Разработка проекта структурированной кабельной сети

Предусматривается также организация резервных трактов передачи сигналов. Данная мера  в сочетании с выбранной топологией обеспечивает надежность и гибкость СКС.

Чтобы точнее сформировать представление о топологии проектируемой СКС, определимся с размещением коммутационных узлов, а именно – ИР и коммутационных панелей. Начнем с размещения технических помещений.

Согласно заданию проекта, аппаратная должна обслуживать 58 рабочих мест, т.е. ее площадь согласно рекомендациям [1] должна составлять  14 м2.

На мой взгляд наиболее целесообразным будет отвести под нужды аппаратной соседнее к 1/5 помещение 1/6 (х/у: здесь х – номер этажа, а у – номер комнаты в пределах этажа). Площадь комнаты 1/6 составляет 30,8 м2, что превышает рекомендованную норму, но учтем также тот факт, что на первом этаже в техническом помещении будут совмещены кроссовая этажа и аппаратная. Кроме того, в пользу данного выбора свидетельствует расположение точки подвода внешней магистрали в комнату 1/5, соседнюю с выбранной.

Согласно плану этажей на рис. 1 общая площадь рабочих помещений составляет 435 м2, что меньше 1000 м2 – это позволяет организовать на этаже единственную кроссовую. Для площади рабочей зоны меньше 500 м2 рекомендуется выбрать помещение для кроссовой габаритами 2 м на 3,3 м. Но в данном проекте  для помещения кроссовой отведем комнату 1/6. Площадь кроссовой существенно превышает рекомендуемую, но наличие резервов по площади позволяет в перспективе разместить в этих помещениях дополнительное сетевое оборудова­ние коллективного пользования в случае существенной модернизации сети пред­приятия. Кроме того расположение кроссовой непосредственно в аппаратной существенно упрощает конструкцию междуэтажных переходов и позволяет обой­тись одним рукавом без горизонтальных участков прокладки магистрального кабеля.

Рассмотрим процедуру расположения ИР в рабочих помещениях. Согласно [1] рекомендуется устанавливать по одному блоку ИР из расчета на каждые 4 м2 рабочей площади. В следующей таблице приведена информация о расположение компьютеров рабочих групп в комнатах:

Таблица 1. Размещение ПК в проектируемой СКС

Общее количество информационных розеток составило 58 единиц – равное количество рабочих станций на предприятии.

Согласно заданию при проектировании ЛВС необходимо предусмотреть возможность обеспечения пропускной способности канала передачи данных в 100 Мбайт/сек. Данные условия могут быть вполне удовлетворены благодаря использованию технологии Fast Ethernet. Fast Ethernet – спецификация IEЕЕ 802.3 и официально принятая 26 октября 1995 года определяет стандарт протокола канального уровня для сетей работающих при использовании как медного, так и волоконно-оптического кабеля со скоростью 100Мб/с.

Стандарт Fast Ethernet определяет три типа среды передачи сигналов Ethernet со скоростью 100 Мбит/с.

       100Base-TX — две витые пары проводов. Передача осуществляется в соответствии со стандартом передачи данных в витой физической среде, разработанным ANSI (American National Standards Institute — Американский национальный институт стандартов). Витой кабель для передачи данных может быть экранированным, либо неэкранированным. Использует алгоритм кодирования данных 4В/5В и метод физического кодирования MLT-3. В качестве среды передачи 100Base-TX применяются две витые пары, причем одна пара используется для передачи данных, а вторая — для их приема. Поскольку спецификация ANSI TP - PMD содержит описания как экранированных, так и неэкранированных витых пар, то спецификация 100Base-TX включает поддержку как неэкранированных, так и экранированных витых пар типа 1 и 5.

       100Base-FX — две жилы, волоконно-оптического кабеля. Передача также осуществляется в соответствии со стандартом передачи данных в волоконно-оптической среде, которой разработан ANSI. Использует алгоритм кодирования данных 4В/5В и метод физического кодирования NRZI. Спецификации 100Base-TX и 100Base-FX известны также как 100Base-X

       100Base-T4 — это особая спецификация, разработанная комитетом IEEE 802.3u . Согласно этой спецификации, передача данных осуществляется по четырем витым парам телефонного кабеля, который

называют кабелем UTP категории 3. Использует алгоритм кодирования данных 8В/6Т и метод физического кодирования NRZI.

Стандарт 802.3 предусматривает следующие ограничения на длину сегмента кабеля при использовании каждой из описанных физичиских сред передачи (таблица 2):

Таблица 2. Ограничения на длину сегмента кабеля для типов физических сред стандарта 802.3.

На мой взгляд для организации горизонтальной подсистемы  и в общем для организации высокоскоростной передачи данных по каналам ЛВС оптимальным будет использование кабеля по стандарту 100BASE-TХ. Стандарт рекомендует использовать кабель категории 5 с двумя или четырьмя парами проводников, помещенных в пластиковую оболочку. Кабели категории 5 сертифицированы для полосы пропускания 100 MHz. В 100BASE-TX одна пара используется для передачи данных, вторая - для обнаружения коллизий и приема. Для лучшего распространения сигналов по кабелю и соответственно более эффективной передачи информации по каналам я использовал разновидность витой пары – экранированная витая пара.

Экранирование обеспечивает лучшую защиту от электромагнитных наводок как внешних, так и внутренних, и т. д. Экран по всей длине соединен с неизолированным дренажным проводом, который объединяет экран в случае разделения на секции при излишнем изгибе или растяжении кабеля.

Для небольшого офиса с невысокой плотностью рабочих мест использование данной технологии является типовым и рекомендуемым. Длина сегмента между коммутационным оборудованием в аппаратной и ИР не превыщает 100 метров.

Данное условие соблюдается в предоставленной планировке размещения сетевого оборудования (доп.1).

Выбор кабельных каналов

Для прокладки горизонтальных и магистральных кабелей подсистемы внутрен­них магистралей проектируемой СКС используем следующие разновидности ка­налов:

       закрытые металлические лотки за фальшпотолком, предназначенные для прокладки кабелей горизонтальной подсистемы в коридорах;

       декоративные кабельные короба, изготовленные из негорючего пластика и используемые для прокладки кабелей горизонтальной подсистемы и сило­вых кабелей питания;

       закладные трубки типа гильз диаметром в свету 32 мм, через которые произ­водится ввод за фальшпотолок рабочих помещений пользователей горизон­тальных кабелей, снимаемых с лотка в коридоре;

       вертикальные трубчатые элементы типа рукавов диаметром в свету 100 мм, расположенные вдоль правой стены технического помещения на расстоянии примерно 80 см от его задней стены и выполняющие функции каналов сто­яка и используемые для прокладки по ним кабелей подсистемы внутренней магистрали.

Лотки располагаются за фальшпотолком, крепятся не реже чем через 1,5 м и за­земляются. Высота установки корпуса лотка выбирается равной 3,05 м от уровня пола, что обеспечивает выполнение норм относительно высоты свободного пространства между верхней кромкой канала и капитальным потолком, которая в данном случае составит 0,3 м [1].

Ввиду отсутствия пустотелых пространств в стенах здания подвод кабелей к ИР будет осуществляться с помощью декоративных коробов «зонным» методом [1]. Поскольку в каждой комнате находится небольшое количество ИР, то короб будет прокладываться вертикально от точки подвода кабеля к фальшпотолку до ИР.

Через закладные трубки будет производиться ввод за фальшпотолком кабелей в каждое из рабочих помещений.

Через аппаратную и кроссовые кладутся вертикальные трубки, предназначенные для прокладки кабелей подсистемы внутренних магистралей. Диаметр трубок – 100 мм – рекомендуемый для кабельных каналов данного назначения. Ввиду того, что общая площадь рабочих помещений составляет число менее 5000 м2, то согласно [1] эти трубы будут использоваться в количестве 3-х штук.

Детальный расчет габаритов кабельных каналов и числа аксессуаров, необходимых для их монтажа, будет осуществляться в следующих разделах.

Размещение оборудования в технических помещениях

Согласно [1] в КЭ на втором этаже предусматривается установка одного 19-дюймового монтажного шкафа, так как общее количество рабочих мест на этаж меньше 120.

В аппаратной на первом этаже предусматривается установка двух подобных шкафов, так как данное техническое помещение совмещает в себе также функции кроссовой первого этажа.

Кроме того на стене аппаратной будет монтироваться панель для обеспечения работы телефонной станции, так что в аппаратной предусматривается смешанный тип размещения монтажного оборудования.

Схема размещения и подключения оборудования в аппаратной и кроссовой изображена на рис. 2. Все устройства находятся в монтажном шкафу, однако для наглядности аппаратная представлена в виде отдельных устройств, соединённых между собой.

А)

Б)

Рис. 2. Схема расположения монтажных конструктивов в технических помещениях (а) 1-й этаж, б) -2-й)

В кроссовой должен быть обеспечен круговой подход к шкафу. Он будет располагается на расстоянии 2 м от правой относительно входа стены, обращенный к ней задней поверхностью, левая боковая поверхность отстоит от стены на расстоянии 0,8 м, при этом со стороны правой боковой поверхности шкафа еще остается проход шириной в 1,4 м.

Кроссовое оборудование СКС, обеспечивающее работу телефонной станции, выполняется в виде кроссовых башен, которые вместе с организаторами устанавливаются на стене помещения. Высота установки башен для обеспечения удобства обслуживания и переключения выбирается таким образом, чтобы верхний край основания находился на высоте 1,7 м от уровня пола. При этом крайний организатор башни располагается на расстоянии примерно 200 мм от монтажного шкафа, что обеспечивает полное открывание двери и свободный подход к оборудованию.

АТС располагается на короткой стене помещения аппаратной, противоположной входу напротив каналов стояка.

Следует отметить, что при проектировании СКС в виду более экономного использования кабельных ресурсов за границы кроссовых обоих этажей я вынес два коммутатора (1 и 5), подключающих рабочие группы 1 и 6 в общую сеть. Это позволит сократить расходы на кабели, идущие от ПК этой группы к маршрутизатору этажа, поскольку для этих целей будет использоваться 1 кабель (коммутатор – маршрутизатор).

Проектирование подсистемы рабочего места

Согласно заданию в процессе проектирования необходимо предусмотреть организацию 58 рабочих мест в рабочих помещениях. Для каждого из рабочих мест предусматривается установка ИР. Данные розетки монтируются в единый блок и устанавливаются рядом с декоративным коробом на высоте 0,5 м.

Розеточные модули для ИР ввиду выбора физической среды передачи - 100Base-TX – выбираются категории 5е.

Количество оконечных кабелей для подключения рабочих станций и серверов ЛВС - 58 ПК + 4 сервера + 8  коммутаторов = 70 шнуров категории 5е. Шнуры для подключения телефонного оборудования в данном случае не учитываются, так как они поставляются в комплекте с самим телефонным оборудованием.

Согласно рекомендациям [1] для рабочих помещений небольших размеров и с равномерным распределением ИР следует выбирать длину шнуров порядка 2 м. Категория шнуров для согласования с типом розеток и предающей средой выбирается 5е.

Проектирование горизонтальной подсистемы

Рассчитаем объем необходимого горизонтального кабеля для обеспечения горизонтальной системы СКС.

Горизонтальная подсистема СКС будет строиться на основе экранированных витых пар категории 5е, проложенных к каждой ИР. Так как розетки расположены равномерно и непосредственное суммирование длин трас представляется довольно трудоемким, то необходимое количество кабелей рассчитаем, используя статистический метод.

Расход кабеля внутри кроссового помещения одинаков. Расход вне кроссовой рассчитаем на том основании, что рабочие станции расположены равномерно вдоль стен. Возьмём среднее значение расхода кабеля с запасом и умножим на количество станций. Максимальное значение сегмента кабеля подсистемы с учетом 10% технического запаса составляет 60 м, что не превышает рекомендованных 100 м для кабеля данной категории.

Для одного этажа  получим около 1200 метров (30 ПК * 40 м) кабеля STP и примерно 440 (11 тел.аппаратов * 40 м) метров телефонного кабеля. Данный результат также учитывают прокладку кабеля в кроссовой.