Структура СКС. Топология СКС

Под структурой СКС понимают модель построения системы из функциональных элементов и подсистем. Группы функциональных элементов образуют подсистемы СКС.

Международные/европейские стандарты подразделяют СКС на три подсистемы:

магистральная подсистема комплекса,

магистральная подсистема здания,

горизонтальная подсистема.

Распределительные пункты обеспечивают возможность создания топологии каналов типа «шина», «звезда» или «кольцо».

В основу любой структурированной кабельной системы положена древовидная топология или структура иерархической звезды. Обобщенная структурная схема СКС изображена на рисунок 7.1.

Рисунок 7.1 – Обобщенная структурная схема СКС: РП – распределительный пункт; ТР – телекоммуникационный разъем; ТП – точка перехода

Магистральная подсистема комплекса включает магистральные кабели комплекса, механическое окончание кабелей (разъемы) в распределительный пункт (РП) комплекса и РП здания и коммутационные соединения в РП комплекса. Магистральные кабели комплекса также могут соединять между собой распределительные пункты зданий.

Магистральная подсистема здания включает магистральные кабели здания, механическое окончание кабелей (разъемы) в РП здания и РП этажа, а также коммутационные соединения в РП здания. Магистральные кабели здания не должны иметь точек перехода, электропроводные кабели не следует соединять сплайсами.

Горизонтальная подсистема включает горизонтальные кабели, механическое окончание кабелей (разъемы) в РП этажа, коммутационные соединения в РП этажа и телекоммуникационные разъемы. В горизонтальных кабелях не допускается разрывов. При необходимости допускается одна точка перехода. Все пары и волокна телекоммуникационного разъема должны быть подключены. Телекоммуникационные разъемы не являются точками администрирования. Не допускается включения активных элементов и адаптеров в состав СКС.

Абонентские кабели для подключения терминального оборудования не являются стационарными и находятся за рамками СКС. Однако стандарты определяют параметры канала, в состав которого входят абонентские и сетевые кабели.

Узлами структуры являются коммутационное оборудование различного вида (в соответствии со стандартом ISO/IEC11801), которое обычно устанавливается в технических помещениях и соединяются друг с другом и с информационными розетками (ИР) на рабочих местах электрическими и оптическими кабелями.

Основой для применения именно иерархической звездообразной топологии является возможность ее использования для поддержки работы всех основных сетевых приложений. Для примера приведем основные сетевые приложения (протоколы) и требуемые для них топологии сетей, таблица 7.1.

Таблица 7.1

Отсюда следует, что звездообразная топология лежит в основе основных современных средств передачи данных.

Технические помещения. Технические помещения для СКС и информационной системы предприятия в целом делятся на аппаратные и кроссовые. В аппаратной или техническом помещении наряду с коммутационным оборудованием СКС располагается сетевое оборудование коллективного пользования (АТС, серверы, концентраторы). Эти помещения иногда называют серверной или узлом связи в зависимости от того, какого оборудования в нем больше оборудования ЛВС или АТС.

Кроссовая представляет собой помещение, в котором размещается коммутационное оборудование СКС, сетевое и другое вспомогательное оборудование.

В кроссовую внешних магистралей (КВМ) сходятся кабели внешней магистрали, подключающие к ней К3. В К3 заводятся внутренние магистральные кабели, подключающие к ним кроссовые этажей (КЭ). К КЭ в свою очередь, горизонтальными кабелями подключены информационные розетки рабочих мест.

Подсистемы СКС. Подсистема внешних магистралей или первичная подсистема состоит из внешних магистральных кабелей между КВМ и КЗ, коммутационного оборудования в КВМ и КЗ, к которому подключаются внешние магистральные кабели, и коммутационных шнуров и/или перемычек в КВМ. Подсистема внешних магистралей является основой для построения сети связи между компактно расположенными на одной территории зданиями. Эта подсистема часто имеет физическую кольцевую топологию, что обеспечивает увеличение надежности за счет наличия резервных кабельных трасс. Если СКС устанавливается только в одном здании, то КВМ отсутствует.

Подсистема внутренних магистралей (КЗ), называемой иногда магистральной системой здания, вертикальной или вторичной подсистемой, содержит проложенные между КЗ и КЭ внутренние магистральные кабели, подключенное к ним коммутационное оборудование в КЗ и КЭ, а также коммутационные шнуры и/или перемычки в КЗ. Кабели данной подсистемы фактически связывают между собой отдельные этажи и/или пространственно разнесенные помещения в пределах одного здания. Если СКС обслуживает один этаж, то подсистема внутренних магистралей может отсутствовать.

Горизонтальная подсистема (КЭ). Эта подсистема иногда называется третичной подсистемой. Она образована внутренними горизонтальными кабелями между КЭ и информационными розетками рабочих мест, самими информационными розетками, коммутационным оборудованием в КЭ, к которому подключаются горизонтальные кабели, и коммутационными шнурами и/или перемычками в КЭ. В состав горизонтальной проводки допускается использование одной точки перехода, в которой происходит изменение типа прокладываемого кабеля (например, переход на плоский кабель для прокладки под ковровым покрытием с эквивалентыми передаточными характеристиками).

В самом общем случае СКС, согласно действующим международных нормативно-технических документов, включает в себя восемь компонентов:

- линейно-кабельное оборудование подсистемы внешних магистралей;

- коммутационное оборудование подсистемы внешних магистралей;

- линейно-кабельное оборудование подсистем внутренних магистралей;

- коммутационное оборудование подсистем внутренних магистралей;

- линейно-кабельное оборудование горизонтальной подсистемы;

- коммутационное оборудование горизонтальной подсистемы;

- точка перехода;

- информационные розетки.

Топология СКС — «иерархическая звезда», допускающая дополнительные соединения распределительных пунктов одного уровня. Однако такие соединения не должны заменять магистрали основной топологии. Число и тип подсистем зависит от размеров комплекса или здания и стратегии использования системы. Например, в СКС одного здания достаточно одного РП здания и двух подсистем — горизонтальной и магистральной. С другой стороны, большое здание можно рассматривать как комплекс, включающий все три подсистемы, и в том числе, несколько РП здания. Пример структуры СКС с привязкой к зданиям показан на рисунке 7.2.

Рисунок 7.2 – Пример структуры СКС

Коммутация в СКС. Коммутация в СКС, в отличие от электронных АТС и сетевого компьютерного оборудования всегда производится вручную коммутационными шнурами и/или перемычками. Вызвано это тем, что введение в состав СКС элементов электронной или электромеханической коммутации вызывает необходимость использования автономного электропитания, что понижает надежность системы.

Однако использование коммутационных шнуров существенно ухудшает массогабаритные показатели коммутационного оборудования и требует применения специальных мер для решения задач администрирования.

Принципы администрирования СКС. Принципы администрирования (иначе управления) СКС определяется ее структурой. Различают одноточечное и многоточечное администрирование. Под многоточечным администрированием понимают управление СКС, которая построена по классической архитектуре иерархической звезды. Основным признаком этого варианта является необходимость выполнения переключения минимум двух шнуров в общем случае изменение конфигурации.

Архитектура одноточечного администрирования применяется в тех ситуациях, когда требуется максимально упростить управление кабельной системой. Ее основным признаком является прямое соединение всех информационных розеток рабочих мест с единственным техническим помещением.

Кабели СКС. В СКС согласно международному стандарту ISO/IEC 11801 допускается использование только

- симметричных электрических кабелей на основе витой пары с волновым сопротивлением 100, 120 и 150 Ом в экранированном и неэкранированном исполнении;

- одномодовых и многомодовых оптических кабелей.

Электрические кабели используются в основном для создания горизонтальной разводки. По ним передаются как телефонные сигналы и низкоскоростные данные, так и данные высокоскоростных приложений. В подсистеме внутренних магистралей электрические и оптические кабели применяются одинаково часто, причем электрические кабели предназначены для передачи главным образом телефонных сигналов и данных с тактовыми частотами до 1МГц, тогда как оптические кабели обеспечивают передачу данных высокочастотных приложений. На внешних магистралях оптические кабели играют доминирующую роль.

Для перехода с электрического кабеля на оптический в процессе передачи данных со скоростью 10Мбит/с и выше в технических помещениях устанавливается соответствующее сетевое оборудование (преобразователи среды или трансиверы), которое обычно обслуживают групповое устройство (концентратор системы передачи данных, выносной модуль АТС, контроллер инженерной системы здания и тд.) Прямое использование волоконно-оптического кабеля для передачи телефонных сигналов и низкоскоростных данных на современном этапе развития техники является экономически нецелесообразным и применяется в тех ситуациях, когда другие решения невозможны или же выдвигаются особые требования в отношении защиты информации. Поэтому для улучшения эффективности сети в целом процесс преобразования низкоскоростного электрического сигнала в оптический обычно совмещают с мультиплексированием.