Проект информационно-вычислительной сети Мелитопольского межрайонного онкологического диспансера

дополнен документом TSB-36 для UTP-кабелей категорий 4 и 5. В августе 1992-

го был опубликован документ TSB-40, в котором определены характеристики

соответствующего соединительного оборудования. В январе 1994 года стандарт

TSB-40 был заменён стандартом TSB-40A. В октябре 1995 года вместо стандарта

EIA/TIA-568 был принят новый - EIA/TIA-568А, включивший стандарты TSB-36 и

TSB-40A.

Принятие стандарта EIA/TIA-568А преследовало следующие цели:

. определить основные характеристики кабельного оборудования, которые

должны будут поддерживаться различными производителями;

. предоставить возможность для проектирования и установки структурированных

кабельных сетей;

. определить технические характеристики для различных конфигураций

кабельных систем.

В стандарте EIA/TIA-568А даны рекомендации по проектированию и

установке СКС, составу и параметрам вертикальной и горизонтальной проводки,

соединительных шнуров, типу используемых соединителей.

6.2.1.7 Рекомендации по проектированию и установке СКС.

. архитектура проводки - звезда;

. максимальное число иерархических уровней проводки -2;

. соединения пита «шина» не допускаются;

. необходимо избегать прокладки кабеля и установки кроссовых панелей вблизи

источников электромагнитного и радиоизлучения;

. заземление должно удовлетворять требованиям, определённым в стандарте

EIA/TIA-607.

К применению допускаются кабели следующих типов:

. четырёхпарный из неэкранированных витых пар с волновым сопротивлением 100

Ом и поперечным сечением 24 или 22 AWG1. Максимально допустимая длина для

передачи голосовых приложений - 800 м, для передачи данных - 90 м;

. двухпарный из экранированных витых пар с волновым сопротивлением 150 Ом,

с максимальной допустимой длиной для передачи данных - 90 м;

. оптоволоконный многомодовый с волокнами диаметром 62,5/125 мкм.

Максимально допустимая длина - 2000 м;

. оптоволоконный одномодовый с волокнами диаметром 62,5/125 мкм.

Максимально допустимая длина - 3000 м.

6.2.1.8 Рекомендации по составу

и параметрам горизонтальной проводки.

. четырёхпарный из неэкранированных витых пар с волновым сопротивлением 100

Ом и поперечным сечением 24 AWG;

. двухпарный из экранированных витых пар с волновым сопротивлением 150 Ом;

. оптоволоконный многомодовый с волокнами диаметром 62,5/125 мкм.

Длина горизонтальной проводки независимо от типа кабеля и вида используемых

приложений не должна превышать 90 м. Следует отметить, что допускается

также использование коаксиального (типа RJ-58) кабеля с волновым

сопротивлением 50 Ом. Однако использовать этот тип кабеля не рекомендуется.

Ожидается, что он будет включён в следующей версии стандарта.

6.2.1.9 Соединительные шнуры.

Максимально допустимая длина соединительных шнуров:

. для главного кросса системы - 20 м;

. для главного кросса здания - 20 м;

. для этажных кроссов - 6 м;

. для рабочих мест - 3 м.

6.2.1.10 Типы используемых соединителей.

. модульный восьмиконтактный соединитель типа RJ-45 (разводка кабеля может

быть сделана двумя способами: TIA-568А; TIA-568В соответствующей

спецификации АТ&Т);

. соединитель для двухпарного кабеля из экранированных витых пар (известен

как Mtdia Interface Connector (MIC) или как IBM Data Connector);

. оптический соединитель типа 568С.2.

6.2.1.11 Технические характеристики медных и оптических кабелей

Характеристики медных кабелей из неэкранированных витых пар приведены

в таблице 2.

Характеристики оптоволоконного многомодового кабеля с волокнами

диаметром 62,5/125 мкм приведены в таблице 3.

|Характеристика |Категория 3|Категория 4|Категория |

| | | |5 |

|Электроёмкость (при 20(), нФ |20 |17 |17 |

|Сопротивление при постоянном токе, не|9,4 |9,4 |9,4 |

|более, Ом | | | |

|Асимметрия сопротивлений в паре, % |5 |5 |5 |

|Емкостная асимметрия «пара-земля», пФ|328 |328 |328 |

|Волновое сопротивление, Ом, на | | | |

|частоте |102(15% |102(15% |102(15% |

|772 кГц |100(15% |- |- |

|1-16 МГц |- |100(15% |- |

|1-20 МГц |- |- |100(15% |

|1-100 МГц | | | |

|Структурные возвратные потери, дБ, на| | | |

|частоте |12 |21 |- |

|1-10 МГц |- |- |23 |

|1-20 МГц |10 |19 |- |

|16 МГц |- |18 |- |

|20 МГц |- |- |21 |

|32,25 МГц |- |- |18 |

|62,5 МГц |- |- |16 |

|100 МГц | | | |

|Затухание, дБ, на частоте | | | |

|1 МГц |7,8 |6,5 |6,3 |

|4 МГц |17 |13 |13 |

|10 МГц |30 |22 |20 |

|16 МГц |40 |27 |25 |

|20 МГц |- |31 |28 |

|100 МГц |- |- |67 |

|Переходное затухание на ближнем | | | |

|конце, дБ, на частоте | | | |

|1 МГц |41 |56 |62 |

|4 МГц |32 |47 |53 |

|10 МГц |26 |41 |47 |

|16 МГц |23 |38 |44 |

|20 МГц |- |36 |42 |

|100 МГц |- |- |32 |

Табл.2 Таблица характеристики медных кабелей из неэкранированных

витых пар

|Длина волны (мм) |Максимальное |Полоса |

| |затухание (дБ/км) |пропускания |

| | |(МГц/км) |

|850 |3,75 |160 |

|1300 |1,5 |500 |

Табл.3 Таблица характеристики оптоволоконного многомодового кабеля

с волокнами диаметром 62,5/125 мкм

|Длина волны (мм) |Максимальное |

| |затухание (дБ/км) |

|850 |3,75 |

|1300 |1,5 |

Табл.4 Таблица характеристики оптоволоконного одномодового кабеля с

волокнами диаметром 8,3/125 мкм

6.2.1.12 Архитектуры структурированных кабельных систем.

Существуют два варианта архитектуры проводки: традиционная архитектура

иерархической звезды и архитектура одноточечного управления.

Архитектура иерархической звезды может применяться как для группы

зданий, так и для одного отдельно взятого здания. В первом случае

иерархическая звезда состоит из центрального кросса системы, главных

кроссов зданий и горизонтальный этажных кроссов. Центральный кросс связан с

главными кроссами зданий при помощи внешних кабелей. Этажные кроссы связаны

с главным кроссом здания кабелями вертикального ствола.

Во втором случае звезда состоит из главного кросса здания и

горизонтальных этажных кроссов, соединенных между собой кабелями

вертикального ствола.

Архитектура иерархической звезды обеспечивает максимальную гибкость

управления и максимальную способность адаптации системы к новым

приложениям.

Архитектура одноточечного администрирования разработана для

максимальной простоты управления. Обеспечивая прямое соединение всех

рабочих мест с главным кроссом, она позволяет управлять системой из одной

точки, оптимальной для расположения централизованного активного

оборудования. Администрирование в одной точке обеспечивает простейшее

управление цепями, возможное благодаря исключению необходимости кроссировки

цепей во многих местах. Архитектура одноточечного администрирования не

применяется для группы зданий.

6.2.2 Объединение локальных сетей.

Кроме кабельной системы неотъемлемым компонентом любого проекта сети

является сетевое оборудование, особенно в том случае, если требуется

повысить производительность сети в целом, предусмотреть расширение сети без

снижения производительности или соединить отдаленные участки сети. Мосты,

маршрутизаторы и коммутаторы позволяют увеличить количество устройств,

объединенных в сеть, и сегментировать трафик для увеличения

производительности. Кроме того, отдаленные участки сети часто соединяются с

помощью маршрутизаторов, и поэтому они часто выполняют еще и функции

брандмауэра. Понимание различий между устройствами и особенностей

соответствующей архитектуры помогает определить, когда эти устройства

следует использовать и на каких участках сети они должны располагаться.

Мосты применяются для соединения подобных или одинаковых локальных

сетей, причем они прозрачны для протоколов сетевого уровня, например IPX и

IP. Сети, соединенные мостами, - физически раздельные сети, но логически

они образуют единую сеть. Это означает, что правила прокладки кабелей

применяются к каждой отдельной сети, а не ко всем сразу, протоколами же

сетевого уровня данные сети рассматриваются таким образом, как будто бы это

единая сеть.

Мосты сегментируют поток данных: он пропускает только трафик,

адресованный устройствам по другую сторону моста. Поскольку мосты не

пропускают локальный поток данных, они позволяют существенно снизить общий

поток данных в сети, состоящей из нескольких локальных сетей.

С другой стороны, мосты имеют тот недостаток, что они передают

широковещательные пакеты канального уровня. При некоторых обстоятельствах -

неисправность оборудования и даже ошибки в программном обеспечении - это

чревато возникновением постоянного потока широковещательных пакетов, что

приводит к состоянию, именуемому лавиной пакетов (packet storm). Поскольку

мосты передают все эти пакеты, они могут заполонить сеть целиком, серьезно

снизив производительность.

Некогда мосты были наиболее распространенным методом объединения

локальных сетей. В настоящее время, в результате технического

усовершенствования маршрутизаторов, их использование сократилось. Многие

производители оснастили маршрутизаторы функциями мостов: такое устройство

работает, как маршрутизатор по отношению к пакетам поддерживаемых

протоколов и как мост по отношению к остальным. Все же в среде, где

применяются немаршрутизируемые протоколы, в частности LAT фирмы Digital

Equipment или некоторые протоколы фирмы IBM, мосты широко распространены до

сих пор.

Мосты соединяют идентичные локальные сети, а маршрутизаторы -

однородные или разнородные локальные сети, например Ethernet с Arcnet. Эти

устройства работают с сетевыми протоколами, такими как IP и IPX. Как и

мосты, маршрутизаторы разделяют сеть физически; отличие же состоит в том,

что при использовании маршрутизаторов сеть разделяется на части также и на

логическом уровне. Поскольку маршрутизаторы не передают широковещательных

пакетов на канальном уровне, они обеспечивают высокую степень сегментации.

Кроме сегментации, маршрутизаторы обеспечивают резервные пути между

сетями, поддерживают функции брандмауэра и предоставляют экономичный доступ

к глобальным сетям. Резервные пути повышают отказоустойчивость сети - если

один маршрутизатор не исправен, используется другой. Многие маршрутизаторы

могут также фильтровать данные в зависимости от информации из заголовка

пакета: отправителя или получателя, данных о маршруте, типе кадра

канального уровня и типе пакета сетевого уровня. Фильтрация этого типа

позволяет реализовать брандмауэр между сетями.

Поскольку маршрутизаторы могут соединять разнородные сети, они хорошо

подходят для использования в глобальных сетях, где разнородные каналы

глобальных сетей (например Т-1 и frame relay) соединяют разнородные

локальные сети. В частности, Internet представляет собой огромную сеть из

разнородных сетей, связанных маршрутизаторами.

Подобно мостам, маршрутизаторы пропускают только поток данных,

адресованный другой стороне. Это значит, что внутренний трафик одной

локальной сети не влияет на производительность другой. На самом деле

маршрутизаторы рассылают (направлено или широковещательно) и информацию о

маршрутизации, поэтому непроработанный протокол маршрутизации (такой как

Router Information Protocol, RIP), использовавшийся в первых версиях

NetWare фирмы Novell) в крупной сети может привести к генерации заметного

широковещательного потока данных. (Сейчас RIP заменен гораздо более

эффективным протоколом NetWare Link Services Protocol.)

Маршрутизаторы - это чаще всего либо нестандартные, специализированные

компьютеры, либо программное обеспечение, работающее на компьютере общего

назначения - обычно сетевом сервере. Специализированные маршрутизаторы

зачастую обеспечивают лучшую производительность и более гибкое управление

ресурсами, чем программные маршрутизаторы, однако производительность

последних, как правило, вполне достаточна, а стоят они дешевле.

На первых порах маршрутизаторы уступали мостам по производительности и

даже заработали себе репутацию источника узких мест в сети. Однако

производительность современных маршрутизаторов, даже программных, часто

существенно превосходит пропускную способность каналов связи локальных и

глобальных сетей, которые они соединяют.

6.2.2.1 Коммутаторы.

Коммутаторы разработаны для решения проблемы недостаточной

производительности сети из-за нехватки пропускной способности и наличия

узких мест. Однако в противовес общему мнению и шумихе в рекламных

изданиях, коммутаторы не панацея от всех проблем с производительностью и

обеспечением связи в сети.

Коммутатор сегментирует сеть на меньшие коллизионные домены (в среде

Ethernet) или на меньшие кольца (в среде Token Ring), в результате каждая

конечная станция получает большую долю суммарной пропускной способности.

Эти устройства, по существу, - мосты со множеством портов. Подобно мостам,

они направляют пакеты из одной сети в другую. Используемые в коммутаторах,

интегральные схемы специального назначения (Application-Specific Integrated

Circuit, ASIC) объединяют функции одного или нескольких мостов. Поэтому

коммутатор обеспечивает довольно высокую производительность всех портов при

относительно низкой цене за порт.

Кроме внутренних компонентов на производительность коммутаторов влияют

еще две характеристики - способ передачи и буферизации пакетов. Некоторые

коммутаторы ожидают получения всего пакета целиком перед тем, как передать

его дальше. Этот способ называется коммутацией с промежуточной буферизацией

(store-and-forward). Другие коммутаторы используют метод сквозной

коммутации (cut-through).

Коммутатор со сквозной коммутацией начинает пересылать пакет сразу же

после того, как получит адрес получателя. Этот процесс приводит к гораздо

меньшим задержкам, чем в случае промежуточной буферизации, - 40 мкс вместо

1,2 мс на пакет размером 1518 байт. Сквозная коммутация уменьшает время

ожидания, но зато получатель будет получать и поврежденные пакеты.

Коммутатор с промежуточной буферизацией записывает приходящий пакет в

память, затем проверяет его на наличие ошибок с помощью циклического

избыточного кода (CRC). Буферизация пакетов увеличивает время ожидания, но

уменьшает количество дефектных пакетов и число коллизий, снижающих

производительность сети.

Однако метод передачи с буферизацией чреват другими проблемами.

Например, при интенсивном трафике буферы могут переполниться. Если все

доступные буферы заполнены, коммутатор отбрасывает приходящие пакеты, что

резко снижает производительность, поскольку протоколы верхних уровней,

обнаруживая пропажу пакетов, требуют повторной передачи. Это приводит к

задержкам в работе сети, которые обычно исчисляются секундами и заметны

пользователям. Частично данная проблема решается увеличением размера

буферов.

Для коммутаторов с промежуточной буферизацией характерны еще и

проблемы нехватки памяти. Как мосты, так и коммутаторы поддерживают таблицы

сетевых адресов для маршрутизации пакетов. Если буфер адресов заполняется,

и мост, и коммутатор или игнорируют новые адреса, отбрасывая пакеты, им

адресованные, или отказываются от ранее записанных адресов, освобождая

место для новых. В любом случае работа сети страдает. Здесь также может

помочь расширение буферов адресов, но при этом увеличатся задержки при

передаче пакетов.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7