ВВЕДЕНИЕ
Структурированная кабельная система — физическая основа инфраструктуры здания, позволяющая свести в единую систему множество сетевых информационных сервисов разного назначения: локальные вычислительные и телефонные сети, системы безопасности, видеонаблюдения и т. д. Как правило, эти сервисы рассматриваются в рамках определенных служб предприятия.
Задача СКС - удовлетворение потребностей всех потенциальных пользователей системы СКС весь срок существования здания без переделки или расширения кабельной сети.
Благодаря такому подходу к инфраструктуре здания, особенно на стадии разработки СКС, возможно создание интегрированной системы, полностью прозрачной для пользователей и не зависящей от используемых приложений.
Структурированная кабельная система - это гораздо больше, чем просто кабели или соединение воедино всех компонентов системы. Разнообразные технологии, архитектуры и приложения, голосовые, информационные данные, передача видео изображений и контрольных сигналов - все должно совмещаться и действовать как единое целое.
Помимо трех капитальных основных инженерных систем (энергоснабжения, водоснабжения, вентиляции) современные здания требуют создания четвертой капитальной системы - кабельной.
В данной работе рассматриваются все этапы проектирования структурированной кабельной системы в административном здании предприятия.
Целью дипломной работы является:
Выполнение проекта структурированной кабельной системы (далее СКС) для здания АО ГУ ЖКХ.
Задача:
Выполнить проект СКС АО ГУ ЖКХ. При этом следует учитывать следующее:
- Все рабочие станции должны иметь доступ в интернет;
- Для некоторых рабочих мест нужно предусмотреть возможность подключения IP-телефонов;
- Должна быть соблюдена высокая надежность и масштабируемость сети;
- СКС должна иметь хорошую устойчивость к моральному устареванию.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
В данном дипломном проекте будет рассмотрено двухэтажное здание общей площадью 646,97 м2.
На первом этаже находится 9 кабинетов:
101. Отдел фонда учетов
102. Отдел снабжения
103. Отдел кадров
104. Неспециализированный кабинет
105. Отдел управления фондами
106. Неспециализированный кабинет
107. Неспециализированный кабинет
108. Финансово-экономический отдел
109. Диспетчерская
На этаже также имеются 2 складских помещения.
На втором этаже находится 9 кабинетов:
201. Главный инженер
202. Отдел ИТ
203. Отдел эксплуатации и технического обеспечения
204. Неспециализированный кабинет
205. Делопроизводитель/приемная
206. Конференц-зал
207. Кабинет директора
208. Отдел бухгалтерии
209. Отдел бухгалтерии
На этаже также имеются аппаратная комната, касса и гардероб.
Здание АО ГУ ЖКХ представляет собой двухэтажное здание. Несущие конструкции и перекрытия из железобетонных плит, межкомнатные перегородки выполнены из кирпича на высоту 3 метра. Кабель будет прокладываться над подвесным потолком.
Во всем здании размещено 2 распределительных пункта на 1 и 2 этаже, которые обеспечивает работу всех абонентских точек подключения к кабельной системе (телефоны, компьютеры, МФУ). Организация двух распределительных пунктов кабельной системы диктуется стандартом ISO/IEC 11801, предписывающим обязательное наличие минимум одного распределительного узла на этаж здания.
Оборудование и его количество выбиралось исходя из следующих условий и допущений:
1. Количество абонентов на этаже определено ТЗ на проектирование.
2. Под рабочим местом понимается информационная розетка на 2 порта 8P8C, к которой подведено 2 экранированных кабеля категории 6а. Типы интерфейсов на рабочих местах (компьютер, телефон, принтер или их комбинация) определены техническим заданием.
3. СКС должна обеспечивать передачу сигналов 10/100/1000 Мбит/с.
4. На втором этаже здания в аппаратной комнате размещен распределительный пункт здания, выполняющий роль центрального узла сети.
Выбор топологии сети
Существует множество способов соединения сетевых устройств. Выделяют 3 базовых топологии:
1. 
Шина
Рисунок 2 – Топология шина
Достоинства:
- Небольшое время установки сети;
- Дешевизна (требуется кабель меньшей длины и меньше сетевых устройств);
- Простота настройки;
- Выход из строя одной рабочей станции не отражается на работе всей сети;
Недостатки:
- Неполадки в сети, такие как обрыв кабеля или выход из строя терминатора, полностью блокируют работу всей сети;
- Затрудненность выявления неисправностей;
- С добавлением новых рабочих станций падает общая производительность сети.
Шинная топология представляет собой топологию, в которой все устройства локальной сети подключаются к линейной сетевой среде передачи данных (рисунок 2). Такую линейную среду часто называют каналом, шиной или трассой. Каждое устройство (например, рабочая станция или сервер) независимо подключается к общему кабелю-шине с помощью специального разъема. Шинный кабель должен иметь на конце согласующий резистор, или терминатор, который поглощает электрический сигнал, не давая ему отражаться и двигаться в обратном направлении по шине.
2. Кольцо
Рисунок 3 – Топология кольцо
Кольцо — топология, в которой каждый компьютер соединён линиями связи только с двумя другими: от одного он только получает информацию, а другому только передаёт (рисунок 3). На каждой линии связи, как и в случае звезды, работает только один передатчик и один приёмник. Это позволяет отказаться от применения внешних терминаторов.
Достоинства:
- Простота установки;
- Практически полное отсутствие дополнительного оборудования;
- Возможность устойчивой работы без существенного падения скорости передачи данных при интенсивной загрузке сети, поскольку использование маркера исключает возможность возникновения коллизий.
Недостатки:
- Выход из строя одной рабочей станции и другие неполадки отражаются на работоспособности всей сети;
- Сложность конфигурирования и настройки;
- Сложность поиска неисправностей;
- Необходимость иметь две сетевые платы, на каждой рабочей станции;
- Добавление/удаление станции требует временной остановки работы сети.
3. Звезда
Рисунок 4 – Топология звезда
Звезда — базовая топология компьютерной сети, в которой все компьютеры сети присоединены к центральному узлу (обычно коммутатор), образуя физический сегмент сети (рисунок 4).
Достоинства:
- выход из строя одной рабочей станции не отражается на работе всей сети в целом;
- лёгкий поиск неисправностей и обрывов в сети;
- высокая производительность сети (при условии правильного проектирования);
- гибкие возможности администрирования.
Недостатки:
- выход из строя центрального концентратора обернётся неработоспособностью сети (или сегмента сети) в целом;
- для прокладки сети зачастую требуется больше кабеля, чем для большинства других топологий;
- конечное число рабочих станций в сети (или сегменте сети) ограничено количеством портов в центральном концентраторе.
Другие примеры топологий (производные):
- Двойное кольцо
- Ячеистая топология
- Решётка
- Дерево
- Полносвязная
Эти примеры являются комбинациями базовых топологий. В общем случае такие топологии называются смешанными или гибридными, но некоторые из них имеют собственные названия, например, «Дерево». Рассмотрим эту топологию поближе.
Дерево — это топология сетей, в которой каждый узел более высокого уровня связан с узлами более низкого уровня звездообразной связью, образуя комбинацию звезд. Также дерево называют иерархической звездой. Название дерево пришло из теории графов. Первый узел дерева принято называть корнем, следующие узлы высокого уровня — родительскими, а узлы более низкого уровня — дочерними. Таким образом каждый дочерний узел, который имеет связь с более низкими узлами, является для этих узлов родительским.
Является наследницей топологии звезда, тем самым перенимая её достоинства и недостатки. Однако в отличие от звезды решает вопрос масштабируемости сети путем подключения новых родительских узлов.
Достоинства
- Масштабируемость
- Быстрый поиск неисправностей и неполадок в сети
Недостатки
- Выход из строя родительского узла также выводит из строя все дочерние
- Возможны проблемы с пропускной способностью
Исходя из перечисленных мной выше топологий сетей, а также их достоинств и недостатков, была выбрана топология «иерархическая звезда». Она обеспечит необходимую перспективу масштабируемости сети, актуальную для всех крупных предприятий, позволит использовать гибкие настройки администрирования и поможет в быстром поиске неисправности в сети.
Выбор кабеля
Витая пара — вид кабеля связи. Представляет собой одну или несколько пар изолированных проводников, скрученных между собой (с небольшим числом витков на единицу длины), покрытых пластиковой оболочкой.
Свивание проводников производится с целью повышения степени связи между собой проводников одной пары (электромагнитные помехи одинаково влияют на оба провода пары) и последующего уменьшения электромагнитных помех от внешних источников, а также взаимных наводок при передаче дифференциальных сигналов. Для снижения связи отдельных пар кабеля (периодического сближения проводников различных пар) в кабелях UTP категории 5 и выше провода пары свиваются с различным шагом. Витая пара — один из компонентов современных структурированных кабельных систем. Используется в телекоммуникациях и в компьютерных сетях в качестве физической среды передачи сигнала во многих технологиях, таких как Ethernet, Arcnet и Token ring. В настоящее время, благодаря своей дешевизне и лёгкости монтажа, является самым распространённым решением для построения проводных (кабельных) локальных сетей.
Кабель подключается к сетевым устройствам при помощи разъёма 8P8C.
Существует несколько категорий кабеля «витая пара», которые нумеруются от CAT1 до CAT7 (таблица 1) и определяют эффективный пропускаемый частотный диапазон. Кабель более высокой категории обычно содержит больше пар проводов и каждая пара имеет больше витков на единицу длины. Категории неэкранированной витой пары описываются в стандарте EIA/TIA 568 (Американский стандарт проводки в коммерческих зданиях) и в международном стандарте ISO 11801, а также приняты ГОСТ Р 53246-2008 и ГОСТ Р 53245-2008 (переводы одного из руководств производителя).
Таблица 1 – Категории кабеля
| Обозначение | Полоса частот, МГц | Применение | Примечания |
| CAT1 | 0,1 (0,4) | Телефонные и старые модемные линии | 1 пара, не описано в рекомендациях EIA/TIA для передачи данных (в России применяется кабель и вообще без скруток у неё характеристики не хуже, но больше влияние помех). В США использовался ранее, только в «скрученном» виде. Используется только для передачи голоса или данных при помощи модема |
| CAT2 | 1 (4) | Старые терминалы (такие как IBM 3270) | 2 пары проводников, старый тип кабеля, не описано в рекомендациях EIA/TIA для передачи данных, поддерживал передачу данных на скоростях до 4 Мбит/с, использовался в сетях Token ring и Arcnet (не подходит для современных систем). Сейчас иногда встречается в телефонных сетях. |
| CAT3 | 16 | 10BASE-T, 100BASE-T4 Ethernet | 4-парный кабель, используется при построении телефонных и локальных сетей 10BASE-T и token ring, поддерживает скорость передачи данных до 10 Мбит/с или 100 Мбит/с по технологии100BASE-T4 на расстоянии не дальше 100 метров. В отличие от предыдущих двух, отвечает требованиям стандарта IEEE 802.3. Сейчас используется в основном для телефонных линий. |
| CAT4 | 20 | token ring, сейчас не используется | Кабель состоит из 4‑х скрученных пар, использовался в сетях token ring, 10BASE-T, 100BASE-T4, скорость передачи данных не превышает 16 Мбит/с по одной паре. |
| CAT5 | 100 | 100BASE-TX Ethernet (LAN, ATM,CDDI) | 4-парный кабель, используется при построении локальных сетей 10BASE-T, 100BASE-TX и 1000BASE-T и для прокладки телефонных линий, поддерживает скорость передачи данных до 100 Мбит/с при использовании 2 пар и до 1000 Мбит/с при использовании 4 пар. |
| Продолжение таблицы 1 | |||
| CAT5e | 100 | 1000Base-T | 4-парный кабель, усовершенствованная категория 5 (уточненные/улучшенные спецификации). Скорость передачи данных до 100 Мбит/с при использовании 2 пар и до 1000 Мбит/с при использовании 4 пар. Кабель категории 5e является самым распространённым и используется для построения компьютерных сетей. Иногда встречается двухпарный кабель категории 5e. Преимущества данного кабеля в более низкой себестоимости и меньшей толщине. |
| CAT6 | 250 | Fast Ethernet, Gigabit Ethernet (10GBASE-T Ethernet) | Применяется в сетях Fast Ethernet и Gigabit Ethernet, состоит из 4 пар проводников и способен передавать данные на скорости до 10 Гбит/с на расстояние до 55 м. Добавлен в стандарт в июне 2002 года. |
| CAT6a | 500 | Gigabit Ethernet (10GBASE-T Ethernet) | Применяется в сетях Gigabit Ethernet, состоит из 4 пар проводников и способен передавать данные на скорости до 10 Гбит/с на расстояние до 100 метров. Добавлен в стандарт в феврале 2008 года, ISO/IEC 11801:2002 поправка 2. |
| CAT7 | 600 | Gigabit Ethernet (10GBASE-T Ethernet) | Спецификация на данный тип кабеля утверждена только международным стандартом ISO 11801, скорость передачи данных до 10 Гбит/с. Кабель этой категории имеет общий экран и экраны вокруг каждой пары. |
| CAT7a | до 1200 | Gigabit Ethernet (40GbE, 100GbE) | Разработана для передачи данных на скоростях до 40 Гбит/с на расстояние до 50 м и до 100 Гбит/с на расстояние до 15 м. |
Учитывая скорость развития современных технологий в сфере ИТ на данный момент кабель категории CAT5/CAT5a начинает уступать в своей актуальности и терять перспективность его приобретения для построения долговечных СКС крупных предприятий, поэтому был выбран кабель CAT6a с прогнозом на будущую модернизацию СКС.
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ ПРОЕКТА
ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В ходе дипломного проектирования были решены следующие задачи:
- была спроектирована структурированная кабельная система для 2-х этажного здания АО ГУ ЖКХ, которая объединила 18 помещений;
- произведен монтаж и наладка СКС во всех помещениях.
В процессе выполнения дипломной работы была спроектирована качественная структурированная кабельная система, которая имеет высокую масштабируемость и надежность из-за особенностей выбранной физической топологии сети (иерархическая звезда). Выбранная топология сети позволяет быстро определять источники проблем в сети, а также она проста в монтаже и настройке. Также СКС получила сильный иммунитет к моральному устареванию - за счет выбранного оборудования и кабеля СКС не потеряет актуальность ближайшие 5-10 лет. Это время можно будет продлить за счет последующих модернизаций сети. Выполненная СКС проста в монтаже и отладке.
В проекте предоставлены необходимые расчеты и чертежи, спецификация оборудования и материалов, необходимых для построения СКС.
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение А Список оборудования (на формате А3)
Приложение Б Кабельный журнал (на формате А3)
Приложение В Схема монтажная (на формате А1)
Приложение Г Схема принципиальная (на формате А1)
ВВЕДЕНИЕ
Структурированная кабельная система — физическая основа инфраструктуры здания, позволяющая свести в единую систему множество сетевых информационных сервисов разного назначения: локальные вычислительные и телефонные сети, системы безопасности, видеонаблюдения и т. д. Как правило, эти сервисы рассматриваются в рамках определенных служб предприятия.
Задача СКС - удовлетворение потребностей всех потенциальных пользователей системы СКС весь срок существования здания без переделки или расширения кабельной сети.
Благодаря такому подходу к инфраструктуре здания, особенно на стадии разработки СКС, возможно создание интегрированной системы, полностью прозрачной для пользователей и не зависящей от используемых приложений.
Структурированная кабельная система - это гораздо больше, чем просто кабели или соединение воедино всех компонентов системы. Разнообразные технологии, архитектуры и приложения, голосовые, информационные данные, передача видео изображений и контрольных сигналов - все должно совмещаться и действовать как единое целое.
Помимо трех капитальных основных инженерных систем (энергоснабжения, водоснабжения, вентиляции) современные здания требуют создания четвертой капитальной системы - кабельной.
В данной работе рассматриваются все этапы проектирования структурированной кабельной системы в административном здании предприятия.
Целью дипломной работы является:
Выполнение проекта структурированной кабельной системы (далее СКС) для здания АО ГУ ЖКХ.
Задача:
Выполнить проект СКС АО ГУ ЖКХ. При этом следует учитывать следующее:
- Все рабочие станции должны иметь доступ в интернет;
- Для некоторых рабочих мест нужно предусмотреть возможность подключения IP-телефонов;
- Должна быть соблюдена высокая надежность и масштабируемость сети;
- СКС должна иметь хорошую устойчивость к моральному устареванию.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
В данном дипломном проекте будет рассмотрено двухэтажное здание общей площадью 646,97 м2.
На первом этаже находится 9 кабинетов:
101. Отдел фонда учетов
102. Отдел снабжения
103. Отдел кадров
104. Неспециализированный кабинет
105. Отдел управления фондами
106. Неспециализированный кабинет
107. Неспециализированный кабинет
108. Финансово-экономический отдел
109. Диспетчерская
На этаже также имеются 2 складских помещения.
На втором этаже находится 9 кабинетов:
201. Главный инженер
202. Отдел ИТ
203. Отдел эксплуатации и технического обеспечения
204. Неспециализированный кабинет
205. Делопроизводитель/приемная
206. Конференц-зал
207. Кабинет директора
208. Отдел бухгалтерии
209. Отдел бухгалтерии
На этаже также имеются аппаратная комната, касса и гардероб.
Здание АО ГУ ЖКХ представляет собой двухэтажное здание. Несущие конструкции и перекрытия из железобетонных плит, межкомнатные перегородки выполнены из кирпича на высоту 3 метра. Кабель будет прокладываться над подвесным потолком.
Во всем здании размещено 2 распределительных пункта на 1 и 2 этаже, которые обеспечивает работу всех абонентских точек подключения к кабельной системе (телефоны, компьютеры, МФУ). Организация двух распределительных пунктов кабельной системы диктуется стандартом ISO/IEC 11801, предписывающим обязательное наличие минимум одного распределительного узла на этаж здания.
Оборудование и его количество выбиралось исходя из следующих условий и допущений:
1. Количество абонентов на этаже определено ТЗ на проектирование.
2. Под рабочим местом понимается информационная розетка на 2 порта 8P8C, к которой подведено 2 экранированных кабеля категории 6а. Типы интерфейсов на рабочих местах (компьютер, телефон, принтер или их комбинация) определены техническим заданием.
3. СКС должна обеспечивать передачу сигналов 10/100/1000 Мбит/с.
4. На втором этаже здания в аппаратной комнате размещен распределительный пункт здания, выполняющий роль центрального узла сети.
Характер деятельности предприятия
На данный момент компания АО «ГУ ЖКХ» является единственным исполнителем осуществляемых Минобороны России закупок работ и услуг, связанных с поставкой, передачей тепловой энергии и теплоносителя, водоснабжением, транспортировкой и подвозом воды, водоотведением, транспортировкой и очисткой сточных вод, обслуживанием объектов газового хозяйства, казарменно–жилищного фонда и объектов коммунальной и инженерной инфраструктур, с комплексным техническим обслуживанием, текущим ремонтом, санитарным содержанием объектов, а также с вывозом твердых коммунальных и жидких бытовых отходов с объектов казарменно – жилищного фонда для нужд Минобороны России и подведомственных ему государственных казенных, бюджетных и автономных учреждений (в том числе на территориях иностранных государств).
Руководство деятельностью предприятия ведёт Генеральный директор (рисунок 1). Он самостоятельно решает вопросы деятельности предприятия, имеет право первой подписи, распоряжается имуществом предприятия, осуществляет приём и увольнение работников.
Рисунок 1 – Структура организации
Дата: 2019-02-02, просмотров: 336.
