Сетевые технологии. Первые шаги
1 мая 2003
Рубрика: Интернет и сети.
Автор: .
pic

Глобальные, распределенные, корпоративные, кампусные, локальные компьютерные сети… Обилие терминологических изысков вызывает оторопь даже у искушенного читателя. Большинство профессиональных публикаций не делает скидок на широкую аудиторию, и зачастую первые три абзаца становятся и последними, через которые пробивается читатель. Целью нашей публикации является желание помочь читателю составить первичное представление о компьютерных сетях и предостеречь от грубых ошибок при выборе основных сетевых решений для своего офиса, предприятия, бизнеса.
Сразу оговорим, что сетевые технологии, являющиеся предметом обсуждения в рамках нашей статьи, не имеют никакого отношения к организации сетевого маркетинга по продаже косметических товаров и продуктов питания! :)

Современные сетевые технологии отличаются от первых попыток соединить два компьютера приблизительно так же, как отличаются первые ламповые машины от современных продвинутых серверов и ноутбуков. На заре нашей компьютерной юности пределом мечтаний пользователя были пять-десять ЭВМ, увязанных в сеть коаксиальным кабелем (обычный антенный телевизионный кабель с несколько измененными характеристиками) на скорости 10 МегаБод. В настоящее время не редкостью являются сети, построенные на оптоволоконных технологиях со скоростью 1 ГигаБод и объединяющие сотни и тысячи компьютеров. Вершиной сетевого компьютерного мироздания является всемирная паутина ИНТЕРНЕТ, число пользователей и объем данных в которой трудно поддается даже воображению.

Наиболее распространенной и насущной задачей для большинства региональных пользователей являются более скромные проблемы. Почти десятилетний опыт работы на региональном рынке позволяет характеризовать типичный объект следующими параметрами:

• количество точек подключения — 10-50
• требования к быстродействию — 100 Мбит/с
• сетевая технология — ETHERNET
• сетевая операционная система — Windows NT.

Не следует пугаться термина ETHERNET. На самом деле под этим подразумевается наиболее популярный на сегодняшний день комплекс стандартных программных и аппаратных средств стандарта ETHERNET (драйверы, сетевые карточки, кабели, разъемы), которые позволяют не думать о проблемах совместимости выбранных технических и программных решений. Просто, подключая очередной программно-технический комплекс, вам следует убедиться в том, что выбранная «железка» поддерживает стандарт ETHERNET. Обо всем остальном должны позаботиться разработчики аппаратуры и софта (программного обеспечения). Стандарт ETHERNET был принят в 1980 году, и на сегодняшний день количество сетей, работающих по этому принципу, достигает 5 миллионов. К сожалению, не все из них построены нами :), но в настоящее время этот стандарт де-факто стал самым распространенным и удобным для пользователей. Это, кроме всего прочего, объясняется широко доступным и разнообразным набором технических средств, поддерживающих этот протокол. Другие, менее популярные технологии ЛВС, например TOKEN Ring и FDDI, не получили столь широкого распространения. Итак, первый вывод-рекомендация для юных строителей ЛВС сделан:

«Хотите строить ЛВС — выбирайте стандарт ETHERNET!»

Следующий вопрос, который надо решить пользователю, — это выбор топологии ЛВС. Выбор невелик — «шина», «звезда», «дерево». Уже из названия топологий понятны основные принципы построения сети. Топология «шина», как бусинки, нанизывает компьютеры на магистральную линию. Топология «звезда» собирает линии подключения компьютеров на один концентратор. Топология «дерево» выстраивает иерархическую сеть от базового ствола к дальним веточкам. Каждая топология имеет свои преимущества и недостатки.

Второй вывод-рекомендация для юных строителей ЛВС звучит следующим образом:
«Грамотно выбирайте топологию ЛВС»

pic

В настоящее время наиболее распространенными являются топологии «звезда» и «дерево». Современные сетевые технологии предполагают наличие на объекте одного или нескольких коммуникационных центров (обычно на уровне здания или этажа). В качестве коммуникационных центров используются специальные коммуникационные шкафы, выполненные в стандарте RACK (19 дюймов). Такие шкафы рассчитаны на установку активного и пассивного коммуникационного оборудования. В качестве измерения физической величины шкафа используется специальная величина — один юнит (1 UNIT приблизительно соответствует 4,5 см). Юнитами измеряется высота рабочего пространства шкафа, в котором монтируется сетевое оборудование. Типичная линейка размеров коммуникационных шкафов выглядит приблизительно следующим образом — 9, 12, 18, 32, 40 юнитов. С образцами коммуникационных шкафов вы можете ознакомиться на выставке в офисе СП «МЕНАТЕК». Типичная компоновка коммуникационного шкафа приведена на рисунке. Для небольшой локальной сети емкостью до 50 рабочих точек в коммуникационном шкафу необходимо разместить:

• один высокоскоростной коммутатор (SWITCH) на 8-16 портов TP 10/100 Mbit (витая пара, скорость 10 или 100 Мбит)
• два-три концентратора (HUB) на 16-24 порта TP 10/100 Mbit (витая пара, скорость 10 или 100 Мбит)
• две-три патчпанели на 16-24 порта каждая
• в случае интегрированной телефонной сети, выполненной по технологии структурированной кабельной сети (СКС), в этом же шкафчике монтируется телефонная патчпанель, обеспечивающая физический интерфейс между мини-АТС и СКС
• при необходимости в коммуникационном шкафчике монтируется оборудование для подключения к внешним корпоративным сетям или к ИНТЕРНЕТУ. В простейшем случае — это полочка для установки внешних модемов или простейших маршрутизаторов.

pic

В стандартной комплектации в состав коммуникационного шкафа должны входить:

• блок вентиляторов для принудительного охлаждения внутреннего пространства (желательно, чтобы выключатель и индикатор включения вентиляции были выведены на лицевую панель шкафа)
• блок электрических розеток (обычно из расчета одна розетка на четыре UNIT)
• шина заземления
• кабель подключения шкафа к сети энергопитания (обратите внимание на сечение провода. Оно должно соответствовать максимальной расчетной нагрузке для вашего оборудования. Длина кабеля должна быть не менее 2-3 метров)
• замки для ограничения доступа к внутреннему пространству шкафа. Для шкафов напольного исполнения 32 UNIT и более желательно иметь открывающиеся заднюю и боковые стенки
• для облегчения контроля над оборудованием желательно, чтобы на передней дверце шкафа было установлено тонированное стекло.

pic

При установке в коммуникационных шкафах мощных серверов и, особенно, консольных блоков бесперебойного питания следует обращать внимание на глубину шкафа. В нашей практике были случаи, когда приходилось увеличивать габариты шкафа по глубине для монтажа подобных устройств. В случае стесненных условий размещения оборудования, например, в зданиях АТС, желательно на шкафах использовать двухстворчатые передние и задние двери.

pic

Коммуникационный шкаф обычно располагается в условном центре ЛВС, желательно в непосредственной близости к серверу и обслуживающему персоналу. Современная технология СКС предполагает единую разводку для ЛВС и телефонии. При этом на рабочих местах пользователей устанавливаются универсальные розетки минимум 5-й категории для подключения компьютерного оборудования или телефонов. Все установленные розетки связываются кабелем UTP cat 5 с патчпанелями, смонтированными в коммуникационном шкафу. Локализация розетки (телефония или компьютер) осуществляется коммутацией соответствующего разъема (порта) патчпанели на активное сетевое оборудование (концентраторы, коммутаторы) или на телефонную кросспанель. Такой подход позволяет квалифицированному пользователю гибко перенастраивать СКС на свои текущие потребности. Например, вам необходимо провести экспресс-совещание рабочей группы для обсуждения проекта. Вся информация докладчика должна сопровождаться выводом диаграмм и рисунков на экраны мониторов. В комнате, где планируется провести совещание, расположены десять СКС-розеток, пять из которых подключены к мини-АТС, пять — к ЛВС. Количество участников совещания — 8 человек, то есть не хватает трех точек подключения к ЛВС. Задача подключения дополнительных пользователей решается в течение десяти минут путем переключения трех соответствующих патчкордов с телефонной кросс-панели на свободные порты активного сетевого оборудования. Остается только подсоединить компьютеры пользователей к освободившимся розеткам, произвести минимальную настройку сетевой операционной системы, и доклад можно начинать. Единственным и обязательным условием грамотной эксплуатации СКС является необходимость строгого учета всех переключений, т.е. грамотное ведение эксплуатационной документации. В противном случае, через два-три месяца творческого беспредела вы окажетесь перед дилеммой подачи заявления на увольнение или полной ревизии СКС. Вы просто забудете, какой провод куда идет. Третий вывод-рекомендация:

«Обращайте максимальное внимание на разработку и ведение документации по ЛВС!!!»

Большинство прогрессивно настроенных пользователей поддаются на разумную аргументацию в пользу СКС. Хотя использование СКС ведет к некоторому удорожанию проекта, в дальнейшем вы экономите свои деньги и нервы при проведении реконструкции и расширении сети. Подходим вплотную к следующему важнейшему вопросу — как производить монтаж кабельной сети на объекте. В момент выбора технологии монтажа у заказчика возникает соблазн сэкономить свои средства. Допускаются две типичные ошибки:

• нет принципиальной разницы между прокладкой электрического или обычного телефонного кабеля и прокладкой кабеля СКС
• зачем использовать дорогостоящие пластиковые короба, розетки и патчпанели. Можно «прокинуть» кабели по полу или прибить гвоздями к плинтусу.

Обе ошибки чреваты тяжелыми последствиями. Шедевром инженерной мысли, который мне приходилось лицезреть лично, был дорогостоящий кабель UTP 5 cat, пробитый ржавыми гвоздями ПРЯМО ЧЕРЕЗ ОБОЛОЧКУ КАБЕЛЯ (приблизительно так раньше прибивали многострадальный телефонный «хлорик»). Другим шедевром являлся BNC-коннектор, обжатый на коаксиальном кабеле обычными плоскогубцами. При этом две вещи вызывали одинаковое уважение: первая, что эти сети вообще когда-то работали, вторая, что у пользователя хватило терпения их эксплуатировать. Логика экономного заказчика понятна — нанять на рабочем рынке двух-трех сомнительного вида универсалов сантехников-электриков, заплатить им по 5-10 тысяч за три дня работы и не тратить на два порядка больше средств для оплаты квалифицированных специалистов. При этом не учитывается, что монтаж современных СКС требует не только определенных специальных навыков, но и, как обязательный минимум, наличие дорогостоящего профессионального инструмента. На самом деле, грамотный выбор исполнителя позволит заказчику сэкономить значительно большие ресурсы. При этом советую обратить внимание на наличие отзывов-рекомендаций, лицензии на право проведения подобного типа работ, тщательность подготовки документации, неуступчивость в некоторых технологических вопросах, опрятность и аккуратность, в конце концов. Не пожалейте своего времени и попросите потенциального исполнителя организовать визит на два-три сданных им объекта. Иногда контакт с вашими предшественниками и даже поверхностный взгляд на результат работы потенциального исполнителя скажет вам больше, чем многочасовые обсуждения и тонны исписанной бумаги.

pic

Кроме того, грамотный исполнитель обязательно примет участие в разработке проекта ЛВС и телефонии, даст полезные советы по сокращению затрат на стадии выбора технологии прокладки кабеля, поможет составить и рассчитать спецификацию на пассивное и активное оборудование ЛВС. В идеальном случае следует отдавать предпочтение варианту сдачи ЛВС «под ключ», когда все заботы о грамотном выборе оборудования, его совместимости, поставке, технологии прокладки кабеля, монтаже, настройке, тестированию передаются одному исполнителю. При разделении уровней ответственности вы легко попадаете в ситуацию известной басни дедушки Крылова и начинаете метаться в поисках виноватых между лебедем-проектировщиком, раком-технологом и щукой-монтажником. Мой совет заказчику:

«Грамотно выбирайте исполнителя для ведения работ по ЛВС!!!»

Теперь остановимся более подробно на технологических нюансах прокладки СКС. Не будем принимать во внимание экзотические виды работ по прокладке кабеля в существующей телефонной канализации, воздушной подвеске, рытью траншей и установке телеграфных столбов. Сосредоточимся на внутренней проводке СКС в здании. Из всего многообразия возможных решений чаще всего нам приходится сталкиваться с тремя наиболее распространенными вариантами:

• прокладка кабеля открытым способом с креплением скобами или хомутами
• прокладка кабеля в межпотолочном пространстве, нишах, ревизиях
• прокладка кабеля в пластиковых коробах.

Во вновь проектируемых современных зданиях вопросы технологии прокладки СКС обычно решаются на ранних этапах проектирования. Все современные отели, бизнес-центры, офисы снабжаются магистральными каналами телекоммуникаций с отводами точек подключения в каждое помещение, исходя из расчета 1 точка на 5 кв. метров полезной площади. Однако в региональных условиях нам зачастую приходится работать в условиях реконструкции или просто доустановки СКС в уже построенных зданиях. При этом зачастую отсутствует полная инженерная документация на объект, и решения приходится принимать в рабочем порядке на местах, чаще всего подстраиваясь под текущие задачи. При первой возможности старайтесь закладывать технологические решения по прокладке СКС на возможно более ранних этапах разработки проекта реконструкции или, на худой конец, на ранних этапах проведения ремонтных работ. Попытка прокладки кабеля по резьбе из ганча, зеркалам, мозаичным панно и прочим изыскам в девяти случаях из десяти приводит к печальным последствиям. С учетом местного менталитета пролом в стене кабинета руководителя заказчика может стоить вам потери миллионного контракта.

«Тщательно продумайте последовательность и технологию проведения работ по монтажу СКС. Начинайте монтажные работы до завершения полного цикла отделочных работ»

Итак, у нас есть три основных способа прокладки кабеля: открытый способ, монтаж в ревизиях и монтаж в коробах. Подготовьтесь к тому, что заказчик захочет навязать вам самый дешевый с его точки зрения способ — прокладка кабеля открытым способом с креплением на скобах и хомутах. Наше «совковое» зрение настолько привыкло видеть лохмотья телефонной и электрической проводки, украшающие коридоры и комнаты многочисленных учреждений, что добавление к ним еще десяти-двадцати сереньких проводов не кажется крамолой. При этом заказчик не отдает себе отчет, что трудоемкость крепления каждого кабеля скобой с гвоздем на выверенном расстоянии под линейку гораздо выше укладки кабельного жгута в короб, не говоря уже о несопоставимости дизайна помещения и гибкости с точки зрения развития и модернизации сети.

pic

Правильно установленный короб может стать украшением офиса, радует глаз и повышает фертильность сотрудников. Провисающая проводка с неизменными следами побелки и надругательства телефонистов и электриков резко снижает надежность СКС, нарушает эстетику помещения и увеличивает количество разводов. За прокладку кабеля открытым способом грамотный исполнитель возьмет с заказчика двойной тариф и откажется от больших сроков гарантии на СКС. Швабра уборщицы и стремянка электрика сведут на нет все ваши усилия по поддержанию статуса «Передовика сетевых технологий». Из двух оставшихся вариантов — прокладка кабеля в ревизиях и прокладка кабеля в коробах — мы с неизменным удовольствием отдаем предпочтение коробам. Хорошей альтернативой коробам является технология укладки кабеля в специальных лотках, установленных в межпотолочном пространстве. Эта технология получила широкое применение после повсеместного дизайн-увлечения подвесными потолками типа «АРМСТРОНГ». В этой ситуации желательно действовать согласованно с фирмой, ведущей монтаж подвесных потолков, и до установки потолочных панелей успеть хотя бы установить лотки для прокладки кабеля, а в идеальном случае и проложить кабель. В ином случае вы обрекаете себя на изнурительную работу по демонтажу-монтажу потолков с постоянным риском повредить хрупкие панели. Следует отметить, что при таком способе прокладки вам все равно не избежать использования коробов для «спусков» к месту установки розеток СКС. Нами успешно применялась совмещенная технология — магистральная разводка кабеля СКС в межпотолочном пространстве по коридорам здания с последующим вводом в комнаты и горизонтальной разводкой кабеля в коробах по периметру помещения.

pic

Профессиональная прокладка кабеля в качественных коробах в подготовленном помещении с применением хороших инструментов может доставить почти эстетическое удовольствие. Кроме этого, разводка кабеля в коробах дает возможность быстро адаптировать СКС под изменяющиеся потребности пользователя и осуществлять быстрый поиск и устранение неисправностей. Можно дать следующие проверенные жизненным опытом и здравым смыслом советы по монтажу СКС в коробах:

• выбор профиля короба рассчитывается, исходя из плана кабельных разводок. Обычно на магистральных участках используется короб профиля 100х50 мм, а для подвода к рабочим местам — не менее 32х12 (короба меньшего профиля ухудшают дизайн помещения)
• розетка СКС обычно крепится встык к коробу или интегрируется в короб. Следует избегать установки розеток «разъемом вверх», так как при такой установке розетка превращается в мусоросборник и быстро выходит из строя
• обращайте внимание на качество коробов и наличие переходных элементов (углы, повороты, заглушки, муфты). Учтите, что классный специалист может обойтись без переходных элементов и совместит без щелей и зазоров два фрагмента короба разного типоразмера на поверхности ригеля сложного профиля. Профан на абсолютно ровной стене уложит короб волнами и со щелями в палец толщиной
• при установке коробов в чрезмерно холодное или чрезмерно жаркое время года учитывайте поправку на сжатие-расширение коробов при изменении температурных условий
• уделяйте внимание грамотной маркировке кабелей и розеток
• по возможности оставляйте технологический запас кабеля на стороне коммуникационного центра (1-2 метра)
• НЕ ИСПОЛЬЗУЙТЕ кабель подозрительного происхождения. Перекладка кабеля обойдется вам гораздо дороже экономии на дешевом кабеле. В нашей практике были случаи, когда уход от стандарта жилы кабеля на 0,1 мм приводил к обвальным проблемам на стадии терминации розеток и патчпанелей
• пользуйтесь только профессиональным инструментом. Не пытайтесь терминировать розетки и патчпанели 5 й категории кухонными ножами и обжимать коаксиальный кабель гвоздодером.

В заключение раздела хочется дать общий совет заказчику и исполнителю:

«Не экономьте на технологии кабельной разводки ЛВС! Используйте короба и коммуникационные центры!!! »

В следующих публикациях мы постараемся более подробно остановиться на выборе пассивного и активного оборудования для ЛВС, особенностях проектирования кампусных и распределенных компьютерных сетей, сетевом программном обеспечении и проблемах безопасности.

pic
Orphus system
Подписывайтесь на канал infoCOM.UZ в Telegram, чтобы первыми узнавать об ИКТ новостях Узбекистана
В Telegram
В WhatsApp
В Одноклассники
ВКонтакте