Это затрудняет текущую работу и сдерживает дальнейшее развитие информационно-вычислительной системы предприятия.

Слаботочная информационная проводка в виде структурированной кабельной системы уже давно стала обязательным средством поддержки функционирования информационно-вычислительной системы современного предприятия. Первые СКС были инсталлированы примерно 15 лет назад, и лишь теперь полностью выработали свой гарантийный ресурс. Между тем не только в начале 90-х гг. прошлого века, но и на рубеже тысячелетий даже самые дальновидные аналитики не могли предположить столь интенсивного развития информационных технологий, которое мы наблюдаем сегодня. Его следствием стал стремительный рост объемов и скоростей передачи данных.

Особенность реализации проекта СКС с финансовой точки зрения состоит в том, что внедрение на предприятии структурированной проводки требует достаточно больших разовых затрат. Поэтому ее экономическая привлекательность состоит прежде всего в заметном уменьшении эксплуатационных расходов в сочетании с длительным сроком службы — первоначальные вложения окупаются уже через два с половиной-три года после сдачи системы в эксплуатацию. В этой связи вполне понятно и объяснимо стремление владельцев проводки к достижению еще большей экономии за счет минимизации капитальных затрат. Вследствие достаточно жестких ограничений на правила построения линий, зафиксированных в действующих редакциях стандартов, наиболее распространенным способом достижения цели является сокращение используемого объема оборудования.

Любая полномасштабная структурированная кабельная система обязательно состоит из горизонтальной и двух магистральных подсистем. Как можно судить на основании анализа статистических данных, свыше 80% финансовых и материальных ресурсов направляется на реализацию горизонтальной подсистемы структурированной проводки. Соответственно, заказчики и исполнители проекта основное внимание уделяют именно данной части кабельной системы. Любая необоснованная экономия на этом уровне сказывается немедленно: например, она проявляется в недостаточном количестве обслуживаемых рабочих мест, дефиците свободных розеток для подключения факсов, сетевых принтеров и других аналогичных устройств.

В отличие от горизонтальной подсистемы на уровне магистральной части СКС отрицательный эффект «экономии» вследствие ошибок проектирования или сознательного нарушения принципов построения проводки не столь очевиден, поэтому он не сразу обнаруживается заказчиком, инженерно-технический персонал которого в силу своей производственной специализации очень часто не обладает необходимым уровнем компетенции именно в области слаботочных кабельных систем. Сложность выявления проектных ошибок дополнительно усугубляется тем, что в основных стандартах ISO/IEC 11801, TIA/EIA-568 и EN50173, а также в прочих известных официальных нормативных документах общего характера даже не упоминается о правилах выбора предпочтительного типа среды передачи на уровне обеих магистральных подсистем. В официальных публикациях нет и методики расчета емкости линейных кабелей.

ВОСПОЛНЕНИЕ НЕДОСТАЮЩЕЙ ЕМКОСТИ

Задача восполнения нехватки трактов высокоскоростной передачи информации может быть решена несколькими принципиально различными способами.

Первая группа решений ориентирована на пассивную часть информационной инфраструктуры предприятия и объединяет в себе методы по наращиванию физического количества трактов. Замена существующего кабеля на новый большей емкости либо прокладка одного или нескольких дополнительных кабелей является в данной ситуации наиболее логичным, естественным и радикальным подходом. В результате исправляется допущенная ранее проектная ошибка, и емкость магистрали доводится до той величины, когда обеспечивается нормальная эксплуатация кабельной системы.

Однако сама возможность осуществления данной операции на практике зачастую оказывается под очень большим вопросом. Дело в том, что любые изменения конфигурации в пределах линейной части магистрали классической СКС сопряжены с необходимостью решения серьезных проблем организационного плана и выделения значительных объемов финансовых ресурсов на выполнение строительных работ. Особенно ярко это проявляется на уровне подсистемы внешних магистралей с характерными для нее длинами стационарных линий в несколько сотен метров и более. Трудность выполнения модернизации проводки таким способом усугубляется тем, что сплошь и рядом линейные кабели приходится прок-ладывать по заполненным до предела каналам канализации, которые к тому же зачастую находятся далеко не в лучшем состоянии.

При правильном подходе вероятность нехватки емкости магистральных оптических кабелей для поддержки функционирования требуемого количества высокоскоростных приложений обычно полностью устраняется еще на этапе проектирования кабельной системы за счет создания необходимых запасов по волокнам. Естественно, наличие в кабельной системе пусть даже временно не задействованных (в соответствии со сложившейся традицией в технике оптической связи их часто называют «темными») световодов отрицательно сказывается на экономической привлекательности решения в краткосрочной перспективе. Стремление к улучшению экономических параметров кабельной инфраструктуры привело к определенному распространению схемы реализации магистральных подсистем кабельной инфраструктуры на базе так называемых трубчатых кабелей, благодаря чему отпадает необходимость прокладывать темные волокна заранее.

Ее суть состоит в том, что линейная часть магистральной подсистемы формируется с использованием принципа пневматической прокладки. По мере необходимости в каналы трубчатых кабелей посредством задувки укладывается требуемое количество отдельных световодов. Замена волокна одного типа на другое осуществляется точно так же.

В зависимости от варианта решения применяется одиночное волокно с уменьшенным диаметром вторичного защитного покрытия или их сборка в виде оптических микрокабелей. Для увеличения эффективности вдувки волокна на этих изделиях выполняется специальное структурирование верхней поверхности оболочки (подробнее см. ноябрьский номер «Журнала сетевых решений/LAN» за 2003 г.).

Несмотря на ряд несомненных достоинств, принцип пневматической прокладки по трубчатым кабелям не приобрел той популярности, на которую изначально рассчитывали его разработчики, поскольку специализированное технологическое оборудование, при помощи которого осуществляется прокладка, достаточно сложно и мало распространено. Кроме того, не последнюю роль в таком отношении сыграла заметно меньшая устойчивость трубчатого кабеля к прямым сдавливающим механическим воздействиям из-за полого характера его конструкции.

Рисунок 1. Основные классы сетевого оборудования с оптическим интерфейсом для реализации информационной инфраструктуры предприятия.

Таким образом, если нельзя физически увеличить число оптических волокон основными способами, задача увеличения пропускной способности решается аппаратными средствами. Данные устройства более полно используют потенциальную пропускную способность уже существующих оптических трактов передачи, а их совокупность может быть объединена во вторую группу.

Широко распространенные решения на основе технологии объединения портов (Port Trunking) и идеологически тесно примыкающие к ним технические решения с привлечением для передачи в нормальном режиме штатных резервных каналов мы не рассматриваем, так как они не отвечают важному критерию отсутствия необходимости увеличения количества трактов передачи. Точно так же — вследствие специфики функционирования — за рамками этой статьи остаются технические средства формирования открытых эфирных трактов передачи информации на базе оборудования радиосвязи и атмосферных оптических линий.

В настоящее время на рынке представлен широкий спектр разновидностей соответствующего оборудования (см. Рисунок 1). Несмотря на многочисленные варианты конструкций, их объединяет то, что они не требуют увеличения физического количества цепей передачи линейных сигналов и зачастую не привязаны к какой-либо конкретной технологии.

ПРОПУСКНАЯ СПОСОБНОСТЬ ВОЛОКОННОГО СВЕТОВОДА

Какова же перспективность наращивания скорости передачи по оптическим трактам СКС с технической точки зрения? Для ответа на этот вопрос необходимо оценить величину информационной пропускной способности волоконного световода, применяемого в конструкциях современных оптических кабелей. При расчетах введем одно достаточно мягкое допущение, тем более что оно обычно оказывается справедливо применительно к кабельным системам ведущих мировых производителей. Его суть в том, что для реализации оптической подсистемы используются оптические кабели, в которых применяются волокна с подавленным водяным пиком.

В таких световодах полностью или частично отсутствует локальное увеличение затухания в окрестностях длины волны 1383 нм из-за наличия в кварцевом стекле остатков гидроксильных групп OH. Таким образом, для практического использования оказывается доступным весь спектральный диапазон 800-1700 нм, где обеспечиваются низкие и умеренные значения затухания. При условии применения простейшего двухуровневого метода передачи с амплитудной модуляцией даже без подавления второй боковой полосы гипотетически можно передавать информационные потоки с максимальной скоростью 7х104 Гбит/с. Указанная величина на несколько порядков выше значения, реально достигнутого в современных системах связи.

Информационная пропускная способность магистрали может быть увеличена за счет наращивания физического количества каналов связи или повышения пропускной способности отдельного канала. Во втором случае при наличии физического тракта с достаточно большой пропускной способностью для передачи по нему нескольких независимых сигналов теоретически могут быть использованы свыше десятка различных принципов, которые можно разбить на несколько основных групп. Во-первых, переход на более скоростные варианты сетевых интерфейсов. Во-вторых, улучшение условий передачи сигнала по сравнению со штатным режимом при формировании канала связи. В-третьих, совместная и одновременная передача двух или более независимых сигналов по одному световоду с их разделением на приемном конце. В-четвертых, полное задействование ресурсов отведенной для передаваемого сигнала полосы пропускания канала связи.

ВЫСОКОСКОРОСТНЫЕ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЕ ИНТЕРФЕЙСЫ

Среди технических решений, нашедших свое воплощение в массово выпускаемом оборудовании, наибольшее распространение получил способ наращивания информационной пропускной способности канала путем простого увеличения скорости линейного сигнала без изменения формата кадров. В подавляющем большинстве случаев на интерфейс, реализующий быстродействующий канал, возлагается задача поддержки связи с оборудованием более высокого уровня в иерархии сети. Поэтому на устройство, функциональным блоком которого он является, дополнительно возлагаются функции мультиплексора. На практике данный интерфейс конструктивно реализуется в форме порта коммутатора для каскадирования (up-link).

Увеличение пропускной способности канала путем замены интерфейса на более скоростной привлекает системных администраторов своей очевидностью и внешней простотой реализации, но при современном уровне развития техники его резервы оказываются уже во многом исчерпаны. Так, в случае наиболее распространенной в области локальной сети технологии Ethernet технически вполне возможен переход со скорости 1 на 10 Гбит/с. Однако при использовании наиболее привлекательного с точки зрения экономии расходов последовательного способа передачи приходится мириться, вне зависимости от рабочей длины волны, с применением в приемнике и передатчике схемотехнических решений на основе дорогостоящей сверхбыстродействующей элементной базы. Рост стоимости электронных схем для реализации физического уровня интерфейса столь значителен, что финансовый выигрыш от увеличения общей пропускной способности организуемого канала связи уменьшается многократно. Еще одним недостатком является жесткая привязка организуемого канала связи к определенному, хотя и чрезвычайно широко распространенному протоколу информационного обмена.

СПЕКТРАЛЬНОЕ УПЛОТНЕНИЕ И ВАРИАНТЫ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ

Суть принципа спектрального уплотнения состоит в том, что по одному волокну передается одновременно несколько оптических несущих с различной длиной волны, каждая из которых на передающем конце модулируется независимым сообщением, а на принимающем выделяется из совокупности других с помощью полосового фильтра и только после этого подается на фотодиод приемника. Отсутствие взаимного влияния сигналов обеспечивается специальным подбором центральных длин волн этих несущих таким образом, чтобы они не перекрывали друг друга с учетом конечной ширины их спектра.

При создании системы спектрального уплотнения разработчикам приходится решать многокритериальную задачу выбора расстояния между отдельными несущими.

С одной стороны, расстояние между ними необходимо уменьшать, так как практически доступный для работы спектральный диапазон современных кварцевых волоконных световодов ограничен и составляет 800-1650 нм. С другой — при слишком малом расстоянии несущие начинают создавать помехи соседним каналам, поскольку их спектр имеет конечную ширину, а полупроводниковые лазеры отличаются сильной температурной нестабильностью. Одновременно в случае небольшого разноса несущих ужесточаются требования, предъявляемые к крутизне характеристики оптических фильтров в зоне перехода от полосы пропускания к области подавления. Поскольку все эти технические проблемы требуют решения, стоимость оборудования оказывается существенной.

Таблица 1. Основные разновидности систем оптического спектрального уплотнения.

В зависимости от расстояния между оптическими несущими различают три разновидности систем спектрального уплотнения (см. Таблицу 1). Несмотря на все технические достоинства устройств DWDM, они весьма дороги и оказываются востребованными, только когда длина участков составляет по меньшей мере несколько десятков километров и более, т. е. фактически на магистралях междугородной связи. Оборудование CWDM и различные устройства с опцией WDM имеют лучшие ценовые параметры, благодаря чему они вполне могут использоваться при построении информационных систем крупных предприятий.

Доступные на рынке конверторы WDM делятся на две основные группы. Первая задействует рабочие длины волн 1310 и 1550 нм и отличается минимальной ценой благодаря большому разносу центральных длин волн несущих. Вторая содержит излучатели спектрального диапазона 1550 нм, центральные длины волн которых соответствуют значениям сетки оптических несущих CWDM, нормируемой рекомендацией G.694.2 Международного союза электросвязи. Это позволяет увеличить дальность действия устройства до 80 км за счет некоторого повышения его стоимости. Таким образом, главной областью применения данной разновидности аппаратуры могут считаться преимущественно крупные распределенные корпоративные информационные системы.

Системы оптического спектрального уплотнения независимо от варианта их технической реализации обеспечивают полнодуплексную передачу информации по одному волокну. Это оказывается возможным благодаря очень широкой полосе спектра, в которой функционируют современные оптические приемники. Обязательным функциональным компонентом любой системы спектрального уплотнения является оптический полосовой фильтр. Из всей совокупности оптических несущих, поступающих на вход приемной части оборудования, он выделяет только одну — перед ее подачей на фотодетектор. Таким образом, нет необходимости подбирать характеристики фотодиода в зависимости от рабочей длины волны лазера передатчика.

Режим работы по одному волокну является единственно возможным для простейшей разновидности оборудования спектрального уплотнения, а именно — для приемопередатчиков сетевых интерфейсов с опцией WDM.

С учетом простоты конструкции и, как следствие, относительно невысокой стоимости их достаточно часто называют конверторами или модемами. Собственно, именно эта особенность открывает возможность практического применения данной разновидности аппаратуры и делает ее экономически целесообразной.

Принципиальный недостаток двухстороннего информационного обмена по одному волокну — необходимость индивидуального согласования длин волн излучения лазера и полосы пропускания полосового фильтра приемника для каждого направления связи в рамках одного канала. При такой схеме организации связи на противоположных концах линии всегда устанавливаются разнотипные блоки аппаратуры. В оборудовании WDM их для простоты нередко обозначают символами A и B в фирменной кодировке. Побочным следствием расширения номенклатуры типов отдельных приборов в спецификации проекта является увеличение объемов оборудования, хранящегося в резерве (в ЗИП), что отрицательно влияет на экономические характеристики решения.

Даже если оборудование спектрального уплотнения применяется в рамках информационно-вычислительной системы предприятия, то каких-либо специальных требований в отношении выбора оптических несущих не выдвигается. Поэтому здесь вполне допустимы правила и стандарты, достаточно хорошо отработанные для сетей связи общего пользования. Как следствие, информационно-вычислительная система может быть успешно состыкована с сетями внешних операторов, для которых структурированная проводка представляет собой последний метр последней мили.

МУЛЬТИПЛЕКСОРЫ С ВРЕМЕННЫМ УПЛОТНЕНИЕМ

При разработке концепции создания оборудования с временным уплотнением, главной областью применения которого изначально рассматриваются информационно-вычислительные системы предприятия, обычно исходят из двух ключевых соображений.

Первое состоит в том, что основной объем трафика создается различными вычислительными устройствами, а его передача осуществляется в рамках классической компьютерной локальной сети. Эта разновидность информации по самой своей природе, как правило, мало чувствительна к небольшим флуктуациям задержки распространения линейного сигнала во времени.

Второе соображение касается главным образом исторически сложившихся особенностей совершенствования техники связи. Тактовые частоты линейного сигнала в локальной сети и сетях связи общего пользования еще в недалеком прошлом выбирались на основе собственных критериев и совершенно независимо друг от друга. Это было вполне логично и оправдано, так как эти сети практически не взаимодействовали друг с другом. Полная идеологическая независимость в оборудовании Ethernet и SDH проявляется, например, в том, что их стандартные ряды информационных скоростей вплоть до уровня 10 Гбит/с плохо стыкуются по абсолютным значениям.

В зависимости от того, на какую из названных выше особенностей ориентируется разработчик, современное серийное оборудование с временным уплотнением делится на два класса, конструктивно отличающихся друг от друга. Для их обозначения часто используются обобщающие термины: мультиплексоры TDM, устройства Ethernet поверх TDM и аналогичные им.

Рисунок 2. Варианты конструктивного исполнения оборудования CWDM: а) моноблочный дизайн; б) модульное исполнение.

Оборудование, относящееся к первому классу, реализует неоднородный принцип уплотнения, когда в одном высокоскоростном групповом потоке данных интегрируются сигналы разнородных приложений, прежде всего трафик локальной сети и цифровая телефония. При этом всегда следует учитывать два момента. Во-первых, из-за особенностей области применения серийное оборудование рассматриваемой разновидности работает исключительно с потоками E-1 или Т-1 и автоматически переключается между ними. Во-вторых, на уровне отдельного канала можно обойтись без обязательной конвертации телефонных сигналов в формат IP. Главное достоинство такого решения состоит в том, что оно позволяет сохранить в неизменном виде классический принцип построения телефонной сети предприятия.

Рынок предлагает два основных варианта мультиплексоров «неоднородного» типа. В одном случае устройства работают исключительно по схеме «точка-точка» и позволяют передавать один поток сигналов локальной сети и до восьми потоков Е-1 (см. Рисунок 2). Первые образцы такого оборудования появились еще в конце 90-х гг. прошлого столетия и были рассчитаны на работу с сигналами Fast Ethernet. В настоящее время в связи с массовым распространением стандарта Gigabit Ethernet скорость работы сетевого интерфейса и порта для каскадирования возросла на порядок.

Иногда для придания оборудованию большей эксплуатационной гибкости вход для подключения к локальной сети выполняется в форме четырехпортового коммутатора 10/100/1000 Ethernet. В принципе возможна передача одного потока Е-3 вместо нескольких (максимум восьми) потоков Е-1, но из-за меньшей функциональной гибкости такое оборудование не пользуется большим спросом.

Рисунок 3. Оборудование с временным уплотнением: а) для работы по схеме «точка-точка»; б) IP-типа.

Другая разновидность мультиплексоров неоднородного типа появилась в продаже в 2005 г., она ориентирована на работу в многоузловой топологии и использует всю локальную сеть в качестве логического тракта передачи (см. Рисунок 3). Скорость передачи данных по локальной сети в известных моделях этих устройств не превышает 100 Мбит/с, т. е. реально передача данных локальной сети рассматривается скорее как опция и носит вспомогательный характер.

Оборудование с временным уплотнением, относящееся ко второму классу, всегда работает с двумя одинаковыми, но независимыми приложениями, имеющими скорость около 1 Гбит/с. При конструировании аппаратуры разработчик учитывал тот факт, что в сетях связи общего пользования на уровне широко распространенной иерархии STM-16 передача осуществляется на скорости 2,5 Гбит/с. Между тем на магистральном уровне информационно-вычислительной системы наиболее популярен гигабитный вариант Ethernet стандарта IEEE 802.3z. Вследствие применения блочного кодирования 8B/10B информационной скорости 1 Гбит/с в сетях Gigabit Ethernet соответствует скорость сигнала в линии 1,25 Гбит/с. Таким образом, используя опыт, накопленный в процессе разработки оборудования других типов, можно без существенных проблем — с минимальными затратами и по одному физическому каналу — передать два стандартных гигабитных потока Gigabit Ethernet (см. Рисунок 4).

Рисунок 4. Модульный вариант мультиплексора для передачи двух гигабитных потоков по одному оптическому тракту.

Преимущества данного решения заключаются в следующем. Во-первых, отказ от традиционного для локальных сетей десятикратного увеличения скорости сигнала порта для каскадирования по сравнению со скоростью линейных портов позволяет удержать стоимость электронных схем прибора на приемлемом уровне. Кроме того, финансовая привлекательность применения подобного мультиплексора дополнительно повышается благодаря тому, что он является полностью прозрачным устройством для сети конкретного стандарта и не поддерживает такие функции традиционного коммутатора, как формирование виртуальных сетей, контроль проходящего трафика и др. В результате его приобретение оказывается для пользователя более экономически выгодным по сравнению с альтернативными вариантами. Во-вторых, функциональные возможности устройства оказываются несколько шире, так как переход к работе с приложениями другого типа со сходной скоростью (например, Fibre Channel) требует всего лишь замены управляющего ПО без проведения настройки вручную (полноценный режим Plug&Play). Последняя операция осуществляется простой сменой карточки памяти.

ЭКСТЕНДЕРЫ

Устройства данного типа были первыми массовыми продуктами, достаточно эффективно использовавшими ресурсы пропускной способности кабельных трактов оптической подсистемы СКС. Главная идея, положенная в основу их конструкции, заключается в том, чтобы задействовать для передачи потока данных ту часть оптического спектра, которая по финансовым соображениям не выгодна для применения в обычных условиях из-за дороговизны соответствующей электронно-оптической элементной базы. Фактически речь идет об оборудовании, применение которого дает возможность разумного сочетания в рамках одного проекта спектральных диапазонов 850 и 1300 нм. Преимущества перехода в диапазон 1300 нм заключаются в заметно лучших условиях распространения информационных сигналов по волоконному световоду по сравнению с утвержденным стандартами спектральным диапазоном 850 нм, в котором функционируют лазеры VCSEL. Таким образом, финансовая привлекательность решения для конечного потребителя очевидна: данный вариант физического уровня сетевого интерфейса, даже несмотря на несколько большую стоимость по сравнению со стандартными устройствами, обходится все-таки дешевле замены уже проложенных ранее линейных оптических кабелей, а его внедрение не занимает много времени.

Рисунок 5. Экстендер модульного типа.

Еще в середине 90-х гг. наибольшая скорость информационного обмена в локальных сетях составляла весьма скромную по нынешним временам величину 100 Мбит/с. Сетевые интерфейсы стандарта FDDI и сменившего его Fast Ethernet, рассчитанные на эту скорость, допускали максимальную дальность передачи, согласно действующим редакциям стандартов, до 2000 м. Указанное расстояние удавалось перекрыть при применении любого типа стандартного оптического кабеля, в том числе кабеля с многомодовыми волокнами 62,5/125, для которых отнюдь не характерны большие величины коэффициента широкополосности. Вследствие перехода на гигабитные скорости передачи максимальную длину тракта пришлось ограничить величиной 550 м, что было обусловлено недостаточной шириной полосы пропускания многомодового волокна. В качестве иллюстрации данного положения сошлемся на тот факт, что в сетевых интерфейсах гигабитного диапазона скоростей ослабление сигнала вследствие дисперсионного штрафа по мощности превышает по величине его затухание в тракте, даже когда тот собран из компонентов со стандартными характеристиками.

Ширина полосы пропускания многомодовых волокон зависит от межмодовой и хроматической дисперсии. Межмодовая составляющая дисперсионных искажений определяется исключительно отклонением профиля показателя преломления световода от оптимального, вследствие чего повлиять на нее аппаратными средствами нельзя. Совершенно иная картина получается в случае хроматической дисперсии. Ее абсолютную величину можно изменять в достаточно широких пределах путем выбора ширины линии излучения лазера передатчика оптического интерфейса. С учетом данной особенности в оптических трансиверах экстендеров устанавливают лазеры, ширина линии излучения которых меньше по сравнению со значениями, записанными в спецификациях стандарта. Это позволяет снизить хроматическую дисперсию, уменьшить дисперсионный штраф по мощности и направить полученный выигрыш на увеличение паспортной дальности действия оборудования, доведя ее до первоначальных 2000 м. Само собой разумеется, что экстендеры работают в окне прозрачности 1300 нм, где величина дисперсии любого волокна, в том числе многомодового, минимальна благодаря взаимной компенсации материальной и волноводной частей ее хроматической составляющей.

ОБЩИЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К АППАРАТУРЕ УПЛОТНЕНИЯ

Основные требования со стороны системного интегратора и службы эксплуатации к оборудованию рассмотренных выше разновидностей очевидны. Они диктуются областью использования оборудования — прежде всего это магистральные участки масштабных информационно-вычислительных систем крупных предприятий.

Высокая скорость обновления сетевого оборудования (средняя продолжительность эксплуатации до момента наступления морального устаревания составляет примерно три года) повышает привлекательность модульного дизайна. Это придает оборудованию чрезвычайно высокую гибкость и позволяет менять конфигурацию силами персонала компании без вызова специалистов сервисной службы производителя или его партнеров, очень точно согласовывать систему с условиями конкретного проекта и наращивать ее в случае необходимости, распределяя затраты на модернизацию по времени.

В данном контексте термин «модульный дизайн» должен рассматриваться в широком смысле. Под этим понимается, что замена модулей в процессе изменения конфигурации производится не только с внешней стороны корпуса, но и в его внутренней части. В последнем случае можно говорить о «квазимоноблочном» исполнении. В некоторых ситуациях такой дизайн оказывается более выгодным по сравнению с классически модульным, так как позволяет уменьшить высоту корпуса оборудования и снизить количество шнуровых изделий, необходимых для формирования заданной конфигурации.

Отметим два фактора, в определенной степени стимулирующих спрос на модульный дизайн активного сетевого оборудования рассматриваемой разновидности. Первым из них может считаться появление интерфейсов 10 Gigabit Ethernet для медножильных трактов на основе витой пары, а также сменных модулей физического интерфейса в форм-факторе SFP с розеточной частью модульного разъема RJ-45. Второй заключается в том, что в случае установки на линейном порту устройства соответствующим образом подобранного оптического модуля SFP или GBIC оборудование можно подключать непосредственно к системе CWDM без дополнительного промежуточного преобразования.

Практически обязательным условием является наличие в составе штатных модулей сменного или встраиваемого блока дистанционного мониторинга и управления. Весьма желательно, чтобы программная часть блока интегрировалась в широко распространенные платформы наподобие HP OpenView или аналогичные им. Для обеспечения необходимого уровня защиты от несанкционированного доступа поддерживается опция передачи сигналов управления и мониторинга отдельно от сигналов данных по специально выделенному каналу.

Функциональные возможности оборудования и его привлекательность для применения в составе крупных информационных систем с поддержкой разнообразных сервисов существенно расширяются при его полной прозрачности для протоколов либо предельной простоте перехода с передачи сигналов одного приложения на работу с приложениями иного типа. Для этого используются хорошо отработанные схемы аналоговой передачи цифровых информационных потоков, аппаратные средства автоматической перенастройки с одного типа приложения на другой и иные приемы.

Применение на уровне магистральных подсистем и передача групповых информационных сигналов требуют особого внимания к обеспечению эксплуатационной надежности аппаратуры и решения в целом. Для этого разработчики располагают хорошо отработанным арсеналом приемов, применяемых в сетевом телекоммуникационном оборудовании другого назначения. В далеко не полный перечень инженерных решений для достижения требуемого коэффициента готовности входят наличие двух работающих в режиме разделения нагрузки независимых сетевых блоков питания с возможностью их замены в «горячем» режиме, использование штатных средств резервирования каналов связи с автоматическим переключением между ними в случае невозможности поддержания связи, установка сухих контактов для подачи аварийных сигналов с обеспечением их передачи по сети GSM и т. д.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Приведенный выше материал позволяет сделать ряд выводов.

  1. Информационная пропускная способность волоконных световодов современных оптических кабелей задействуется менее чем на 1%. Использовать ее более эффективно можно несколькими способами, реализация каждого из них предполагает применение соответствующего типа оборудования.
  2. Технические специалисты системного интегратора и служб эксплуатации линейно-кабельных сооружений информационно-вычислительной системы предприятия имеют возможность выбирать из обширного набора вариантов серийно выпускаемого активного сетевого оборудования. Его применение позволяет увеличить пропускную способность каналов связи для передачи сигналов основных информационных сервисов, причем каналы организуются на базе трактов оптической подсистемы структурированной проводки, без модернизации последней.
  3. Привлекательность оборудования, предназначенного для более полного использования ресурсов пропускной способности оптической подсистемы СКС, значительно возрастает в случае применения модульной конструкции, поскольку тем самым повышается гибкость адаптации серийного оборудования к особенностям конкретного проекта.
  4. Наиболее широк ассортимент предложения активного оборудования для удвоения пропускной способности тракта, поскольку оно наиболее просто в техническом отношении и дает максимальный экономический эффект.
  5. Наличие международных стандартов на ряд длин оптических несущих систем спектрального уплотнения позволяет заметно увеличить эффективность стыковки информационно-вычислительной системы предприятия и сетей связи общего пользования без применения активного интерфейсного оборудования.

Андрей Семенов - директор центра развития «АйТи-СКС».

Поделитесь материалом с коллегами и друзьями