Правила прокладки кабельных систем

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 7Следующая ⇒

При горизонтальной прокладке кабель располагается на высоте 50-70 см над уровнем поля. Допускается прокладка кабеля внутри плинтуса с кабель-каналом, если там не проходят другие коммуникации. Запрещено прокладывать кабель параллельно с линиями электропитания и телефонными проводами – это сильнейшие источники помех. Крепление кабеля допускается следующее: хомутами, в кабель канал и в металлические заземленные трубы. Кабель канала бывает пластиковый и бывает металлический. Нижняя часть канала крепится к стене, другая крепится к крыше. Все металлическое надо заземлять по правилам безопасности. Металлические трубы, и каналы используются там, где кабель проходит недалеко от источника помех. Обычно это нужно на промышленных предприятиях. На стене устанавливаются розетки, непосредственно компьютер подключается к розетке проводом длинной не более 2.5 метров, поскольку присутствует сопротивление в разъемах, и чтобы обеспечить единичный уровень напряжения, он падает с увеличением длинны. Источниками сильнейших помех являются следующие бытовые приборы: микроволновая печь и радиотелефон (микроволновка должна стоять 2-3 метра от кабеля). Обход углов: кабель нельзя сгибать непосредственно под углов 90 градусов, иначе поломается. Величина радиуса допустимого изгиба зависит от величины кабеля.

Рис 10

Полукруглый провод, крепиться на стенке. Имеет стандартный радиус. Прокладывать за элементами отопления нельзя (но допускается провода в металлическом корпусе). Вверху обычно стандартно прокладывают освещение, питание, а совсем внизу, обычно обрывают. Всегда необходимо протестировать состояние сети для этого используются кабельные тестеры. Более дешевые модели кабельных тестеров работают с отдельными видами кабеля. Дорогие модели могут иметь два-три вида подключения. Подключение кабеля происходит по такому же, разъему который установлен на сетевой кабель компьютера. Принцип работы основан на теории линий отражения. Будет возникать сдвиг фаз, если где то, что то не так, а так же изменение величины амплитуды. Самый простой вариант – когда вместо неисправности указывается примерное расстояние, может измерять сопротивление. И некоторые типы, которые заменяют обрыв, перегиб, небольшие коробочки типа тестеров обычного назначения, они имеют дополнительное питание (compact fiber tester). При настойке и наладке сетей используется анализатор протоколов. Это сложное устройство, он может быть программным или представлять собой отдельное устройство. Подключается к сети к разъемам, как и другое оборудование. Функция - перехват пакетов циркулирующей сети с целью дальнейшего анализа. Сам по себе анализатор протокола не скажет в чем неполадка сети, иногда он может выдавать рекомендации по неполадкам сети, т.е. необходимы знания. Позволяет вытянуть статистику из пакетов, а на её основе можно делать выводы. Например, можно обнаружить сильно перегруженный сегмент, который не дает работать сети.

Беспроводные сети

Если вы можете без них обойтись, то используйте проводные сети. Все беспроводные сети медленные – это обусловлено средой передачи данных. А так же плохо с точки зрения безопасности, нужно надежно шифровать, нет кода, который надежен. Беспроводные сети требуют специального оборудования и поэтому в реализации всегда дороже. Если планируется какой-то беспроводной элемент сети, то всегда требуется техническо-экономическое обоснование этого решения. Три стандартные, причины, при которых проектируют беспроводную сеть:

1. Клиенты сети постоянно перемещаются в пространстве (организация служб скорой помощи в США и стран Европы, у них нет врачей, сеть именуется «фельшер»).

2. Сети в помещениях, которые постоянно подвергаются перепланировке (выставочные помещения).

3. Расположение организации в зданиях, которые является памятником архитектуры (т.к. в памятниках архитектуры ничего менять нельзя, т.к. преследуется законом)

На инфракрасной среде соединение точка-точка выполняется с помощью светодиода и фотодиода (беспроводная мышка ПК). Устройства, которые соединяются должны быть в пределах видимости, на небольшом угле, а, значит, может быть реализовано в пределах только одного помещения - комнаты. Инфракрасный канал очень медленный, 4 мегабит. Ещё одним недостатком инфракрасного канал является, то что для него источником помехи являются все отопительные системы. Обычно используются в помещениях, где много народу, и соединяют пару тройку устройств. Чуть-чуть получше, лазерный канал, т.к. отсекается параметр помех. Скорость раза в два выше, но все равно очень медленно. Условия прямой видимости остаются в силе. Стены опять же – это непреодолимое препятствие. Выбирается точка без мертвых зон, например, середина потолка, ставится HUB и передается с компьютеров.

Рис 11

Радиочастотный сдвиг

В радиочастотном диапазоне, для связи с компьютером могут использоваться фиксированная частота и передача в рассеянном спектре. При фиксированной частоте мы фактически имеем на каждой сетевой карте приемник и передатчик сетевого кабеля и центральное устройство. Есть небольшой диапазон частот, который можно использовать без согласования лицензирования. Этот диапазон частот имеет очень маленькую дальность передачи волны. На длинных волнах приемник практически везде берет, на коротких волнах десятки километров, все удобные частоты заняты, поэтому фиксированная частота покроет максимум небольшое здание.

Рис 12

Если кто то появится в пределах конуса, то любые сетевые обмены могут просматриваться без проблем. Нужны обязательные функции администрирования запрета дополнительных подключений, и шифрование данных. Нужны надежные шифры.

Распределенный диапазон

Технически – это более сложная система - Рис 12.в. нам выделен диапазон. Частота передачи в серединке каждого диапазона. Берем dt - это время передачи какого-то кусочка пакета, и на приемной и на передающей стороне одинаковый алгоритм. Например: 6-6-2-3-1-10-9-8-7-6 мы прыгаем по определенному алгоритму по определенным частотам. Те, кто поймали один диапазон, не знают какой диапазон будет следующим, самому перебирать эти частоты удобно. К тому же можно сделать неравномерные диапазоны, можно их перемешать в случайном порядке, можно сделать своё – dt, т.е изменять время нахождения в своем диапазоне. Мы может организовывать достаточно непредсказуемые алгоритмы. Алгоритмы шифрования на основе такой методики с обоснованием надежности алгоритма сегодня самые перспективные с точки зрения защищённости. С точки зрения техники устройства приема и передачи сложнее, и имеют свой собственный спец процесс. Используется в армии – в системах управления войсками. Можно перегружать алгоритм на другие устройства, все эти системы организуются как самоуничтожающиеся, микросхема взрывается при попытке несанкционированного проникновения.

Сотовая связь

Рис 13

Границы образуют правильные шестигранники. Шестигранник используется по следующим причинам: при применении этой формы требуется меньшее количество сот и, следственно, меньшее количество передающего оборудования, а также, применение шестигранных сот наименее затратно по сравнению с квадратными или треугольными сотами. На практике, после того как на карте зоны покрытия начерчены многогранники, наносятся радиальные линии и рассчитывается соотношение сигнал/шум по различным направлениям, при этом используются модели распрстранения радиоволн или соответствующие компьютерные программы. Нарисуем места, где не берут сотовые связи. При больших перепадах рельефа появляются мертвые зоны. Рис 13.б. вышки имеют возможность связываться каждая с каждой. Жесткого пути для связи сигнала нет. Поэтому у сотовой связи так важна маршрутизация. Наиболее часто встречаются критерии выбора пути по экономическим параметрам и в зависимости от загруженности вида. Вышки по воздуху связаны радиосигналом, есть участки, где нет вышек, они связаны там оптоволоконным кабелем. Некоторые участки закрываются спутниковой связи. Есть критерии доставки по экономическим проблемам, вычисляют стоимость доставки. Бывают пакеты цифровые, информация формируется в том темпе как говорят абоненты. Всегда есть паузы в передачи речи. Для передачи дополнительной информации используются паузы, нужны миллисекунды. Скорости не очень высокие, мы занимаем паузы, наличие которых вероятностно, при сильно-загруженных остается меньше времени для передачи цифры. От спектрограммы голоса передаются нулями, голос из спектра аналога передается в цифру при помощи АЦП. Недостаток сотовых операторов: ограниченная зона покрытия, и не очень высокая скорость передачи, и стабильную скорость передачи гарантировать нельзя. Радиус охвата зависит не только от высоты вышки, но ещё и от длины волны, на которой работает данный оператор, и плюс мощностью передатчика. Примерно по тому же принципу действуют спутниковые сети. Спутник можно представить себе образно как вышку высотой несколько десятков километров, т.е. мертвых зон практически нет, т.к. высоко, рельефность не сильно мешает. Примерно 29 спутников покрывают всю поверхность земли. Спутниковая связь работает на других частотах, чем мобильные операторы, каналы там существенно быстрее. Такие устройства имеют существенные размеры и дороги. Полностью беспроводные сети делают редко, обычно используется такое понятие как точка доступа. Это понятие подразумевает: основная часть сети выполнена на кабельной системе.

Рис 14

Имеется радио-вход, через него обмениваются с передаваемым объектом и подключаются к сети. Связь устанавливается через устройство «В».

Особенности WIFI

Придуман в 1991. Придумали его для кассовых аппаратов в супермаркетах. Высокая скорость была не нужна и была где то до мегабит/сек и в стандарт включили только в 2009 году. Придумал его некто Хейз. Стандарт называется 802.11. – Wireless Fidelity – беспроводная точность. Скорость передачи зависит от многих условий, стандартная 54 Мегабит / сек. При соблюдении всех правил, распределения нагрузки и отсутствия помех можно добиться стандартной скорости передачи 100 мегабит/сек и даже до 150, но это ещё зависит от марки оборудования и способа шифрования информации. WIFI соединение выполняется либо с точкой доступа по аналогии с ранее рассмотренным, либо между двумя конкретными клиентами. Важным параметром является сетевой идентификатор SSID. Специальный пакет содержащий сетевой идентификатор передается со скоростью 0, 1 Мегабит/сек. Подключение – это анализ идентификатора. Тот, кто подключается тот этот идентификатор анализирует. SSID должен совпадать у обоих устройств. Критерии для подсоединения WIFI жестко неограничен и может устанавливаться в широких пределах. Например, можно вообще не ограничивать число клиентов, а можно жестко запретить одного клиента. Нет необходимости прокладывать кабель – это плюс WIFI. Расширение сети тоже не представляет никакой проблемы. В основном по такой технологии организуют сети в пределах одного здания. Устройство разных производителей будут функционировать по этому стандарту с каким-то минимальным набором функций. Минусы WIFI: в разных странах частотные диапазоны, выделенные в WIFI соединение выбраны разные, порядок частот – это от 2-3 Гигагерц. В сравнении с Европой два частотных диапазона являются закрытыми. Законодательства Италии, России требуют обязательной регистрации сети работающих вне пределах здания. Что касается энергопотребления то оно максимально по сравнению с другими сетями. Когда WIFI устройство горячее, то это тревожный симптом. Все передачи по WIFI должны шифроваться. Самый популярный протокол WEP легко взламывается, а другие WPA, WPA2 – уже поддаются взлому гораздо сложнее. Но эти протоколы старая аппаратура не принимает, кроме того пароли которые требуется для шифрования сложны и плохо запоминаются пользователем. Правильные пароли имеют длину – 10-12 знаков.. даже до 64 – чередование символов и цифр. Обычные WIFI роутеры имеют радиус 40 метров – это внутри помещения, если ставить снаружи, то расстояние помножается на 10. Резко уменьшить радиус действия можно – если стоит микроволновая печка или обычные зеркала. Из-за влажности может падать скорость передачи по WIFI. Кроме того если накладываются сигналы устройств разных производителей то они являются помехой друг для друга, поэтому часто возникают проблемы в многоквартирных домах, важна степень фильтрации сигнала, дело не в мощности, и к тому же мощность только покроет чужие помещения. Кроме того, чем лучше шифрование, тем больше нагрузка. Иногда поверх стандартных алгоритмов выполняют дополнительное шифрование. Диапазон от 2.4 Гигагерц.
WIFI телефония. По особому стандарту выполненная телефонная трубка, которая подключается к сети как обычные устройства WIFI. Выполняет функции подобно SKYPE. Эта технология позволяет снизить стоимость голосовых звонков к минимуму. Но пока этот стандарт не принят и внедрять, нельзя. Сами трубки серийно не производят. Это направление предельно перспективно. Такая технология полностью и быстро вытеснит проводные телефонные связи, и она ещё и надежнее.

Сетевое оборудование

Сетевые карты, повторители (репитеры), хабы, свечи, маршрутизаторы, шлюзы. Самый низкий уровень – сетевые карты. Отличаются друг от друга по максимально возможной скорости работе. Стандартные 10 МБИТ и 100 МБИТ и специализированные 1 Гигабит, т.е. скорости стандартные. При одной и той же скорости передачи платы различаются по разъемам, как на входе, так и на выходе. Что касается выхода, в принципе разнообразие такое, какое разнообразие на материнской плате. Т.е. прежде, всего нужно смотреть какие есть свободные разъемы. У широко распространённых моделей вход один и соответствует определенному типу кабеля. Более дорогие и редко достаточно используемые модели имеют вход от двух и более видов кабеля. Сетевые карты с двумя видами кабелей: у большинства моделей диагностика переключения происходит просто при переключении кабеля, но есть модели, у которых переключение нужно осуществлять перемычками. Кроме того бывают сетевые карты интегрированные в материнскую плату. Большинство производителей таких карт пишут, что есть защита от перегорания, но это не всегда так.
С точки зрения надежности ремонтопригодности всегда предпочтительнее использовать внешние карты, они стоят не дорого и при всех проблемах замена не вызывает сложностей. Программное обеспечение: к каждому изделию прилагается диск в драйвером, к этой карте, но использовать нужно всегда родной драйвер, в крайнем случае на сайте разработчика. При установке plug and play (технология, предназначенная для быстрого определения и конфигурирования устройств в компьютере и других технических устройствах) карта работает криво, работает, но выполняет не все функции.

Репитеры – повторители

Рис 15

Когда такой сигнал рис 15.а проходит большое расстояние по кабелю и него заваливаются фронты и падает уровень рис 15.б. Не очень-то можно пренебрегать потерями, амплитудой – напряжение падает на сопротивлении меди. Фронты падают из-за емкости и индуктивности. У кабелей есть промежуточное расстояние, оно гарантирует, что сигнал прочтется правильно, при неправильном чтении сигнала, репитер восстанавливает форму сигнала в сети. Используют внутри помещений (необходимо питание). После репитера сигнал тоже снова станет нормальным – восстановится. Рис 15.в.

HUB

HUB - простейшее устройство коммутации.

Рис 16

Каждый входной сигнал транслируется на выходы портов. Получается что сигнал, который перешел от ПК-1 он через выходы станет доступным всем ПК сетки. Это его логическая функция. Дополнительно абсолютно все хабы восстанавливают форму сигнала и имеют функцию отключения, неисправных, портов. Связь разрывается и остальные работают без проблем (крестик на рис 16). При включении таких устройств каждый ПК отождествляется с таким портом. Для пользователя это не видно, если переставить компьютеры на другие порты то таблица соответствия перезаполняется автоматически и ПК будут работать, и неисправности ищутся автоматически. На передней панели светодиодная индикация. Количество портов кратно двум, от четырех до 256 и более. Самые ходовые – на 16 и на 24. Хабы дешевые – и при их покупке нужно брать с запасом, чтобы хотя бы 2-3 порта свободны, чтобы подключить дополнительно ПК, или если вышел из строя порт можно перейти на другой порт. HUB, не изолирует трафик внутри группы к которой он подключен. Применяется очень часто. Физическая топология – звезда.

Рис 17

Мосты и switch

Мосты устарели на сегодняшний день. Для них необходимо вручную составлять таблицы администратору, таблица – это какой c каким адреса можно соединять. Switch можно назвать многопроцессорным мостом, специализированный процессор обслуживает каждый порт и по адресам и другим признакам пакета он не оттранслирует, передаст не на все порты. Рис 18

Можно не создавать таблицу, если не сложная сеть. Функции восстановления тоже выполняются. Switch (Сетевой коммутатор (жарг. свитч от англ. switch — переключатель) — устройство, предназначенное для соединения нескольких узлов компьютерной сети в пределах одного или нескольких сегментов сети.) обладает большим набором интеллектуальных функций, есть диоды отображения состояния, имеются функции диагностики сети в целом, функции самодиагностики и возможность реализовать как сетевой трафик так и пакеты по каким либо признакам. Чтобы оценить стоимость используют единицу стоимости на один порт (рубль/порт). Очень осторожно нужно подходить к указанным, в документации производительности оборудования (смотри лк «загрузка сети пакетами минимальной максимальной нагрузки»).

Маршрутизаторы

Маршрутизатор – это сложное, дорогое устройство, применяется только в больших сетях.
Физически может представлять собой отдельное устройство – или программу, установленную на мощном сервере. Задача, которую решает маршрутизатор - это определение минимального пути доставки из точки А в точку B. Критериев оптимальности существует много. Экономические показатели – т.е. стоимость доставки одного бита, скоростные, надёжностные – по одному каналу доставили пакет без потерь и искажений, по загруженности на текущий момент, или сложные комбинации таких алгоритмов. Таблица маршрутизации является динамической, т.е. сведения о надежности маршрута постоянно в нее добавляются, а редко используемые удаляются. Интеллектуальные функции: диагностики, фильтрации по огромному количеству признаков и т.п., т.е. широкий диапазон функций.

Рис 19

Маршрутизатор анализирует возможные маршруты: A-D-B, A-D-C-B, A-E-D-B, A-C-B, A-C-D-B И Т.П. А из этих маршрутов критерий выбирается на данный момент и выбирается, что будет оптимальным, вот такую сложную функцию с учетом загрузки выполняет маршрутизатор.

Шлюз

Они встречаются в очень крупных сетях имеющих несовпадающую аппаратную часть, либо несовпадающую программную часть, либо и то и другое.

Рис 20

Сетевой шлюз конвертирует протоколы одного типа физической среды в протоколы другой физической среды (сети). Например, при соединении локального компьютерас сетью Интернет вы используете сетевой шлюз. Шлюз из сети «А» принимает данные с его физическим кодированием и форматом пакета. Затем пакет сети «А» преобразуется в формат понятный для сети «Б» и передает в сеть «Б» уже физическое кодирование. Физическое преобразование сигнала – это несложная задача, а вот с форматами для различных сетей бывает сложно. Нет шлюза который транслирует все форматы. Шлюз - устройство достаточно медленное.

⇐ Предыдущая 123 4 5 6 7 Следующая ⇒