72
2.1.1 Требования в вертикальной подсистеме
Вертикальная подсистема, называющаяся также магистральной,
позволяет объединять в унифицированную сеть несколько этажей здания,
обеспечивает разводку магистральных линий кабеля по зданию.
Вертикальная подсистема строится на многопарных неэкранированных
медных, а также на волоконно-оптических кабелях. Обеспечивает
соединение устройств связи и коммутации компьютерной сети [2].
Вертикальная подсистема соединяет монтажный шкаф со шкафом или
с серверной. Система, включает в себя кабель, установленный вертикально
между этажными телекоммуникационными шкафами, главный (шкаф в
серверной 5) или промежуточные кроссы (5.1), установленные на каждом
этаже в здании, а также кабель, установленный горизонтально между
телекоммуникационными шкафами (кабель между шкафом (5) в серверной и
настенным шкафом 5.1). Состоит из оптических патч-кордов SX,
соединяющих коммутаторы через порт Gigabit-SX .
2.1.2 Требования к горизонтальной подсистеме
Горизонтальная подсистема является частью СКС, которая проходит
между телекоммуникационной розеткой на рабочем месте и горизонтальным
кроссом в телекоммуникационном шкафу [13]. Она выполнена 4-х парным
кабелем типа "неэкранированная витая пара" категории 5. Подсистема
состоит из горизонтальных кабелей и той части горизонтального кросса в
телекоммуникационном шкафу, которая обслуживает горизонтальный
кабель. Каждый этаж здания обслуживает своя собственная Горизонтальная
подсистема. Все кабельное и кроссовое оборудование, применяемое в
проекте, удовлетворяет требованиям 5 категории международного стандарта
EIA/TIA-568A, а также требованиям Underwriters Laboratories (UL) США по
электробезопасности и техническим характеристикам.
73
Известно, что
, (2.1)
где – общая длина сетевого кабеля, необходимая для первого
этажа;
–
длина сетевого кабеля для рабочих мест;
– длина сетевого кабеля для рабочего места руководителя;
– длина запаса сетевого кабеля на случай перемещения рабочих
мест;
– длина сетевого кабеля для МФУ.
Тогда для первого этажа необходимо, [м] кабеля:
. (2.2)
Известно, что
(2.3)
где – общая длина сетевого кабеля, необходимая для второго
этажа;
– длина сетевого кабеля для принтера.
Тогда для второго этажа необходимо, [м] кабеля:
(2.4)
Известно, что
, (2.5)
где – общая длина сетевого кабеля, необходимая для здания;
– запас для процедур разводки кабеля в распределительном узле и
информационном разъеме.
Тогда для горизонтальной подсистемы необходимо, [м] кабеля:
, (2.6)
Так как такие метражи кабеля продаются в бухтах по 305 метров,
одной бухты будет более чем достаточно.
74
Кабеля оконечиваются встраиваемыми в короб розетками RJ-45,
способными подключать также телефонные коннекторы RJ-11. Для
подключения оборудования рабочих мест СКС укомплектовывается патч-
кордами длиной 3 и 5м.
2.1.3 Требования к центральной подсистеме управление
Подсистема управления, называющаяся также административной
подсистемой, включает в себя кроссовое оборудование для коммутации
сигналов, передаваемых как по медному, так и оптическому кабелю.
Подсистема управления включает в себя кроссовое оборудование для
коммутации сигналов в главном кроссе.
Коммутация рабочих мест осуществляется при помощи специальных
кросс-кабелей между этими панелями на главном кроссе. Применение такой
схемы обеспечивает более безопасный метод коммутации активного
оборудования.
2.1.4 Требования к оборудованию ЛВС
2.1.4.1 Организация серверной комнаты
Для серверной комнаты, в основном, выделяют отдельное помещение
и размещают в ней коммутационные шкафы, сетевое оборудование, серверы
и АТС. Но, если выделить отдельную комнату нет возможности, то
оборудование можно размещать и на территории здания [18]. В серверной
установлены напольный коммутационный шкаф и АТС, а также
организовано рабочее место для администратора сети. Коммутационный
шкаф предназначен для установки стандартного навесного оборудования –
пассивное оборудование - патч-панели, органайзеры, вентиляторы и активное
оборудование – коммутаторы, маршрутизаторы. Если оборудование,
предполагаемое к размещению в шкафу в него не помещается, то может быть
установлено несколько коммутационных шкафов, соединенных между собой.
2.1.4.2 Организация центров коммутации
Для организации компьютерной сети, т.е. связи между серверной и
оборудованием на этажах, создаются центры коммутации. В качестве
75
центров коммутации обычно используются монтажные настенные шкафы,
реже открытые стойки. Если кабельной системой соединены нескольких
зданий, то в каждом из них необходимо установить свой коммутационный
шкаф. Количество центов коммутации зависит от площади помещений и
удаленности рабочих мест от серверной комнаты. В зависимости от
количества размещаемого в коммутационных шкафах оборудования и места
его расположения возможны три варианта: монтажный напольный шкаф,
монтажный настенный шкаф либо открытая монтажная стойка.
2.1.4.3 Активное оборудование
После того, как выполнены все работы по построению
структурированной кабельной системы – фундамента любой корпоративной
системы, перед будущим ее владельцем, встает задача выбора активного
сетевого оборудования. Термин активное оборудование объединяет в себе
различные электронные устройства, позволяющие создавать локальные и
распределенные сети различной конфигурации, а именно – сетевые адаптеры,
коммутаторы, концентраторы, маршрутизаторы, медиаконверторы,
трансиверы, репитеры, xDSL-оборудование, серверы доступа, межсетевые
экраны, устройства беспроводного доступа и др. Качество, скорость и
надежное функционирование любой сети во многом зависит от
совместимости всех ее составляющих, в том числе от правильного выбора
элементов сетевого оборудования.
2.1.5 Требования к источникам бесперебойного питания
В работе созданы две параллельные сети электропитания:
бесперебойное электропитание системных блоков и мониторов
компьютеров для защиты электронных устройств и информации;
стабилизированное электропитание различных электронных
устройств, не требующих постоянного или безобрывного электропитания
(типа принтеров, ксероксов, факсов), для их защиты от скачков напряжения.
Обе сети разбиты симметрично на группы, для бесперебойной работы
пользователей при отключении одной группы. Для предотвращения
76
несанкционированного доступа включение или отключение каждой группы
предусмотрено от основного щита бесперебойного и стабилизированного
электропитания, снабженного автоматическими выключателями и
устройством защитного отключения [8].
2.1.6 Требование к архитектуре ЛВС компании
В ходе работы рассмотрено несколько вариантов архитектуры для
структурированной кабельной системы, и выбран вариант иерархической
звезды как оптимальный по стоимости, так и наиболее удобный с точки
зрения последующего администрирования.
Создаваемая СКС обеспечивает функционирование ЛВС и
телефонной сети здания, то есть на каждом рабочем месте монтируется
информационная розетка с двумя розеточными модулями. Внутренняя сеть
телефонизации и внутренняя компьютерная сеть выполнены как единое
целое, как часть СКС. Подсистема рабочего места состоит из необходимого
количества универсальных портов RJ-45 и соединительных кабелей для
подключения оконечного оборудования.
В помещениях, в которых располагаются кабинеты руководства,
приемные или диспетчерские, число рабочих мест определялось исходя из
необходимого количества портов. Оно не всегда совпадает с расчетным, так
как при расчете по площади в кабинетах руководства и приемных получается
чрезмерная избыточность портов, а в диспетчерских возникает
недостаточность из-за потребности в подключении большого количества
телефонов [10].
Существует 5 основных типов топологии сетей:
топология «Общая Шина». В этом случае подключение и обмен
данными производится через общий канал связи, называемый общей шиной;
топология «Звезда». В этом случае каждый компьютер
подключается отдельным кабелем к общему устройству,
называемому концентратором, который находится в центре сети;
77
топология «Кольцо». В сетях с кольцевой топологией данные в
сети передаются последовательно от одной станции к другой по кольцу, как
правило, в одном направлении;
ячеистая топология. Для ячеистой топологии характерна схема
соединения компьютеров, при которой физические линии связи установлены
со всеми рядом стоящими компьютерами;
смешанная топология. В то время как небольшие сети, как
правило, имеют типовую топологию - звезда, кольцо или общая шина, для
крупных сетей характерно наличие произвольных связей между
компьютерами.
Варианты данных топологий приведены на рисунку 2.4.
Рисунок 2.4 – Топологии компьютерных сетей
Возможности по наращиванию количества узлов в сети типа «звезда»
ограничиваются количеством портов концентратора. Сеть построена с
использованием нескольких концентраторов, иерархически соединенных
78
между собой связями типа звезда. Такой тип топологии называют
«иерархическая звезда». В настоящее время иерархическая звезда является
самым распространенным типом топологии связей как в локальных, так и
глобальных сетях [11].
В работе используется традиционная архитектура иерархической
звезды. Она разработана для обеспечения максимальной гибкости.
Кроссовое оборудование устанавливается в главной аппаратной.
Архитектура одноточечного управления взята для максимальной
простоты управления. Обеспечивая прямое соединение всех рабочих мест с
кроссом в главной аппаратной, 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. Администрирование из одной точки
также обеспечивает возможность подключения пользователей, находящихся
в разных частях здания, непосредственно к одному и тому же сегменту сети.
Это упрощает управление локальной сетью и снижает трафик на
маршрутизаторах [16].
Одноточечное администрирование приводит кроме того к снижению
денежных затрат по трем причинам. Во-первых, оно исключает
необходимость в горизонтальном кроссе, позволяя сэкономить на пассивном
оборудовании. Во-вторых, оно позволяет собирать активное оборудование в
одном месте, уменьшая количество неиспользуемых портов в системе: таким
образом снижается стоимость активного оборудования. В-третьих, эта
архитектура упрощает эксплуатацию сети.
2.1.7 Требования к системе учета и контроля сетевого трафик сетью
Интернет
Структурированная кабельная система, являющаяся единой
транспортной средой для различных систем и объединяющая в себе ранее
разрозненные сети, требует изменения существующих ранее принципов
79
организации эксплуатации и технического обслуживания локальных,
телефонных и прочих сетей.
Разработанная СКС охватывает не только общую кабельную систему,
но и интегрированную локальную и телефонную сеть, которую можно
подразделить на следующие подсистемы:
кабельное хозяйство (структурированная кабельная система,
система бесперебойного электроснабжения, система заземления);
главное активное оборудование (центральные коммутаторы,
коммутаторы и концентраторы рабочих групп, учрежденческая АТС,
маршрутизаторы);
основное вычислительное оборудование (серверы с
дополнительным оборудованием, подключенным к ним);
периферийное активное оборудование (персональные компьютеры,
телефонные аппараты и др.).
Основной задачей обслуживающего и ремонтно-технического
персонала является устранение возникающих неисправностей в различных
подсистемах. Эти функции обычно совмещались с другими обязанностями
администратора, что приводило к сложности выполнения ремонтных работ в
случае аврала.
2.2 Рекомендации по администрированию локальной компьютерной
и телефонной сетей в рамках структурированной кабельной системы на
основе протокола BACnet
Структурированная кабельная система предприятия АО «МСК
Энерго» , являющаяся единой транспортной средой для различных систем и
объединяющая в себе ранее разрозненные сети, требует изменения
существующих ранее принципов организации эксплуатации и технического
обслуживания локальных, телефонных и прочих сетей.
Разработанная СКС предприятия АО «МСК Энерго» охватывает не
только общую кабельную систему, но и интегрированную локальную и
телефонную сеть, которую можно подразделить на следующие подсистемы:
80
кабельное хозяйство (структурированная кабельная система,
система бесперебойного электроснабжения, система заземления);
главное активное оборудование (центральные коммутаторы,
коммутаторы и концентраторы рабочих групп, учрежденческая АТС,
маршрутизаторы);
основное вычислительное оборудование (серверы с
дополнительным оборудованием, подключенным к ним);
периферийное активное оборудование (персональные компьютеры,
телефонные аппараты и др.).
Основной задачей обслуживающего и ремонтно-технического
персонала является устранение возникающих неисправностей в различных
подсистемах. Эти функции обычно совмещались с другими обязанностями
администратора, что приводило к сложности выполнения ремонтных работ в
случае аврала.
В случае инсталляции структурированной кабельной системы
предприятия АО «МСК Энерго» высокое качество всех компонентов,
тестирование всей кабельной системы на соответствие 5-ой категории после
проведения инсталляции сводят к минимуму вероятность возникновения
аварии в кабельном хозяйстве. Основные задачи администратора сводятся к
выполнению переключений в узлах коммутации и их точному
документированию [8].
Рабочее место администратора предприятия АО «МСК Энерго»
расположено согласно рисунку 2.5.
81
Рисунок 2.5 – Расположение рабочего места администратора
Основные задачи администратора следующие:
восстановление и переконфигурация основного вычислительного
оборудования после аварии;
администрирование активного сетевого оборудования;
восстановление и переконфигурация сети передачи данных после
аварии;
проведение текущих коммутаций интегрированной локальной и
телефонной сети;
проведение коммутаций в аварийных ситуациях в строгом
соответствии с ранее разработанными инструкциями;
эксплуатация выделенной сети электропитания потребителями
особой группы первой категории;
текущее обслуживание узлов коммутации, оборудования
выделенной сети электропитания потребителей особой группы первой
категории.
Основные задачи администратора телефонной подсистемы:
программирование УАТС;
администрирование УАТС;
текущее обслуживание УАТС.