РРР

3. РРР

Поэтому реально наибольшее применение уже более десяти лет нашла архитектура, основанная на применении протокола PPP (Point-to-Point Protocol), требующего подтверждения пользователем его пароля перед началом процесса конфигурирования сети. Таким образом, органичной особенностью этого способа является встроенная процедура аутентификации, позволяющая корректно отслеживать время предоставления и оплату сетевых услуг. Эта архитектура уже более 10 лет успешно используется десятками миллионов пользователей в качестве основной в системе коммутируемого абонентского соединения (dial-up networking) через телефонную сеть общего пользования (ТФОП). Благодаря встроенным универсальным механизмам идентификации пользователя и расчёта стоимости предоставляемых услуг (известным также под названием функций ААА (Authentication, Authorization, Accounting) не требуется изменений существующих серверов баз данных при добавлении новых услуг (в том числе и услуг, предоставляемых технологиями xDSL). Иными словами, архитектура РРР позволяет провайдерам услуг Интернет защитить прошлые инвестиции уже при создании новых широкополосных услуг с целью привлечения новых пользователей на отличающемся сильной конкуренцией рынке услуг связи.

Протокол PPP может выполняться двумя способами:

1. PPP «поверх» («over») АТМ (PPРoA);

2. PPP «поверх» («over») Ethernet (P Р PoE).

Ключевое преимущество РPPoA — это способность обеспечения заданного качества услуг QoS (и в первую очередь максимально допустимого времени задержки и гарантированной пропускной способности для всего соединения). Однако этот метод требует применения элементов технологии ATM в персональном компьютере пользователя, что увеличивает цену последнего и сложность организации широкополосных услуг, поскольку интерфейсные карты АТМ достаточно сложны и не всегда совместимы с настольной операционной системой. Однако даже при наличии такой совместимости требуются ещё дополнительные драйверы конфигурирования. Кроме того, для полного использования преимуществ архитектуры РPPoA необходимы коммутируемые виртуальные каналы SVCs, которые пока ещё не получили широкого распространения на сети. И, наконец, программное обеспечение РPPoA предусмотрено далеко не для всех платформ: так, оно не поддерживается домашними LAN, а также кабельным и беспроводным доступом.

Основное достоинство метода РРРоЕ заключается в использовании двух широко распространённых стандартизованных сетевых структур, которыми являются стек протоколов РРР и локальная сеть Ethernet, что требует минимальных изменений существующей инфраструктуры сети доступа (оборудования, операционных систем и т.д.) определяет минимальные затраты и минимальное время развёртывания новых широкополосных сетевых услуг. Указанные факторы важны как для операторов связи и провайдеров сетевых услуг, так и для пользователей. Для последних особенно важно то, что процедура доступа к новым сетевым услугам остаётся для них практически той же, что и при прежнем доступе, например, к Интернет с помощью аналоговых модемов ТФОП.

Ключевым достоинством способа РРРоЕ является упрощение многопользовательской инсталляции линий доступа xDSL: протокол РРРоЕ идеально подходит для индивидуальных пользователей, имеющих несколько персональных компьютеров, которые объединены в домашнюю локальную сеть, а также малых и домашних офисов. Совместно используемая несколькими пользователями сеть Ethernet при способе РРРоЕ очень похожа на одновременный доступ нескольких индивидуальных пользователей коммутируемой ТФОП к услугам Интернет с помощью аналоговых модемов. При способе PPPoE для организации одновременного широкополосного доступа нескольких пользователей локальной сети Ethernet принципиально достаточно одного постоянного виртуального канала РVС.

Очевидна ограниченность необходимых изменений сети доступа при переходе от традиционного доступа к широкополосному с использованием метода PPPoE, который обеспечивает управление доступом и функции выставления счёта за предоставленные услуги связи способом, используемым в стеке протокола РРР для коммутируемых соединений ТФОП и ISDN. Причём управление доступом, выбор типа услуги и функции билинга выполняются для каждого пользователя, а не объекта в целом.

По сравнению с PPРoA, инфраструктура PPРoE проста: после установления соединения циклы РРР транспортируются внутри циклов Ethernet вместе со специальным служебным заголовком (a shim header), обеспечивающим мультиплексирование сеансов связи.

Важно также отметить, что метод РРРоЕ не зависит от типа технологии доступа. Хотя выше упоминались лишь технологии доступа типа xDSL, способ РРРоЕ с таким же успехом применим к таким методам доступа, как кабельные модемы, системы беспроводного доступа и комбинированные медно-оптические системы типа FTTC.

У метода РРРоЕ есть ещё одно полезное свойство, которое предоставляет конечным пользователям право выбора типа сетевой услуги. Эту функцию часто называют функцией дополнительного выбора услуги. Она позволяет конечным пользователям изменять адресат сети по требованию (точно так же, как это можно делать в случае доступа с помощью традиционных аналоговых модемов) и даже иметь множество сеансов связи с разными сетями связи одновременно из одного помещения пользователя СРЕ через единственную линию доступа xDSL.

Провайдеры сетевых услуг могут эффективно перепродавать многочисленные виртуальные соединения, каждое со своими свойствами, индивидуальному пользователю или разным пользователям того же самого сегмента Ethernet. Днём пользователем может быть, например, надомный работник, чьи счета за услуги связи оплачиваются его корпорацией, а ночью пользователем того же соединения может быть тот же пользователь, использующий его для индивидуального доступа к Интернет и, следовательно, сам оплачивающий эту услугу. При этом доступ к каждой из указанных услуг естественно регламентируется собственным идентификатором. Этот процесс столь же прост, как и регистрация пользователя аналогового модема в сети Интернет. Причём провайдер услуг управляет обоими счетами через базу данных одного сервера RADIUS.

Следует особо обратить внимание на то, что опираясь на способ РРРоЕ и систему динамического выбора услуги и используя систему управления абонентским доступом можно практически обеспечить в одной сети доступа лучшие свойства выделенной и коммутируемой линий — высокую пропускную способность и «выделенность» соединения первой с гибкостью и низкой платой за услуги второй.

Однако протокол PPPoE не универсален и занимает лишь свою нишу во всём многообразии структур широкополосного доступа: будучи превосходным решением для малых локальных сетей типа Ethernet, он не может быть признан удовлетворительным, например, для сетей кампусов (больших комплексов административных, университетских зданий и др), больших удалённых офисов и мультипротокольных сетей, требования которых к услугам широкополосного доступа очень многообразны.

Метод РPPoE требует также применения стороннего клиентского программного обеспечения. Этот недостаток является одновременно и сильной стороной этого метода, поскольку позволяет провайдерам управлять предоставляемыми услугами и защищать их способом, который иначе был бы невозможен. Поскольку они не являются собственниками инфрастуктуры или не управляют оборудованием помещения пользователя СРЕ, единственным путём для этих операторов связи является организация услуг с помощью этого стороннего программного обеспечения, которым они управляют и которым они обеспечивают пользователей.

Кроме того, стороннее клиентское программное обеспечение, о котором идёт речь, имеет ряд преимуществ как для пользователя, так и для провайдера услуг по сравнению с драйверами, связанными с операционными системами метода РPPoA. Главными из этих преимуществ являются возможности управления и диагностики, позволяющие идентифицировать возникающие эксплуатационные проблемы и предложить способы их автоматического разрешения. Эти данные должны помочь эксплуатационному персоналу также существенно сократить время, необходимое для решения проблем, возникающих у пользователей.

1.5 Подготовка кабельной сети к развертыванию xDSL

Два обычных элемента телефонных кабельных линий — пупиновские катушки и кабельные отводы — являются наиболее частыми причинами невозможности использования определенной телефонной линии для высокоскоростной передачи данных. Поэтому для организации цифровой передачи данные элементы должны быть удалены или модифицированы. Ключом к упрощению подготовки кабельной сети для высокоскоростной передачи данных является проведение последовательности проверок, которые позволят оценить качество линии и обнаружить любые потенциальные проблемы.

Необходимо точно и аккуратно измерить полную длину линии. Все технологии DSL весьма чувствительны к длине используемой линии. Пропускная способность линии DSL обратно пропорциональна длине абонентской линии. Так же, стоит проверить электрическую непрерывность выбранной пары проводов. Для того, чтобы квалифицировать линию, как пригодную для высокоскоростной передачи данных, обязательно необходимо убедиться в отсутствии пупиновских катушек. Пупиновские катушки блокируют передачу по любой линии DSL, потому что значительно сужают ее полосу пропускания. Длина кабельных отводов влияет на характеристики каждой технологии DSL по-разному. Поэтому при подготовке линии желательно определить общую длину всех имеющихся кабельных отводов. Существуют и другие проблемы, которые также свойственны телефонным абонентским линиям. Это потери в линии, непреднамеренное скрещивание проводов и т.д.

Современная аппаратура передачи данных, эффективно используемая на существующих кабельных сетях, требует не менее современной и, желательно, не менее эффективной проверочной аппаратуры. Для проведения упомянутых выше (и описанных ниже) проверок могут использоваться, например, тональные генераторы и пробники, измерители расстояния до обрыва проводки и, конечно же, рефлектометры. Последние являются достаточно универсальными приборами, которые позволяют решить практически все проблемы, связанные с подготовкой абонентской линии для использования технологии DSL.

Конструктивные особенности и принцип работы данного прибора позволяют выявить все неисправности проверяемой линии и обнаружить те элементы, которые воспрепятствуют нормальной высокоскоростной передаче данных по этой конкретной линии.

Проверка электропроводности проводов. Достаточно большой процент линий может иметь совершенно не идеальную электропроводность. Стоит использовать тональные генераторы и пробники, а еще лучше рефлектометр, который позволит увидеть на дисплее все места неоднородности импеданса линии.

Максимальная допустимая длина абонентской линии зависит от используемой технологии DSL. Технология ADSL относится именно к тем технологиям, качество обслуживания и скорость передачи данных которых уменьшаются с увеличением расстояния передачи. На их работу оказывает влияние реальная длина кабеля, диаметр используемых проводов, наличие кабельных отводов, а также перекрестные помехи от других пар кабеля, называемые в телефонии «переходными разговорами».

Реальная длина абонентской линии может быть измерена, например, с помощью мультиметра или рефлектометра. Лучше использовать различные методы измерения и сравнить полученные результаты. С помощью мультиметра можно измерить емкость линии, разомкнутой на дальнем конце.

Оценить длину абонентской линии можно и по ее удельному сопротивлению, которое зависит от типа кабеля, сечения проводов, а также температуры. Измерив сопротивления пары кабеля, замкнутой на дальнем конце, с помощью того же мультиметра, можно рассчитать приблизительную длину линии.
При измерении длины линии с помощью рефлектометра линия также должна быть разомкнута на дальнем конце. К сожалению не всякий рефлектометр можно использовать при измерении протяженной линии (более 2 километров), поэтому особо внимательно следует отнестись к выбору прибора с соответствующими техническими характеристиками.

Поиск пупиновских катушек является ключевой процедурой определения возможности использования абонентской линии для высокоскоростной передачи данных с использованием технологии DSL. Ни одна из технологий DSL не может быть использована на линиях, имеющих пупиновские катушки. Идеально при проверке линии не только определить наличие пупиновских катушек, но и найти точное место их установки (все равно ведь придется искать катушки и снимать их с линии). Пупиновская катушка, используемая в аналоговых системах телефонной связи, представляет собой катушку индуктивности 66 или 88 мГн. Пупиновские катушки используются в качестве конструктивного элемента длинной (более 5,5 км) абонентской линии, позволяющего улучшить качество передаваемых звуковых сигналов. Установка катушек в линию позволяет снизить затухание сигнала в спектре звуковых частот (0,3 — 3,4 кГц), которое является следствием достаточно большой емкости длинных телефонных линий. Однако при этом затухание высокочастотных сигналов значительно возрастает. Вся конструкция работает как фильтр низких частот. Так как вся передача данных DSL осуществляется на значительно более высоких частотах, чем обычная телефонная связь, передача данных по линии, имеющей пупиновские катушки, становится невозможной. По той же причине пупиновские катушки ухудшают и работу модемов 56 Кбит/с и 33,6 Кбит/с. Следует учитывать, что пупиновские катушки устанавливаются только на длинных абонентских линиях. Для поиска пупиновских катушек можно использовать либо специальный детектор, позволяющий не только идентифицировать наличие катушек, но и приблизительно определить их количество, а также рефлектометр. Рефлектометр по сравнению с другими приборами имеет огромное преимущество — он позволяет достаточно легко определить точное местоположение пупиновских катушек. Но из-за того, что наличие пупиновских катушек в линии приводит к проблемам в работе как системы DSL, так и рефлектометра, прибор используется сначала для поиска и удаления из линии только первой катушки. После этого проводится поиск и удаление других катушек по очереди. Очевидно, что для определения наличия и количества катушек лучше всего использовать специальный детектор, а для поиска точного местоположения катушек (начиная с первой, далее со всеми остановками) можно воспользоваться рефлектометром. Рефлектометр является единственным проверочным прибором, позволяющим просто и точно найти местоположение пупиновской катушки. Он подает в линию высокочастотные импульсы и контролирует поступление отраженных импульсов. Так как импульсы представляют собой высокочастотную энергию, пупиновские катушки представляют для них непреодолимую преграду (пупиновская катушка представляет собой большой скачок импеданса и воспринимается прибором как обрыв линии).

Под кабельным отводом обычно понимается участок кабеля, который подключен к абонентской линии, но не входит в прямое соединение абонента с телефонной станцией. Кабельный отвод обычно подключен к основному кабелю и образует разветвление в форме буквы «Y». Часто бывает так, что кабельный отвод идет к абоненту, а основной кабель идет дальше (при этом данная пара кабеля должна быть разомкнута на конце). Осуществлению обычной телефонной связи кабельные отводы не мешают. Однако для цифровых технологий, таких как DSL, кабельные отводы могут создавать различные проблемы. При передаче по кабелю цифрового сигнала в сторону абонента, этот сигнал идёт во все кабельные отводы. Отраженные от концов кабельных отводов сигналы накладываются на сигнал, передаваемый абоненту, что приводит к значительному росту числа ошибок.

Некоторые цифровые технологии обладают возможностью в определенной мере компенсировать отраженные сигналы (эхо-сигналы), но в большинстве случаев для обеспечения надежной высокоскоростной передачи данных кабельные отводы лучше устранить. Некоторое проверочное оборудование, например, измерители расстояния до обрыва, позволяют обнаружить наличие кабельного отвода между телефонной станцией и абонентом. Но только рефлектометр позволяет не только обнаружить место каждого подключения, но и длину каждого кабельного отвода. Однако если абонентская линия имеет большое количество отводов, характеристику на экране рефлектометра будет сложно интерпретировать. Уменьшив дальность действия рефлектометра можно найти место первого подключения и отключить первый кабельный отвод. И так же дальше отключать кабельные отводы один за другим. Однако на пригодность конкретной абонентской линии для использования технологии DSL влияет не сколько сам факт наличия подключения, сколько длина самого кабельного отвода. До определенной длины (порядка 400 метров) кабельные отводы не оказывают значительного влияния на xDSL.

Перед развертыванием цифровых систем необходимо также проверить используемую линию на наличие других потенциальных проблем, таких как потери в линии и перекрестные помехи. Максимально допустимые потери в линии зависят от характеристик используемой технологии. Так как разные технологии DSL используют различные полосы частот для «выполнения своих прямых обязанностей», значения частот, используемых для измерения потерь, также должны быть различными. Проведение измерения потерь цифровой линии на правильной частоте позволит с достаточной долей уверенности утверждать, подходит ли данная линия для использования в качестве DSL. Данная проверка является наилучшим завершением подготовки линии, потому что позволяет оценить эффективность устранения с данной линии всех потенциальных проблем.

Кроме того, большинство технологий DSL (впрочем, как и другие цифровые технологии) просто не выносят наличие высоких перекрестных помех между используемой парой проводов и другими парами проводов, входящими в тот же пучок кабеля. Одной из основных причин появления перекрестных помех является непреднамеренное скрещивание проводов. Непреднамеренное скрещивание проводов появляется, когда при сращивании строительных длин кабеля один из проводов одной пары соединяется с проводом соседней пары.

При этом на дальнем конце законченной линии об этом никто может и не узнать, если в процессе строительства непреднамеренное скрещивание будет обнаружено и нормальные пары будут восстановлены при монтаже следующей муфты.

Такие скрещивания проводов могут привести к тому, что нормальные (с точки зрения организации обычной телефонной связи) линии невозможно будет использовать для осуществления цифровой передачи. С обычным оборудованием, используемым для проверки телефонных линий, найти непреднамеренное скрещивание проводов достаточно сложно. Однако, используя рефлектометр, имеющий режим выявления переходных помех, возможно найти места скрещивания проводов значительно проще. При подключении к входам рефлектометра и проверяемой и контрольной пары на дисплей будут выведены только подъемы и провалы характеристики в местах скрещивания проводов. Характеристика остального кабеля будет представлять собой практически горизонтальную линию.

Широкомасштабное наступление цифровых систем передачи, к которым, разумеется, можно отнести и технологии xDSL, требует применения быстрых, легких и эффективных методов определения возможности использования для таких систем передачи существующих абонентских телефонных линий. Возможность использовать цифровые технологии xDSL во многом (если не во всем) зависит от схемы и качества кабельной сети. Которая, в свою очередь, была разработана и сооружена десятки лет назад для нужд обычной телефонной связи. Существующая кабельная сеть имеет как конструктивные элементы, так и обычные дефекты, которые ухудшают или полностью препятствуют цифровой передаче xDSL. Используя доступное на сегодняшний день проверочное оборудование, провайдеры имеют возможность быстро проверить существующую кабельную сеть, обнаружить и устранить все препятствия на пути новых цифровых технологий. Применение тщательно продуманных, но в то же время стандартных, процедур проверки телефонных линий позволит свести время ввода цифровой системы в действие до минимума.

2 ЛВС в микрорайоне по улицам Масленникова и 20 лет РККА

Проектирование ЛВС в жилом микрорайоне значительно отличается от проектирования корпоративной ЛВС. Основное отличие заключается в отсутствии планов зданий из-за чего невозможно до начала работ точно определить будущую структуру сети, и в том что во время работ приходится сталкиваться с различным непредсказуемыми трудностями, которые не будут рассмотрены в рамках данной работы.

Первым шагом является определение ориентировочного расположения оборудования и способа прокладки кабеля.

 

2.1 Выбор мест расположения оборудования

Место расположение оборудования, выбирается исходя из оптимальной удалённости от уже имеющихся клиентов и с учётом перспективы подключения новых, а также с исключением доступа к оборудованию посторонних лиц. Строители и проектировщики существующих жилых домов мало думали о будущей информационной инфраструктуре. Часто в шахтах слаботочной проводки нет места для кабелей, и еще чаще - отсутствует место для размещения оборудования. Поэтому построение абонентской системы здания превращается в очень сложную задачу. Выбор мест размещения не велик. Это:

1)     Лифтовая. Есть хорошее электропитание, ввод в шахту слаботочной проводки, заземление, выдержан температурный режим, ограничен доступ. В случае достижения соответствующей договоренности с лифтовой службой и технадзором, это одно из лучших мест для размещения.

2) Техэтаж. Приемлемые температурные условия, нет проблем с электропитанием и заземлением. Удобно делать межподъездную разводку по варианту когда один узел приходится на весь дом. Главный минус - место легкодоступно для воров и вандалов. Против этого можно защититься, прочным ящиком.

3) Чердак. Нет питания, заземления. Проблемы с температурой и влажностью. Очень легкий доступ для воров и вандалов. Удобен с точки зрения разводки кабеля.

4) Стена подъезда. Из полюсов – простой подвод электропитания и комнатная температура. Минусы - заметность, опасность воровства, сложности с подводом коммуникаций когда в одном доме один узел.

5) Подъездный электрощиток (часть слаботочной проводки). Аналогично размещению на стене подъезда, но прибавляется необходимость уложиться в крайне небольшие габариты. Защиту от воров можно делать только путем маскировки - другие методы фактически неприменимы. В некоторых случаях электрощитки отгораживают железными дверями жильцы, что резко повышает привлекательность этого метода установки.

6) Электрощитовая (отдельное помещение на первом этаже). Плюсы - питание, температура, заземление, защита от злоумышленников - на уровне. Минус - если ввод в здание производится с крыши, и, хуже того, подвал недоступен для разводки, возникают существенные сложности с прокладкой кабелей по узкой шахте слаботочной проводки.

 7) Квартира жильца. Все условия близки к идеальным. Из недостатков ограниченность количества проводов заводимых в квартиру и невозможность доступа к оборудованию при отсутствии жильца.

Какому варианту отдать предпочтение решается непосредственно исходя их конкретных условий. Из общих рекомендации можно сказать лишь очевидное - при "верхней" разводке желательно размещать оборудование ближе к крыше, при "нижней" (подвальной) - соответственно наоборот. Остальное будет зависеть прежде всего от вида домов, от способа их соединения в сеть, и далее - от целого комплекса труднопредсказуемых технических или юридических моментов.

Так же, важнейший фактор при выборе места узла - условие его долгосрочного существования. Ведь к активному оборудования сводятся кабеля, и переносить их через год-два будет экономически не выгодно. Поэтому приходится ставить оборудование в те места, на которые есть договора с владельцами или балансодержателями.

 В начальной версии сети, которая объединяла в себе четыре дома, распложенных по улицам Масленникова и 20 лет РККА, в следствии достигнутых договорённостей и детального изучении всех вариантов, коммутаторы располагались на отгороженных лестничных площадках и на чердаках. При этом для коммутаторов расположенных на чердаках электропитание заводилось по свободным парам кабеля. Сбоев в работе при данном методе подачи электроэнергии на коммутаторы марки CNet выявлено не было. Коммутаторы других производителей за счёт меньшего выходного напряжения блока питания не функционировали.

2.2 Выбор топологии сети

Кабельную систему домашней сети можно разделить на:

1.      Абонентская система здания. Как следует из названия, она служит для подключения конечных пользователей к активному оборудованию Ethernet-провайдера внутри одного дома.

2.      Магистральная кабельная система. Служит для объединения активного оборудования абонентских систем здания в единую инфраструктуру, и их соединения с другими сетями (в том числе Интернет).

Основная задача магистральной кабельной системы - обеспечение надежной связи каждого здания со шлюзом сети Интернет и (или) центральными сервисами. Основными свойствами, которые характеризуют сеть, можно назвать топологию и материал кабелей.

Традиционно считается, что локальные сети должны строиться по топологии "звезда", а кольцевая архитектура присуща серьезным телекоммуникационным системам на основе SDH/ATM (это очень эффективное средство повышения надежности в телефонии, где несколько АТС могут продолжать работать независимо от вышедшего из строя узла).

Однако, любая многосвязная архитектура более надежна, чем простое соединение. И кольцо Ethernet не исключение. С распространением недорогих коммутаторов, поддерживающих STP (протокол покрывающего дерева), использование резервных связей стало достаточно простым процессом, не требующим вмешательства администраторов сети. При использовании "кольца" в случае выхода из строя какого-либо узла (или части кабельной системы) работоспособность сети в целом сохраняется.

Однако, кольцевая топология является избыточной по числу связей, а значит и более дорогой. А вопрос надежности стоит не слишком остро из-за небольших размеров ЛВС.

Таблица 2.1 - Сравнение топологий "звезда" и "кольцо"

Особенности	Звезда	Кольцо
Возможность использования недорогого активного оборудования без поддержки STP	Да	Нет
Сохранение работоспособности всех пользователей сети в случае повреждения кабеля.	Нет	Да
Возможность организации дополнительного (резервного) канала без перестройки топологии сети.	Нет	Да
Сохранение связи между узами в случае отказа центрального оборудования.	Нет	Да
Возможность строительства магистралей по частям.	Да	Нет
Малая зависимость от особенностей места строительства.	Да	Нет

Очевидно что с точки зрения надёжности предпочтительнее топология «кольцо», но так как для домашней сети значительнее актуальнее вопрос стоимости сети и, учитывая, трудности возникающие при прокладке кабеля, то в итоге топология «звезда» является наиболее оптимальной.

Основное назначение абонентской системы здания (иначе говоря, внутридомовой разводки) - подключение конечных пользователей к активному 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.

Из-за экономических соображений, Ehternet-провайдерам приходится подстраиваться под архитектурные особенности зданий. Нельзя прокладывать коммуникации, невзирая на расходы, как это принято при инсталляции СКС. Поэтому желательно еще на стадии или эскиза сети учесть вместимость шахт слаботочной проводки, вводов, возможность крепления кабелей, предусмотреть защиту активного оборудования от злоумышленников, и многое другое.

Так же, 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. Внутри здания возможны два основных типа разводки кабеля это:

1) Структурирование по подъездам

В этом варианте пользователи подключаются к обслуживающему каждый отдельный подъезд 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, которые оправдывают размещение отдельного коммутатора.

Наиболее правильное место размещения с точки зрения топологии сети - один из средних этажей. Это не только позволяет сократить расход кабеля но и избежать трудностей с его прокладкой в случаях когда загружены шахты слаботочной проводки.

2) Один дом - один распределительный пункт

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

Учитывая, что высота 10-ти этажного дома около 30 метров, длина на подъезд - примерно 25-30 метров, то при не большом количестве абонентов в доме возможно ограничиться одним коммутатором. В случае, если здание очень большое, целесообразно рассматривать его логически как несколько домов, соединенных магистралями.

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.

Централизованная схема удобнее в относительно невысоком здании и малым числом абонентов в подъезде. Практически, под это определение попадает около 90% подключаемых домов.

В результате работ над эскизом сети, учитывая уже имеющихся клиентов и вероятность появления новых, схема 1 была применена в дома 210, а схема 2 в домах 208, 183 и 181.

2.3 Выбор типа кабеля

Для абонентской системы здания оптимальным выбором служит витая пара категории 5е. Она позволяет передавать данные со скоростью 100мбит/c, удобна в прокладке, обладает достаточно низкой стоимостью и отвечает всем требованиям по надёжности, предъявляемым к абонентской системе.

Учитывая низкий общий бюджет проекта, очевидным выбором для магистральных соединений становилась витая пара категории 5e для внешней проводки. Её существенным недостатком является низкий уровень защищённости от внешних электромагнитных наводок и статического напряжения, что сказывается на общей надёжности сети. Так же оптоволоконный кабель обладает большей дальностью передачи сигнала. Но стоимость самого оптоволоконного кабеля, активного оборудования и работ по монтажу требует значительно больших финансовых вложений.

Применялся кабель Nexans LANmark 5. Так как его характеристики существенно превосходят базовые требования для Категории 5е, что позволяет прокладывать линии более ста метров и даёт возможность в будущем перейти на технологию Gigabit Ethernet без смены кабельной системы. Кабели LANmark 5 компании Nexans тестируются и специфицируются до 350 МГц, и имеют гарантированную полосу пропускания до частоты 155 МГц. На частоте 155 МГц ACR составляет 10 дБ.

Минимальный радиус изгиба: в эксплуатации - 20 мм; при монтаже - 40 мм.

Максимально допустимое усилие на растяжение при монтаже кабеля - 80Н.

Расчет количества проложенного кабеля приводится в смете, для того чтобы можно было рассчитать себестоимость подключения каждого клиента.

2.4 Прокладка кабеля

 

Прокладка кабеля между этажей домов, как правило, осуществляется по специально отведённым каналам для телефонных проводов и телевизионного кабеля (шахтам слаботочной проводки). Расположение шахт слаботочной проводки оказывает самое непосредственное влияние на топологию сети, и это надо учитывать еще на стадии составления эскизного проекта. Так же важно предусмотреть способ ввода (и вывода) витой пары в шахту. Иногда это можно сделать по специальным коммуникациям (например, трубам, уложенным в стены или пол), но чаще приходится находить нужный способ уже непосредственно во время работ по прокладке. Практические приемы преодоления межэтажных пролетов не сложны. Берется упругая проволока диаметров 2-4 мм, и метров 3-4 длиной, на ее конце делается плоская петля для облегчения прохождения препятствий. Затем она проталкивается через шахту слаботочной проводки (обычно по специальным пластиковым или металлическим трубам). К оставшемуся концу изолентой приматывается витая пара (без выступающих частей), и проталкивается по шахте. На следующем этаже операция повторяется. В реальности, не всегда бывает просто сделать даже такую внешне простую операцию.

 Между подъездами кабель прокладывается по чердаку, на который и выходят каналы слаботочной проводки. Между домами кладётся кабель для внешней проводки, оболочка которого значительно крепче оболочки обычной витой пары. В случае если расстояние между домами достаточно большое, используется подвес (кабель типа П274) к которому крепится витая пара. Наиболее простой способ завести кабель с одного дома на другой это спустить его до земли один конец, затем с другого дома спустить веревку (например, капроновую нить) и, скрепив концы нити и кабеля, поднять нить. В случае если между домами присутствуют небольшие препятствия (деревья, провода и тому подобные), то сначала вместо кабеля спускается вторая нить, которая перебрасывается через возникшее препятствие. Когда нить уже натянутся между домами, то к её концу крепится кабель, и нить перетягивается на другой дом. При прокладке сети между домами 181 и 183 по улице Масленникова, между этими домами велась реконструкция трёхэтажного здания, территория которого была огорожена забором. Для того чтобы завести нить с дома номер 183 на 181 была использовано самодельное устройство с электромотором и колесом, которое вместе с привязанной к нему нитью переправилось с одного дома на другой по уже проложенным проводам.

Во время грозы на длинных участках кабеля, выходящего на улицу во время грозы накапливается статическое электричество. Чтобы предотвратить выгорание оборудования, в двух местах была установлена грозозащита. Но из-за того что в домах было плохое заземление она оказалась малоэффективна.

2.5 Активное сетевое оборудование

Из расчёта уже имеющихся количества клиентов и предполагаемого появления новых для сети нужно было три восьми-портовых, два пяти-портовых и один шестнадцати-портовый коммутаторов. По восьми-портовому коммутатору располагалось в 181-ом и в 183-ем домах, один пяти-портовый в доме номер 208 и по одному восьми, пяти и шестнадцати-портовому коммутатору в 210-ом доме в разных подъездах. Устройства должны отличаться невысокой стоимостью, так как высока вероятность хищения оборудования. После ознакомления с коммутаторами различных производителей и изучения отзывов об использовании было решено использовать коммутаторы CNet CNSH 800, CNet CNSH 500 и Eline ELN-816VX. Так как они при умеренной цене отличались стабильной работой.

Спецификация восьми-портового коммутатора CNet CNSH 800

Стандарты: 100BASE-TX, IEEE 802.3u,10BASE-T, IEEE 802.3

Топология: 100BaseTX/10BaseT

Архитектура: “Store-and-Forward"

Сетевые порты: 100Base-T: 8 портов с разъемами RJ-45

Объем буфера: 256 KБ

Режимы дуплекса: Full-Duplex/Half-Duplex

Источник питания: Внешний 9VDC, 1Amp

Энергопотребление: 9 Вт

Сетевые кабели: 100BASE-TX кат. 5 TP, 10BASE-T кат. 3, 4 или 5 TP

Полоса пропускания: 100BaseTX-порты: 200/100/100/10 Мбит/с автоматической установкой скорости; 100BaseFX-порт: 200(в полно-дуплексном режиме)/100 (по умолчанию) Мбит/с

Фильтрация: 148800 пакетов/с при 100 Мбит/с

Время ожидания: 8.5 млсек минимум при100Мбит/с