Анализ виртуальных локальных сетей VLAN

Всем коммутируемым сетям присуще одно ограничение. Поскольку коммутатор является устройством канального уровня, он не может знать, куда направлять широковещательные пакеты протоколов сетевого уровня. Хотя трафик с конкретными адресами (соединения "точка-точка") изолирован парой портов, широковещательные пакеты передаются во всю сеть (на каждый порт). Широковещательные пакеты – это пакеты, передаваемые на все узлы сети. Они необходимы для работы многих сетевых протоколов, таких как ARP, BOOTP или DHCP, с их помощью рабочая станция оповещает другие компьютеры о своем появлении в сети, так же широковещательные пакеты могут возникать из-за некорректно работающего сетевого адаптера. Широковещательные пакеты могут привести к насыщению полосы пропускания, особенно в крупных сетях. Для того, чтобы этого не происходило важно ограничить область распространения широковещательного трафика (эта область называется широковещательным доменом) - организовать небольшие широковещательные домены или виртуальные ЛВС (Virtual LAN, VLAN).

Виртуальной сетью называется логическая группа узлов сети, трафик которой, в том числе и широковещательный, на канальном уровне полностью изолирован от других узлов сети. Это означает, что передача кадров между разными виртуальными сетями на основании MAC-адреса невозможна, независимо от типа адреса - уникального, группового или широковещательного. В то же время, внутри виртуальной сети кадры передаются по технологии коммутации, то есть только на тот порт, который связан с адресом назначения кадра. Таким образом, с помощью виртуальных сетей решается проблема распространения широковещательных пакетов и вызываемых ими следствий, которые могут развиться в широковещательные штормы и существенно снизить производительность сети.

VLAN обладают следующими преимуществами:

• Гибкость внедрения VLAN являются эффективным способом группировки сетевых пользователей в виртуальные рабочие группы, несмотря на их физическое размещение в сети;

• VLAN обеспечивают возможность контроля широковещательных сообщений, что увеличивает полосу пропускания, доступную для пользователя;

• VLAN позволяют усилить безопасность сети, определив с помощью фильтров, настроенных на коммутаторе или маршрутизаторе, политику взаимодействия пользователей из разных виртуальных сетей.

В коммутаторах могут использоваться три типа VLAN:

• VLAN на базе портов;

• VLAN на базе MAC-адресов;

• VLAN на основе меток в дополнительном поле кадра – стандарт IEEE 802.1Q.

Организация VLAN на базе портов и MAC адресов, является устаревшей и не рекомендуется для применения в современных реализациях виртуальных сетей.

Метод организации VLAN на основе меток – тэгов, использует дополнительные поля кадра для хранения информации о принадлежности кадра при его перемещениях между коммутаторами сети.

Стандарт IEEE 802.1Q определяет изменения в структуре кадра Ethernet, позволяющие передавать информацию о VLAN по сети.

С точки зрения удобства и гибкости настроек, VLAN на основе меток является лучшим решением. Его основные преимущества:

Гибкость и удобство в настройке и изменении – можно создавать необходимые комбинации VLAN как в пределах одного коммутатора, так и во всей сети, построенной на коммутаторах с поддержкой стандарта IEEE 802.1Q. Способность добавления меток позволяет VLAN распространяться через множество 802.1Q-совместимых коммутаторов по одному физическому соединению.

Способность VLAN 802.1Q добавлять и извлекать метки из заголовков пакетов позволяет VLAN работать с коммутаторами и сетевыми адаптерами серверов и рабочих станций, которые не распознают метки.

Устройства разных производителей, поддерживающие стандарт могут работать вместе, не зависимо от какого-либо фирменного решения.

Не обязательно применять маршрутизаторы. Чтобы связать подсети на сетевом уровне, достаточно включить нужные порты в несколько VLAN, что обеспечит возможность обмена трафиком. Например, для организации доступа к серверу из различных VLAN, нужно включить порт коммутатора, к которому подключен сервер во все подсети. Единственное ограничение – сетевой адаптер сервера должен поддерживать стандарт IEEE 802.1Q.

В силу указанных свойств, VLAN на базе тэгов используются на практике гораздо чаще остальных типов, поэтому остановимся подробно на принципах работы такой схемы и вариантов, которые можно с ее помощью организовать.

Теги IEEE 802.1Q VLAN

Рассмотрим структуру кадра Ethernet с добавленным маркером IEEE 802.1Q (Рисунок ). К кадру Ethernet добавлены четыре байта. Первые 2 байта с фиксированным значение 0х8100 определяют, что кадр содержит тег протокола IEEE 802.1Q/802.1p. Остальные 2 байта содержат следующую информацию:

• 3 бита приоритета передачи кодируют до восьми уровней

приоритета (от 0 до 7, где 7-наивысший приоритет), которые

используются в стандарте IEEE 802.1р;

• 1 бит Canonical Format Indicator (CFI), который зарезервирован

для обозначения кадров сетей других типов (Token Ring, FDDI),

передаваемых по магистрали Ethernet;

• 12-ти битный идентификатор VLAN - VLAN ID (VID),

определяющий, какой VLAN принадлежит трафик. Поскольку под

поле VID отведено 12 бит, то можно определить 4096 уникальных

VLAN.

Добавление тега в заголовок кадра делает кадр длиннее на 4 байта. Вся содержащаяся в исходном кадре информация сохраняется.

Рис 2.2 – «Маркированный кадр Ethernet»

Поскольку сформированный кадр несколько длиннее исходного, то должна быть заново вычислена контрольная сумма Cyclic Redundancy Check (CRC).

По результатам анализа аппаратных и программных средств и учитывая требования технического задания, был сформирован список из оборудования и программного обеспечения, удовлетворяющих требованиям.

1. Для программной реализации была выбрана платформа SuperMicro SYS-5016I-MR с ОС на ядре Linux, как наиболее производительное решение для построения программного маршрутизатора.

2. Коммутатор 2 уровня DES-1210-52, с большим количеством портов, наличием протокола 802.1Q, высокой скоростью коммутации, демократичной ценой и возможностью подключения к оптической магистрали при помощи специального модуля SFP. Позволяет использовать оптические сети провайдера для получения высокой скорости доступа к ресурсам интернет, разбить физическую сеть на логические сегменты VLAN .

3. Монтажное оборудование: шкафы, кабели и розетки, соответствующих требованиям стандарта IEEE 802.3.

4. Программный Интернет-шлюз Traffpro office, обеспечивающий требуемый функционал, простоту установки и низкую стоимость. Позволит отслеживать деятельность, считать трафик, вести статистику по каждому пользователю или группе пользователей. Благодаря интеллектуальному шейперу, возможно реализовать скоростные ограничения для каждой группы отдельно. Функция балансировки каналов, позволит в случае перегрузки или выхода из строя одного из каналов, сохранить доступ к сети интернет.

5. Организация сети VLAN протокола 802.1Q, позволит изолировать сегменты подсетей арендаторов на логическом уровне. При этом если арендаторы решат дополнительно арендовать помещение, создав там рабочую группу, то объединить группы в единый VLAN не составит труда.

ГЛАВА 3.ТРАНСПОРТНАЯ СЕТЬ

Типичный пример структуры глобальной компьютерной сети приведен на рис. 3. Здесь используются следующие обозначения: S (switch) - коммутаторы, К - компьютеры, R (router) - маршрутизаторы, MUX (multiplexor)- мультиплексор, UNI (User-Network Interface) - интерфейс пользователь - сеть и NNI (Network-Network Interface) - интерфейс сеть - сеть. Кроме того, офисная АТС обозначена аббревиатурой РВХ, а маленькими черными квадратиками - устройства DCE,о которых будет рассказано ниже.

Рис. 3 «Пример структуры глобальной сети»

Сеть строится на основе некоммутируемых (выделенных) каналов связи, которые соединяют коммутаторы глобальной сети между собой. Коммутаторы называют также центрами коммутации пакетов (ЦКП), то есть они являются коммутаторами пакетов, которые в разных технологиях глобальных сетей могут иметь и другие названия - кадры, ячейки cell. Как и в технологиях локальных сетей принципиальной разницы между этими единицами данных нет, однако в некоторых технологиях есть традиционные названия, которые к тому же часто отражают специфику обработки пакетов. Например, кадр технологии frame relay редко называют пакетом, поскольку он не инкапсулируется в кадр или пакет более низкого уровня и обрабатывается протоколом канального уровня.

Коммутаторы устанавливаются в тех географических пунктах, в которых требуется ответвление или слияние потоков данных конечных абонентов или магистральных каналов, переносящих данные многих абонентов. Естественно, выбор мест расположения коммутаторов определяется многими соображениями, в которые включается также возможность обслуживания коммутаторов квалифицированным персоналом, наличие выделенных каналов связи в данном пункте, надежность сети, определяемая избыточными связями между коммутаторами.

Абоненты сети подключаются к коммутаторам в общем случае также с помощью выделенных каналов связи. Эти каналы связи имеют более низкую пропускную способность, чем магистральные каналы, объединяющие коммутаторы, иначе сеть бы не справилась с потоками данных своих многочисленных пользователей. Для подключения конечных пользователей допускается использование коммутируемых каналов, то есть каналов телефонных сетей, хотя в таком случае качество транспортных услуг обычно ухудшается. Принципиально замена выделенного канала на коммутируемый ничего не меняет, но вносятся дополнительные задержки, отказы и разрывы канала по вине сети с коммутацией каналов, которая в таком случае становится промежуточным звеном между пользователем и сетью с коммутацией пакетов. Кроме того, в аналоговых телефонных сетях канал обычно имеет низкое качество из-за высокого уровня шумов. Применение коммутируемых каналов на магистральных связях коммутатор-коммутатор также возможно, но по тем же причинам весьма нежелательно.

В глобальной сети наличие большого количества абонентов с невысоким средним уровнем трафика весьма желательно - именно в этом случае начинают в наибольшей степени проявляться выгоды метода коммутации пакетов. Если же абонентов мало и каждый из них создает трафик большой интенсивности (по сравнению с возможностями каналов и коммутаторов сети), то равномерное распределение во времени пульсаций трафика становится маловероятным и для качественного обслуживания абонентов необходимо использовать сеть с низким коэффициентом нагрузки.

Конечные узлы глобальной сети более разнообразны, чем конечные узлы локальной сети. На рисунке показаны основные типы конечных узлов глобальной сети: отдельные компьютеры К, локальные сети, маршрутизаторы R и мультиплексоры MUX, которые используются для одновременной передачи по компьютерной сети данных и голоса (или изображения). Все эти устройства вырабатывают данные для передачи в глобальной сети, поэтому являются для нее устройствами типа DTE (Data Terminal Equipment). Локальная сеть отделена от глобальной маршрутизатором или удаленным мостом (который на рисунке не показан), поэтому для глобальной сети она представлена единым устройством DTE - портом маршрутизатора или моста.

При передаче данных через глобальную сеть мостыи маршрутизаторы, работают в соответствии с той же логикой, что и при соединении локальных сетей. Мосты, которые в этом случае называются удаленными мостами (remote bridges), строят таблицу МАС - адресов на основании проходящего через них трафика, и по данным этой таблицы принимают решение - передавать кадры в удаленную сеть или нет. В отличие от своих локальных собратьев, удаленные мосты выпускаются и сегодня, привлекая сетевых интеграторов тем, что их не нужно конфигурировать, а в удаленных офисах, где нет квалифицированного обслуживающего персонала, это свойство оказывается очень полезным. Маршрутизаторы принимают решение на основании номера сети пакета какого-либо протокола сетевого уровня (например, IP или IPX) и, если пакет нужно переправить следующему маршрутизатору по глобальной сети, например frame relay, упаковывают его в кадр этой сети, снабжают соответствующим аппаратным адресом следующего маршрутизатора и отправляют в глобальную сеть.

Мультиплексоры «голос - данные» предназначены для совмещения в рамках одной территориальной сети компьютерного и голосового трафиков. Так как рассматриваемая глобальная сеть передает данные в виде пакетов, то мультиплексоры «голос - данные», работающие на сети данного типа, упаковывают голосовую информацию в кадры или пакеты территориальной сети и передают их ближайшему коммутатору точно так же, как и любой конечный узел глобальной сети, то есть мост или маршрутизатор. Если глобальная сеть поддерживает приоритезацию трафика, то кадрам голосового трафика мультиплексор присваивает наивысший приоритет, чтобы коммутаторы обрабатывали и продвигали их в первую очередь. Приемный узел на другом конце глобальной сети также должен быть мультиплексором «голос - данные», который должен понять, что за тип данных находится в пакете - замеры голоса или пакеты компьютерных данных, - и отсортировать эти данные по своим выходам. Голосовые данные направляются офисной АТС, а компьютерные данные поступают через маршрутизатор в локальную сеть. Часто модуль мультиплексора «голос - данные» встраивается в маршрутизатор. Для передачи голоса в наибольшей степени подходят технологии, работающие с предварительным резервированием полосы пропускания для соединения абонентов, - frame relay, ATM.

Так как конечные узлы глобальной сети должны передавать данные по каналу связи определенного стандарта, то каждое устройство типа DTE требуется оснастить устройством типа DCE (Data Circuit terminating Equipment) которое обеспечивает необходимый протокол физического уровня данного канала. В зависимости от типа канала для связи с каналами глобальных сетей используются DCE трех основных типов: модемы для работы по выделенным и коммутируемым аналоговым каналам, устройства DSU/CSU для работы по цифровым выделенным каналам сетей технологии TDM и терминальные адаптеры (ТА) для работы по цифровым каналам сетей ISDN. Устройства DTE и DCE обобщенно называют оборудованием, размещаемым на территории абонента глобальной сети - Customer Premises Equipment, CPE.

Если предприятие не строит свою территориальную сеть, а пользуется услугами общественной, то внутренняя структура этой сети его не интересует. Для абонента общественной сети главное - это предоставляемые сетью услуги и четкое определение интерфейса взаимодействия с сетью, чтобы его оконечное оборудование и программное обеспечение корректно сопрягались с соответствующим оборудованием и программным обеспечением общественной сети.

Поэтому в глобальной сети обычно строго описан и стандартизован интерфейс «пользователь-сеть»(User-to-Network Interface, UNI). Это необходимо для того, чтобы пользователи могли без проблем подключаться к сети с помощью коммуникационного оборудования любого производителя, который соблюдает стандарт UNI данной технологии (например, Х.25).

Протоколы взаимодействия коммутаторов внутри глобальной сети, называемые интерфейсом «сеть-сеть» (Network-to-Network Interface, NNI), стандартизуются не всегда. Считается, что организация, создающая глобальную сеть, должна иметь свободу действий, чтобы самостоятельно решать, как должны взаимодействовать внутренние узлы сети между собой. В связи с этим внутренний интерфейс, в случае его стандартизации, носит название «сеть-сеть», а не «коммутатор-коммутатор», подчеркивая тот факт, что он должен использоваться в основном при взаимодействии двух территориальных сетей различных операторов. Тем не менее если стандарт NNI принимается, то в соответствии с ним обычно организуется взаимодействие всех коммутаторов сети, а не только пограничных.

ГЛАВА 4.ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЕ УЗЛА

4.1 Электроснабжение узла

Высокое напряжение на городские подстанции подается по подземным кабельным каналам. Затем также по подземным кабельным каналам в дома поставляется пониженное напряжение, которое подается на огороженную площадку с установленной на ней трансформаторной подстанцией. Высокое напряжение к таким ТП подводится по воздушной линии, далее пониженное напряжение распределяется между потребителями также по воздушным линиям, закрепленным на столбах. Первый фронт работ, связанный с электрообеспечением, относится к электрическим сетям, которые используются для подачи тока к частным строениям. Электрические сети бывают наружными и внутренними. Наружные сети предназначены для передачи электроэнергии от наружных магистральных электролиний, имеющих напряжение 220 или 380 В, непосредственно до ввода в здание.

Для электрификации прежде всего надо подготовиться в плане обеспечения ответвления от ближайшего столба высоковольтной линии (ВЛ). Для этого следует руководствоваться следующими правилами. Максимально допустимое расстояние от вводного устройства до столба ВЛ составляет 25 м. Если оно больше, то необходима установка промежуточной опоры.. Так, высота кабеля над проездом для автотранспорта не может быть менее 6 м в самом низком месте, а высота кабеля над пешеходными дорожками и проходами - 3,5 м. Провода крепят к изоляторам на доме так, чтобы они находились не ниже 2,75 м от земли.

Отводящие линии, по которым электроэнергия поступает в дом, можно разделить на два участка. Первый из них - это провод воздушной линии от ближайшей опоры линии электропередач до изоляторов на кронштейне, который встроен в стену дома. Второй участок - путь от изоляторов до электрического распределительного щитка. Электрические вводы обычно выполняются многожильными алюминиевыми проводами или кабелями необходимого сечения. Наилучшим вариантом считают тот, при котором ввод осуществляют одним куском кабеля, проходящим от воздушной линии электропередач до распределительного щитка. Такой кабель подсоединяют к нулевой фазе.

Схема внутреннего электроснабжения предприятия разрабатывается с учетом размещения источников питания и потребителей, величин их напряжений и мощностей, требуемой надежности, расположения и конструктивного исполнения линий, РП и цеховых ТП, а также требований к системе электроснабжения.

Кабель каналы 60х40 предназначенные для прокладки в них скрытым и открытым способами по сгораемым и несгораемым поверхностям как внутри помещений, так и на открытом воздухе электрических, телефонных, компьютерных и телевизионных сетей, работающих при электрическом напряжении постоянного или переменного тока величиной не более 1000 вольт. Размер короба 60х40 подходит под самый большой объём кабелей, которые будут использоваться.

Очень многие конечные устройства в локальной сети отличаются невысокой потребляемой мощностью. В связи с этим осуществляется поддержка питания оборудования данной разновидности непосредственно по кабельным трактам. Реализация данной концепции устраняет необходимость в установке отдельной розетки электропитания для каждого такого устройства и, кроме того, обеспечивает подачу напряжения на сетевое информационное оборудование отдельно от устройств других типов, что в некоторых организациях является обязательным требованием в политике обеспечения бесперебойным питанием.

Если устройства обработки данных снабжаются электроэнергией по локальной сети, то, как правило, они защищены с помощью ИБП. Установленные в монтажных шкафах серверы и различное сетевое оборудование практически всегда подключаются к системе бесперебойного питания. Теперь, когда подача питающего напряжения на конечные устройства осуществляется от коммутатора уровня рабочей группы, область действия этой системы распространяется и на пользовательское оборудование.

Свыше 90% современных сетей передачи данных базируется на протоколах 10BaseT (Ethernet), 100BaseTX (Fast Ethernet) и 1000BaseT (Gigabit Ethernet).

Разработан стандарт IEEE 802.3af, где нормируется подача питающего напряжения по кабельным трактам локальной сети (PoE). При этом раздел Data Terminal Equipment (DTE) Power via Media Dependent Interface (MDI) предусматривает наличие опционального блока электропитания: он не имеет отношения к передаче данных, однако может использовать физический уровень сетей стандарта Ethernet и подавать питающее напряжение по кабелям структурированной проводки конечному пользовательскому оборудованию. Питающее напряжение должно передаваться на конечные устройства стандартов 10BaseT, 100BaseTX и 1000BaseT через интерфейсы модульного разъема RJ45. Эта разновидность штекерного соединителя обеспечивает соединение четырех витых пар, отдельные проводники которых подключаются к контактам 1-2, 3-6, 4-5 и 7-8.

Распределение отдельных контактов разъема RJ45 оказывает самое непосредственное влияние на выбор режима питания по кабельным трактам локальной сети. Стандарт нормирует три варианта функционирования источника, когда задействуются различные пары симметричного кабеля:

· Endpoint PSE, режим работы А;

· Endpoint PSE, режим работы В;

· Midspan PSE, режим работы В.

В режиме работы А питающее напряжение подается на пары 1-2 и 3-6 с использованием фантомной схемы. В случае применения сетевого оборудования стандартов Ethernet и Fast Ethernet пары 4-5 и 7-8 остаются незадействованными и доступны другим приложениям. Такой режим эффективен в сетях, в кабельной системе которых применяется принцип разделения кабелей (cable sharing), когда по одному кабелю параллельно функционирует несколько служб. Кроме того, режим А может использоваться для оборудования стандарта 1000BaseT, в соответствии с которым для информационного обмена задействуются все четыре пары кабеля.

В режиме работы В подача питающего напряжения осуществляется по парам 4-5 и 7-8, тогда как пары 1-2 и 3-6 предназначены исключительно для передачи информации. Применение данного режима допустимо в случае всех двухпарных приложений (Ethernet, Fast Ethernet и ISDN), однако поддержка Gigabit Ethernet становится невозможной, поскольку этот сетевой интерфейс задействует все четыре пары горизонтального кабеля.

С технической точки зрения Midspan PSE и Endpoint PSE в режиме работы В по сути одинаковы. Единственное отличие заключается в том, что в случае Midspan PSE питающее напряжение подается на конечное устройство не от коммутатора рабочей группы, а от отдельного внешнего источника. На практике его функции обычно выполняет питающая панель Power Injection Panel, которая в большинстве известных вариантов имеет высоту 1U и содержит до 24 питающих портов.

В целях предотвращения повреждения конечного сетевого устройства источник генерирует питающее напряжение только в том случае, если к кабельному тракту подключаются устройства с поддержкой опции дистанционного питания. Для выполнения процедуры опознавания они содержат соответствующую пассивную резисторную схему. Активный источник питания измеряет протекающий через нее ток и осуществляет процедуру идентификации пассивного устройства. Дополнительно определяются режим работы и потребляемая устройством мощность, в соответствии с которой все потребители, согласно IEEE 802.3af, делятся на пять классов:

Таблица 4.1 – Классы мощности

Постоянное напряжение может меняться в пределах от 44 до 57 В, а наибольший ток потребления установлен в 350 мА, причем в момент включения разрешается его увеличение до 400 мА. Максимальная допустимая мощность источника составляет 15,4 Вт, но если конечное устройство подключено к 90-метровому горизонтальному кабелю, то потребляемая им мощность ограничивается 12,95 Вт. Конечное оборудование должно поддерживать оба режима работы (А и В) — в некотором смысле ему все равно, какой режим будет использован.

При реализации системы дистанционного питания в тех сетях, где кабельная система эксплуатируется с использованием принципа Cable Sharing, возникает существенная проблема: в таком случае невозможен свободный выбор режима работы источника. Режим В не подходит, потому что обе пары (4-5 и 7-8) зарезервированы для передачи питающего напряжения. Выход из подобной ситуации достигается путем применения технологии мультиплексирования питания.

Суть решения состоит в установке специальной вставки в коммутационную панель:

Рис. 4.1 – Розетка RJ-45.

При работе порта коммутатора в режиме А (сигнал и питающее напряжение находятся на контактах 1-2 и 3-6 разъема) ток дистанционного питания просто передается через вставку, а в режиме В напряжение снимается с пар 4-5 и 7-8 и передается на пары 1-2 и 3-6. Таким образом, сигнал коммутатора вместе с питающим напряжением поступает только на пары 1-2 и 3-6. На остальные контакты разъема могут подаваться сигналы других приложений.

Даже в будущем по кабельным трактам локальной сети будут передаваться сигналы не только Gigabit Ethernet и других четырехпарных приложений. Для поддержки функционирования малопарных приложений использование тракта передачи в режиме Cable Sharing обеспечит экономически выгодное подключение новых устройств и пользователей без создания дополнительной нагрузки на кабельные каналы.

Режим работы PoE поддерживают далеко не все конечные устройства. Наиболее массовым потребителем такой техники являются IP-телефоны, поскольку они представляют собой обычные устройства Ethernet, которые в перспективе должны заменить классические телефонные аппараты. Например, на этаже офисного здания, где предусмотрено 300 рабочих мест, использование обычных IP-телефонов потребует 300 дополнительных сетевых розеток и такое же количество силовых! Немаловажное значение имеют и действующие нормы по обеспечению безопасности. В настоящее время в случае выхода из строя системы электропитания телефонный аппарат часто является единственным функционирующим средством связи с внешним миром. Обычный IP-телефон, не поддерживающий опцию PoE, при отсутствии напряжения в сети работать не будет, а вот дистанционное питание обеспечит функционирование телефонной сети благодаря наличию ИБП или агрегата аварийного питания.

Аналогичным образом обстоят дела с камерами системы видеонаблюдения, оснащенными встроенным сервером Web. Подобным оборудованием можно управлять по IP-адресу аналогично другим сетевым устройствам. В большинстве случаев камеры представляют собой малогабаритные устройства, размещаемые в тех точках помещения, с которых открывается хороший обзор. Кроме того, нередко от них требуется бесперебойное функционирование. При такой установке камер розеток питания поблизости нет. Кроме того, определенные проблемы вызывают подключение питающего кабеля и установка штатного блока питания.

Еще один немаловажный аспект внедрения концепции PoE в широкую практику состоит в появлении новых массовых разновидностей оборудования (например, камер видеонаблюдения с сервером Web и точек доступа беспроводных локальных сетей), вследствие чего увеличивается плотность портов структурированной проводки. Данное обстоятельство должно быть учтено в процессе проектирования информационной инфраструктуры. Например, наличие только одного порта в настенном канале явно недостаточно для подключения точки доступа.

Система подачи дистанционного питания по кабельным трактам Ethernet дает возможность применять конечные устройства без обязательного ранее блока питания от выделенной силовой сети. Кроме того, в настоящее время имеется достаточно большое количество самого разнообразного оборудования, питание которого осуществляется только через порт или необходимо лишь для подзарядки аккумулятора. Так уже появляются многочисленные разновидности карманных компьютеров и мобильных телефонов. Для пользователей ноутбуков чрезвычайно привлекательной является перспектива подзарядки аккумуляторов от сети Ethernet.

Стандартом передачи данных локальной вычислительной сети будет использован стандарт Fast Ethernet 100BASE-TX. В этом стандарте для передачи данных используются 8-контактные разъемы типа RJ-45 и кабель категории 5, тип кабеля для передачи сигналов, состоящий из 4-х витых пар. Для борьбы с помехами используют только свойства витой пары при передаче дифференциальных сигналов.

Кабель - витая пара категории 5. Тип кабеля для передачи сигналов, состоящий из четырёх витых пар. Этот тип используется в структурированных кабельных системах для компьютерных сетей, таких как Fast Ethernet. Он также используется для телефонии и передачи видео. Кабель терминируется модульным разъемом RJ45 или на патч-панели. Большинство кабелей 5-й категории является неэкранированным. Для борьбы с помехами используют только свойства витой пары при передаче дифференциальных сигналов. Витая пара категории 5 подходит для реализации дипломного проекта, поскольку но может работать со скоростью 100Мб/с на расстоянии достаточном для данной задачи. Кабель лучшее соотношение цена-качетво.

Разъемом RJ45 это унифицированный разъем, который используется в телекоммуникациях и имеет восемь контактов и защёлку. Используется для создания локально вычислительных сетях по технологиям 10BASE-T, 100BASE-T и 1000BASE-TX с использованием 4-парных кабелей витой пары, а также многих других областях техники. Это самый распространённый разъём подходящий ко всему используемому сетевому оборудованию.

Необходимо так же использование резервного источника электроэнергии. Автоматизированный генератор позволяет не допускать простоев производственного процесса. Наличие собственной резервной электростанции поможет избежать убытков и порчи продукции, неизбежно возникающих при перебоях электропитания. Обычно, генераторы для резервного энергоснабжения оснащаются системой автоматического ввода резерва (АВР), которая является "передаточным ключом" между генератором и сетью. При пропадании внешней сети АВР автоматически запускает генератор и переключает на него нагрузку. Для обеспечения постоянной готовности резервной электростанции она также оборудуется системами подогрева, зарядки аккумуляторов, увеличенным топливным баком или системой автоподкачки топлива. Контроль за работой электростанции возможно осуществлять с помощью систем удаленного мониторинга.

Перед тем как выбрать источник бесперебойного питания (ИБП) для севера следует учитывать некоторые отличия сервера от обычного компьютера.

Прежде всего, сервер связан не только с периферийными устройствами, но и с компьютерами пользователей, которые имеют удаленный доступ к данной сети. Так же с помощью локальной сети им можно управлять, тестировать и автоматически диагностировать аккумулятор.

Т.к. мощность, выдаваемая ИБП для сервера очень большая, система питания обычно состоит из блоков, установленных в одну серверную стойку, что позволяет производить ремонт без отключения источника бесперебойного питания от сети, заменив неисправный блок на резервный.

ИБП, имеющие систему с двойным преобразованием избавлены от проблемы с переключением питаемой нагрузки с напряжения сети на генератор, питаемый от батареи, что может вызвать кратковременный сбой питания на всех подключенных устройствах.

Так же такой ИБП должен обладать функцией настройки включения и выключения по простому принципу: есть свет – работает, нет света – логично предположить, что не работает.

При недостаточной выходной мощности источника бесперебойного питания, возможны:

1. Кратковременное отключение компьютера (что сразу влечет за собой потерю данных).

2. Превышение силы тока в 1,5-2 раза - переключит ИБП в режим защиты. Даже если «превышение» длилось по времени 20-30 мс.

Во избежание подобных случаев следует выбрать ИБП с возможностью установки дополнительных аккумуляторов.

ИБП: серия EA900 — 1-10 кВА

Рис. 4.2 «ИБП серии ЕА900»

Однофазные онлайн ИБП с двойным преобразованием. Серия EA900 включает в себя отдельно стоящие источники бесперебойного питания с полной мощностью от 1 до 10 кВА с двойным высокочастотным преобразованием входного напряжения (Online).

ИБП может выпускаться как с встроенными батареями, так и с более мощным зарядным устройством и разъёмом для подключения внешних батарей.