СКС. Топология и требования к кабельной системе

Структурированные кабельные системы (СКС) востребованы практически каждым государственным или частным предприятием, производством, офисом, складом и другими объектами, где требуется организовать эффективную телекоммуникационную систему. Топология СКС должна предоставлять высокую скорость передачи данных и возможность быстрого перемещения сотрудников и отделов, настолько характерного для современного развития бизнеса. 

В связи с чем, СКС должны отвечать ряду требований международных, национальных и региональных стандартов, включая:

1. Высокую производительность, достаточное количество линий СКС и возможность их наращивать для оперативного ответа изменениям, связанным с реорганизацией компании, ее ростом или сдачей в аренду отдельных помещений. 

2. Поддержку широкого ряда сетевых приложений настоящего и будущего времени, отличающихся более высокими требованиями к полосе пропускания. 

3. Развитую и гибкую архитектуру линий, позволяющую реализовать разнообразные сетевые конфигурации с применением активного оборудования локальных сетей. 

Международный стандарт ISO/IEC11801 содержит требования к типовым СКС. Он является ключевым документом, устанавливающим основные параметры таких систем в части:

- архитектуры;

- разъемов и кабелей, их характеристик;

- длины и производительности используемых каналов и линий.

Он был разработан двумя международными организациями: по стандартизации (ISO) и по электротехнической комиссии (IEC) совместно с представителями ведущих производителей оборудования телекоммуникационных систем. 

СКС и их составляющие располагаются друг относительно друга согласно топологии сети. 

Различают 4 вида топологии:

1. Звезда. Суть данного вида архитектуры СКС заключается в следующем: каждый второй компьютер в общую сеть включается через отдельный кабель. Один разъем подключается к сетевому устройству, а второй – к адаптеру. 

Достоинства:

- простота монтажа;

- расширяемость и управляемость;

- возможность модернизации СКС.

Недостатки:

- дешевизна внедрения;

- большое количество кабеля для устройства этой архитектуры;

- отказ концентратора приводит к отключению всех рабочих станций. 

2. Кольцо. Предполагает последовательное соединение ПК, при этом передача сигнала идет в одном направлении по кольцу. Отельный ПК выполняет функцию повторителя для усиления сигнала. 

Достоинство – простота архитектуры СКС.

Недостаток – выход из строя одного из ПК неизбежно приведет к проблемам в работе всей системы. 

3. Шина. Подразумевает присоединение каждого компьютера к сети по единому кабелю. На концах этого кабеля находятся терминаторы. Они отражают проходящий через ПК сигнал, который в свою очередь передается шиной по сети. Каждый ПК (рабочая станция) сверяет адрес данного сигнала с адресом рабочей станции. При совпадении сигнал принимается. При несоответствии – передается дальше. Так происходит до тех пор, пока сигнал не найдет правильного адресата. 

Достоинства:

- безотказность сети;

- гибкость системы;

- доступная цена разъемов и кабеля;

- минимальная длина кабеля для построения этой архитектуры;

- легкость монтажа.

Недостатки:

- ограничение на количество рабочих станций и длину кабеля;

- низкая производительность;

- задержки при передаче больших объемов данных;

- сложность выявления дефектов сети.

4. Гибрид. На практике какой – либо вид топологии СКС редко реализуется в «чистом виде». Локальные сети, как правило, отличаются симметричной топологией, глобальные – неправильной. Объединение различных топологий СКС в единую архитектуру приводит к созданию таких разновидностей топологий, как древовидная, пересекающиеся кольца, «снежинка» и ряд других. 

Древовидная архитектура или архитектура иерархической звезды объединяет в единую кабельную инфраструктуру 3 подсистемы: внешних магистралей, внутренних магистралей и горизонтальную подсистему. 

 

Древовидная архитектура СКС

 

CD – распределительный пункт комплекса зданий

BD – распределительный пункт зданий

FD - распределительный пункт этажа

CP – точки объединений

ТО – телекоммуникационная розетка

Узлы древовидной архитектуры – распределительные пункты разного уровня. Они соединяются в единую инфраструктуру посредством установочного или монтажного кабеля. Функциональные составляющие - коммутационное или соединительное оборудование. Распределительные пункты СКС, в основном, располагаются в отдельных технических помещениях. Последние в зависимости от оснащенности делятся на 2 вида: кроссовые и аппаратные. 

Структурированность такой кабельной системы обеспечена применением развитого набора средств коммутации и переключения. Благодаря чему сеть становится гибкой и позволяет оперативно вносить изменения в конфигурацию физических каналов. 

Подсистема внешних магистралей строится в тех случаях, когда здания одной организации значительно удалены друг от друга. Подсистема внутренних магистралей – вертикальная подсистема. Она объединяет каждый этаж здания в единую сеть посредством внутренних кабелей, коммутационного оборудования и шнуров. Горизонтальная подсистема – поэтажная разводка. Она проходит от распределительного пункта до телекоммуникационных розеток рабочей зоны. 

Активное оборудование и линии подсистем подключаются друг к другу, как правило, по модели cross-connect. Это наиболее гибкое решение. Альтернативным вариантом является interconnect - непосредственное подключение к линии связи сетевого оборудования или линии подсистемы. Она позволяет объединить подсистемы в единый физический канал посредством единственного соединителя. 

Требования стандартов к СКС и стоимость реализации проекта

Наиболее затратной составляющей кабельной инфраструктуры является горизонтальная подсистема. Ее стоимость по статистике превышает 90% стоимости всего проекта по созданию кабельной инфраструктуры здания. Столь высокие затраты объясняются требованием стандартов, согласно которым оборудование для ее построения должно обладать достаточной пропускной способностью для поддержки существующих приложений и перспективных приложений в будущем. Экономия при организации горизонтальной подсистемы уже через год повлечет за собой серьезные затраты. Наращивание емкости вследствие увеличения штата, как и замена этажной разводки в уже работающем офисном помещении сопряжено с серьезными организационными проблемами и высокими финансовыми затратами. 

Подсистемы магистралей в соответствии со статистикой стоят 10% от общей цены проекта по созданию СКС на коммерческих объектах. Стандарты предъявляют к ним следующие требования: емкость и производительность подсистем магистралей должна быть пропорциональна емкости и производительности этажной разводки. 

В зависимости от обслуживаемой площади определяется количество распределительных пунктов на этаже здания. Стандарт допускает установку одного пункта на каждые 1000 м2 площади офиса. Что касается распределительных пунктов различных подсистем СКС, то здесь предъявляется требование к физической длине горизонтальной подсистемы. Длина канала должна быть до 100 м на одном уровне и до 2000 м – на разных уровнях, объединяющих все 3 подсистемы. Коммутация линий разных подсистем в единую кабельную инфраструктуру возможна только при условии, что эти линии построены на оптоволокне или кабеле с идентичными параметрами витой пары. 

Древовидная топология подсистем определяет функциональную нагрузку на каждую составляющую СКС и обуславливает выбор типа кабеля, среды передачи и интерфейса подключения.