Для физического соединения оборудования между собой (создания инфраструктуры локальной сети) служат кабельные информационные трассы, обеспечивающие непосредственную (физическую) связь между структурными компонентами ЛВС. С этой целью используется оптоволоконный кабель, а также кабель с витыми парами (или в обиходе — витая пара). Описание работ с оптоволоконным кабелем выходит за рамки данного материала. Провод витая пара представляет собой два скрученных изолированных проводника. Такой провод применяют для кроссировки (cross-wires) внутри коммутационных шкафов или стоек, но никак не для прокладки соединений между помещениями. Кроссировочный провод может состоять из одной, двух, трех или четырех витых пар. Кабель отличается от провода наличием внешнего изоляционного чулка (jacket). Этот чулок главным образом защищает провода (элементы кабеля) от механических воздействий и влаги. Наибольшее распространение получили кабели, содержащие две или четыре витые пары. Существуют кабели и на большое число пар — 25 пар и более. Для создания линии связи между компьютерами чаще всего используется 8-жильный кабель, проводники которого попарно скручены. Кроме того, провода в кабеле могут быть одножильными (cable или solid) и многожильными (patch cable). Таким образом, для каждого из четырех сигналов, которые передаются по сети, отведено по два провода — один сигнальный, а второй — сигнальная «земля». Так как шаг скрутки проводов регламентирован и постоянен по всей длине кабеля, то такой проводник не излучает в пространство электромагнитное излучение, т. е. не работает как антенна Для большего подавления излучения и уменьшения воздействия внешних помех используется кабель с дополнительным экраном, выполненным в виде медной сетки или ленты.
Шнур
Шнур (cord) представляет собой отрезок гибкого (многожильного) кабеля относительно небольшой длины. Типичный пример — коммутационный шнур патч-корд (patch cord). Патч-корд — отрезок многожильного 4-парного кабеля длиной до 10 м с модульными 8-контактными вилками (RJ-45) на концах. Порядок соединения проводников кабеля с контактами вилки выполняется по одному из двух определенных стандартов (Т568А или Т568В). Шнур, у которого соединение одной вилки выполнено по раскладке цветов, определенной Т568А, а другой — Т568В, называют шнур-кроссовер (или просто, кроссовер). При помощи патч-кордов и кроссоверов производится подключение компьютеров к сети, а также сетевого периферийного оборудования.
Категория кабеля
В настоящее время действуют стандартные определения 7 категорий кабеля Р (Category 1… Category 5е, Category 6). Частотные диапазоны применимости кабелей различных категорий приведены в таблице 1. Категории определяются стандартом EIA/TIA 568А. В последней графе приводится классификация линий связи, обеспечиваемых этими кабелями, по стандарту ISO 11801 и EN 50173.
Коммуникационное оборудование ЛВС
Коммуникационное оборудование предназначено для обеспечения полнодоступной схемы пользователей (user) к информационным и техническим ресурсам ЛВС.
К коммуникационному оборудованию относятся:
— патч-панели (patch panel);
— концентраторы — HUB (хаб);
— коммутаторы — свитч (Switch);
— маршрутизаторы.
Патч-панели (patch panel). Патч-панели служат для коммутации проводов подведенного к шкафу кабеля с витой парой на соответствующие контакты для последующей коммутации сигнала на устройства, смонтированные в данном шкафу. Связистам подобные устройства известны под названием кросс-панели. Один конец кабеля с витыми парами монтируется на контакты кроссировочной платы — патч-панели. Патч-панель имеет розетки — порты — для подключения коммутационных шнуров (патч-кордов и кроссоверов), с помощью которых осуществляется соединение коммутационной аппаратуры, размещенной в данном шкафу. Никаких электронных устройств патч-панель не содержит. Розетки имеют непосредственную связь с контактами, к которым подключены провода витой пары кабеля.
Концентраторы — HUB (Хаб). HUB (Хаб) — устройство для соединения группы компьютеров в локальную сеть Внутри хаба находятся усилители, которые связывают все сетевые розетки друг с другом. Отличительная черта хаба — все входные сигналы транслируются на все выходные линии без всяких преобразований, то есть что поступило, то и вышло. То есть можно подключать только такие сетевые платы, которые могут работать на скорости 10 или 100 Мбит/с. А вариант, когда одна плата использует стандарт 10, а остальные более совершенный стандарт 100 Мбит/с, невозможен. Некоторые фирмы в настоящее время выпускают хабы (hub), способные работать как на скорости 10 Мбит/с, так и на скорости 100 Мбит/с. К хабам обычно подключают сетевые устройства с относительно низкой скоростью обмена данными (информацией).
Коммутаторы Switch (свитч) — это усовершенствованная версия хаба, у которого есть некоторый «интеллект». Switch используют для согласования скоростей в различных частях сети, кроме того в отличие от хаба коммутатор может определить маршрут, по которому должны пересылаться данные. То есть пакеты, поступившие на какой-либо порт, отправляются по нужному адресу. Кроме того, коммутатор преобразовывает входные сигналы, обеспечивая согласование работы всех сетевых плат, подключенных к нему, поэтому с помощью коммутатора можно соединить две сетевые платы, работающие в разных стандартах 10 и 100 Мбит/с. К свитчам подключают сетевые устройства с высокой скоростью обмена данными. Стоимость свитчей значительно выше, чем стоимость хабов.
Очень часто в небольших сетях, рабочие станции которых размещены в пределах одного помещения, патч-панели не используются, а коммутация устройств ЛВС осуществляется непосредственно на порты свитча (хаба).
Маршрутизаторы — это коммутаторы, имеющие еще больший «интеллект» и применяемЕле чаще всего в ЛВС специального назначения.
Для размещения и монтажа коммуникационной аппаратуры используются специальные шкафы (box):
— настенные шкафы монтажные;
— напольные шкафы монтажные.
Размеры шкафов измеряются в «U» — unit (юнит) — минимальный размер высоты (толщины) одного блока, монтируемого в шкафу. 1 U = 45 мм. Общая высота шкафов может достигать 2,5 метра.
В настоящее время используются шкафы, рассчитанные на размещение на смонтированных в них полках обычного (блочного) исполнения, так и на 19" (девятнадцатидюймовое) исполнение оборудования, при котором ширина любого блока монтируемого в шкафу равна 19".
Комплектация шкафа зависит от его типоразмера, фирмы-изготовителя, спецификации на поставку На объект шкаф поступает в разобранном виде. Но если нет ошибок в комплектации, то сборка шкафа доступна любому российскому слесарю-сборщику, даже при отсутствии соответствующего руководства по сборке на русском языке.
Первая операция — расстановка оборудования по этажам, помещениям или в самих помещениях в соответствии со схемами или пожеланиями заказчика (шефа) и пользователя РСТ. При этом должны соблюдаться санитарные нормы, в особенности для школьных ЛВС. Так как дети — это наше будущее, то и требования к компьютерным классам, в которых они будут учиться, повышенные. В 2000 году Москомархитектуры при правительстве Москвы в дополнении к разделу 12 пособия к МГСН 4.06–96 «Общеобразовательные учреждения» установило следующие «Рекомендации по проектированию электрооборудования компьютерных классов».
Санитарные правила и нормы СанПиН 2.2.2.542—96 дают следующие рекомендации по организации рабочего места:
— рабочее место должно быть автономным;
— экран видеомонитора должен находиться от глаз пользователя на оптимальном расстоянии 70–90 см, но не ближе 50 см;
— в помещениях с ПЭВМ ежедневно должна проводится влажная уборка.
1. Схемные и конструктивные решения
1.1. Сеть питания компьютерных классов должна быть, как правило, самостоятельной от вводно распределительного устройства или от этажного распределительного щитка при 5-проводных распределительных линиях (стояках).
1.2. Сечение линии питания компьютеров должно выбираться из расчета 450 Вт на одно рабочее место.
1.3. Коэффициент спроса для определения нагрузки на распределительных линиях следует принимать из расчета при количестве рабочих мест до 8–0.9, от 20-0,8.
1.4. К одной групповой линии следует подключать не более 3 ПЭВМ. Нагрузка групповой линии определяется с коэффициентом спроса, равным 1.
1.5. Распределительная и групповая сеть питания компьютеров должна выполняться с защитным нулевым проводником (5- и 3-проводными).
1.6. Штепсельные розетки для подключения ПЭВМ должны иметь заземляющий контакт и должны позволять беспрепятственно изменять полярность вилки.
1.7. Провода должны иметь в соответствии с ПУЭ расцветку (нулевой рабочий провод — голубой, нулевой защитный — желто-зеленый).
1.8. Сеть питания, проходящая внутри классов, должна быть проложена экранированным кабелем или проводами в стальных трубах. Экран кабелей, стальные трубы и корпуса вводных щитков должны быть соединены с нулевым защитным проводом.
1.9. Групповую сеть внутри классов рекомендуется прокладывать, начиная от вводных щитков по разным трассам и, по возможности, ближе к полу или в подготовке пола.
1.10. Розетки, питающиеся по одной групповой линии, рекомендуется размещать в металлическом щитке, соединенным с нулевым защитным проводником.
1.11. Каждая групповая линия розеточной сети должна быть защищена устройством защитного отключения (УЗО) с уставкой по току утечки не более 30 мА. Рекомендуется уставка на ток утечки — 10 мА.
1.12. Нулевой защитный проводник распределительной сети должен быть на вводе в здание присоединен к общей системе уравнивания потенциала.
1.13. Металлические решетки на окнах должны быть заземлены путем присоединения к нулевому защитному проводнику или непосредственно к шине уравнивания потенциала на вводе.