

маскирует полезные сигналы и не позволяет логическим вентилям компьютера распознавать передние и задние фронты прямоугольных сигналов. Данная проблема может еще более усугубляться плохим заземлением компьютера.

Заземление

В электрооборудовании с защитным заземлением провод защитного заземления всегда подключается ко всем открытым металлическим частям оборудования. В компьютерном оборудовании материнские платы и цепи компьютера электрически соединены с шасси и, следовательно, с проводом защитного заземления. Это заземление используется для рассеивания статического электричества.

Целью соединения защитного заземления с открытыми металлическими частями компьютерного оборудования является предотвращение попадания на металлические части опасного для жизни высокого напряжения, вызванного нарушением проводки внутри устройства.

Примером нарушения проводки, которое может произойти в сетевом устройстве, является случайное соединение провода, находящегося под напряжением, с шасси. если происходит такое нарушение, то провод защитного заземления, подсоединенный к устройству, будет играть роль низкоомного пути к земле. При правильной установке низкоомный путь,

обеспечиваемый проводом защитного заземления, имеет достаточно низкое сопротивление и позволяет пропускать достаточно большой ток, чтобы не допустить возникновения опасных для жизни напряжений. Более того, поскольку теперь существует прямая цепь, соединяющая точку под напряжением с землей, это приведет к активизации защитных устройств, например пакетных выключателей. Разрывая цепь к трансформатору, пакетные выключатели остановят поток электронов и предотвратят возможность опасного удара электрическим током.

Большие здания часто требуют наличия более одного заземления. Отдельные заземления для каждого здания также необходимы и для комплекса зданий. К сожалению, заземления различных зданий почти никогда не бывают одинаковыми. Да и разные земли одного здания также могут отличаться друг от друга. Ситуация, когда заземленные провода в разных местах имеют немного отличающийся потенциал напряжение) по сравнению с общим проводом и активными проводами, может представлять серьезную проблему.

Чтобы разобраться в этом вопросе, предположим, что провод заземления в здании А имеет немного другой потенциал по сравнению с общим и активным проводами, чем провод заземления в здании В. Как следствие, внешние корпуса компьютерных устройств, находящихся в здании А, будут иметь потенциал (напряжение), отличающийся от потенциала внешних корпусов компьютерного оборудования, находящегося в здании В. Если тетерь создается цепь,

связывающая компьютерные устройства в здании А с компьютерными устройствами в здании В, то от отрицательного источника к положительному потечет электрический ток и каждый, кто коснется какого-либо устройства, стоящего этой цепи, может получить неприятный удар. Кроме того, этот плавающий потенциал способен серьезно повредить миниатюрные микросхемы памяти компьютера.

Если все работает правильно и в соответствии со стандартами IEEE, разницы в напряжении между сетевой средой передачи данных и шасси сетевого устройства быть не должно. Однако не всегда все происходит так, как думается. Например, при некачественном соединении провода заземления в точке выхода кабеля между кабельной системой ЛВС на основе кабеля UTP и шасси сетевого устройства могут возникнуть фатальные напряжения.

В настоящее время большинство фирм, занимающихся установкой сетей, рекомендуют применять в магистральной кабельной системе, соединяющей помещения для коммутационного оборудования на разных этажах здания, а также в разных зданиях, оптоволоконный кабель. Причина этого проста: вполне обычна ситуация, когда разные этажи здания питаются от различных силовых трансформаторов. Различные силовые трансформаторы могут иметь разные соединения с заземлением, а это приводит к тем проблемам, которые только что рассматривались. Непроводящие электрический ток оптические волокна исключают эту проблему.

Опорная земля сигналов

Когда компьютер, подсоединенный к сети, принимает данные в виде цифровых сигналов, он должен каким-то образом распознавать их. Он делает это путем измерения и сравнения принимаемых 3- или 5-вольтовых сигналов с опорной точкой, называемой опорной землей сигналов. Для правильной работы опорная земля сигналов должна находиться как можно ближе к цифровым цепям компьютера. Инженеры решают это, вводя в печатные платы земляную плоскость. Корпус компьютера используется в качестве общей точки соединения земляных плоскостей плат, создавая опорную землю сигналов. (В данной главе на рисунках с

изображениями сигналов опорная земля устанавливает положение линии нулевого напряжения.)

В идеале опорная земля сигналов должна быть полностью изолирована от земли электропитания. Подобная изоляция не позволяла бы утечкам цепей переменного тока и всплескам напряжения воздействовать на опорную землю сигналов. Однако инженеры посчитали непрактичным изолировать опорную землю сигналов подобным образом. Вместо этого шасси вычислительного устройства служит как в качестве опорной земли сигналов, так и в качестве земли цепей питания переменного тока.

Из-за того что существует связь между опорной землей сигналов и землей питания, проблемы с

землей питания могут привести к помехам в работе систем обработки данных. Такие помехи могут быть трудно обнаруживаемыми и затрудняющими отслеживание источника. Обычно это является следствием того факта, что подрядчики, выполняющие работы по прокладке сетей электропитания и сетей данных, не обращают внимания на длину нейтральных проводов и проводов заземления, идущих к каждой розетке электропитания. К сожалению, если эти провода имеют большую длину, они могут служить для электрического шума антенной. И этот шум накладывается на цифровые сигналы, которые компьютер должен иметь возможность распознать.

Влияние электрического шума на цифровые сигналы

Чтобы понять, как электрический шум влияет на цифровые сигналы, представим, что необходимо послать по сети данные, выражаемые двоичным числом 1011001001101. Компьютер преобразовывает двоичное число в цифровой сигнал. На рис. 8.14 показано, как выглядит цифровой сигнал для числа 1011001001101.

Этот цифровой сигнал посылается по сети получателю. Случилось так, что получатель оказался рядом с розеткой электропитания с длинными нейтральным и земляным проводами. Для электрического шума эти провода работают как антенна. На рис. 8.15 показан внешний вид электрического шума. Вследствие того, что шасси компьютера получателя используется как в качестве земли электропитания, так и в качестве опорной земли сигналов, шум накладывается на цифровой сигнал, принимаемый компьютером. На рис. 8.16 показано, что происходит с сигналом, когда он складывается с электрическим шумом. И теперь, из-за того, что шум накладывается сверху на сигнал, компьютер читает его не как число 1011001001101, а как 1011000101101 (рис. 8.17).

Чтобы избежать проблем, связанных с электрическим шумом, важно работать в тесном сотрудничестве с подрядчиком, прокладывающим цепи электропитания, и электроэнергетической компанией. Это позволит иметь наилучшее и самое короткое заземление в сети питания. Один из способов достижения такой цели состоит в том, чтобы посмотреть стоимость получения возможности работы с одним силовым трансформатором, выделенным на всю область установки ЛВС. Если такой вариант допустим, тогда можно проконтролировать подключение к такой выделенной сети электропитания всех других устройств. Накладывая ограничения на то, как и где подключаются такие устройства, как моторы или сильноточные электрические нагреватели, можно в значительной степени исключить влияние от генерируемого ими электрического шума.