Не так-то просто построить кабельную систему современного офиса таким образом, чтобы ее легко было поддерживать в работоспособном состоянии и модифицировать по мере необходимости. Тем не менее существует целый ряд технических решений, которые позволяют упростить достижение этой цели.
Когда говорят о сетях, часто произносят термин "среда передачи данных". Однако несмотря на то что работа сети в очень значительной степени зависит именно от этой среды, или, другими словами, от кабельной проводки, техническим проблемам, связанным с кабелями, часто уделяется не слишком много внимания. Кажется само собой разумеющимся, что если два сетевых адаптера соединить между собой с соблюдением стандарта, на работу с которым эти адаптеры рассчитаны - 10BaseT, 10Base2 или 10Base5, - то все будет в порядке. Между тем кабельные системы таят в себе немало проблем, без учета которых невозможно построить нормально функционирующую сеть.
ОТ ХАОСА - К ПОРЯДКУ
В современных зданиях сейчас, как правило, имеется много различных сетей. Обязательно присутствуют: электросиловая, вычислительная и телефонная. Далее идут сети, которых может и не быть, но которые, тем не менее, часто встречаются в современных зданиях. Это сети охранной и пожарной сигнализации, иногда - сеть передачи видеоизображений (в основном, для охранных целей). Этим список не исчерпывается, однако и того, что приведено, достаточно, чтобы понять насколько сложной и запутанной может быть система коммуникаций в большом здании. Было бы очень хорошо найти какой-то единый, систематический подход к работе с подобной сетью. В частности, весьма привлекательным кажется такое техническое решение, которое обеспечивает прохождение всех находящихся в здании кабельных сетей по общим стенным каналам и коробам. При этом упрощается обслуживание и модификация систем. Кроме того, становится возможным управление всеми сетями с единого диспетчерского пульта, который одновременно может быть и точкой взаимодействия различных систем, например пожарной или охранной сигнализации с информационной системой здания.
Для ремонта и модификации необходимо, чтобы все кабели были легко доступны - не долбить же стены! Важно также, чтобы все изменения в сети быстро отражались в документации. В большой организации, где кабелей много, а документация на них существует в большом числе копий, обеспечение немедленного тиражирования изменений может само по себе представлять серьезную проблему.
Решения, применяемые для управления кабельным хозяйством, можно разделить на две группы. В первую входят системы коробов и кабелей, использование которых вносит порядок в сложную систему проводки. Вторую группу образуют программные продукты, позволяющие отслеживать все кабели всех установленных систем и тиражировать изменения.
СТРУКТУРА ГИБКАЯ, КАК КАБЕЛЬ
Некоторое время тому назад структуре устанавливаемых в здании кабельных сетей особого внимания не уделялось. Критерием выбора того или иного решения при каждой конкретной инсталляции обычно служила просто стоимость проекта. Сетей было не так много, изменения в их структуре происходили не слишком часто, поэтому такой подход вполне позволял создать работоспособную систему. В последние годы ситуация существенно изменилась. Увеличилось и количество, и сложность разнородных сетей, необходимых для функционирования компании. Стало необходимо значительно чаще вносить изменения в их структуру.
Тогда возникла идея структурированной кабельной сети (СКС), в соответствии с которой топология сети должна определяться не самим кабельным хозяйством, а окружающей его инфраструктурой.
Чтобы уяснить смысл этого понятия, вспомним, как устроена кабельная проводка в масштабах здания. Ввод в здание осуществляется через центральное распределительное устройство (удобно, когда оно расположено в диспетчерской управления зданием). Именно здесь находятся коммутаторы местной АТС, маршрутизаторы доступа в Internet и другое оборудование. Через все этажи здания проходит вертикальная магистраль - она обеспечивает соединение сетей, развернутых на отдельных этажах. Эта магистраль может располагаться либо в шахте лифта, либо в специальных кабельных каналах. В ней используются кабели высокой пропускной способности (популярным решением для этого участка является оптоволокно). На каждом этаже разворачивается горизонтальная сеть, подключаемая к вертикальной магистрали через промежуточное распределительное устройство. По коридорам горизонтальная сеть проходит в отдельные помещения. Там она разводится по розеткам, к которым через ответвительные кабели подключаются устройства.
В структурированной кабельной сети назначение того или иного кабеля определяется только конфигурацией коммутирующих перемычек на специальных панелях. Поэтому можно сказать, что конфигурация сети определяется не столько самими кабелями, сколько структурой коробов, в которых они находятся, а также типами используемых розеток. В современных СКС обычно используется либо стандартная розетка RJ-45, либо унифицированный модуль, применяемый в тех случаях, когда ответвительный кабель нельзя включить в RJ-45.
Наиболее популярны в структурированных кабельных системах неэкранированная витая пара и оптоволокно. Последнее используется на тех участках, где необходимо обеспечить высокую пропускную способность, а неэкранированная витая пара - в основном для разводки сети к устройствам. СКС обеспечивает использование одной и той же среды для передачи голоса и видеоизображений, а также для работы с вычислительными сетями Ethernet, Token Ring, FDDI и многими другими.
ПОЛНЫЙ КОРОБ КАБЕЛЕЙ
Многие из нас хорошо помнят наружную проводку в квартирах. Когда я впервые услышал слова "витая пара" (ох и давно же это было!), у меня возникла именно эта ассоциация - перевитые между собой провода, висящие на фарфоровых изоляторах. Наружная проводка имела массу недостатков. Во-первых, она была недостаточно пожаробезопасной, во-вторых, не очень красивой, в-третьих, ее было легко повредить. Единственное, в чем ей нельзя было отказать, - она была легко (иногда даже слишком легко) доступной. Потом о проводке как-то забыли - она стала скрытой. Обладая рядом преимуществ, по части доступности такая проводка явно проигрывала наружной. Впрочем, ремонтировать, а тем более модифицировать силовую проводку в квартире приходится достаточно редко.
Иное дело - вычислительная сеть современного офиса. Здесь нашла свое развитие идея открытой проводки. Конечно, никто не пытается развешивать кабель на изоляторах. Он прокладывается в коробах, монтируемых на стене снаружи, - и в этом смысле можно сказать, что здесь мы имеем дело со скрытой наружной проводкой. Функционирование кабельной системы - а следовательно, и сетей в целом - в значительной степени зависит от того, как устроены короба и насколько хорошо они справляются со своей функцией.
В настоящее время используются металлические и пластиковые короба. Для внутриофисной проводки пластиковые короба имеют целый ряд преимуществ перед металлическими. Они легче, дешевле, их удобней монтировать на стену, они более предпочтительны с точки зрения промышленной эстетики и безопасности. Главным недостатком пластиковых коробов по сравнению с металлическими является их меньшая прочность, что не очень важно внутри офиса.
Гораздо важнее, чтобы внутренняя структура короба соответствовала структуре кабельной сети. В одном коробе находится проводка, относящаяся к разным сетям, поэтому необходимо, чтобы короб был разделен перегородками на несколько отделений, по которым будут проходить провода различного назначения. В первую очередь, следует отделить силовой кабель от информационных. Кроме того, удобно разделить общую "плеть" проводки на несколько секций - это значительно облегчит поиск нужного кабеля. Далее, нужно, чтобы конструкция короба обеспечивала минимизацию взаимных наводок между проводами. Для этого можно использовать либо воздушный зазор, либо дополнительное экранирование за счет конструктивных элементов короба.
Другой важный фактор - модульность конструкции короба. Так как внутри проложены самые разные кабели, то нужно, чтобы на коробе легко было устанавливать розетки и разъемы различных типов: телефонные, электрические, для коаксиального кабеля и так далее. Кроме того, должен обеспечиваться легкий переход от короба одного сечения к коробу другого сечения - это необходимо для построения в офисе разветвленной сети. Фактически набор элементов короба должен представлять собой некое подобие детского "конструктора", из которого можно строить различные системы в соответствии с конфигурацией конкретной сети.
С требованием модульности перекликается и необходимость простого доступа к проводке. Все крышки должны легко сниматься и, что очень важно, допускать многократное снятие/надевание. Это достигается, во-первых, правильной конструкцией замка крышки, а во-вторых, использованием качественного материала. Выбор пластика вообще очень важен. Как правило, короба в настоящее время изготавливаются из полихлорвинила с различными добавками - каждый серьезный производитель использует свои добавки, состав которых держится в секрете. Добавки определяют прочность и гибкость пластика, его цвет, пожаростойкость и многие другие свойства.
Еще одной очень серьезной характеристикой короба является то, до какой степени он обеспечивает электро- и пожаробезопасность офиса. В отношении электробезопасности особых комментариев не требуется - ясно, что пластиковые короба (в отличие, кстати, от металлических, которые требуется заземлять) обеспечивают дополнительную изоляцию, что особенно важно, когда в коробе, помимо информационных, размещаются и силовые кабели. Что касается пожаробезопасности, то здесь специалисты выделяют два параметра: во-первых, легкость воспламенения, а во-вторых, скорость распространения огня по изделию. Второй параметр более важен, поскольку главное при тушении пожара - локализовать очаг возгорания. По этому параметру современные пластиковые короба, изготавливаемые из негорючего пластика, не уступают металлическим. В частности, короба производства английской компании Caradon MK Electric имеют температуру самозатухания (максимальную температуру, при которой процесс горения подавляется без вмешательства извне) 800 градусов, и пламя распространяется по ним значительно медленнее, чем по металлическим.
И наконец, последнее. Для современного офиса очень много значит эстетика используемых в нем изделий. Короба с проводкой проходят по всему офису, и от того, насколько они гармонируют с остальной обстановкой, в значительной степени зависят условия работы сотрудников. В частности, между производителями коробов идет давний спор о том, что лучше, - цветной короб или белый. Сторонники белого утверждают, что очень трудно подобрать такой цветной короб, который будет соответствовать по тону общей цветовой гамме помещения. На самом деле вопрос с цветом решается очень просто - надо только подобрать нужный краситель. Поэтому крупный заказчик вполне может позволить себе потребовать изготовить короб нужного цвета. Правда, на это потребуется дополнительное время. При работе же над относительно небольшими проектами или в условиях жестких временных ограничений (как, собственно, чаще всего и бывает), возможно, стоит обратить внимание на универсальный белый цвет, который хорошо вписывается практически в любую цветовую гамму.
Среди компаний, выпускающих короба, которые удовлетворяют всем вышеприведенным требованиям и обеспечивают установку в здании интегрированной сети, - фирмы Caradon MK Electric (MK), Legrand, Panduit и другие. В частности, компания МК выпускает целый ряд модульных систем пластиковых коробов, различающихся по форме и размеру. Производится и полный набор встраиваемых в короба розеток - как для силовых, так и для информационных сетей. Внутреннее пространство короба снабжено съемными перегородками, позволяющими упорядочить находящиеся внутри кабели. Для предотвращения взаимных наводок между кабелями используется воздушный зазор - неэкранированную витую пару можно проложить на определенном расстоянии от силового кабеля (в наиболее распространенной серии "Премьер" это расстояние составляет 50 мм). Если необходимо дополнительное экранирование, то вместо пластиковых разделительных перегородок можно использовать металлические.
Элементы выпускаемого MK "конструктора" устроены очень просто. Каждая розетка состоит всего из двух частей, соединяемых между собой винтами. Применение винтов (а не защелок или винтов-саморезов) позволяет существенно повысить число возможных циклов сборки-разборки элемента. Еще одна сторона модульности дизайна - то, что силовые и информационные розетки монтируются на одинаковые посадочные места. Что же касается применения этих изделий в России (врезка "Короб для российской сети"), то стоит отметить, что они пользуются большой популярностью именно благодаря их гибкости и обеспечиваемой ими возможности быстрой и легкой модификации сети, что очень важно для интенсивно развивающихся российских компаний.
А ТЫ ГОВОРИЛ - ФАЗА...
Наконец, последнее, о чем необходимо упомянуть в данной статье, - это системы программного обеспечения, позволяющие отслеживать информацию о текущей конфигурации сети. Прошли времена, когда электромонтеры ходили по учреждению с синьками и вручную отмечали все производимые в сети изменения. На смену им пришли интеллектуальные базы данных, которые содержат полную информацию о конфигурации и состоянии сети. Специальные программы, в частности, позволяют составлять расписания ремонтных и профилактических работ, планировать модификацию кабельного хозяйства.
На рынке имеются два типа программ для управления кабельным хозяйством. Обыкновенные базы данных позволяют вести полный учет состояния кабельного хозяйства. Однако эти программы подразумевают ручной ввод как первоначальной информации, так и сведений обо всех изменениях. Активное программное обеспечение помогает пользователям составлять первичные базы данных и затем поддерживать их. При этом оно может обмениваться данными с другими программами управления коммуникационными системами и обращаться к обширным встроенным базам данных, где содержится информация о типах кабелей, разъемов и прочего оборудования. Наиболее мощные продукты могут даже динамически отображать состояние сети в ходе внесения изменений. В некоторых программах обеспечивается многомерное графическое представление топологии сети с учетом всего используемого оборудования и всех соединений. Перечислим несколько важных функций таких программ.
1. Совместное использование баз данных. Например, все программы, работающие с конфигурацией кабельной системы, могут использовать одну и ту же базу данных. Тогда любое изменение в кабельном хозяйстве будет учитываться каждой программой, работающей с этой базой данных (например, переключение телефонного кабеля будет, при необходимости, сопровождаться сменой телефонного номера сотрудника в корпоративном электронном справочнике).
2. Интеграция с системами автоматического проектирования. Можно работать с чертежами и структурой здания в целом, в том числе и с конфигурацией кабельной системы.
3. Автоматическое распределение линий. Большое удобство обеспечивают программы работы со структурированными кабельными системами, которые сами могут указать, какие кабели в данный момент свободны и как их рациональнее всего использовать при осуществлении планируемого соединения.
Приведем несколько примеров программного обеспечения, позволяющего выполнять описанные операции. В системе Computerized Communications Assets Management компании CDS используются реляционные базы данных, гипертекстовые фрагменты и связи с системами автоматического проектирования. Пользователь может вызвать на экран компьютера изображение плана этажа, а затем, по щелчку мыши, перейти к работе в режиме управления кабельной системой; при этом обеспечивается графическая привязка кабеля к плану этажа. Программа UltiCAM компании Total Wire Software Co. обеспечивает хранение информации о структуре сети любого размера - от нескольких сотен до многих тысяч узлов. UltiCAM может автоматически генерировать техническую документацию, взаимодействовать с системой управления сетью, системой маркировки кабелей, различными справочными столами и прочими информационными ресурсами компании. Программа Cable-Master компании The Angeles Group обеспечивает управление разработкой, развертыванием и поддержкой работоспособности любой кабельной системы, независимо от ее конкретного назначения - для передачи голоса, данных или видеоизображений. Cable-Master может работать с неограниченным числом узлов, отдельных систем и пользователей и при этом создавать единую картину сети масштаба предприятия. Отслеживается любая пара разъемов, которые следует между собой соединить, учитываются специфические характеристики требуемого соединения и необходимой полосы пропускания. Программа определяет, какие кабели из имеющихся в распоряжении администратора следует использовать, и выдает полную характеристику всего образующегося тракта передачи сигнала.
Александр Крейнес - научный сотрудник Института кристаллографии Российской академии наук. С ним можно связаться при помощи электронной почты по адресу kreines@radio-msu.net.
Короб для российской сети
В российских условиях часто оказывается, что использование коробов - это единственный способ прокладки кабеля для слаботочных сетей. В зданиях старой постройки никаких кабельных каналов в стенах нет, и при ремонте о них часто забывают. Мало того, даже при проектировании новых зданий иногда используются устаревшие строительные нормы, и вопрос о кабельных работах для слаботочных сетей возникает уже на этапе отделки (или даже после его завершения).
Пластиковые короба для кабельных систем, имеющиеся в настоящее время на российском рынке, можно разделить на две группы. Первую группу составляют изделия польских и израильских компаний, существуют в природе и российские короба. Такие изделия относительно дешевы, однако можно сказать, что на этом их преимущества и заканчиваются. Основная претензия к ним - низкое качество пластика. Это приводит к нескольким неприятным последствиям. Во-первых, такие короба очень жесткие, поэтому их обычно неудобно монтировать. Во-вторых, крышка на короб часто либо с трудом надевается, либо открывается сама по себе. В-третьих, свойства пластика быстро меняются с течением времени, он "охрупчивается" и теряет свой первоначальный цвет.
Значительно более высоким качеством отличаются короба ведущих мировых компаний, также присутствующие на российском рынке и относящиеся ко второй группе. Эти изделия, разумеется, дороже (короб "Премьер" сечением 100x50 мм производства MK стоит 12-13 долларов за метр, а аналогичная продукция французской компании Legrand - 15-16 долларов за метр), однако их эксплуатационные характеристики существенно выше.
Сергей Охотин, генеральный директор компании "Тауэр-сети", рекомендует при планировании закупок и установке коробов учитывать следующие моменты.
1. Короба, в которых предполагается монтировать сеть, должны быть гибкими. Это облегчит их монтаж на неровных стенах, которые часто встречаются в российских зданиях. Конструкция короба должна допускать проделывание монтажных отверстий в любой точке, поскольку стена может быть неоднородной.
2. Обращать внимание на сертификаты. В частности, предлагаемая продукция должна непременно иметь международные сертификаты электро- и пожаробезопасности. Кроме того, желательно, чтобы устанавливаемые короба имели сертификат производителя той кабельной системы, которую в них предполагается монтировать. В общем, чем больше сертификатов, тем лучше.
3. При расчете требуемого сечения короба обращать внимание не на его внешнее сечение, а на эффективное внутреннее сечение. Не следует забывать, что розетки, монтируемые внутрь короба, частично его перекрывают, и поэтому для кабелей остается меньше места.
4. Очень важны сроки поставки продукции. Следует различать продукцию в каталоге и продукцию на складе торгующей компании. Путь от каталога до склада может быть достаточно продолжительным.