Физика СКС.
Last updated
Was this helpful?
Last updated
Was this helpful?
Физический уровень/ The physical layer. Телефонная пара (лапша), медь, одно- и много-модовая оптика, радиоканалы. Сети передачи данных - POE и PLC
Физика сейчас чаще всего представлена медью, оптикой и воздухом. С медью все просто - лапшу оставим телефонистам, витую пару третьей категории я в жизни не видел, наверное, где-то есть, наиболее часто встречается 5, 5е, 6 и 6е категория. Медные кабеля 3-ей категории бывают 2-парные, 4 парные, и многопарные. Лучше не использовать даже по бедности. Основной предмет рассмотрение - это неэкранированная (unshielded и иногда unfoiled) витая (twisted) пара(pair) - UTP. Бывает для внешней и внутренней проводки, различается наличием несущего пластикового тросика и качеством внешней обмотки. Бывает экранированной (STP/FTP и вариации на тему). Основные характеристики - категория 5е или 6/6а, поддерживает связь по стандарту 802.3u/100BASE-TX на расстоянии до 100 метров или 802.3ab/1000BASE‑T для 5 категории кабеля, и 802.3an/10GBASE‑T - при кабеле 6а.
Проблемы - малая помехозащищённость, так что смотрите стандарты проводки в условиях рядом расположенных кабелей высокого напряжения, вроде в ПУЭ, хотя может и СНИП.
Вообще, на мой взгляд, все сети выше гигабита надо тянуть оптикой, у нее нет таких проблем ни с дальностью, ни с помехами. С Оптикой: что надо помнить: Многомод – простой максимум 550 метров. Одномод – чуть дальше, но дороже. Можно почитать тут -
Или почитать вот это: For comparison, while single-line, voice-grade copper systems longer than a couple of kilometers require in-line signal repeaters for satisfactory performance; it is not unusual for optical systems to go over 100 kilometers (62 mi), with no active or passive processing. Single-mode fiber cables are commonly available in 12 km lengths, minimizing the number of splices required over a long cable run. Multi-mode fiber is available in lengths up to 4 km, although industrial standards only mandate 2 km unbroken runs.
Немного теории. CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection — множественный доступ с прослушиванием несущей и обнаружением коллизий) — технология (IEEE 802.3) множественного доступа к общей передающей среде в локальной компьютерной сети с контролем коллизий. Именно этот метод использовался на заре времен для связи по одном большому общему проводнику (коаксиалу), где все станции постоянно слушали, а в сеть вещала только одна. Именно поэтому возможны конструкции типа "два пк по одному проводу", но так делать точно не стоит. Однако помнить об этом надо, могут на собеседовании и спросить.
Сети передачи данных - POE и PLC
5.3 Коммутация - типы розеток, типы оптики, витой паты, коннекторы, рекомендации по прокладке и укладке проводов, органайзеры, патч-панели. Мультиплексирование, TDM/WDM. Прочее. 5.3.1 Типовые разъемы и розетки. 5.3.2 Типовые разъемы и розетки – оптика. 5.3.3 Оптика – кабель, приемники, передатчики и медиаконвертеры. 5.3.4 С оптикой важно помнить следующее. 5.3.5 Радиоканалы. 5.3.6 SFP модули. 5.3.7 Мультиплексирование, TDM/WDM 5.3.8 Рекомендации по прокладке и укладке проводов. 5.3.9 Размещение розеток. 5.3.10 О высотной протяжке и работе на высоте. 5.3.11 Органайзеры, патч-панели.
5.3.1 Типовые разъемы и розетки. RJ-11. Стандартная телефонная вилка, тонкая, на 2 жилы. Аналоговые телефоны, старые. В стандартном 8-жильном кабеле можно пропустить сразу 4 такие линии. RJ-12. Вообще под этим стандартом подразумевают то RJ-14, то RJ-25, на 4 или 6 контактов, но почему-то в русскоязычном сегменте часто попадается упоминание такого стандарта как RJ-12 на 4 контакта. Используется в цифровых (системных) аппаратах на старых АТС, например Panasonik KX-TDA. RJ-45. Стандартная 8-контактная вилка. Применяется и в связи 100M (тогда используется 2 пары/4 провода), и в 1/10G - тогда используются все 8. Из использования всего 4 проводников в случае 100M происходит возможность протащить в одном кабеле сразу 2 линии по 100M, работать на дистанции до 30-50 метров будет, но лучше так не делать.
5.3.2 Типовые разъемы и розетки – оптика Сейчас в работе осталось (в СКС/ЛВС) два типа разъемов – T-SC и LC. Раньше было больше. Копипастить страницами нехорошо, поэтому пусть будет ссылка
5.3.3 Оптика – кабель, приемники, передатчики и медиаконвертеры.
Сейчас используются две большие группы оптики - одномодовая и многомодовая. Комплект "одномодовое волокно и одномодовые приемо-передатчики" используется для связи на большие дистанции (десятки километров), комплект стоит дороже многомодового. Многомодовые "передатчики и приемники" используются, соответственно, на близкой дистанции (25-400 метров), стоят дешевле. Для связи между техникой (например, FC) чаще стоят именно многомодовые приемо-передатчики. Важно отличать single-mode (SMF) и multimode (MMF). В общем случае это написано на кабеле, иногда используют цветовую дифференциацию штанов - одномод желтый, многомод оранжевый или синий. Подробнее про скорости, дальности и цвета тут и тут
Стоит помнить, что обычный приемо-передатчик работает по 2 жилам – одна на прием, вторая на передачу. Есть «одноглазые» - работающие по одной жиле. В этом случае не стоит забывать о разнесении частот приема и передачи.
OM1-OM2-OM3-OM4 and OS In ANSI/TIA-568-C.3, the TIA adopted the nomenclature for fiber found in the international standard ISO/IEC 11801. The multimode fiber is prefixed with “OM” and the singlemode mode “OS”.
Бывают и универсальные модули, которые работают по любому типу кабеля, например Cisco SFP-10G-LRM Module The Cisco 10GBASE-LRM Module supports link lengths of 220m on standard Fiber Distributed Data Interface (FDDI) grade multimode fiber (MMF). To make sure that specifications are met over FDDI-grade, OM1 and OM2 fibers, the transmitter should be coupled through a mode conditioning patch cord. No mode conditioning patch cord is required for applications over OM3 or OM4. For additional information on mode conditioning patch cord requirements please see: The Cisco 10GBASE-LRM Module also supports link lengths of 300m on standard single-mode fiber (SMF, G.652). .
Очень советую изучить Table 1. SFP Port Cabling Specifications Тут
Про нанометры. Надо помнить, что для приема и передачи применяются (в том числе для WDM и прочего уплотнения) длины волны (Wavelength (nm)). Внимательно смотрите, что и к чему вы берете в пару. Что у вас там на Tx и что на Rx, особенно при одноглазых модулях.
Примечание от читателей: Медиаконвертеры они достаточно удобные, но неуправляемые. Имеют одну особенность: у них часто горят блоки питания (на первой моей работе основная причина неисправности заключалась в выходе из строя бп медиаконвертера), так что необходимо лучше и тщательнее подбирать у них оную вещь - ибо стоять будет не в сервачке с охлаждением.
Ключевой момент. НЕ НАДО СОЧЕТАТЬ медиаконверторы и всякое неуправляемое говно. Даже в некоторых операторах связи имеется такое, не говоря о разных любителях сэкономить в разных не связистких конторах ( оптимизация, фигли) . Так что при сочетании медиаконвертера и неуправляемого устройства имеется риск искать почему у нас что то там отвалилось день или даже два.( это если повезет, и на техучет не сильно забивали).
Исполнение Environmental Conditions and Power Requirements Commercial temperature range (COM): 0 to 70°C (32 to 158°F) Extended temperature range (EXT): -5°C to 85°C (23 to 185°F) Industrial temperature range (IND): -40 to 85°C (-40 to 185°F) Storage temperature range: -40 to 85°C (-40 to 185°F)
5.3.4 С оптикой важно помнить следующее:
одномодовые передатчики практически не работают по многомодовому кабелю и наоборот.
чаще всего на модуле один канал (гнездо) приемник, второй - передатчик. Соответственно, патчкорды надо переворачивать при включении, и ВНИМАТЕЛЬНО смотреть, где у вас в Rx и Tx для приемника и передатчика.
смотреть в модуль нельзя, ДАЖЕ ЕСЛИ вы умеете отращивать новые глаза. Очень относительно и ни в коем случае НЕ рекомендованным способом является свечение на лист белой бумаги, красную точку видно. Для чего-то большего, чем short-range - смотреть в провод и на лазеры в модули ЗАПРЕЩЕНО КАТЕГОРИЧЕСКИ ВООБЩЕ.
Для просвечивания / прозвонки линий применяется специальная техника для просветки. Если патчкорд 1-2 метра еще можно просветить лазерной указкой, то что-то большее уже практически невозможно.
Одномод по многомоду, многомод по одномоду. Работает, но плохо (ошибки, низкая скорость), недалеко (метры), и не всегда. Причем в некоторых случаях удавалось заводить разные конвертеры с двух сторон при совпадающих частотах – с одной стороны конвертер в многомод, с другой в одномод. Пишут: у меня есть точка где с одной стороны конвертер многомод, с другой - одномод, кабель - многомод. на 100 мбит вполне себе работает.
Пишут: одномод в многомод -- 250м - работает. следующий порог был 500 метров -- по наличию кабеля -- не завелся. 100 Мбит. Делать так не надо, к тому же там еще и мощности часто разные – можно приемник сжечь.
5.3.5 Радиоканалы. В случае офиса все сравнительно просто. Есть 2 больших (2.4 и 5 ггц) диапазона, в каждом из которых есть несколько частотных каналов и субканалов. При возможности надо использовать диапазон 5 ггц. Важно помнить следующее:
Wifi работает по все тому же CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection — множественный доступ с прослушиванием несущей и обнаружением коллизий), один говорит - остальные слушают. Соответственно, на скорость радиосети влияют как помехи от других точек доступа в том же диапазоне, так и число станций, подключенных именно к этой точке. Скорость в общем случае делится на всех.
Поэтому перед включением - проверьте, что в данной местности с посторонним Wifi - хотя бы с использованием планшета с установленным Wifi analyzer, или с ноутбука с использованием inssider и ему подобного ПО.
Что касается радиомостов и прочей релейной связи – то там все сложней.
5.3.6 SFP модули. Для связи по оптике чаще всего в коммутаторах используются модули стандарта SFP и SFP+. Под какие скорости, дальности и типы кабеля они предназначены - чаще всего написано на самом модуле. Зачастую (почти всегда) модули одних производителей не работают в оборудовании других. Визуально модули практически не отличаются.
Важно помнить: XENPAK – the original 10GbE pluggable optics. Presents SC connectors
X2 – the successor to the XENPAK. Presents SC connectors
XFP – the first of the small form factor 10GbE optics. Presents LC connectors
Про черную-черную магию. НИКОГДА ТАК НЕ ДЕЛАЙТЕ.
service unsupported-transceiver
no errdisable detect cause sfp-config-mismatch
no errdisable detect cause gbic-invalid
Рекомендации по прокладке и укладке проводов.
Для начала о проводах. Я привык, за много лет, не кроить уж совсем на кабеле «до клиентов» - 5Е категория, кабель .. вот уже не помню какой. Однако одно дело сотня розеток и пара бухт, другое дело – 10 тысяч розеток и 30 метров до каждой минимум. 100 бухт, а то и больше. Надо смотреть, иногда попадается дешевое, но такое … типа омедненного алюминия.
О протяжке. Есть всего один способ НОРМАЛЬНОЙ протяжки кабеля – в лотках, вертикальных и горизонтальных. За фальшпотолком или под полом – уже не так важно. Соответственно, сначала ставятся лотки, потом кабеля разматываются, группируются в пучки по 5-10, протягиваются и маркируются на обоих концах. Лучше бы и посередине, какой пучок где, но зачастую это не очень надо. Главное – НЕ тянуть в одном лотке электрику и медную слаботочку (СКС). НИКОГДА. Кстати, ПУЭ и еще что-то это прямо запрещают, учите матчасть.
Из стран, которые расположены за теми странами, где проживают плешивые люди. И мужчины и женщины, и взрослые и дети - все плешивые в этой стране, и питаются эти удивительные люди сырой рыбой и древесными шишками, сообщают:
Местный южноавстральный любимейший способ тянуть пуки - catenary wire, пук на стальном тросе, висящем где-то там за потолком в пустом пространстве. Для мелких работ (пару проводочков поперек комнаты) более чем, прекрасно подходит и для ремонтов-доделок (готовишь пук на полу, тянешь за потолком все вместе, растягиваешь с двух концов ап стену - готофф!), несколько напрягает когда точно так же начинают разводить всю сеть с самого начала вместо чтоб проложить лоток, и там за потолком колбасятся десятки таких пуков по 20-30 кабелюк в каждом, медленно покачиваясь как висельники.
Австральный стандарт на скс прямо велит на каждую розетку иметь адын кат5/6 и второй что-нибудь, по вкусу - кат5 или оптику. Никаких одиночных розеток ваще, даже "да нам в коридоре для принтера!". Можно больше, разумеется, иногда - нужно, но для хомячатника обычно не требуется. Просто розетки надо чаще ставить, не "да сюда и четыре стола не влезет, три розетки на комнату и хватит, КВААА!" - через несколько лет влезет и четыре стола, а за них посадят шесть хомячков.
Розетки лучше всего ставить в стены, не на короба, но это требует работ до установки гипса.
Еще стоит сильно понапирать на необходимость однозначно читаемой разметки розеток. Я предпочитаю схему с "этаж-номер патчпанели-номер розетки", чтоб мгновенно найти в шкафу соответствующую дырку, но и "этаж-номер розетки на этаже" и даже "этаж-номер комнаты-номер розетки в комнате" приемлемо, хоть и гораздо противнее в шкафу ковыряться, а уж при всяких перестройках оно совсем в тыкву превращается. Лишь бы только эти номера были уникальны.
размещение в шкафах, если не очень жалко, все же свич-органайзер-2патчпанели-органайзер-2патчпанели и тд. Если свичей много, то можно их группировать в середине, менее предпочтительно в одной стороне (толщина коврика растет, но зато всегда можно добавить еще один, второй, третий...), еще менее предпочтительно распределять равномерно по высоте - обязательно где-то в середине портов не хватит и будет каша.
О протяжке собаками и прочими машинками. Для одного (ну двух) кабеля без лотков – еще куда не шло. Для сотен и тысяч – нуну, попробуйте протащить пучок в 10 проводов, длиной 50 метров, по лотку, собакой.
5.3.9 Размещение розеток.
Моя практика показывает, что все строители – любители покроить на слаботочке, что по сути – КРОИЛОВО. Которое известно куда ведет. В результате постоянно поступают одинаково дурные идеи
давайте половину проводов протянем телефонной лапшой/2-парником третьей категории.
НЕТ. НИКОГДА так не делайте. Окажется, что именно сюда надо поставить второй ПК, а розетки нет.
Давайте поставим по 1 (одной) розетке на рабочее место, все спланируем, ничего двигать не будем, а телефония у нас IP, так что ПК включим через телефон, или вообще всем софт-клиенты поставим, и пусть сидят с гарнитурами.
НЕТ. Минимум – 2.5 запланированных розетки на рабочее место. 5 розеток на двоих. Сюда при необходимости (или уплотнении, всякое бывает) встанет еще один телефон, ноутбук, сетевой принтер, факс и так далее. Иначе это все превратится в закупку неуправляемых 8/16 портовых коммутаторов и полной неразберихе в проводах. Это не говоря о том, что неуправляемый коммутатор под столом – гарантированный источник проблем первого
(не работает он сам, потому что сгорел/случайно выключили)
и второго рода -(включили в него два провода, а bpdu-stp/mac-security / mac-learning / прочее – не настроили. Потому что на этом тоже скроили, а вместо настройки – использовали известный метод «вчера надо» и «хуяк-хуяк и в продакшен»).
Самих способов размещения розеток два – настенные (иногда напольные) кабель-каналы и в них розетки, и напольные лючки (при высоком фальш-поле). Оба варианта имеют свои плюсы и минусы, вопрос выбора остается за дизайнером.
5.3.11 Органайзеры, патч-панели. Что касается патч-панелей и органайзеров, то нормального их размещения (в случае стандартных 1U *48 портов switch) не так много. Типовая патч-панель-24 порта, значит вопрос только в том, в каком порядке их ставить – Switch – Ппанель-Ппанель-горизонтальный кабель-органайзер, или сначала пп, потом органайзеры. Есть еще достаточно (как по мне) странный метод организации патчпанелей – когда коммутаторы группируются, в них включается группа ПП на 48 портов, выведенная на соседний шкаф, где и идет основная коммутация. Мне кажется, что этот метод добавляет минимум 2 разъемных соединения – окисляющихся за 2-3 года.
Бывают исключения – если коммутатор достаточно большой (Dlink-DGS-6608/ DES-7210DC, Cisco Catalyst 6509, Cisco Nexus 9516, Avaya Virtual Services Platform 9000), то вариантов особо и нет – только через коммутацию в соседний шкаф, через боковые вертикальные органайзеры или подвесные лотки.
5.4 Полезное оборудование при монтаже СКС – рации, обжимники, тестеры, рефлектометры. Рации и гарнитуры. Необходимый элемент при протяжке. Лучше со сменными батареями, и при наличии запасных АКБ. И еще лучше, если они не программируемые через отдельный кабель, а с настраиваеваемыми вручную (с кнопок на ней) частотами. Гарнитуры и активация голосом/выносной кнопкой – тоже очень полезная вещь. Ларингофоны – хорошо, но хорошие ларингофоны дороги, а дешевые – отвратительны.
Полезные жилетки. Не могу обойти вниманием полезную практику рассовывания вещей не по карманам штанов, а по специально приспособленному жилету. Очень хорошо себя показали жилеты Eagle Industries Multi Purpose Chest Rig MOLLE и системой WaterPoint™ Carrier. Вариации на тему RRV тоже неплохи, как и РПС М3003 с ремнем М3003-М от Выдры. Карманы, точнее подсумки – по вкусу.
Тестеры, рефлектометры Без них просто нельзя. Кроме того нужны маяки / тон-генераторы. Хорошее тестовое оборудование производит фирма Fluke. Ценник, конечно, внушает. Хотя можно и на Али посмотреть. Noyafa NF-388 Blue English Version Multi-functional Network cable tester Cable tracker RJ45 lan tester LCD display
Старайтесь требовать проверки всех розеток на соответствие категории. Современные тестеры это умеют. ВНЕЗАПНО при монтаже и пуско-наладке почти всегда нужен простой складной стул (охотничий / кемпинговый). Стоит дешево, и снимает проблему «удобства работы».
5.5 Физический уровень. Вопросы 5.5.1 Почему витая пара, собственно, витая. Для чего. 5.5.2 Что произойдет, если витую пару разрезать / перекусить, затем смотать и изолировать изолентой? Точнее так - допустимо ли в витой паре скручивать провода и конкретно заматывать изолентой? Какие ограничения на длину провода это накладывает? (если накладывает) 5.5.3 Что происходит при использовании джойнеров / соединителей-удлинителей кабеля. 5.5.4 Можно ли по одному и тому же кабелю (UTP) передавать и электричество(power), и данные (Ethernet) ? 5.5.5 Можно ли передавать данные по электросети 220 вольт? 5.5.6 Можно ли смотреть в выводы оптических интерфейсов? Сколько раз? 5.5.7. Как проверить целостность медного и оптического патчкордов ? 5.5.8 Продолжите ряд: белооранжевый-оранжевый, бело-зеленый- ? бело синий - ? бело коричневый-?. 5.5.9 Какой еще цветовой ряд возможен? Что с другими комбинациями? 5.5.10 Можно ли прокладывать медную витую пару рядом с электрическим кабелем, особенно в лифтовых шахтах.
5.5.11. Если работали с оптическим кабелем для внешней проводки, опишите устройство кабеля. Если работали со сваркой оптики, опишите процесс.
5.5.12 Вопрос из практики. Пришла партия SFP модулей. Вы втыкаете модуль в уже подключенный к электросети, загрузившейся коммутатор. И, еще до подключения к нему оптики, видите что порт загорелся зеленым. Что такое произошло и что с этим делать? Что будет, если такую SFP поставить на сеть?
Медиаконвертеры. Никак нельзя обойти стороной эти полезные (а главное-недорогие) устройства. Конвертер в 100Мбит single mode стоит 20 долларов за штуку (надо два), например SNR-CVT-100A и SNR-CVT-100B
Читать Проектирование Wi-Fi сетей на базе оборудования Cisco
SFP+ - a 10GbE optics using the same physical form factor as a gigabit SFP. Because of this, many of the small SFP+ based 10GbE switches use 1G/10G ports, giving an added degree of flexibility. Presents LC connectors.
5.3.10 О высотной протяжке и работе на высоте. Тут все просто. Есть правила охраны труда при работе на высоте Все просто. Используйте страховку, работайте аккуратно, не устраивайте акробатических номеров.
Конечно, нужны перчатки. Хорошие перчатки делает фирма mechanix - Иногда нужны перчатки для сложных условий, на номексе. Можно и нужно брать тут