С увеличением зависимости деятельности различных организаций от ИТ возрастает и значимость структурированных кабельных систем (СКС), что заставляет тщательнее относиться к их выбору. В Германии, Франции, Швейцарии и Австрии экранированный медный кабель служит стандартной средой передачи сигналов, обеспечивая защиту канала от электромагнитных помех и межкабельных наводок, однако в России и в большинстве других стран, включая США (на эту страну приходится более 40% мирового рынка СКС), как правило, используются более дешевые неэкранированные системы.
Между тем с увеличением скоростей передачи данных и повышением требований к ИБ доля экранированных систем неизбежно будет расти. Число экранированных решений в крупных проектах увеличивается — это связано с массовой инсталляцией СКС в органах государственного управления. Применение экранированной кабельной проводки, известной еще со времен мэйнфреймов, рассматривается как один из возможных вариантов при реализации проектов в ряде вертикальных сегментов, прежде всего в ЦОД и на промышленных предприятиях. Здесь весьма востребованы качества, свойственные правильно сконструированным и инсталлированным экранированным СКС — гарантированная поддержка высоких скоростей передачи данных, хорошая помехозащищенность, большой запас характеристик относительно стандартов.
По мнению Валерия Капустяна, представителя AMP NetConnect в России, экранирование пока является единственным реальным способом дальнейшего повышения пропускной способности медных проводок. Непременным условием создания кабельных систем Категории 7 и поддержки более высоких частот (до 1200 МГц) остается применение экрана. Три года назад такие системы составляли около 25% продаж AMP в России. Сегодня доля этой продукции выросла до 30%. Основные заказчики — госучреждения и крупные коммерческие структуры.
Сергей Логинов, директор представительства Reichle & De-Massari (R&M), считает, что можно говорить о смещении спроса к более качественным системам и специализированным вертикальным решениям. Однако, по мнению Дмитрия Мацкевича, исполнительного директора «АДП Кабельные Сети», затянувшееся ожидание полноценных решений для Категории 6а не только привело к снижению актуальности Категории 6, но и способствует росту спроса на экранированные компоненты. У систем Категории 6a больше перспектив, чем у продуктов Категории 6, однако проблемы с ANEXT и тестированием могут подтолкнуть отрасль к росту использования систем F/UTP, полагает и Гордей Бабаевский, директор по развитию бизнеса Lindex Technologies.
Среди перспективных областей применения экранированных систем Александр Смирнов, инженер Molex PN по технической поддержке партнеров, выделяет 10-гигабитные системы и промышленную проводку. В числе наиболее перспективных сегментов для экранированной проводки Дмитрий Мацкевич называет учреждения, которым приходится работать в условиях повышенных электромагнитных полей или где предъявляются особые требования к защите кабельной инфраструктуры (медицинские учреждения, силовые структуры, аэропорты). Зачастую, на объектах с высоким уровнем сторонних наводок без экранированной проводки не обойтись, отмечает и Евгений Власов, менеджер по продажам и маркетингу Nexans CIS.
По мнению Петра Коленько, директора московского офиса Trale, высоким требованиям к системам Категории 6 полностью отвечают только экранированные системы, решающие многие проблемы, связанные с монтажом и проектированием СКС. Они предъявляются, в частности, к системам, устанавливаемым в офисах класса А. Ольга Харитонова, руководитель направления СКС в 3M Russia, считает, что экранированные СКС могут применяться в различных вертикальных отраслях, где требуется высокая помехозащищенность или безопасность, например, в промышленности и в банковском секторе.
Однако, по словам Екатерины Оганесян, директора международного учебного центра группы компаний ICS, реальный спрос на продукты FTP и S/FTP появится лишь лет через пять с широким внедрением требовательных к полосе пропускания приложений. Для решения проблемы внешних наводок понадобится кабель с общим экраном или индивидуальным экранированием пар, при этом категорически не рекомендуется экономить на заземлении. К сожалению, отсутствие нормальных систем заземления в зданиях — серьезное препятствие на пути к их внедрению. Да и выбираются экранированные системы подчас без учета реальной потребности.
По мнению Игоря Смирнова, директора Центра научных разработок AESP East Europe, рост спроса на экранированную проводку в России (впрочем, не превышающий 5% в год) — результат давления и манипуляции общественным мнением со стороны производителей. Есть лишь несколько областей, где экранирование может оказаться эффективным — промышленное окружение, кампусные сети и объекты с высокими уровнями проникающего излучения. Главное их преимущество — снижение внешних наводок до 30 дБ по сравнению с UTP. Сейчас такие системы востребованы лишь в двух случаях: промышленное окружение и приложения 10GbE.
Развитию рынка экранированной проводки может способствовать потребность в повышении производительности СКС при определенности норм и рекомендаций по заземлению и электропитанию, однако в ближайшие год-два соотношение между экранированными и неэкранированными решениями будет меняться незначительно, считает Андрей Трусов, директор УЦ «Нексотель» компании «Сонет Технолоджис». Не ожидает изменения пропорций и технический директор московского офиса RiT Technologies Дмитрий Никулин, он напоминает, что экранированные СКС применяются, прежде всего, при повышенных требованиях безопасности и для приложений 10GbE.
ЭКРАНИРОВАННАЯ ОФИСНАЯ ПРОВОДКА
Рыночная доля экранированных СКС в России составляет 5-10%. По оценкам Александра Смирнова, для вновь инсталлируемых систем она приближается к 5% и лишь через пару лет может увеличиться до 10%. Ту же цифру называют и представители Lindex, отмечая, что по числу портов системы UTP имеют еще более значительный перевес. Основные заказчики — госсектор и офисы зарубежных компаний.
В основном экранированные системы устанавливаются из соображений безопасности, однако в большинстве случаев имеет смысл выбирать волоконно-оптические системы, полагает Екатерина Оганесян. К установке экранированной системы следует подходить очень избирательно. Нередко разумнее использовать UTP высокой категории или оптику. По оценкам Андрея Семенова, директора «АйТи» по развитию «АйТи-СКС», в крупных проектах экранированные СКС составляют 15-20%, а в мелких практически не используются, поскольку в нашей стране в офисных зданиях (даже специализированной постройки) нормальное телекоммуникационное заземление встречается нечасто. Что касается альтернативы «экран/оптика», то медная СКС более экономична.
Однако у некоторых поставщиков доля FTP заметно выше. По словам Петра Коленько, у Trale соотношение продаж UTP/FTP составляет 70/30, а в будущем ожидается и 60/40. Он считает, что доля систем FTP на российском рынке может увеличиться с 10% до 30%. У OCS, крупнейшего дистрибутора AMP Netconnect, продажи экранированных СКС АМР выросли за год на 32% по Категории 5е, на 81% по Категории 6, а экранированных СКС Категории 6 на базе системы ACO Plus — на 56%. В R&M соотношение продаж экранированных и неэкранированных систем составляет 50/50. В компании отмечают, что для определяющего большинства заказчиков R&M жизнедеятельность предприятия напрямую зависит от работоспособности сети, к которой предъявляются повышенные требования по безопасности, надежности и устойчивости. По мнению специалистов компании, данное соотношение в ближайшее время останется неизменным.
Более высокие характеристики экранированных трактов способствуют спросу на эти решения со стороны государственных и крупных корпоративных заказчиков. Такие системы от AMP установлены в МИД РФ, учреждениях ЦБ РФ, ГУВД по Москве (Петровка, 38) и других силовых ведомствах, головном офисе и организациях Газпрома, крупных учреждениях МО и еще у целого ряда заказчиков. По данным AMP, уже сейчас в крупных проектах (более 1000 портов) соотношение экранированных и неэкранированных СКС сравнялось, однако в менее масштабных инсталляциях они встречаются редко. С внедрением мультимедиа и 10GbE доля экранированных проводок будет расти.
Петр Коленько уверен, что выбор в пользу экранированных систем обусловлен требованиями обеспечения непрерывности и надежности бизнес-процессов. Это касается банковского сектора, логистики, риэлтерского бизнеса, а также телевизионных компаний, которые осуществляют переход на цифровые методы обработки видеоинформации. Например, для канала Russia Today установлено свыше 5000 экранированных портов Категории 6. Недавно реализован проект для крупного логистического терминала Finland Post Corporation в Подмосковье, где внедрена экранированная система Brand-Rex Категории 6 (500 портов). На основе той же системы реализуется проект Москва-сити (Северная башня). Крупный проект на экранированной системе Nexans Категории 6 (2000 портов) завершен в офисе риэлтерской компании Cushman & Wakefield Stiles & Riabokobylko.
Существуют сегменты, где экранированные решения действительно востребованы, подтверждает Дмитрий Мацкевич. Это банки, медицинские учреждения, производственные помещения, офисы силовых структур. Например, в 2006 г. экранированная СКС LANMASTER установлена в Российском отделении «Интерпола». У Molex PN есть инсталляции экранированных систем на несколько тысяч портов, однако в России экранированная СКС в классическом понимании пока скорее исключение, чем правило, полагает Александр Смирнов.
R&M, Nexans, Siemon, RiT, 3M и большинство других производителей выпускают сразу несколько разных экранированных систем. Например, у RiT это Giga Категории 5е/Класса D (100 МГц) с кабелями FTP и STP, CLASSix Категории 6/Класса E (250 МГц) с STP, SMARTen Категории 6a/Класса Ea (500 МГц) с кабелями U/FTP и STP для приложений 10GbE, а также система Категории 7/Класса F (600 МГц) с STP. Все они поддерживают систему управления PatchView. Nexans Cabling Solutions производит экранированные СКС Lanmark-5 Класса D (до 155 Мгц) и Lanmark-6 Класса E (до 250 МГц) с большим запасом по характеристикам, а также три экранированных СКС Категорий 6, 6a и 7, поддерживающих скорости до 10 Гбит/c (см. Рисунок 1). Siemon предлагает системы System 5e; (F/UTP, 100 МГц, Категория 5е), Premium 5e (F/UTP, 160 МГц), System 6 (F/UTP, 250 МГц, Категория 6), 10G 6A (F/UTP, F/FTP и S/FTP, 500 МГц, Категория 6a), а также серию TERA Категории 7 (F/FTP, на 600 МГц, S/FTP на 1000 МГц и S/FTP на 1200 МГц).
3М выпускает экранированные системы Категории 5е, 6, 7 под маркой Volition, где используются кабели FTP и STP (LSZH), AMP Netconnect поставляет экранированные системы Категории 5e, 6, 7, 6a, 7a (1200 МГц). Они продаются под торговыми марками 110Connect и AMP Communications Outlet (ACO). В них используются кабели FTP для Категории 5e и PiMF для остальных категорий. Все продукты совместимы с системой управления AMPTRAC. Lindex предлагает СКС Eurolan, Molex PN и Legrand. Они имеют экранированные версии Класса D и E. В ближайшее время в компании планируют начать продвижение экранированных СКС для 10GBaseT. Для СКС LANMASTER Категории 5е выпускаются экранированные кабели внешней прокладки с гидрофобным наполнителем или без него, а в прошлом году была представлена экранированная СКС Категории 6.
В «АйТи» считают, что экранирование — эффективное средство улучшения электромагнитной совместимости и рекомендуют применять такие системы для высокоскоростных протоколов, при высокой плотности кабельных систем здания, наличии внешних источников интенсивного электромагнитного излучения. Экранированные версии «АйТи-СКС» оснащены четырехпарным кабелем F/UTP Категории 5e/6 с двумя слоями алюминиевой фольги или кабелем S/FTP и S/STP Категории 7 (LSZH), пригодным для передачи данных, телефонии и телевизионных сигналов. При тяготении нашего рынка к дешевым решениям, наибольшей популярностью, скорее всего, будет пользоваться кабель с минимальным количеством экранов, прогнозирует Андрей Семенов.
ЧТО ВЫГОДНЕЕ?
При правильном монтаже экранированные СКС обеспечивают лучшую защиту от электромагнитных помех и межкабельных наводок, однако, по словам Андрея Трусова, экранированным системам присущ ряд недостатков, включая трудности монтажа, массогабаритные показатели кабеля, необходимость учитывать особенности системы заземления и электропитания здания, высокую стоимость. По сравнению с UTP такие системы остаются более дорогими — будь то стоимость компонентов, монтажных работ или сопутствующих систем (телекоммуникационная шина заземления и т.п.), подтверждает Евгений Власов. Как уверяет Ольга Харитонова, при отсутствии контура заземления сделать его по всем правилам слишком накладно, это приводит к удорожанию всей сети.
В случае неверной инсталляции характеристики экранированной СКС могут оказаться хуже, чем у системы UTP той же категории: протекающий по неправильно заземленному экрану ток между точками с разными потенциалами будет наводить помехи на проводники пар (см. «Проблемы заземления»). Экранированные системы требуют более продуманного проектирования, внимательного монтажа и эксплуатации. Вместе с заземлением решение получается далеко не дешевым, хотя при определенных условиях может дать выигрыш по TCO. Инсталляция компонентов экранированной СКС не намного сложнее, но, как подчеркнул Дмитрий Мацкевич, основная трудность заключается в выполнении безукоризненного заземления. Специалисты AESP также указывают на необходимость телекоммуникационной системы заземления и наличия опыта у монтажников, увеличенный размер и вес компонентов, высокую стоимость экранированной системы, которая порой в два раза дороже, чем UTP, и примерно еще на столько же возрастает за счет системы заземления.
По оценке Александра Смирнова, экранированный вариант обойдется на 30-40% дороже по стоимости продуктов, и на 10-15% — по стоимости инсталляции. В RiT говорят о 50% разнице (она зависит от типа кабеля). Петр Коленько считает, что хотя по компонентам разница достигает 30%, стоимость монтажа и обслуживания увеличивается незначительно. Любая экранированная система требует подключения экрана лишь в двух точках — розетках и в коммутационной панели. Монтажник, обучившийся на авторизованных курсах, сможет легко выполнять эту работу, уверяют в Trale. То же самое относится и к проектировщикам.
Производители стараются упростить процедуру монтажа экранированных систем, разрабатывая новые конструкции экранов кабеля, соединительных модулей, коммутационных панелей. Это облегчает работу монтажников, но, подчеркнул Евгений Власов, сделать процедуру монтажа такой же простой, как и систем UTP, не удается. По мнению Дмитрия Никулина, не все инсталляторы обладают квалификацией для правильной установки подобных решений, а Игорь Смирнов скептически относится к технологиям, упрощающим монтаж экранированных систем, поскольку, по его мнению, монтажные компании, как правило, не обладают необходимым квалифицированным штатом как монтажников, так и проектировщиков. Ольга Харитонова также отмечает дефицит инсталляторов, способных грамотно и быстро выполнить работы.
Однако в R&M утверждают, что стоимость инсталляций зависит от производителя кабельной системы: например, для систем R&M трудозатраты как для экранированных, так и для неэкранированных систем равны, так как монтаж осуществляется одинаково легко. Метод модульного построения обеспечивает автоматическое соединение экранов компонентов между собой, поэтому освоение новых методик инсталляторами не требуется.
Сотрудники AMP Netconnect заверяют, что монтаж соединителей в экранированных системах теперь выполняется не сложнее, чем в UTP. Например, АМР предлагает экранированные модульные гнезда серии RJ45 AMP TWIST-6S SL и монтажный инструмент SL-Tool для одновременной заделки и обрезки всех восьми проводников. Это позволяет терминировать витую пару даже быстрее, чем UTP с помощью пробойника, и добиваться высокой повторяемости результатов, практически не зависящих от квалификации монтажника, подчеркивают в компании. 3М разработала специализированный экранированный розеточный модуль RJ45, отличающийся легкостью монтажа и демонтажа, со стандартной посадкой под разъем Keystone. (см. Рисунок 2)
Технологии, сокращающие время инсталляции, разработала и Nexans. В ее экранированных СКС применяются кабели с F2/UTP и F1/UTP (см. «Типы экранированного кабеля»). Их конструкции не требуют выворачивания экрана при оконцовке, как в F/UTP. Зажимы Clip-on коммутационных панелей обеспечивают надежную фиксацию кабеля и электрический контакт между экраном и корпусом. В апреле Brand-Rex выпустила новые экранированные соединители Категории 5е, 6 и 6а. Они уменьшают время монтажа на 50% и позволяют обойтись без инструмента, что существенно сокращает затраты.
Как отметил Андрей Трусов, новый, не требующий заземления кабель U/FTP производства Teldor с индивидуальным экранированием пар без общего экрана позволил упростить оконцовку до уровня UTP, поскольку нет необходимости подключать элементы экрана к коммутационному оборудованию. В RiT также считают, что технология U/FTP позволяет обеспечить высокую степень защиты от внешних наводок (ANEXT) без увеличения диаметра кабеля и использовать такой тип кабеля для приложений 10GbE. Результат — увеличение емкости кабельных трасс и отсутствие проблем с заземлением. По словам Екатерины Оганесян, любой толковый производитель в состоянии добиться того, чтобы монтаж компонентов не был слишком сложным. Это касается как монтажа традиционных компонентов (упрощение заделки экрана, изменение конструкции контактных пластин, контакты для подключения к шине заземления и т.п.), так и создания новых конструкций, например, патентованного соединителя Siemon TERA, обладающего лучшими характеристиками, чем обычные интерфейсы RJ45, при упрощении монтажа. Однако экранированные системы всегда будут требовать больше внимания.
Преимущество экранированных систем высоких категорий более очевидно. По мнению Валерия Капустяна, в системах Категории 7 и 6a удалось преодолеть главный недостаток экранированных СКС — высокую стоимость компонентов и работ. Меньшая толщина кабеля F/UTP по сравнению с UTP Категории 6a с диаметром до 9 мм дает выигрыш по коэффициенту заполнения кабельных трасс, хотя для полностью экранированных систем он менее заметен. Например, толщина кабеля PiMF (S/FTP) равна 8,1 мм. Дополнительные расходы на кабельные каналы могут повысить стоимость системы UTP Категории 6а. По оценкам Siemon, система F/UTP Категории 6а обойдется в крупных проектах примерно на 15% дешевле UTP Категории 6а. Категория 7/Класс F приблизительно равноценна Категории 6а с точки зрения заполнения трасс, но обеспечивает поддержку приложений со скоростями выше 10 Гбит/с (результаты опубликованы в статье Siemon «Рост экономии при использовании экранированных систем и скрытые затраты в неэкранированных кабельных системах Категории 6a»). Если расходы на кабель составляют малую долю в общей стоимости системы, то, как подтвердил Андрей Семенов, для протяженных кабельных трасс они могут достигать 50% от стоимости проекта СКС. В этом случае F/UTP становится хорошей альтернативой UTP Категории 6a.
AMP призывает заказчиков не экономить на СКС, отмечая, что ее стоимость в проекте ИТ не превосходит 10%. Сократить расходы можно за счет консолидации в кабельной инфраструктуре нескольких приложений. Например, экранированная система TERA (1,2 ГГц) способна заменить другие высокоскоростные среды передачи и стать, подобно ACO Plus или Nexans LANmark-7, основой для консолидации сервисов (данные, телефония, CCTV, видеонаблюдение). Тем самым, утверждают в Siemon, экономится до 20% денежных средств, а при длительных сроках эксплуатации (10-15 лет) TERA оказывается выгоднее СКС Категории 5e, хотя начальные инвестиции в последнюю более чем втрое ниже. Наконец, стоимость кабельной инфраструктуры уменьшается при размещении телекоммуникационных и силовых кабелей в одних и тех же кабельных каналах, ведь расстояние до силовой проводки для экранированных СКС некритично.
Вольфганг Ригер, директор по продажам AMP Netconnect в Восточной Европе, считает, что в области высокоскоростных приложений экранированные решения выигрывают не только по производительности, но и по цене. Они не требуют полевого тестирования, достаточно просты в инсталляции, поэтому экранированный вариант — это «лучшая система за меньшие деньги». В общем случае требуется оценить стоимость рабочей силы, кабеля и компонентов СКС, трасс и пространства, заземления, а также учесть потребности в будущих изменениях кабельной инфраструктуры при внедрении новых приложений. Хотя применение экранированных систем дает большую надежность, оценить эффект их внедрения можно только в конкретном случае, полагают в Trale. По мнению Андрея Трусова, об экономии можно говорить, если рассматривать сетевое решение в целом, но он рекомендует сравнить стоимость его реализации для случаев применения экранированного кабеля и сопоставимого по производительности оптического волокна.
КАБЕЛЬНАЯ ПРОВОДКА ДЛЯ СЕТЕЙ 10 GIGABIT ETHERNET И РЕШЕНИЯ ДЛЯ ЦОД
Ведущие производители СКС (ADC Krone, AMP Netconnect, Belden, Brand-Rex, 3M, Nexans, Panduit, RiT, R&M, Siemon, Systimax и др.) соревнуются в области разработки новых высокотехнологичных медных кабельных систем для 10GbE. Сегодня медный канал 10GbE примерно на 15% дешевле оптического, а через 5-8 лет со снижением цен на трансиверы 10GbE цена медных высокоскоростных кабельных систем будет в несколько раз ниже, что и определяет интерес к подобным продуктам.
Между тем среди производителей продолжаются споры о том, какая система предпочтительнее для создания сетей 10 Gigabit Ethernet по медному кабелю. Для их реализации требуется преодолеть целый ряд технических проблем, включая межкабельные и межкомпонентные перекрестные помехи (Alien Crosstalk — ANEXT, PSANEXT, AFEXT, PSAFEXT). Ряд компаний (Nexans, AMP Netconnect, R&M, 3M) выпустили экранированные решения, другие (Belden, Systimax/CommScope) придерживаются неэкранированного варианта в качестве основного, третьи (Brand-Rex, Panduit, Siemon, R&M) предлагают обе версии или «полуэкранированные» (R&M) и «не заземляемые» (Un-Grounded) решения (RiT).
По мнению Валерия Капустяна, по функциональным характеристикам, стоимости компонентов и работ известные экранированные проводки для 10GbE существенно превосходят неэкранированные. По-видимому, в континентальной Европе будут доминировать экранированные решения, а в США может быть принято любое. В числе новинок AMP Netconnect — системы 10 Gig System и система ACO 10 Gig. По данным компании, ее кабельные системы, поддерживающие приложения 10GBaseT, с большим запасом удовлетворяют требованиям проекта стандарта СКС IEEE 802.3 для 10 Gigabit Ethernet (Draft JTC 1/25N 981) и при длине кабельного тракта 100 м полностью отвечают существующим стандартам СКС. В их комплектацию включены быстро устанавливаемые розетки, кабели с индивидуальным экранированием пар с помощью фольги и панели (в том числе для системы управления AMPTRAC).
Brand-Rex предлагает для приложений 10GbE продукты Категории 6a/Класса Ea в экранированном и неэкранированном варианте. По словам Пола Лайнса, главного исполнительного директора Brand-Rex, неэкранированные кабельные системы работают в предельных условиях, поэтому их не рекомендуется применять для сред с высоким уровнем электромагнитных помех. Система Brand-Rex 10GPlus Категории 6a предусматривает неэкранированный (UTP) вариант без жестких требований к заземлению и экранированное решение (FTP) с длиной канала до 100 м для сложного окружения или в целях повышенной безопасности.
Летом прошлого года Panduit подтвердила совместимость своей системы TX6T 10GIG со стандартом IEEE 802.3an-2006. Она предлагает как неэкранированные (UTP), так и экранированные (STP) сетевые компоненты для 10GbE. Объявленная в мае экранированная медная кабельная система PANDUIT TX6 10GIG представляет собой законченное решение для 10 Gigabit Ethernet и превосходит требования стандарта TIA/EIA 568-B.2-AD10 и проекта версии 2.1 стандарта ISO 11801 Class EA, а также утвержденного стандарта IEEE 802.3an-2006, поддерживающего передачу данных по технологии 10GBaseT в кабельных системах типа «витая пара». Она предназначена для ЦОД и подключения высоко-производительных рабочих станций в ситуациях, когда подавление электромагнитных и радиочастотных помех, улучшенное качество передачи данных и безопасность являются критически важными факторами. Медный кабель поставляется в оболочке ПВХ и малодымной безгалогенной оболочке. Семейство продуктов Siemon 10G ip наряду с оптическими решениями включает в себя медные СКС TERA (Категория 7, до 1,2 ГГц) и 10G 6A — в неэкранированном (Категория 6a, UTP) и в экранированном варианте (F/UTP и ScUTP, 500 МГц). Это дает возможность подобрать решения под конкретные задачи. Они поддерживают и систему управления MapIT.
В Nexans считают, что применение в ЦОД экранированных систем позволяет преодолеть трудности реализации и тестирования. В настоящее время 10-гигабитные скорости поддерживают три продукта Nexans. Это LANmark-6 10G для 10GBaseT (по данным производителя она превышает требования стандартов IEEE802.3an, TSB 155, ISO TR24750 для поддержки работы данного протокола), LANmark-6A Класса Ea, удовлетворяющая требованиям проектов новых стандартов Категории 6а TIA568B.2-1 ad.10 и ISO 11801 2002 am 1.1 Class EA, а также LANmark-7 — кабельная система Класса F (600 МГц). Отдать свое предпочтение экранированному решению рекомендуют и специалисты Molex PN. Компания предлагает полный спектр таких продуктов для построения СКС, рассчитанных на передачу данных со скоростями до 10 Гбит/с, включая систему управления Real Time. В числе новых разработок 3M — экранированная кабельная система Volition для поддержки 10GbE. Выпускать такие продукты на базе кабеля UTP компания не планирует. В RiT Technologies предлагают использовать для приложений 10GbE решение на основе кабеля U/FTP. Однако, по словам Дмитрия Никулина, однозначного ответа, какие именно системы получат большее распространение для высокоскоростных протоколов, пока нет.
R&M применила в своей системе Real10 UTP решение на базе кабеля U/UTP Категории 6a. Такой кабель экранируется незаземляемыми изолированными отрезками фольги, разделенными небольшими промежутками (см. Рисунок 3). По данным R&M, межкабельные помехи ANEXT подавляются на 20 дБ, что позволяет добиться превышения требований стандарта на частоте более 650 МГц, однако диаметр кабеля составляет 8,6 мм. Специалисты считают этот вариант компромиссным: более дорогим, чем UTP, но уступающим по характеристикам экранированным системам.
Осенью прошлого года Systimax дополнила неэкранированное решение GigaSPEED X10D для 10GBaseT экранированной версией GigaSPEED X10D G10FP FTP. По словам Романа Китаева, главы представительства Systimax/CommScope в России и СНГ, ее выпуск обусловлен желанием компании укрепить свои позиции на европейском рынке СКС. Он полагает, что в России такая продукция найдет спрос со стороны тех предприятий, кто нуждается в экранировании СКС (банковские структуры, объекты военного назначения, ЦОД и т. п.). Американская Belden пока намерена ограничиться продвижением в России систем UTP, однако во втором квартале 2007 г. экранированная СКС уже появится в ее арсенале.
Таким образом, сегодня существует несколько вариантов поддержки 10-гигабитных скоростей в медных СКС: Категория 6 (до 100 м, экранированная), Категория 7 (до 100 м, экранированная, 600 МГц), Категория 6 (до 55 м, неэкранированная), а также экранированная или неэкранированная Категория 6а (до 100 м, от 500 МГц). Внешние наводки в кабеле UTP можно ослабить за счет как экранирования, так и разнесения пар, прецизионной скрутки и увеличения диаметра кабеля, который становится более толстым и жестким, а кроме того и дорогим — по сравнению с кабелем Категории 6. Пока не очевидно, какой именно подход станет преобладающим. По словам Екатерины Оганесян, применение найдет и Категория 6a в экранированном и неэкранированном варианте, и Категория 7, но если выбирать экранированное решение, то последний вариант предпочтительнее. Решение Siemon данной категории позволяет поддерживать 10GbE не только по двум, но и по одной паре, однако в нем используется специальный соединитель TERA (см. Рисунок 4), отличный от распространенного в активном оборудовании RJ45. Существующие системы Категории 6 с общим экраном (F/UTP) также способны поддерживать скорость 10 Гбит/с на расстоянии до 100 м.
По мнению Игоря Смирнова, для тракта 10GbE необходимо только экранированное решение, поскольку использование UTP сопряжено с высоким риском: при малейших изменениях условий эксплуатации возможен провал в рабочих характеристиках. AESP предлагает все виды решений, рекомендуя конкретные варианты для разных приложений. Однако однозначного выбора нет еще и по той причине, что до сих пор отсутствует стандарт физического уровня на Категории 6a для 10GbE (к концу года должно быть опубликовано приложение к стандарту TIA-568 со спецификациями Категории 6a), нет четких определений использования Категории 6 для таких приложений.
Экранированные решения, как отметил Валерий Капустян, позволяют получить значительный запас по характеристикам во всем диапазоне частот. При этом ошибки инсталляции не столь критичны, а кабели можно прокладывать параллельно, не опасаясь наводок. Он считает, что перспективы тех или иных кабельных систем применительно к 10GbE будут определяться только помехоустойчивостью и ценой. Гордей Бабаевский связывает рост спроса на экранированные системы в странах, традиционно применяющих UTP, с предпочтительным использованием систем F/UTP для Категории 6a.
Ряд поставщиков СКС (AMP, Panduit, Siemon) выпускают специализированные кабельные системы для ЦОД и системы организации кабелей, другие предлагают использовать для этой цели свою «универсальную» высокоскоростную проводку, дополняя ее оригинальными разработками. Siemon и Brand-Rex создали коммутационные шнуры для оборудования с высокой плотностью портов (см. Рисунок 5), а AMP — модульный соединитель SlimLine (см. Рисунок 6). В Brand-Rex рынок систем для ЦОД рассматривают в качестве одного из целевых сегментов наряду с офисными СКС. Многие производители СКС обратили внимание и на сегмент промышленной проводки.
КАБЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ ПРОМЫШЛЕННОГО ПРИМЕНЕНИЯ
При проектировании промышленной СКС в соответствии со стандартом ISO/IEC 24702 приходится учитывать внешние условия, которые могут значительно различаться. Компоненты промышленных СКС выбираются согласно рекомендациям MICE, где определяются требования к защищенности от механических воздействий, пыли и влаги (класс IP), температуры, жидкостей и газов, электромагнитных помех. В кабельной системе допускаются шинные и кольцевые топологии, а на нижнем уровне СКС стыкуется с применяемыми в промышленности полевыми шинами. Для медножильных кабелей используются соединители RJ45 и M12.
Любой объект, где установлено тяжелое оборудование и проложены силовые цепи питания, в том числе высоковольтные цепи и ЛЭП, подвержен электромагнитным наводкам. В таких условиях в список требований к промышленной кабельной проводке включают индивидуальное экранирование пар, заземление и зануление (телекоммуникационное заземление), механическую и химическую стойкость ко многим средам. Промышленные кабельные системы выпустили AMP Netconnect, Panduit, Siemon, Systimax, целый ряд поставщиков предлагает компоненты СКС для агрессивных сред с тем или иным классом защиты.
Так, в AESP представили новую линию компонентов СКС SignaPro IP с защитой IP67, обеспечивающих устойчивую работу в условиях агрессивной среды, причем конструкция разъемов гарантирует защиту как в подключенном, так и в разъединенном состоянии (см. Рисунок 7). Оболочка экранированного кабеля и защитные элементы разъемов выполнены из материала с повышенной устойчивостью к химически агрессивным веществам. Кроме того, с учетом того, что большая часть промышленного оборудования предполагает использование высокоскоростных протоколов, все оборудование SignaPro IP соответствует Категории 6 (до 250 МГц).
В промышленных сетях нередко применяется усовершенствованный вариант кабелей Категории 5e. Внешняя усиленная оболочка и защитный экран играют важную роль в обеспечении их надежной работы. При необходимости кабель армируется. Однако, если для ряда случаев подойдут решения UTP, то в сложной электромагнитной обстановке не поможет даже экранирование, и тогда единственным вариантом оказывается оптика. Поэтому ряд производителей предлагают целое семейство промышленных кабельных систем.
В R&M видят свою миссию в том, чтобы объединить «миры» СКС и промышленной проводки. В промышленных системах R&M использует оптические и экранированные (S/FTP) медные кабели Категории 5е и 6 с оболочкой LSFR0H или полиуретановым покрытием (PUR), а также защищенные соединители, выдерживающие большое усилие на отрыв и стойкие к воздействию масел, бензина, керосина и озона. Они реализуются в соответствии с принципами, уже опробованными в офисных СКС: монтаж без инструментов, простота обслуживания, защита от неверных подключений и отключений. Кабели имеют увеличенный диаметр жилы, а экранирование каждой пары улучшает характеристики, которые в тяжелых условиях со временем ухудшаются. Многожильные проводники повышают устойчивость кабеля к механическим нагрузкам.
Законченное решение с защитой IP67 разработала Nexans. В него входят специальные информационные розетки, кабели LM-7 PUR S/FTP (до 1000 МГц), соединители с установкой на рейку DIN, виброустойчивые коммутационные панели. Будучи одним из ведущих производителей кабельной продукции, Nexans выпускает целую серию кабелей Industry LANmark-7 (LSZH, морской, промышленный PUR, нефте- и газостойкий в оболочке из ПВХ). Belden предлагает продукцию различного типа, вплоть до промышленных контроллеров. Медные кабели Категории 5 в промышленном исполнении (SF/UTP в оболочке LSFROH или PUR) выпускаются компанией Kerpen и другими производителями.
Molex PN серьезно нацелена на этот сегмент, в октябре она представила специализированную «индустриальную систему». Ее компоненты обеспечивают защиту соединений от влаги, пыли и механических повреждений. Промышленное решение Panduit IndustrialNet включает в себя кабели и соединители (медь/оптика), разъемы питания и заземления, кабелепроводы и организаторы, защищенные настенные и напольные шкафы и кожухи с классом защиты IP66.
Система EtherSeal Connectivity System от AMP Netconnect предназначена для построения экранированных (FTP и ScTP) и неэкранированных (UTP) проводок Категории 5е в производственных зонах, больничных палатах, лабораториях и т. п. Если нужна дополнительная защита от низкочастотных полей, то на этот случай имеется кабель с оплеткой. Давно обратила внимание на рынок промышленных кабельных систем компания Siemon, разработавшая для агрессивных сред экранированные и неэкранированные соединители Industrial MAX класса IP67 Категории 5е и 6 на основе байонетного внешнего корпуса.
Число промышленных продуктов продолжает расти. В конце апреля в рамках развития системы «АйТи-СКС» «АйТи» анонсировала новый продукт для промышленных предприятий — АйТи-СКС HD (Heavy Duty). Он предназначен для построения систем автоматизации в производственных помещениях, а также на других объектах с жесткими условиями эксплуатации и, по словам Андрея Семенова, отвечает требованиям стандарта ISO/IEC 24702. При этом предлагается весьма привлекательное соотношение цены и качества.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Хотя неэкранированная проводка Категории 5е еще долго будет обеспечивать достаточный уровень производительности, по мере эволюции скоростей и стандартов неизбежен переход на «новые поколения» кабельной проводки. В AMP выделяют два основных направления развития СКС: создание систем
с более высокими функциональными характеристиками (см. Рисунки 8 и 9), что требует новых технологий монтажа, и разработку стандартов для специальных приложений (промышленные системы, системы для ЦОД и др.). В настоящее время идет работа над изменением стандарта EN 50173-1. Наряду с общими требованиями к СКС выделяются требования к офисным, промышленным системам, кабельным системам для жилых помещений и ЦОД. В стандарт планируется включить разделы по кабельным системам для аэропортов и медицинских учреждений.
По мнению Петра Коленько, вне ЦОД и промышленности стандартные экранированные решения могут найти применение, прежде всего, в медицинских учреждениях и аэропортах. Игорь Смирнов выделяет поддержку видео, интеграцию сервисов, специальные приложения (например, защиту информации на объектах, где нецелесообразно использование оптического волокна). Екатерина Оганесян считает, что системами Категории 7 заинтересуются владельцы небольших домов. Иногда перспективными называют и домашние сети, однако специалисты Lindex полагают, что в этом сегменте будет применяться в основном неэкранированная проводка, а Дмитрий Мацкевич называет домашнюю экранированную проводку «тупиковым» направлением.
Единого мнения об экранированной кабельной проводке на рынке так и не сложилось. Речь идет о многих аспектах: о целесообразности использования для высокоскоростных протоколов (10GbE), достижении экономии при реализации различных проектов, простоте монтажа в сравнении с UTP и проблемах заземления. Пока на эти вопросы не будут даны четкие ответы, экранированные СКС не выйдут за рамки нишевого использования, и их по-прежнему станут применять в основном для обеспечения информационной безопасности или помехозащищенности. Что касается специализированных кабельных систем, то за исключением ЦОД и промышленных кабельных систем потенциал их роста невелик, да и в этих областях пока что скорее можно говорить об отдельных проектах, чем о рынке.
Александр Смирнов полагает, что в «борьбе» экран/оптика будущее все же за оптическими решениями. Чем выше категория медной СКС, тем меньше разница в стоимости элементов «экран/оптика». Удельная стоимость порта экранированной Категории 6 сравнима со стоимостью оптического, но возможности оптики больше, поэтому большинство заказчиков отдаст предпочтение именно ей. По мнению Игоря Смирнова, в России применение экранированных систем противопоказано ввиду отсутствия стандартов, правил, традиций монтажа и культуры эксплуатации. А Андрей Семенов уверен: задача системного интегратора — реализовать проект так, чтобы достоинства экранированной СКС проявлялись в полной мере, а недостатки были минимальными. В R&M к преимуществам таких решений относят повышенную защищенность в условиях непредсказуемых электромагнитных помех, передачу большего количества трафика, гарантированную работу всех существующих приложений и технологический запас для новых разработок, защиту инвестиций в связи с долгой службой системы в целом, повышенную надежность и устойчивость работы высокоскоростных систем.
Наибольшие перспективы, по мнению Дмитрия Мацкевича, у экранированных кабельных систем Категории 6а с более компактным и удобным в инсталляции кабелем. Основная область применения 10-гигабитной медной проводки — компании и учреждения, где требуется обрабатывать большие потоки данных. Это медицинские учреждения, студии видеомонтажа, ЦОД. Однако, учитывая общую специфику российского рынка, давать прогнозы по развитию таких систем сложно. Тем не менее, именно в области высокоскоростных проводок экранированные системы способны продемонстрировать свои реальные преимущества.
Сергей Орлов — обозреватель «Журнала сетевых решений/LAN». С ним можно связаться по адресу: sorlov@lanmag.ru
Проблемы заземления
Тема заземления интересует большинство инсталляторов. По мнению Петра Коленько, сторонники неэкранированных решений явно преувеличили данную проблему, а стоимость заземления составляет 3-5% от общей стоимости системы. Кроме того, шкафы с оборудованием надо заземлять всегда, поэтому так называемые вопросы заземления приходится решать и для экранированных, и для неэкранированных систем.
Для СКС предпочтительно наличие в здании системы заземления TNS. Она позволяет устранить «токовую петлю», когда разность потенциалов дает паразитный ток в кабеле. Можно использовать также потенциаловыравнивающую шину. Как пояснил Владимир Стыцько, инженер технической поддержки AMP Netconnect, в ГОСТе 50571.21 рассматриваются три варианта достижения эквипотенциальности: уравнивающая шина, радиальное соединение защитных проводников с корпусами оборудования ИТ (эффективное в небольших зданиях при коротких проводниках) и потенциалоуравнивающая сетка (более эффективный способ), описанная и в европейском стандарте EN 50174-2 как рекомендуемое решение для электроустановок зданий.
В EN 50174-2 приведены детальные рекомендации по проектированию и инсталляции системы в целом. Если детально проработать проект, предусмотрев все возможные варианты, то ни с заземлением, ни с инсталляцией никаких трудностей не возникнет. В данном случае многое зависит от умения и профессионализма специалиста, осуществляющего проектирование сети, полагают в R&M.
Новейшие соединители позволяют автоматически заделать экран кабеля в процессе монтажа, а защелкивание соединителя в коммутационной панели обеспечивает соединение с заземлителем в виде контактной полосы. Каждая коммутационная панель подключается к главной заземляющей шине. Заземлять следует и все основные токопроводящие конструкции (в том числе в случае UTP).
Что касается кабелей с частичным экранированием (как в технологии WARP от R&M), то в AMP считают, что оно не защищает от фоновых шумов. Такую защиту гарантирует лишь наличие замкнутого экрана от источника до приемника. Кроме того, частичное экранирование или обрезание экрана противоречит европейскому стандарту EN 50174-2. По словам Петра Коленько, исследования Brand-Rex показали бесперспективность данного направления. Однако Игорь Смирнов утверждает, что частично экранированные системы (если они сделаны правильно) — изящное решение, свидетельствующее о высоком техническом и инженерном уровне производителя.
Несмотря на наличие международных стандартов и ГОСТов, подходы производителей и специалистов к такому важному вопросу, как заземление в СКС, различаются. Гордей Бабаевский отметил серьезность данной проблемы, поскольку специалистов, разбирающихся в этом вопросе, не так уж и много, а различия между российскими, европейскими и американскими требованиями к заземлению весьма значительны. Все эти факторы ограничивают использование экранированных СКС.
Виды экранированного кабеля
Кабель «экранированная витая пара» имеет разное исполнение. Стандарт ISO 11801:2002 определяет обозначения х/yTP, где х — общий экран (U — отсутствует, F — состоит из фольги, S — имеет вид оплетки, SF — двойной общий экран, оплетка плюс фольга), а y — экран для каждой отдельной пары (U, F). Перед разделителем указывается тип общего экрана кабеля, а после него — тип экрана каждой из витых пар. Хотя обозначения рекомендательные, большинство производителей их придерживаются, однако некоторые применяют собственные. Например, F1/UTP и F2/UTP — усовершенствованные конструкции кабелей Nexans с двойным экранированием для лучшей защиты от наводок и упрощения процедуры монтажа. Правда, в стандарт не вошли появившиеся в 2005 г. кабели с незаземленным экраном. Андрей Семенов пояснил, что эта проблема решается использованием для его обозначения "B" (break), например FB/UTP.
Системы на кабеле с общим экраном и индивидуальным экранированием пар называются системами с двойным экранированием или полностью экранированными. В кабеле PiMF (Pair in Metal Foil) такая конструкция практически устраняет перекрестные наводки между парами. Он применяется в системах Категории 7 от Siemon и AMP с разработанными Siemon соединителями TERA. По словам Валерия Капустяна, заказчики AMP предпочитают использовать для передачи данных кабели F/UTP (в обозначении AMP — FTP), а для передачи мультимедийных сигналов (включая ТВ- и видео) — кабели S/FTP или F/FTP (у AMP — PiMF или PiMF Compact). Согласно данным AESP, наибольшей популярностью пользуется кабель и коммутационное оборудование Категории 5e и 6 в общем экране.
Brand-Rex предлагает для экранированных систем Категории 6 усовершенствованный кабель F/FTP или U/FTP. Хотя характеристики таких систем значительно превышают стандартные, цена остается на уровне обычного кабеля F/UTP, отмечают в Trale. Teldor наряду с S/FTP выпускает кабель U/FTP и U/UTP, экранируемый незаземляемыми изолированными отрезками фольги. Конструкция кабеля S/FTP Категории 7 (600 МГц) в «АйТи-СКС» предполагает экранирование пар полимерной пленкой с металлизацией и общим экраном из луженой медной проволоки. В AESP считают, что общий экран, как правило, эффективная и достаточная мера для борьбы с электромагнитными наводками, применение же более сложной конструкции оправдано в редких случаях.