Административная подсистема
Введение
Разработка административной подсистемы является наиболее сложным этапом проектирования СКС. В процессе этой работы решаются следующие задачи:
1. Определение функциональных секций кроссовых и аппаратных.
2. Расчет емкости каналов передачи информации.
3. Определение типа коммутационного оборудования.
4. Разработка планов размещения оборудования в помещениях кроссовых и аппаратных.
5. Расчет количества конструктивных единиц коммутационного оборудования.
6. Расчет количества коммутационного оборудования.
7. Определение типов и количества коммутационных шнуров.
1. Определение функциональных секций коммутационных панелей
Расположение, конфигурация и тип коммутационного оборудования, используемого для организации кроссовых, напрямую влияет и, возможно, даже диктует способ, которым осуществляется администрирование и управление кабельной системой. Тщательность проработки проекта административной подсистемы позволяет существенно снизить стоимость управления СКС и не усложняет ее эксплуатацию с течением времени.
Снижению затрат на администрирование СКС способствует стандартизация сред передачи сигналов и физических интерфейсов кабельной системы, а также обеспечение возможности ручной коммутации каналов передачи сигналов самим пользователем без применения специализированного инструмента (паяльника, отвертки, пассатижей) и привлечения высококвалифицированных специалистов.
Управление каналами передачи сигналов в каждой точке администрирования кабельной системы осуществляется путем соединения кабелей различных подсистем коммутационными шнурами. Кабели одной подсистемы заводятся на непрерывное множество разъемов коммутационного оборудования, которые образуют различные функциональные секции. Для облегчения идентификации стандарт TIA/EIA-606 вводит цветовую кодировку этих секций (см. табл. 1). Применение принципа цветовой кодировки увеличивает также информативность и наглядность структурных схем СКС.
Данные по отдельным функциональным секциям коммутационного оборудования каждой кроссовой заносятся в табл. 1. При ее составлении используются результаты проектирования горизонтальной, и магистральной подсистем, а также расчетов кабелей оборудования.
Таблица 1. Цветовое обозначение секций коммутационного оборудования
Таблица 2. Состав оборудования кроссовой
Полученная таким образом таблица обобщает исходные данные для расчета количества компонентов коммутационного оборудования для каждой из кроссовых и аппаратной кабельной системы.
2. Определение емкости каналов передачи информации
Емкость канала передачи информации каждой функциональной секции зависит от ее назначения.
Для горизонтальной подсистемы («голубая» секция) емкость канала равна количеству пар кабеля, обслуживающих одну телекоммуникационную розетку, то есть всегда составляет четыре пары.
Для секций кабелей оборудования («фиолетовая», «желтая», «оранжевая», «красная») емкость канала равна количеству пар, используемых для передачи и приема информации одним портом приложения, и, соответственно, зависит от типа сетевого оборудования, для обслуживания которого предназначена разрабатываемая СКС. Например, для аналоговых модулей телефонных станций, подключаемых с помощью кабеля с разъемом типа TELCO, емкость канала обычно равна одной паре. Для телефонных станций малой емкости, порты которых часто реализуются с помощью розеток шестиконтактных модульных разъемов, емкость канала равна трем парам. Для повторителей ЛВС Ethernet с портами на основе розетки восьмипозиционного модульного разъема, емкость канала может быть равна двум или четырем парам (рекомендуется считать ее равной четырем парам). Для повторителей ЛВС Ethernet, имеющих выходные порты на основе разъема типа TELCO, емкость канала равна двум парам. В случае отсутствия априорной информации об используемом сетевом оборудовании емкость канала всегда выбирается равной четырем парам.
Для кабелей магистральных подсистем («белая», «серая» и «коричневая» секции), если только они не распределены по приложениям, емкость канала в общем случае без привлечения дополнительной информации определить достаточно сложно. В данной ситуации следует рассматривать этот элемент СКС как средство организации множества каналов емкостью в одну пару. В тех случаях, когда заранее известны типы приложений, для обслуживания которых формируются магистральные подсистемы, определение емкости канала и расчеты для каждой части магистральных подсистем выполняются отдельно. При этом для магистрали передачи данных емкость канала следует принимать равной четырем парам, для остальных приложений — двум парам.
Емкость канала и количество обслуживаемых каналов для каждой функциональной секции заносятся в табл. 2 расчета кроссовой.
3. Выбор типа коммутационного оборудования
Коммутационные панели типа 66 обычно обеспечивают передачу сигналов приложений только класса С и ниже, неудобны для выполнения частых перекоммутаций и в настоящее время считаются устаревшими. В качестве основного типа коммутационного оборудования они могут применятся только в небольших СКС с особо жесткими требованиями Заказчика в отношении стоимости. Во всех остальных случаях панели типа 66 используются только в качестве элемента локальной разводки, например, в виде вводного кросса УАТС.
Коммутационные панели типа 110 устанавливаются в основном в тех случаях, когда заранее известно, что кабельная система будет обслуживать работу относительно большого (по крайней мере соизмеримого с количеством компьютеров) числа телефонов. В этой ситуации начинает проявляться их основное преимущество, заключающееся в легкости администрирования отдельными парами.
Модульные коммутационные панели наиболее эффективны в кабельных системах, используемых в основном для обеспечения работы локальных вычислительных сетей, так как в качестве интерфейса в них применяется восьмипозиционный модульный разъем. Это оборудование отличается высокими эстетическими характеристиками, простотой и легкостью использования, позволяет очень эффективно использовать пространство монтажного шкафа за счет высокой плотности портов. В то же время коммутационные панели заметно повышают стоимость магистральных подсистем СКС, так как вынуждают использовать для передачи сигналов приложений всегда четыре пары. Иногда предлагаемое на практике решение, основанное на подключении к модульному разъему одной-двух пар, является малоэффективным, так как фактически привязывает кабельную систему к конкретному оборудованию и сводит на нет все преимущества универсальности СКС.
Выбор типа волоконно-оптического коммутационного оборудования зависит в первую очередь от принятой схемы размещения сетевого оборудования с оптическими портами. Если подобное оборудование монтируется в 19-дюймовом конструктиве, то наиболее целесообразно устанавливать оптические полки. В сетях небольшой емкости, а также при реализации на волоконно-оптической элементной базе только внешней подсистемы с небольшим количеством кабелей малой емкости иногда бывает целесообразным применение настенных муфт.
4. Разработка планов размещения оборудования в помещениях кроссовых
Обязательным условием проектирования административной подсистемы является разработка плана размещения оборудования в помещении каждой кроссовой.
Существует три варианта монтажа сетевого оборудования:
• на стене помещения;
• в 19-дюймовом монтажном конструктиве, функции которого наиболее часто выполняет монтажный шкаф;
• смешанный вариант монтажа.
На выбор того или иного способа размещения оборудования существенное влияние оказывает количество рабочих мест, обслуживаемых из кроссовой. Общая характеристика способов размещения приводится в табл. 3.
Таблица 3. Общая характеристика способов размещения оборудования
Размещение оборудования на стене помещения кроссовой наиболее целесообразно при числе обслуживаемых рабочих мест не более 24. В этом случае коммутационные полки и их аксессуары монтируются на стене с использованием штатных или дополнительных крепежных элементов, а сетевые устройства устанавливаются на столах, настенных полках или специальных кронштейнах. Этот способ является наиболее экономичным по стоимости и занимаемому пространству и в массовом масштабе применяется на практике в небольших офисах.
При данном варианте размещения активное оборудование может подключаться к кабельной системе как коммутационным соединением (если расстояние между коммутационным и активным оборудованием позволяет подобрать подходящие коммутационные шнуры), так и коммутационным подключением.
Использование монтажных шкафов обеспечивает компактное размещение оборудования практически любого назначения, его защиту от несанкционированного доступа, а также удобство эксплуатационного обслуживания. Опыт реализации СКС показывает, что в одном монтажном шкафу высотой 42 U можно свободно разместить коммутационное и сетевое оборудование максимум 125 рабочих мест. При необходимости увеличения этого значения используют установку двух монтажных шкафов вплотную друг к другу со снятыми смежными боковыми стенками. В этом случае максимальное количество обслуживаемых рабочих мест возрастает до 300.
Использование монтажных шкафов позволяет реализовать для части сетевого оборудования подключение к кабельной системе коммутационным соединением.
Для любого количества обслуживаемых рабочих мест можно применить смешанный вариант монтажа, а при количестве рабочих мест свыше 250 он является предпочтительным. В этом случае кроссовые панели 110 (кроссовые башни или кроссовые блоки с ножками) и панели с модульными разъемами (с использованием монтажных скоб или рам) крепятся преимущественно на стене помещения, а активное оборудование размещается в 19-дюймовом монтажном конструктиве (шкафы или открытые стойки). Свободное пространство вокруг коммутационного оборудования создает удобство работы с большим количеством коммутаци-онных шнуров, а размещение сетевого оборудования в закрытом монтажном шкафу обеспечивает надежную защиту от несанкционированного доступа к наиболее ценному оборудованию, компактное размещение и удобство обслуживания устройств различного назначения.
При смешанном варианте монтажа для подключения сетевого оборудования к кабельной системе рекомендуется использовать коммутационное подключение. При большом количестве рабочих мест не исключается возможность использования связи между кроссами.
Основные свойства всех рассмотренных вариантов размещения сетевого оборудования сведены в табл. 3.
Окончательный выбор того или иного способа размещения оборудования, кроме количества обслуживаемых рабочих мест, в значительной степени зависит также от следующих факторов:
• высоты помещения;
• расположения точек ввода кабельных каналов в помещение кроссо-вой;
• мест размещения силовых розеток для питания сетевого оборудования;
• мест расположения вводов вентиляционной системы и системы кондиционирования ;
• удобства обслуживания оборудования и перемещения персонала по помещению;
• местных особенностей системы освещения;
• возможных строительных ограничений (нависающие балки, капитальные несущие конструкции, ограничение нагрузки на конкретные точки мсжэтажного перекрытия и т.д.);
• перспектив изменения помещения в связи с расширением его площади.
Принятое решение о способе размещения оборудования в каждой из кроссовых обязательно фиксируется в технической документации проекта в графическом виде. На первом чертеже изображается вид на помещение сверху, второй чертеж представляет собой схему размещения оборудования в 19-дюймовых монтажных шкафах или на стене.
Подготовленные планы должны войти в состав технического проекта. В процессе выполнения расчетов количества коммутационного оборудования или на этапе разработки рабочей документации эти планы могут быть скорректированы в большем или меньшем объеме.
5. Расчет количества конструктивных единиц коммутационного оборудования
Все расчеты ведутся отдельно для каждой функциональной секции
Не рекомендуется использовать одну конструктивную единицу коммутационного оборудования (кроссовый блок или коммутационную панель) для разделки кабелей разных функциональных секций. Это затрудняет идентификацию секций при эксплуатации, а кроме того, не позволяет создать резерв на случай расширения. Нарушение данного положения допустимо только в небольших сетях и только в том случае, если всевходящие в кроссовую кабели могут быть разделаны на единственной конструктивной единице.
С учетом указанного правила каждая функциональная секция кроссо-вой образуется одной или несколькими конструктивными единицами коммутационного оборудования, в большей или меньшей степени заполненными разделанными кабелями. Задача расчета заключается в определении для каждой функциональной секции требуемого количества единиц коммутационного оборудования заданной емкости.
5.1 Секция горизонтальных кабелей
Размер канала передачи информации в «голубой» секции всегда равен четырем парам.
Кроссовые панели 110
Одна 25-парная контактная линейка обслуживает шесть каналов, то есть на ней может быть разделано шесть четырехпарных кабелей или одна связка из 25 пар многопарного кабеля (для подключения к точке перехода либо к 6-, либо к 12-портовой розетке). Следовательно, на одном 100-парном кроссовом блоке 110 разместится 24 канала для обслуживания 24 телекоммуникационных розеток. Для получения общего количества кроссовых блоков 110 количество телекоммуникационных разъемов (каналов передачи информации «голубой» секции) из столбца 8 табл. 2 необходимо разделить на 24 и округлить до ближайшего целого сверху. Полученное значение заносится в столбец 10 табл. 2.
Коммутационные панели с модульными розетками
Один четырехпарный горизонтальный кабель разделывается на IDC-контактах розетки одного четырехпарного разъема, а 25-парная связка многопарного кабеля разделывается на IDC-контактах шести четырехпарных розеток разъемов коммутационной панели. Для получения общего количества коммутационных панелей число телекоммуникационных разъемов (каналов передачи информации «голубой» секции) из столбца 8 табл. 2 необходимо разделить на выбранную емкость коммутационных панелей и округлить до ближайшего целого сверху.
5.2 Секции магистральных кабелей
Принципы расчета секции магистральных («белая», «серая», «коричневая») и горизонтальных («голубая») кабелей в основном совпадают. Отличия возникают главным образом из-за того обстоятельства, что на секции магистральных подсистем обычно заводятся многопарные кабели, содержащие одну или несколько связок по 25 пар в каждой. Поэтому ниже остановимся только на особенностях расчета.
Кроссовые панели 110
На одном 100-парном кроссовом блоке 110 может быть разделано 100 пар из одного или нескольких многопарных кабелей. Для получения общего количества кроссовых блоков ПО следует общее количество пар секции из столбца 6 табл. 2 разделить на 100 и округлить результат до ближайшего целого сверху. Полученное значение заносится в столбец 10 табл. 2.Коммутационные панели с модульными розетками
Одна 25-парная связка многопарного кабеля разделывается на контактах шести четырехпарных разъемов коммутационной панели. Таким образом, на 24-, 32-, 48-, 64-портовых коммутационных панелях разделывается соответственно 100, 150, 200, 300 пар одного или нескольких многопарных кабелей. Для получения количества коммутационных панелей следует общее количество пар секции из столбца 6 табл. 2 разделить на количество пар, разделываемых на коммутационной панели выбранной емкости, и округлить результат до ближайшего целого сверху. Полученное значение заносится в столбец 10 табл. 2.
Дополнительно отметим тот факт, что витые пары разводятся обязательно на всех IDC-контактах разъемов коммутационной панели. Только это решение обеспечивает полную функциональную гибкость кабельной системы, в то время как разделка на каждом разъеме менее четырех пар мпогопарного кабеля ощутимо ограничивает функциональные возможности магистрали кабельной системы.
В тех ситуациях, когда магистраль создается с использованием четырехпарных кабелей, расчеты количества коммутационного оборудования проводятся по методике, изложенной в разделе 5.1.
Волоконно-оптические коммутационные панели
Расчет количества единиц коммутационного оборудования при реализации магистральных подсистем на оптическом кабеле ведется по тем же самым принципам, что и в случае «электрической» реализации. При выполнении расчетов следует учитывать тот факт, что в одну единицу коммутационного оборудования (полку или настенную муфту) заводится ограниченное количество кабелей. Например, в наиболее употребительные настенные муфты и полки высотой 1 U обычно может быть введено не более двух кабелей.
5.3 Секции кабелей оборудования
Кроссовые панели 110
Количество кабелей оборудования, которые могут быть разделаны на 100-парном кроссовом блоке ПО, определяется делением 25 на количество пар в одном кабеле оборудования с последующим округлением результата до ближайшего целого снизу с последующим умножением на четыре. Затем делением общего количества кабелей оборудования в секции из столбца 4 табл. 2 на полученное на предыдущем шаге число с округлением до ближайшего целого сверху определяется общее количество кроссовых блоков 110. Результат заносится в столбец 10 табл. 2.
Приведенный алгоритм легко распространяется на тот случай, когда количество пар в кабеле оборудования больше 25. Для получения общего количества кроссовых блоков 110 необходимо общее количество пар секции из столбца 6 табл. 2 разделить на 100 и округлить до ближайшего целого сверху. Результат заносится в столбец 10 табл. 2.
Коммутационные панели с модульными разъемами
Если количество пар в кабеле оборудования не превышает четырех, то один такой кабель разделывается на IDC-контактах одного четырехпарно-го разъема. Поэтому для получения количества коммутационных панелей следует разделить число кабелей оборудования из столбца 4 табл. 2 на выбранную емкость коммутационных панелей и округлить до ближайшего целого сверху. Полученное значение заносится в столбец 10 табл. 2.
Если количество пар в кабеле оборудования больше четырех, то на IDC-контактах одного четырехпарного разъема разделываются пары одного канала передачи информации (столбец 7 табл. 2). Количество каналов передачи информации, которое может обеспечить один кабель оборудования, определяется делением емкости кабеля (столбец 5 табл. 2) на размер канала передачи информации (столбец 7 табл. 2) с округлением результата до ближайшего целого снизу. Число кабелей оборудования, разделываемое на коммутационной панели выбранной емкости, находится делением количества портов коммутационной панели на значение, полученное на предыдущем шаге, с округлением результата до ближайшего целого сверху. Общее количество коммутационных панелей находится делением количества кабелей оборудования (столбец 4 табл. 2) на полученное на предыдущем шаге значение. Результат заносится в столбец 10 табл. 2.
5.4 Расчет количества коммутационного оборудования
Размещение кроссовых панелей ПО на стене помещения
Для размещения кроссовых панелей 110 на стене помещения применяются кроссовые башни.
Прежде всего следует определить общее количество 100-парных кроссовых блоков НО. Для этого нужно просуммировать значения из столбца 10 табл. 5. Затем делением общего количества кроссовых блоков на количество кроссовых блоков в башне выбранного размера и округлением результата до ближайшего целого сверху получаем количество кроссовых башен.
Таблица 5. Состав коммутационного оборудования
Кроссовые башни на стене кроссовой могут быть размещены в одну или более вертикальных колонн и в одну или более горизонтальных линий. В процессе проработки проекта рекомендуется рассмотреть несколько вариантов. Одним из наиболее важных критериев выбора является минимизация длины коммутационных шнуров, соединяющих между собой различные секции коммутационного оборудования. Если ни один из вариантов не удовлетворяет разработчика, то следует выбрать другой размер кроссовых башен и повторить расчет заново.
На заключительном этапе производится распределение кроссовых блоков разных функциональных секций кроссовой на установленных кроссовых башнях. При выборе плана размещения следует руководствоваться следующими принципами:
• функциональные секции должны быть образованы непрерывным множеством кроссовых блоков. Кроссовые блоки одной функциональной секции следует располагать один под другим (в одной или нескольких колоннах);
• размещение кроссовых панелей выполняется с учетом места ввода кабельных каналов в помещение кроссовой и производится таким образом, чтобы минимизировать длину кабелей, укладываемых в кроссовой;
• если на одной колонне кроссовых башен размещаются кроссовые блоки двух разных функциональных секций, то разделка кабелей производится с разных концов колонны в противоположных направлениях (с верхнего блока колонны вниз для одной секции и с нижнего блока колонны вверх для другой секции). Если на одной колонне кроссовых башен размещаются кроссовые блоки больше двух разных функциональных секций, то для каждой функциональной секции разделка кабелей на кроссовых блоках осуществляется сверху вниз. Направление ввода кабелей в колонну при этом значения не имеет НО на стене помещения
• обязательно необходимо учитывать перспективы расширения функциональных секций.
Между колоннами кроссовых башен устанавливаются вертикальные кабельные организаторы. В обязательном порядке следует размещать кабельные организаторы между колоннами, в которых находятся кроссо-вые блоки разных функциональных секций. В функциональных секциях большего объема кабельные организаторы устанавливаются через каждые три колонны. Высота кабельных организаторов выбирается равной высоте кроссовых башен, установка этих элементов выполняется на одном уровне.
Выбранные типы и количество шнуров коммутационного оборудования заносятся в соответствующие графы табл. 5.
По результатам проведенных расчетов в случае необходимости производится коррекция планов размещения оборудования в помещении крос-совой.
Размещение кроссовых панелей 110 в 19-дюймовом монтажном конструктиве.
Для размещения кроссовых панелей 110, не имеющих штатных элементов крепления, в 19-дюймовом монтажном конструктиве используются специализированные конструктивные элементы.
Расчет количества коммутационных блоков типа ПО в случаях размещения панелей на стене кроссовой и в 19-дюймовом конструктиве выполняется по одним и тем же правилам. По результатам расчетов определяется суммарная высота панелей типа ПО. Полученное значение является основой для выбора высоты шкафа или открытой стойки, где производится монтаж коммутационного оборудования. Дополнительно необходимо учитывать, что оно должно занимать не более 60% общей высоты монтажных шкафов. При недостатке места в одном шкафу следует использовать два шкафа, которые должны быть установлены вплотную друг к другу со снятыми смежными боковыми стенками и скреплены стягивающими болтами. Если же недостаточно емкости двух монтажных шкафов максимальной высоты, то необходимо применить смешанный способ размещения оборудования и выполнить проектные работы по административной подсистеме заново.
После выбора высоты шкафа определяется план размещения кроссовых блоков разных функциональных секций. При этом необходимо руководствоваться следующими принципами:
• функциональные секции размещаются на непрерывном множестве кроссовых блоков. Кроссовые блоки одной функциональной секции устанавливаются по принципу слева направо и сверху вниз;
• при использовании двух 19-дюймовых монтажных шкафов распределение коммутационного оборудования между ними осуществляется с учетом пожеланий Заказчика;
• обязательно следует учитывать перспективы расширения какой-либо из функциональных секций;• в случае использования двух монтажных шкафов в одном из них обязательно предусматривается установка вертикального кабельного организатора.
Результаты проведенных расчетов вносятся в соответствующие графы табл. 78 и могут быть использованы для коррекции планов размещения оборудования в помещении кроссовой.