Физика СКС.

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 - https://habrahabr.ru/post/46818/

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. https://en.wikipedia.org/wiki/Fiber-optic_communication

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 https://ru.wikipedia.org/wiki/Power_over_Ethernet https://en.wikipedia.org/wiki/Power_over_Ethernet https://en.wikipedia.org/wiki/Power-line_communication

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 http://sysadmins.ru/post11607976.html

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 https://en.wikipedia.org/wiki/10_Gigabit_Ethernet и тут http://sysadmins.ru/post11607976.html

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”. http://ru.flukenetworks.com/content/om1-om2-om3-om4-and-os1-os2-fiber

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). http://www.cisco.com/en/US/prod/collateral/modules/ps5455/product_bulletin_c25-530836.html.

Очень советую изучить Table 1. SFP Port Cabling Specifications Тут http://www.cisco.com/c/en/us/products/collateral/interfaces-modules/gigabit-ethernet-gbic-sfp-modules/product_data_sheet0900aecd8033f885.html

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.

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 http://shop.nag.ru/catalog/01897.Mediakonvertery/02394.100Mb/02170.SNR-CVT-100A

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.

Читать Проектирование Wi-Fi сетей на базе оборудования Cisco http://www.cisco.com/web/UA/about/news/2014/09/230914c.html

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

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. http://www.networkworld.com/article/2231028/cisco-subnet/confused-by-10gbe-optics-modules-.html

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.

5.3.10 О высотной протяжке и работе на высоте. Тут все просто. Есть правила охраны труда при работе на высоте http://git12.rostrud.ru/news/266547.html http://git36.rostrud.ru/news/253182.html Все просто. Используйте страховку, работайте аккуратно, не устраивайте акробатических номеров.

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.

Конечно, нужны перчатки. Хорошие перчатки делает фирма mechanix - http://www.mechanix.com/ Иногда нужны перчатки для сложных условий, на номексе. Можно и нужно брать тут http://www.armytex.ru/catalogue/?func=item_details&iden=1916

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?