Библиотека Интернет Индустрии I2R.ru

Продолжение материала о топологии домашних сетей.

Основное назначение абонентской системы здания (иначе говоря, внутридомовой разводки) - подключение конечных пользователей к активному (очень редко пассивному) оборудованию Ethernet-провайдера внутри одного дома. В функциональном плане эта цель почти совпадает (в терминах СКС) с горизонтальной кабельной системой, но прокладка сети в жилом доме обладает целым рядом отличительных признаков.

Во-первых, как было показано выше, оптимально в качестве базового протокола использовать 10baseT, требования которого к качеству коммуникаций невысоки. Основным материалом бесспорно можно считать витую пару 5-той категории. Единственное, на что при этом стоит обратить внимание - это количество пар в кабеле. Спецификации Ethernet 10/100baseT явно определяют необходимый минимум - 2 пары, максимальное их количество не ограничено, и может быть выбрано "по потребности" (например, достаточно широко используются 25 и 50 парные кабеля).

Во-вторых, из вполне понятных экономических соображений, Ehternet-провайдерам приходится подстраиваться под архитектурные особенности зданий. Нельзя прокладывать коммуникации, невзирая на расходы, как это принято при инсталляции СКС (тем более, совмещать их со строительством или капитальным ремонтом). Поэтому желательно еще на стадии проекта (или эскиза) учесть пропускную способность шахт слаботочной проводки, вводов, возможность крепления кабелей, предусмотреть защиту активного оборудования от злоумышленников, и многое другое.

В-третьих, не известно заранее ни количество, ни расположение абонентов. Подводить кабеля ко всем квартирам без исключений имеет смысл только в "элитных" домах. В большинстве зданий по статистике подключается в первый год не более 10% жильцов, и такие затраты просто не обоснованны. В результате абонентская система растет постоянно, по мере увеличения количества абонентов.

Учитывая вышесказанное, рассмотрим наиболее важный аспект в строительстве абонентской системы здания - топологию сети, которая определяется в основном местоположением активного оборудования.

Хаотичное расположение оборудования

Подобная топология достаточно типична для начинающих сетей. Само название говорит о том, что упорядоченной структуры нет, оборудование ставилось "где удобно", и, скорее всего, "когда угодно". Например, нужно подключить соседа - ставится хаб (коммутатор) в подъездном щитке. Или оказалось слишком велико расстояние до соседнего дома, в результате на чердаке (техэтаже) поставлено активное устройство. А то и еще проще - в момент прокладки не удалось получить доступ на один из этажей, нет никого из жильцов - и поставлен еще один разветвитель.

Таким образом, причин (и мотиваций) может быть много, от вполне резонных, до сиюминутных. Результат обычно получается вполне работоспособным, но до определенных пределов, за которыми может последовать частичная или полная неработоспособность сети (часто с труднообъяснимыми симптомами).

Можно согласиться, что современное активное оборудование очень дешево, надежно, и позволяет легко создавать разветвленные запутанные сети. Плюс к этому, используется минимальное количество кабеля, и проводятся самые простые монтажные работы.

Но для промышленного использования такой вариант не годятся по следующим причинам:

• Отдельное электропитание каждого устройства вызывает необходимость подключения к силовой сети во множестве точек. Пока это делается пиратским способом, особых сложностей не видно (кроме заметного снижения надежности и повышения сложности работ). Но как только потребуется официальная сдача сети, пусть даже самой первичной инстанции (ЖЭК, ДЭУ), быстро выяснится вся сложность ситуации. Как минимум, потребуется электрический счетчик, щиток под него, предохранители... В общем, можно без преувеличения сказать, что проблемы с пожарной инспекцией, энергосбытом, ГСН, и другими инстанциями будут фактически неразрешимы.
• Для оказания качественной услуги, надежной авторизации и защиты абонентов необходим удаленный контроль каждого пользователя на порту активного оборудования. Однако, до выпуска недорогих малопортовых управляемых коммутаторов еще достаточно далеко, их отличие в стоимости от простейших хабов (являющихся в настоящее время фундаментом хаотичных сетей), пока достигает сотен долларов. Таким образом, рассматриваемая сеть с точки зрения администраторов является "черным ящиком", процессы внутри которого не поддаются контролю, и, тем более, управлению.
• уживание активного оборудования едва ли не самая большая статья расходов Ethernet-провайдеров. Очевидно, что гораздо проще следить за состоянием одного мощного коммутатора, чем десятка небольших хабов, рассеянных по дому (да еще с не всегда очевидным местоположением, доступом, и правом собственности). То же самое в полной мере относится и к защите от злоумышленников - чем меньше устройств, тем их проще защитить.

Полагаю, что каждого из перечисленных пунктов в отдельности достаточно для создания мотивации к переходу на другие схемы построения абонентских систем здания (конечно, при наличии финансовых возможностей).

Структурирование по подъездам

В этом варианте пользователи подключаются к "своему", обслуживающему каждый отдельный подъезд устройству (хабу, коммутатору). Оборудование всех подъездов подключено к одному коммутатору, который, в свою очередь, каким-либо образом включен в магистраль.

Этот вариант является фактическим отражением офисных локальных сетей. Только роль "вертикальной" межэтажной магистрали играют "межподъездые" связи, а разводка внутри подъезда аналог горизонтальной кабельной системы этажа в терминах СКС.

Такая схема может применяться, если в подъезде имеется достаточное количество абонентов (не менее 10-15), которые оправдывают размещение отдельного коммутатора.

Наиболее правильное место размещения с точки зрения топологии сети - один из средних этажей. Однако, как правило, архитектурой отечественных зданий это не предусмотрено, и приходится искать место на техэтаже, в подвале, лифтовой, и т.п. местах. При этом может проявиться главный недостаток централизованных схем - узость шахт слаботочной проводки. К сожалению, с этим приходится считаться, и ниже будет приведено несколько способов уменьшения остроты проблемы.

Второй существенный недостаток. Хоть устройство и всего одно на подъезд, сдача "инстанциям" может оказаться слишком дорогой, особенно в старых домах, где есть сложности с удобным местом размещения и "правильным" подводом питания. Хотя нельзя не признать, что если есть потребность в установке коммутатора в каждом подъезде (много абонентов), должно хватить средств и на легализацию.

Один дом - один распределительный пункт

Предельная централизация абонентской системы здания - установка оборудования в одной точке дома, в которую сходятся кабельные линии от всех абонентов.

Протокол 10baseT позволяет на современных кабелях Категории 5 нормально работать на расстояниях до 200-т метров (а часто и более). Учитывая, что высота 10-ти этажного дома около 30 метров, длина на подъезд - примерно 25-30 метров, вполне достаточно одного активного устройства на 7-8 подъездов. В случае, если здание очень большое, целесообразно рассматривать его логически как несколько домов, соединенных магистралями (в том числе оптоволоконными).

Преимущества перед предыдущей схемой очевидны - установка, подвод питания, обслуживание, защита от злоумышленников - все в одном месте. Но недостатки тоже имеются, главным образом это кабельные линии большей протяженности и большой толщины.

Что лучше выбрать? Решение придется принимать в основном из архитектурных соображений. Если протащить толстые пучки кабелей через шахты слаботочной проводки реально, то вариант с одним распределительным пунктом будет более предпочтителен. То же самое можно сказать, если в подъезде приходится прокладывать новые кабельные каналы (это нередкий случай в старых домах, где слаботочная проводка не предусмотрена вообще).

Когда коммуникационные трубы слишком узкие, строение многоэтажное (более 10-12 этажей), и много абонентов (или большие перспективы их появления), целесообразно использовать структурную схему, ориентированную на установке активного оборудования в каждом подъезде.

Централизованная схема удобнее в относительно невысоком здании (менее 10-12 этажей), и числом абонентов в подъезде менее 10-15. Практически, под это определение попадает около 90% отечественных домов, поэтому можно считать данный вариант основным.

Можно подчеркнуть дополнительное преимущество схемы с одним распределительным пунктом в доме. При развертывании сети часто бывает, что пользователей мало (всего 1-2 на дом). Понятно, что ставить в этой ситуации несколько активных устройств сразу не выгодно. А когда сеть разрастется, не придется менять ее топологию - достаточно вместо 6-портового хаба поставить мощный 25-ти коммутатор, или даже что-то более серьезное. Кабельная система здания может остаться прежней.

Минимизация толщины кабельного пучка

Так или иначе, но чем тоньше кабель, тем проще его использовать на реальных объектах. При этом стандартный для офисных локальных сетей 4-х парный кабель является, пожалуй, наименее подходящим решением из-за наличия 2-х неиспользуемых пар. Поэтому, в стесненных условиях целесообразно подключать один кабель сразу к двум портам (разделяя пары через розетку или плинт).

Еще больший выигрыш дает 25-ти или 50-ти парный кабель. Экономия толщины в этом случае идет за счет одной на все пары внешней оболочки, и более плотной упаковки пар. Но возникает проблема этажной разводки - делать ее полностью, на каждом этаже, малореально (дорого и заметно снизится качество электрического тракта). Решить задачу можно следующими способами:

• Выводить из под общей оболочки несколько пар на каждом этаже (2, 4, 6 или более), а остальные пускать дальше не разрезая. Но мне, к сожалению, не известен "красивый" способ сделать это. Можно аккуратно вскрыть оболочку вдоль многопарного кабеля на длину порядка 10 см, обрезать нужные пары с одной стороны, и вывести их наружу. Далее, закрыть надрез (скорее всего изолентой), и подсоединить выведенные пары к тонкому кабелю (2-х или 4-х парный), которым выполнена проводка до пользователя.
• Более правильно с точки зрения стандартов будет разделать весь многопарный кабель на одном из средних этажей на специальном плинте ("Крона" или "110"), затем развести по абонентам подъезда обычной витой парой. Недостатки - больший расход кабеля, относительно дорогостоящий плинт (порядка $20), необходимость запаса сечения кабельных каналов на "обратную" прокладку.

Однако, не смотря на внешние сложности, использовать многопарный кабель при массовых прокладках очень удобно. 25-парный кабель эквивалентен шести обычным 4-х парным витым парам, но значительно тоньше и удобнее в работе.

Последнее время некоторые Ethernet-провайдеры стараются проложить по стояку слаботочной проводки подъезда 25-парный кабель сразу, "на вырост". Подключение пользователей к нему делается позже, по мере необходимости. Со стороны оборудования весь кабель заводится на 50-100 парный плинт, а далее (иногда через грозозащиты) в коммутатор.

Такой подход позволяет подключать до 12 абонентов в каждом подъезде напрямую к коммутатору. При большем количестве пользователей придется прокладывать дополнительный кабель (не обязательно многопарный).

Дополнительно остается "неправильный", но дешевый выход - подключить нескольких соседей на один хаб, и передать его последним на полное "самообслуживание". Иногда это удобно как для провайдера (его ответственность заканчивается на порту хаба), так и абонентам - они сэкономят на подключении.

Красиво...

И хочется закончить статью чем-то красивым. Вот фото, которое прислал Сергей Л.Чучанов.

Мне нравится. ;-)