Курсовая работа (т): Проектирование структурированной кабельной системы

Проектирование структурированной кабельной системы

Содержание

Введение

. Постановка технического задания

. Описание используемой технологии

. Расчет количества информационных розеток

. Администрирование СКС и выбор топологии

. Горизонтальная подсистема

. Проектирование Аппаратной

. Выбор рабочих станций

. Защита от некорректной коммутации в СКС

. Основные задачи оптимизации локальных сетей

Заключение

Список литературы

Приложение А - план здания

Приложение Б Перечень оборудования СКС

Введение

В настоящее время достаточно трудно представить себе организацию, занимающуюся любым видом деятельности, без локальной сети. Использование ЛВС позволяет увеличить производительность труда, сократить время выполнения определенных задач и стоимость эксплуатационных расходов. Совместная работа любого коллектива, будь то бухгалтерия, научная лаборатория или проектное бюро, эффективна лишь в том случае, когда используется объединение компьютеров в локальную сеть. Перед постановкой конкретной задачи необходимо выделить наиболее общие актуальные проблемы проектирования ЛВС:

Скорость обмена информацией

Стоимость оборудования

Совместное использование внешних устройств

Доступ к информации

Конфиденциальность информации

Современное здание, будь то офис, производственный комплекс или жилой дом, насыщено множеством кабельных разводок и информационных сетей, среди которых: телефонная система, локальная компьютерная сеть, сеть офисного телевидения, системы пожарной и охранной сигнализации, даже контроль за климатом внутри здания. Структурированной кабельной системой называется кабельная система:

имеющая стандартизованную структуру и топологию;

использующая стандартизованные элементы (кабели, разъемы, коммутационные устройства и т.п.);

обеспечивающая стандартизованные параметры (скорость передачи данных, затухание и прочее);

Управляемая (администрируемая) стандартизованным образом. Отметим, что термин «стандартизованный» не означает здесь «одинаковый», а определяет лишь, что все различные СКС строятся по одинаковым принципам и правилам. В соответствии с национальными и международными стандартами в области информационных технологий.

Кабельную систему, не обладающую хотя бы одним из перечисленных свойств, называют исключительной кабельной системой.

Структурированная кабельная система (СКC) представляет собой иерархическую кабельную систему здания или группы зданий, разделенную на структурные подсистемы. Она состоит из набора медных и оптических кабелей, кросс-панелей, соединительных шнуров, кабельных разъемов, модульных гнезд, информационных розеток и вспомогательного оборудования. Все элементы интегрируются в единую систему и эксплуатируются согласно определенным правилам.

Три основных принципа заложены в СКС:

Универсальность

Избыточность

Структурированность

Универсальность кабельной системы выражается в том, что она строится не для какого-то конкретного применения, а создается в соответствии с принципом открытой архитектуры и на основе соответствующих стандартов.

Избыточность подразумевает введение в состав кабельной системы дополнительных информационных розеток. Количество информационных розеток определяется не текущими потребностями, а определяется площадями и топологией рабочих помещений. Таким образом, организация новых рабочих мест, приспособление под конкретные потребности заказчика, происходит быстро и без нарушения работы организации.

Структурированность заключается в разбиении кабельной системы на отдельные подсистемы, выполняющие строго определенные функции.

Впервые структурированная кабельная система (СКС), получившая название SYSTIMAX, была предложена фирмой AT&T в начале 80-х годов. В середине 80-х началась разработка стандартов на телекоммуникационные кабельные системы. В результате усилий Ассоциации электронной промышленности (EIA), Ассоциации телекоммуникационной промышленности (TIA), американской исследовательской организации UnderwritersLaboratories (UL), фирмы ANIXTER, Международной организации по стандартизации (ISO) и Международной электротехнической комиссии (IEC) были выпущены ряд стандартов посвященных структурированным кабельным системам.

1. Постановка технического задания

Установка СКС будет производиться в одноэтажном офисном здании площадью 973 м². План здания предоставлен в Приложении А. По условиям заказчика СКС не производит передачу секретной информации. Обеспечить СКС пропускной способностью 1000 Мб/с.

Так же заказчик предоставил нам условия установки информационных розеток. Данные приведены в таблице 1.

Таблица 1- Условия заказчика по установке информационных розеток

СКС производится в здании не больного размера, поэтому нам предоставляется возможность аппаратную совместить с кроссовой этажа, так же появится возможность минимизировать затраты.

Установка СКС будет производиться по Международным стандартом ISO/IEC 11801.

Стандарт обеспечивает:

пользователей - независимой от применений универсальной кабельной системой и открытым рынком ее компонент;

пользователей - гибкой кабельной схемой, так что модификации ее легки и экономичны;

стандарты кабельной системы, которая поддерживает выпускаемые изделия и обеспечивает основу для разработки будущих изделий.

. Описание используемой технологии

Анализ исходных данных показал, что необходимо передавать большие объёмы данных. Было ясно, что необходимо использовать высокоскоростные технологии локальных сетей, позволяющих передавать достаточно большой сетевой трафик.

Основные высокоскоростные технологии: EthernetEthernet

Gigabit Ethernet

Анализ производился между Fast Ethernet и Gigabit Ethernet. 10 Gigabit Ethernet не рассматривался из-за сложности подбора необходимого оборудования и его высокой цены.

Технология Gigabit Ethernet обеспечивает передачу данных со скоростью до 1Гбит/c, в первую очередь предназначена в качестве альтернативы перегруженным локальным сетям, когда Fast Ethernet уже не может обеспечить требуемую полосу пропускания. Было отдано предпочтение технологии Gigabit Ethernet. Во-первых, выигрыш в скорости в 10 раз, при проигрыше в цене в 3-4 раза. Во-вторых, сеть создаётся с перспективой на будущее, то есть планируется, что она должна проработать более 20 лет. Было бы нецелесообразно через пару лет менять всё оборудование.

Оборудование также было выбрано учитывая специфику обрабатываемой информации. Обработка мультимедиа данных является очень требовательной к ресурсам операцией, поэтому рабочие станции были оснащены мощными видеоадаптерами и процессорами, а также быстрой памятью.

Так как проектируемая сеть является централизованной, то ее составной частью является сервер. В такой сети сервер может выполнять функции предоставления ресурсов и их разграничения, обработки и хранения информации. Конфигурация сервера была выбрана с целью обеспечения возможности решения определенных для него задач.

. Расчет количества информационных розеток

На этаже здания, согласно плану, находится 15 офисных помещений предназначенных для размещения рабочих мест. Данные по расчету количества информационных розеток помещены в таблицу 2. Количество розеток согласно международным стандартам определятся по принципу 1 розетка на 6м². То есть для одного рабочего места необходима 1 информационная розетка с двумя модулями RJ-45.

Таблица 2 - Расчет количества информационных розеток

После расчетов мы выяснили необходимое количество информационных розеток для всего здания. Всего необходимо 86 ИР.

Возьмем розетки фирмы Legrand Valena Розетка комп (RJ45) 1-ая 5кат.

Стоимость одной розетки составляет 370 руб. Итого затраты на ИР составит 31820 руб. Все подробности по использованию исходных материалов предоставлено в Приложении Б.

. Администрирование СКС и выбор топологии

Среди основных нормативных документов, регламентирующими различные вопросы администрирования кабельных систем, являются стандарты TIA/EIA 606 и ISO/IEC 14763-1. Рассмотрим основные принципы администрирования, а уже потом и основную классификацию.

Администрирование основано на создании и поддержке базы данных, в которой имеется достоверная информация о характеристиках кабельной системы, ее отдельных элементах и их взаимодействии. Наличие подобной базы позволяет свести к минимуму время, необходимое для выполнения переключений в процессе поиска и устранения неисправностей, восстановления связей при авариях, изменениях конфигурации системы при перемещениях сотрудников из одного помещения в другое, а также при организации и новых рабочих мест и других аналогичных производственных ситуациях. В такой базе данных следует разместить информацию о текущей структуре конкретной реализации СКС, в том числе о:

кабельных каналах;

кабелях;

телекоммуникационных розетках рабочих мест;

разделке кабелей на коммутационном оборудовании в кроссовых и аппаратных;

помещениях кроссовых и аппаратных.

Кроме того, в обязательном порядке в базе приводятся:

о подключениях;

неисправностях компонентов кабельной системы.

получить объективную картину о текущем состоянии кабельной системы;

легко планировать и осуществлять необходимые переключения;

быстро локализовать и устранять неисправности в аварийных ситуациях.

Концепция администрирования строится на основе использования для каждого из перечисленных выше постоянных элементов кабельной системы идентификаторов, записей, ссылок между записями, дополнительной информации. Для увеличения эффективности степени администрирования могут применяться различные программные продукты, к примеру, Patch View, который представляет собой единый аппаратно-программный комплекс, обеспечивающий постоянный мониторинг состояния отдельных портов коммутационных панелей.

Существуют два основных принципа администрирования:

традиционная иерархическая звезда;

архитектура одноточечного управления.

Архитектура иерархической звезды может применяться как для группы зданий, так и для одного отдельно взятого здания. Архитектура иерархической звезды обеспечивает максимальную гибкость управления и максимальную способность адаптации системы к новым приложениям.

Мы будем использовать многоточечное администрирование СКС. Основным признаком этого варианта является необходимость выполнения переключения минимум двух шнуров в общем случае изменения конфигурации. Использование этого способа позволяет достичь большую гибкость управления и возможность адаптации СКС для поддержки новых приложений по сравнению с одноточечным администрированием.

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.

. Горизонтальная подсистема

В рассматриваемом здании отсутствуют большие залы и компактные обособленные группы пользователей. На основании этого в нем не будет применяться прокладка кабелей под ковром, и нецелесообразна реализация отдельных участков и некоторых трактов горизонтальной подсистемы на основе многопарного кабеля. В свою очередь это означает, что в СКС не требуются точки перехода и консолидационные точки.

Таким образом, процесс проектирования горизонтальной подсистемы в данном случае сведется к расчету объема поставки горизонтального кабеля и определению его конструктивного исполнения.

Горизонтальная подсистема является частью СКС, которая проходит между телекоммуникационной розеткой на рабочем месте и горизонтальным кроссом в телекоммуникационном шкафу.

В данной курсовом проекте будем использовать 4-х парный кабель категории 5 типа “неэкранированная витая пара”.

С помощью эмпирического метода расчета горизонтальной подсистемы мы высчитаем длину кабеля необходимую для построения СКС в предложенном нами здании.

 (1)

Где Lav средняя длина кабельных трасси Lmin - длина трассы от точки ввода кабельных каналов в кроссовую до розеточного модуля информационной розетки соответственно самого далекого и самого близкого рабочего места- технологический коэффициент запаса- запас на выполнение разделки кабеля

Затем считается Ncr - величина всех кабельных трасс, на которые хватает одной катушки кабеля:

           (2)

где Lcb - длина кабельной катушки, при этом результат округляется до ближайшего целого

Итоговое требуемое количество кабеля:

 (3)

где Nto-количество розеточных модулей информационных розеток СКС

После расчетов мы определили необходимое количество кабеля необходимое для построения СКС в данном предприятии. Общая длина кабеля составляет 2905 м. Значит необходимо 6 бухт по 500м. кабеля UTP 5е.

Кабель UTP - кабель из неэкранированных витых пар и без общего экрана вокруг сердечника. Кабель компьютерный для локальных сетей предназначен для прокладки по стенам зданий и сооружений, в подвальных помещениях без постоянного соприкосновения с водой. Кабель FTP - кабель из неэкранированных витых пар с общим экраном из фольги вокруг них. Применяется для внутренней и наружной прокладки в локальных сетях и в других структурных кабельных системах.кабель САТ5 - (полоса частот 100 МГц) это и есть, то, что обычно называют кабель «витая пара», благодаря высокой скорости передачи, до 100 Мбит/с при использовании 2-х пар и до 1000Мбит/с, при использовании 4-х пар, является самым распространённым сетевым носителем, использующимся в компьютерных сетях до сих пор. При прокладке новых сетей пользуются несколько усовершенствованным кабелем CAT5e (полоса частот 125 МГц), который лучше пропускает высокочастотные сигналы.