|
|
|
|
|
Рис. 1. Кабель 6-й категории:а — неэкранированный; б — экранированный
Рис. 2. Модули 6-й категории
Рис. 3. Розетки 6-й категории
|
Шестой элемент в действии
В Украине все больше строится СКС на компонентах 6-й категории. Что это — дань моде, промежуточный этап в развитии СКС или новый этап развития технологий? Этой статьей мы открываем цикл, посвященный компонентам 6-й категории и СКС на их основе.
Сетевой трафик расширяется, чтобы заполнить полосу пропускания. Закон поглощения полосы пропускания Паркинсона
Никита ЮРЧЕНКО
Основная идея данной публикации — это попытка разобраться в следующем: что же такое 6-я категория, для чего она нужна потребителю и каким стандартам соответствует, каковы параметры компонентов. При этом нас интересовали не абстрактные идеи, а личный опыт основных участников рынка СКС — производителей, инсталляторов и заказчиков. Основная часть материалов была написана на основании мнения экспертов (представителей компаний-производителей и инсталляторов), выясненного в личных беседах, а также из ответов, присланных на наши опросные анкеты.
Появление и развитие 6-й категории Еще в конце 1990-х — начале 2000-х годов появились компоненты (преимущественно кабели), производители которых объявляли, что они относятся к категории 5е, 6, 6е, 7, 7е и т. д. На тот момент «узким местом» были разъемные аксессуары (разъемы, модули, розетки) — по широкополосности они не соответствовали кабелям. Уже в 2000–2001 году ведущие производители начали выпускать необходимые компоненты, однако теперь их реальное применение тормозилось отсутствием соответствующих стандартов. Напомним, что в те годы действовала первая версия базового стандарта ISO/IEC 11801 (1995 г.) и аналогичные ей версии EN 50173 и TIE/EIA 568-А, в которых представлены компоненты и системы вплоть до 5-й категории на частоте до 100 МГц (протокол 100Base-TX). Разработка протокола 1000Base-T (Gigabit Ethernet) потребовала использования компонентов с широкополосностью до 125 МГц. Они были определены в 2001 году в американском стандарте TIE/EIA 568-B. В тоже время с конца 1990-х в подкомитете SC 25 продолжалась работа над усовершенствованием базового стандарта IEC. Вторая редакция ISO/IEC 11801, появившаяся в 2002 году, определила частотный диапазон и численные значения параметров компонентов 6-й и 7-й категории и соответствующие им характеристики линий и каналов классов E и F. Сейчас в мире строится достаточно много сетей на компонентах 6-й и даже 7-й категории. Появились совершенно новые интересные технологии как в производстве компонентов, так и в методах инсталляции. Но в Украине инсталляция СКС на этих компонентах — явление пока достаточно редкое. Вероятнее всего, невостребованность этого оборудования обусловлена низкими требованиями к применяемому в массовом порядке сетевому оборудованию. А они, в свою очередь, определяются сравнительно невысокими требованиями к пропускной способности сети со стороны типовых офисных приложений (e-mail, Интернет, файловый обмен), для которых «твердых» 100 Мбит/с вполне достаточно. Этим и объясняется, что полноценные СКС 6-й категории у нас редки, а чаще используются компоненты этой категории, обычно в линиях связи между коммуникационными центрами или между серверами и коммуникационными центрами.
6-я категория: за и против Рассмотрим вначале основные аргументы, к которым прибегают наши инсталляторы и производители, предлагая заказчику установить СКС на компонентах 6-й категории. Опрос экспертов позволил выявить следующие доводы. • Параметры таких СКС гарантируют более высокое отношение сигнал/шум на частоте 100 и 125 МГц, что соответственно уменьшает количество ошибок при передаче информации, обеспечивает более устойчивую работу приложений (например, 1000Base-T) и более высокую скорость передачи. • В ближайшее время возможен переход на новые протоколы, обеспечивающие передачу по 4-парному кабелю не одного, а целых двух потоков Gigabit Ethernet. • Для кабелей 6-й категории передача и прием возможны по двум различным парам, что упрощает технические требования к параметрам сети и алгоритм передачи (сборки, разборки пакетов). При этом снижается стоимость адаптеров Gigabit Ethernet. • Расширены возможности интеграции других приложений (телевидение, видеонаблюдение). • Через 2–3 года нормой станут центральные коммутаторы с магистральными шинами 10 Гбит/с (серверы, магистрали) и 1 Гбит/с для подключения клиентов. А впоследствии на компонентах 6-й категории дешевле осуществить «тотальный» переход на технологию Gigabit Ethernet для клиентских компьютеров. • Сеть имеет резерв производительности на будущее. • Заказчик, заботящийся об имидже своей компании, всегда будет стремиться к использованию самых новых технологий. А теперь поставим себя на место «консервативного» и «прижимистого» заказчика и выслушаем его аргументы «против». • Компоненты очень дороги. • Нет смысла строить сеть в 2 раза дороже для функционирования того же Gigabit Ethernet, работающего на компонентах категории 5е. • Новых приложений, позволяющих реально увеличить пропускную способность сети, пока не существует, и неизвестно, когда они появятся. • Кабельной системы, построенной на компонентах категорий 5 (с 100Base-TX) или 5е (с 1000Base-T), хватает «с головой» для большинства компаний и организаций, использующих СКС в основном для файлового обмена. • На неэкранированных компонентах такая высокочастотная система может работать неустойчиво. • Использование экранированных компонентов еще больше увеличивает стоимость проекта и затрудняет инсталляцию (необходимость в телекоммуникационном заземлении). • Пока лучше не вкладывать большие деньги в сеть на медном кабеле, так как в ближайшие годы подешевеют активные и соединительные компоненты (кабель и так недорогой) для высокоскоростных и перспективных волоконно-оптических сетей. Остается добавить, что процент инсталляций СКС полностью на компонентах 6-й категории в Украине оценивается в 10–15%. Но, по слухам, он и в России не достигает 10% (тут больше саморекламы), а в Украине — и того меньше. Правда, ни в одном доступном мне источнике информации я не нашел никаких подтверждений этим слухам.
Чем хороша и чем плоха «сборная солянка» Одним из наиболее интересных, практичных и экономичных решений в плане внедрения компонентов 6-й категории является так называемая «сборная солянка», т. е. смешанная СКС, один из фрагментов которой (чаще всего горизонтальный кабель) выполнен на компонентах 6-й категории. Основная идея здесь заключается в том, что наиболее ответственный (с точки зрения обеспечения широкополосности) участок устанавливается с запасом по широкополосности. При этом общая стоимость компонентной базы СКС возрастает незначительно (20–30%), а параметры сети явно улучшаются. Так, в этом случае можно ожидать уменьшения общего количества ошибок и соответственно некоторого увеличения реальной скорости передачи при использовании Gigabit Ethernet по сравнению с кабелем категории 5е. А в будущем, когда появятся более скоростные протоколы и, главное, потребность в них, можно будет провести достаточно простую реконструкции сети потребителя с заменой модулей, розеток, соединительных кабелей и шнуров (патч-кордов). Таким образом, без значительных материальных затрат и времени будет осуществлен переход к однородной СКС на компонентах 6-й категории. Ко всему и цены на указанные аксессуары к этому «будущему» могут значительно снизиться. Давайте разберемся, насколько «соляночный» вариант подходит для наших производителей, потребителей и инсталляторов. Нет ли здесь каких-то «подводных камней»? Производители считают такой вариант вполне приемлемым, особенно для нашей страны. Более того, к таким решениям они, я бы сказал, «компонентно готовы». Кабели 6-й категории соответствуют более высоким техническим требования по всем электрическим и механическим характеристикам, и, главное, благодаря своим конструктивным особенностям (см. раздел «Компоненты 6-й категории») имеют гарантированный срок службы до 25 лет. По мнению наших экспертов, проблемы старения кабеля в процессе эксплуатации на сегодняшний день не существует. Это подтверждают испытания на ускоренное старение, проведенные всеми ведущими производителями. Что касается модулей и розеток, то и здесь проблем переустановки также нет. Практически все производители сохраняют геометрические размеры своих компонентов. А некоторые (например, AMP) даже позволяют менять розетки одной категории на другую без перемонтажа разъема. Интересно, что с точки зрения старения соединительные аксессуары ведут себя даже лучше. Экспериментально подтверждено, что через год-два сопротивление контакта даже уменьшается за счет диффузии металлов проводника и контакта. ___________________________________________________________ За счет диффузии металлов проводника и контакта сопротивление разъемных соединений со временем уменьшается. ___________________________________________________________
Особенность инсталляции смешанной системы заключается в том, что производить ее очень желательно, чтобы не сказать необходимо, с помощью экранированного кабеля. Это обеспечит нужную широкополосность в настоящее время, а также при последующем переходе на сеть класса Е. При замене модулей или розеток на компоненты 6-й категории не должно возникнуть проблем с удалением старых и установкой новых: по стандартам всегда требуется иметь запас кабеля как со стороны горизонтального кросса, так и со стороны рабочего места. Однако тестироваться смешанная система будет как СКС на компонентах категории 5 или 5е. С точки зрения экономного заказчика, сейчас нет большого смысла закладывать разъемные аксессуары (модули, розетки), но через 2–4 года, когда появятся приложения для класса Е, можно будет докупить и установить соответствующие разъемы (они к тому времени подешевеют). Причем все работы можно выполнять поэтапно, под то количество оборудования, которое необходимо будет в конкретный момент. Конечно, в этом случае очень возможны дополнительные затраты на реконструкцию. Но они будут не столь велики, так как не потребуется выполнять самую тяжелую и затратную работу — переукладку кабеля. К тому же сами затраты будут значительно разнесены во времени.
Работа с заказчиком И все же решение установки СКС на компонентах только 6-й категории или смешанной является достаточно затратным. Как же удается нашим инсталляторам уговорить заказчиков принять это решение? Не будем подозревать наших коллег в лукавстве и поставим вопрос иначе. Какие заказчики выбирают смешанную СКС и какие — только на компонентах 6-й категории? В принципе выбор типа категории СКС — это общее решение инсталлятора и заказчика. Проблема в том, что иногда заказчик далек от информационно-коммуникационных технологий, как Земля от Луны, и сам толком не знает, чего он хочет. Свою задачу наши инсталляторы видят в том, чтобы объяснить заказчику преимущества и недостатки различных решений, предложить возможные варианты построения сети. А уж выбирать он будет сам исходя из своих планов и своего бюджета. Еще здесь очень важен «ценз оседлости». Если фирма арендует помещение, да еще на небольшой срок (3–5 лет), то ей, естественно, нет смысла вкладывать приличные деньги в телекоммуникационную инфраструктуру и можно обойтись сетью на компонентах категории 5 или 5е. А если заказчик имеет собственные помещения либо длительный срок аренды, то лучше применять более новые технологии. Имеет смысл строить СКС на компонентах с категорией повыше и при проведении капитального ремонта в здании. В плане подготовки рекомендаций для заказчика мне понравилась тактика одного опытного и уважаемого инсталлятора: «Старому заказчику — проверенные решения, новому заказчику — новые прогрессивные решения». Кстати, по опыту наших респондентов, выбор СКС на компонентах 6-й категории всегда является самостоятельным решением заказчика! Обычно его принимают крупные, состоятельные заказчики (учреждения, министерства, представительства крупных компаний, банки).
Компоненты 6-й категории Предварительный опрос компаний-инсталляторов и системных интеграторов показал, что все они предлагают компоненты 6-й категории (экранированные и неэкранированные). Интересно, что компоненты, работающие на частотах 200–300 МГц и даже 500–600 МГц, появились на рынке СКС еще в конце 1990-х годов. Однако их нельзя было отнести к 6-й или 7-й категории до появления в 2002 году соответствующих стандартов. Кабели 6-й категории ведущих производителей, как правило, незначительно отличаются друг от друга, но явно отличаются от кабелей категорий 5 и 5е. В частности, неэкранированные кабели (UTP) имеют несколько больший диаметр жил (0,57–0,60 мм, или AWG 23), что обеспечивает меньший коэффициент затухания. В них используется несколько меньший и более точно выверенный шаг скрутки, что позволяет уменьшить взаимные влияния между цепями. С этой же целью в сердечнике кабеля используется разделительная крестообразная сердцевина, пространственно разделяющая четыре пары (рис. 1, а). Эта жесткая вставка также препятствует развивке пар при длительном периоде эксплуатации кабеля, а заодно и улучшает его механические характеристики. В отличие от категорий 5 и 5е, здесь уже не используются многопарные кабели (больше 4 × 2). Для 6-й категории появилось значительно больше кабелей с экранированием отдельных пар (S-STP или PiMF), но с диаметром жил 0,511 мм (AWG 24) или 0,57 мм (рис. 1, б). Здесь необходимые параметры цепи предполагается достичь в большей степени за счет уменьшения взаимных влияний (NEXT, FEXT), а не за счет уменьшения затухания. Интересно, что некоторые зарубежные фирмы поставляют кабели 6-й категории на частоту не только до 250 МГц, но и до 300 МГц. Это следует воспринимать как некий маркетинговый ход, поскольку параметры для компонентов категории 6 определены стандартами только на частотах до 250 МГц. Более того, некоторые производители поставляют кабели категорий 5 и 5е на частоты до 300 и 350 МГц. А вот это следует воспринимать уже как не совсем корректный трюк. Ведь если кабель проходит все тесты на соответствие ISO/IEC 11801 на частотах до 250 МГц, то это уже кабель категории 6, а не 5 и 5е. Если же кабель проходит все тесты до 100 МГц, а тест на коэффициент затухания вплоть до 300 или 350 МГц, то это просто кабель категории 5 или 5е. В отличие от кабелей модульные компоненты 6-й категории различных производителей отличаются достаточно сильно. Но все они выполнены очень тщательно и допускают минимальную развивку пар кабеля при монтаже (рис. 2, 3). Конечно, все подобные продукты достаточно интересны, но все наши респонденты явно выделили среди прочих систему Communication Outlet (AMP). Ее явное удобство заключается в том, что она позволяет оконечивать пары и использовать различные вставки без замены розетки. Например, можно выполнить переход от двух портов 100Base-TX, к одному порту 1000Base-T, компьютер + видео, компьютер + телефон и т. д. Что касается соединительных кабелей (патч-кордов), то здесь инсталляторы отметили интересный маркетинговый ход фирмы R&M. Производитель выпускает патч-корды 6-й категории и продает их по цене 5-й. В таком случае заказчик впоследствии более охотно переходит на другие компоненты 6-й категории, а для производителя себестоимость патч-кордов 5-й и 6-й категорий почти не отличается. Уже сейчас некоторые производители имеют соединительные аксессуары на частоты до 600 МГц в соответствии с параметрами IEC 11801 и IEC 60603-7. Но вопрос об их принадлежности к 7-й категории пока остается открытым, так как пока не стандартизированы модули.
Параметры Если говорить о параметрах компонентов 6-й категории и сетей на их основе, то здесь необходимо обратить внимание не только на их количественное отличие от категорий 5 и 5е (рис. 4), но и на смещение акцентов в важности различных характеристик. Это отличие в основном обусловлено особенностями применяемых протоколов.
Для организации работы Gigabit Ethernet с протоколом 1000Base-T задействованы все четыре пары, каждая из которых работает одновременно в обоих направлениях. Поток битов на передаче разбивается на четыре подпотока и вновь соединяется в один на приеме. Фактическая скорость передачи данных по каждой паре равна 250 Мбит/с. При этом используется двухбитовое линейное кодирование (линейный код ТХ/Т2). Для передачи двух битов используется четыре уровня, а для повышения помехозащищенности — пятый уровень, что реализовано в схеме РАМ-5. По сравнению с двухуровневой (как в 10Base-T) или трехуровневой (как в 100Base-TХ) схемами пятиуровневая предъявляет более высокие требования к качеству сигнала, а следовательно, и к соотношению сигнал/шум (SNR) на входе приемника. С учетом одновременной работы по всем четырем парам принципиально важно обеспечить переходное затухание на ближнем конце не между парами (pair-to-pair NEXT), а суммарное (PS NEXT). Поскольку используется u1072 алгоритм компенсации переходов на ближнем конце, то существенную роль играют переходные влияния на дальнем конце (FEXT) и особенно защищенность на дальнем конце (ELFEXT). Разница во времени прохождения сигналов по парам (Delay Skew) не должна превышать определенного значения, чтобы правильно собрать пакеты в приемнике. Обратные потери (Return Loss) учитывают отражения сигналов от неоднородностей волнового сопротивления линии, являющиеся серьезными помехами для протоколов с одновременной передачей и приемом сигналов по каждой паре. Качество сигналов на входе приемников каждой из пар определяют две величины: отношение затухания к суммарным переходным помехам на ближнем конце (PS ACR) и отношение затухания к суммарным переходным помехам на дальнем конце (PS ELFEXT). В совокупности PS ACR и PS ELFEXT характеризуют превышение сигнала над уровнем шумов. _______________________________________________ Превышение сигнала над уровнем шума характеризуют параметры PS ACR и PS ELFEXT. _______________________________________________
При переходе на будущий протокол 1000Base-TХ будет возможна организация работы по двум парам (как в 100Base-TХ) и трехуровневое кодирование (наподобие MLT-3). Кроме того, здесь принципиально важными будут несколько другие параметры, которые характеризовали работу 100Base-TХ. Мощность полезного сигнала в линии будет ограничиваться затуханием (Attenuation) или, в терминологии 2-й редакции IEC 11801, вносимыми потерями (Insertion Loss). Уровень шумов будет определяться в большей степени параметром NEXT, чем FEXT. Качество связи будет характеризовать в большей степени ACR, чем ELFEXT. В связи с уходом от одновременной передачи по четырем парам системы малосущественным будет значение Delay Skew. С этим же фактором, а также с увеличением электрической длины линии (работа на более высоких частотах) связано уменьшение жесткости требований к Return Loss. Таким образом, можно сделать вывод, что организовать работу Gigabit Ethernet, учитывая технические требования к параметрам компонентов на компонентах категории 6, будет значительно проще. Что же касается количественного различия в параметрах компонентов категорий 5, 5е и 6, то оно отображено в таблице.
Приложения Как уже отмечалось, одной из трудностей аргументации внедрения компонентов 6-й категории можно считать отсутствие приложений, позволяющих эффективно использовать доступную ширину полосы. Протокол 1000Base-T обеспечивает скорость передачи (на компонентах категории 5е), практически удовлетворяющую всех заказчиков. Без сомнения, на компонентах категории 6 связь Gigabit Ethernet работает более устойчиво, чем на 5е. Все параметры «проходят» с хорошим запасом, а не «впритык». Однако пока увеличение широкополосности канала в 2,5 раза не позволяет реально увеличить скорость передачи. _____________________________________________________ При переходе на будущий протокол 1000Base-TХ организовать работу Gigabit Ethernet на компонентах категории 6, учитывая технические требования к параметрам компонентов, будет значительно проще. ____________________________________________________
Предполагается, что в течение 2–4 лет будет разработано новое активное оборудование и официально утвержден соответствующий протокол 1000Base-TX, где будут использоваться две пары на передачу и две пары на прием. Скорее всего, данное решение будет даже дешевле существующего, так как в этом случае проще реализовать часть параметров передачи (например, смещение задержки — Delay Skew), проще алгоритм реализации протокола, коррекции ошибок и т. п. В этом случае даже уменьшается число передатчиков и приемников! Также предполагается, что на компонентах 7-й категории будет работать оборудование, организующее два потока Gigabit Ethernet по 4 × 2 (так же, как и Fast Ethernet на 5-й категории). Комитет TIA/EIA TR-42 в марте 2001 года определил 1000Base-TX для поддержки полнодуплексного трафика в 1 Гбит/с (TIA/EIA-854). Документ определяет требования к оборудованию и среде передачи, обеспечивающие работу Gigabit Ethernet. Основное отличие состоит в отсутствии схемы цифровой компенсации наводок и возвратных помех. В результате сложность, уровень энергопотребления и цена процессоров TIA-854 ниже, чем у процессоров IEEE 1000Base-T. Однако традиционным источником подобных спецификаций физического уровня PHY являются органы IEEE, поэтому вряд ли можно ожидать сколько-нибудь серьезных усилий в направлении разработки новых продуктов этого стандарта. Теоретически проектирование и изготовление сетевых адаптеров 1000Base-TX может обойтись дешевле, чем 1000Base-T, так как им не требуется сложная электроника для компенсации переходного затухания и возвратных потерь. В последнее время появились сообщения о попытках создания новых протоколов, более скоростных, чем Gigabit Ethernet, — специально для каналов класса Е (1,2 и 2,5 Гбит/с), хотя до их практической реализации еще далеко. В то же время известно, что для систем хранения данных используются специальные приложения, рассчитанные на скорости 2,5 Гбит/с и выше. Возможно, нечто похожее и будет разработано в ближайшее время специально под компоненты 6-й категории.
Стандарты Важнейшим стандартом, официально давшим «путевку в жизнь» компонентам 6-й категориии и СКС класса Е, является вторая редакция ISO/IEC 11801 (2002 г.). Аналогичные положения вошли в последние редакции региональных стандартов EN 50173 и TIE/EIA 568B. Основные положения этих документов были не раз описаны и хорошо известны всем заинтересованным читателям. Нас же больше всего интересует вопрос: что полезного, практичного появилось в новых версиях стандартов для участников украинского рынка СКС — производителей и инсталляторов? Наши респонденты обратили внимание на следующие полезные моменты ISO/IEC 11801 (2002 г.): • Стандарт более четко определил схемы горизонтального участка СКС — интерфейсы тестирования. • Изменилась методика определения длины каналов горизонтальной и магистральной подсистем. • Определены параметры электромагнитной совместимости. • Добавлены две категории (6 и 7) и соответствующие им два класса линий и каналов (E и F). • Благодаря введению точки консолидации увеличилась возможность применения гибких решений, т. е. применение концепции открытого офиса рекомендуется для создания всех СКС. • Больше внимания уделено практическим аспектам построения и эксплуатации СКС. • Ужесточены требования к параметрам компонентов и сетей в целом. • Больше внимания уделено соединительным кабелям и розеткам. И еще одно общее впечатление. Стандарт стал более удобным для проектировщиков и в то же время повысил требования к их квалификации, что увеличивает отрыв профессиональных инсталляторов СКС от «любителей» и «случайных соискателей». В целом базовые стандарты гораздо больше интересуют производителей, чем инсталляторов, и этому есть свое объяснение. С точки зрения последних, стандарты описывают общие требования (расстояния, параметры передачи), но мало уделяют внимания способам решения практических проблем (организация горизонтального либо главного кросса в здании, размещение коммутационных стоек, подводка к ним кабеля, вопросы заземления). Наибольший интерес инсталляторов вызывают только разделы, описывающие топологию сетей. Кроме того, по мнению инсталляторов, стандарты носят рекомендательный характер, и их просто нужно учитывать. Руководствоваться же в основном приходится отечественными строительными нормами. Причем зачастую они даже более жесткие, чем международные. Здесь нет никакой коллизии: часто международные стандарты прямо дают указание, что если международный стандарт расходится с государственным, то нужно следовать последнему. ________________________________________________ Отечественные строительные нормы зачастую более жесткие, чем международные. ________________________________________________
Сами основные нормативные документы слишком громоздки и сложны, а их подробное изучение подавляющее большинство инсталляторов считает лишней тратой времени. Гораздо больший интерес представляют для инсталляторов различные руководства (Manual) — вроде тех, которые разрабатывает BICSI. Тем не менее, в основных положениях стандартов ориентироваться просто необходимо. И здесь наши инсталляторы находят самые различные выходы: статьи в журналах и Интернете, семинары ведущих производителей (особенно отмечают R&M), те же руководства BICSI.
Инсталляция Мнение инсталляторов однозначно — лучше переходить на 6-ю категорию! К этому есть существенные технические и экономические предпосылки. Во-первых, компоненты 6-й категории выполнены более качественно, и с ними просто легче работать. Например, крестовидная вставка в сердечнике кабеля не только поддерживает лучшие электрические параметры, но и обеспечивает лучшую механическую прочность (на растяжение, сжатие, изгиб). Конструкции соединительных аксессуаров (модулей, розеток) выполнены аккуратнее и удобны при монтаже. Во-вторых, из-за того, что теперь при оконечивании кабелей требуются большая тщательность и повторяемость результатов, многие ведущие производители стали поставлять полуавтоматические инструменты, позволяющие разделывать сразу 4 пары кабеля (AMP), или использовать разъемы, устанавливаемые вообще без инструмента (ToolFree, R&M). Все это улучшает и стабилизирует качество монтажа, позволяет исключить человеческий фактор при проведении сложных или объемных работ. В-третьих, использование более дорогостоящих компонентов часто приводит к автоматическому удорожанию стоимости инсталляционных работ. Но, похоже, здесь срабатывает чисто психологический эффект. Ведь реально затраты на инсталляцию неэкранированных компонентов категорий 5, 5е и 6 отличаются мало. Но сам заказчик зачастую не верит в выставляемую стоимость работ за порт. Он считает, что работа стоит, например, 80% от стоимости оборудования. С таким подходом, естественно, инсталлятор больше заработает на установке более качественного и дорогостоящего оборудования. Переход на новую категорию ставит инсталлятора в новую ситуацию. Раньше для заказчиков, не располагающих существенными средствами, можно было подобрать недорогие компоненты, хоть и не столь качественные, но худо-бедно обеспечивающие параметры базовой линии или канала (преимущественно тайваньские). Теперь же, пойдя по этому пути, инсталлятор: а) рискует не обеспечить высоких требований к каналу и постоянной линии класса Е и вообще потерять заказчика; б) обеспечивает себе дополнительную «возню» с плохо монтируемыми и плохо стыкуемыми друг с другом компонентами; в) мало заработает на установке явно более дешевого оборудования (исходя из «процентного» подхода заказчика). Сборка единой СКС из компонентов разных категорий также является приемлемым вариантом для наших инсталляторов. В этом случае обычно с учетом будущего развития закладывается горизонтальный кабель 6-й категории, а модули, розетки и шнуры категории 5 или 5е. Причем никто из представителей инсталляционных компаний не высказал ни малейших опасений по поводу возможной дальнейшей реконструкции «сборной солянки» и перевода ее полностью на 6-ю категорию. При правильной продуманной инсталляции кабель в коробах укладывается свободно, в результате чего избегают излишнего натяжения и постепенного ухудшения параметров. Это также позволяет иметь небольшой запас, который можно аккуратно выбрать для возможного перемонтажа оконечных устройств. При скрытой проводке и прокладке кабеля в гофрированной трубе инсталляторы также стараются оставлять запас в монтажном шкафчике (порядка 15–20 см). Естественно, остается запас и в телекоммуникационном шкафу, что позволяет без проблем заменить соединительные модули. Возможная замена розеток и модулей на компоненты 6-й категории также не пугает опытных инсталляторов. Технология врезных контактов, применяемая в таких устройствах, позволяет перемонтировать их всего лишь с небольшим укорочением жил (0,5–1 см) и практически без дополнительной развивки кабеля. Значительно большие сложности возникают при инсталляции экранированных компонентов. Здесь требуется особая тщательность при разделке кабелей, монтаже соединительных аксессуаров и разработке заземлений. Плохие результаты тестирования обычно обусловлены нарушением целостности экранов, изломами кабелей, развивкой пар в модулях. Отсюда требуются соответствующая квалификация монтажников и явно большее время на саму инсталляцию. Перспективы дальнейшего развития наши инсталляторы видят в переходе на СКС 7-й и последующих категорий, а также на волоконно-оптические сети.
Экранирование Экранирование и связанное с ним заземление — темы, о которых всегда готовы поговорить и даже поспорить поставщики оборудования, инсталляторы и заказчики. Давайте выслушаем все их аргументы и попытаемся понять их точку зрения. Производители все больше переходят на экранированные решения, поскольку только они позволяют наращивать широкополосность СКС. С ростом частоты резко возрастает величина взаимных влияний между цепями кабеля, что ограничивает соотношение сигнал/шум на верхних частотах диапазона. В такой ситуации единственно приемлемым выходом становится экранирование отдельных пар. _____________________________________________________ Использование экранированных кабелей 6-й категории и выше позволяет снизить уровень электромагнитных помех и влияний на кабель. ____________________________________________________
С расширением частотного диапазона сильно возрастает излучаемая в пространство энергия (это уменьшает скрытность связи) и несколько увеличиваются внешние электромагнитные влияния на кабель. (Последнее больше связано с производственными помещениями, так как в обычном офисе источников столь высокочастотного излучения практически нет.) Здесь даже возникает такой фактор, как взаимное влияние кабелей (alien crosstalk), проложенных в одном коробе. Поэтому для кабелей 6-й категории и выше лучше использовать кабели с общим экраном (фольгой и/или оплеткой) сердечника. С увеличением пропускной способности системы появляется все больше возможностей организовывать работу различных приложений по одному кабелю (Shared Cable). Если энергетические спектры различных протоколов будут сильно отличаться, то могут значительно увеличиться взаимные влияния между цепями. В этом случае не обойтись без экранированных компонентов. Предыдущие версии (до 2002 г.) американских стандартов (TIA/EIA) «не признавали» экранированный кабель. В связи с введение компонентов 6-й категории этот вопрос решен и получил во всех последних документах достаточное освещение. Заказчик же выбирает, экранировать или не экранировать СКС, исходя из таких моментов: а) вопросов электромагнитной совместимости (наличие источников помех в офисе); б) вопросов защиты информации (если они критичны для его организации); в) собственных финансовых возможностей на покрытие дополнительных расходов, связанных с пп. а) и б). Пока высокая стоимость компонентов (на 30–40% дороже) и инсталляционных работ — одна из причин ограниченного применения 6-й категории. В частности, доля рынка экранированных СКС в России оценивается примерно в 25%. По оценке наших экспертов, для Украины эта цифра несколько ниже. Из всего этого можно сделать вывод: как правило, экранированные компоненты используют, как выразился один инсталлятор, «сильные» заказчики, которые не боятся масштабных работ и затрат. _____________________________________________________ Как правило, экранированные компоненты используют «сильные» заказчики, которые не боятся масштабных работ и затрат. ____________________________________________________
С точки зрения инсталлятора, работа с экранированными компонентами более сложна, длительна, чревата небольшими «проколами», хотя и более оплачиваема. Однако работа инсталлятора начинается не с прокладки кабеля или монтажа шкафов — она начинается с заказчика. Ведь и сами экранированные компоненты, и их установка стоят явно дороже, и компания должна объяснить заказчику, что это — необходимость, обусловленная физическими процессами. Тестировать экранированные СКС проще, считает большинство инсталляторов, — система работает более устойчиво, параметры проходят тесты с хорошим запасом даже на частотах, близких к 250 МГц. Самой большой проблемой при создании экранированной СКС единодушно признано заземление. Оказалось, что не только заказчики, но и некоторые (обычно малоопытные) инсталляторы не знают что такое телекоммуникационное заземление. Чаще всего его путают с обычным защитным, к которому подключается все корпуса электроустановок! Согласно же стандартам IEC, EN и TIA/EIA, телекоммуникационное представляет отдельную сеть заземления чисто телекоммуникационных или слаботочных устройств. Это очень важно, так как при подключении к общей шине защитного заземления, особенно в условиях производственных помещений, можно получить достаточно большой потенциал на корпусах и экранах компонентов СКС. Вообще сеть телекоммуникационного заземления — это достаточно непростая структура со своими стандартами, топологией, размерами конструктивных элементов и т. д. Проблема состоит в том, что в наших офисных и производственных помещениях такой отдельной сети в подавляющем большинстве случаев просто нет. И фирма-инсталлятор часто вынуждена сама заниматься ее обустройством, рискуя в противном случае не получить сертификат производителя (были и такие случаи). Причем все это, включая стоимость счета за установку сети телекоммуникационного заземления (порой доходит до $1000), надо объяснить заказчику! Здесь нужно признать, что иногда инсталляторы все-таки идут на компромисс и подключаются к общему защитному заземлению офиса, предварительно выяснив, не «сидит» ли на нем какая-нибудь мощная энергоустановка. Еще одним спорным решением является заземление экранов модулей и кабелей на корпус телекоммуникационного шкафа. В этом плане все инсталляторы хвалят решение компании R&M, где экраны заземляются на общую защитную шину, после чего шины соединяются вместе и заземляются. Дальнейшие проблемы с заземлением могут возникнуть при переходе в диапазон более высоких частот. В статьях, посвященных этой проблеме, предполагается, что на частотах в несколько сотен мегагерц (дециметровые длины волн) эффективным можно считать заземление только на расстоянии в несколько десятков метров от заземления (ближняя зона). Иначе говоря, на достаточно длинном горизонтальном участке либо придется смириться с излучением с поверхности экрана в середине участка, либо производить там дополнительное заземление экрана. Последний вариант обычно крайне затруднителен либо просто невозможен из практических соображений. Кстати, в некоторых зарубежных статьях в качестве альтернативы экранированным кабелям предлагается использовать металлические (алюминиевые) короба или ПВХ-короба с металлическим напылением. Такое решение пока не доказало на практике свою технико-экономическую эффективность, а отечественные инсталляторы вообще относятся к нему скептически. Во-первых, это не решает проблему взаимного влияния между парами и между кабелями. А во-вторых, трудно обеспечить хороший электрический контакт между отдельными элементами и секциями, что резко ухудшает эффективность экранирования.
Взгляд в будущее Наши эксперты определяют отношение заказчика к компонентам 6-й категории как «вежливый интерес». В ближайшие пару лет динамику рынка СКС на таких компонентах оценивают как «небольшой, но устойчивый рост (около 10%)». Когда появится необходимое активное оборудование, то ожидается значительное возрастание этого интереса. А вот насколько значительное, будет зависеть как от объективных факторов (стоимости оборудования), так и от субъективных (активность производителей и инсталляторов). И вообще, как сказал один наш собеседник, если Intel и Microsoft могут заставить пользователя менять парк компьютеров каждые 3–4 года, то и производители СКС тоже хотят делать нечто подобное. Наши (да и не только наши) политики часто любят произносить фразу: «История нас рассудит (оправдает)». Попробуем и мы оценить сегодняшние усилия по внедрению СКС на компонентах 6-й категории с точки зрения «истории», т. е. будущего развития локальных сетей. По результатам общения с производителями и инсталляторами довольно четко вырисовываются три возможных сценария такого развития. Сценарий I («Медная эволюция»). В настоящее время крупные заказчики понимают необходимость наращивания скорости обмена. Они понимают, что вложения в телекоммуникационную инфраструктуру — это инвестиции в будущее. Поэтому рынок компонентов 6-й категории будет плавно и постоянно расти. В ближайшие пару лет будет разработан протокол передачи Gigabit Ethernet по двум парам и соответствующие адаптеры. Затем будут разработаны протоколы и активное оборудование для организации двух потоков 1 Гбит/с и одного потока 2,5 Гбит/с. Компоненты начнут сильно дешеветь. Большую часть рынка займут СКС класса Е. Через 5–7 лет начнется более активный переход на компоненты категории 7. И если у заказчика есть желание все больше наращивать скорость и переходить к новым протоколам, то уже сейчас имеет смысл закладывать кабели 7-й категории. Они уже готовы и стандартизованы, а интерфейсы разъема будут определены в ближайшие 2–3 года. Через 8–10 лет начнется внедрение сетей на кабелях 1200 МГц (это пока еще не называют 8-й или какой-нибудь другой категорией). Тогда предполагается передача не только данных, но и видеосигналов. Параллельно будут внедряться волоконно-оптические сети (особенно в «кампусном» сегменте). Из всего этого вывод: компоненты 6-й категории займут достойное место в будущих СКС, позволят улучшить качество связи и увеличить в последующем реальную скорость обмена информацией. Сценарий II («Медный скачок»). В настоящее время рынок СКС практически насыщен. Все крупные заказчики построили свои СКС на компонентах категорий 5 и 5е, и им нет смысла переходить на 6-ю категорию в ближайшие годы. Новые заказчики — преимущественно небольшие компании и организации — будут экономить средства и откажутся от строительства дорогих СКС. В ближайшие годы рынок практически не будет расти. Через 4–6 лет будет резкий переход на компоненты 7-й категории. К тому времени будут подготовлены стандарты по модулям и протоколам, активное оборудование. Скорость обмена возрастет до 5 Гбит/с (а может, и 10 Гбит/с) — произойдет качественный скачек. Владельцы устаревших к тому времени СКС на компонентах категории 5 и 5е начнут массовую реконструкцию. Примерно в это же время резко увеличится рынок СКС на компонентах до 1200 МГц. Поскольку такие компоненты рассчитаны на передачу на очень высокой скорости и на небольшие расстояния (до 30–40 м), то основным их потребителем будут дома (квартиры) и небольшие офисы. Параллельно произойдет активное внедрение волоконной оптики, которая в течение 10–12 лет вытеснит медные компоненты отовсюду, кроме SOHO. Вывод: компоненты 6-й категории служат промежуточным этапом и в ближайшие годы активно востребованы не будут — вплоть до начала скачкообразного перехода на компоненты категории 7, реально обеспечивающие большую скорость обмена. Сценарий III («Медный конец»). Уже сейчас волоконно-оптические кабели сравнимы по цене с медными FTP и дешевле S-STP (PiMF). В то же время высока стоимость в первую очередь активного, а также измерительного оборудования, разъемных аксессуаров. Поэтому на сегодняшний день оптику выбирают в основном с точки зрения ЭМС или защиты информации, а не из-за огромной широкополосности. Большинству пользователей (80–90%) хватает скоростей, обеспечиваемых 100Base-TX и 1000Base-T. Ведущие японские производители обещают в ближайшие 2–3 года разработать высокоскоростные оптические излучатели стоимостью до $50. Продолжают совершенствоваться оптические разъемные аксессуары. В тоже время для СКС классов Е и F в подавляющем большинстве случаев применяются экранированные компоненты, которые достаточно дороги и дешеветь практически не будут. Поэтому нет смысла строить СКС на компонентах 6-й и более высоких категорий. Сейчас достаточно иметь категорию 5 или 5е, а лет через пять построить реально высокоскоростную (10 Гбит/с) оптическую сеть. Кроме того, проложив волоконно-оптический кабель, можно в дальнейшем наращивать скорость передачи без его замены. В ближайшие 10 лет рынок оптических СКС будет занимать более 60–80%. До 7-й категории дело практически не дойдет, а кабели до 1200 МГц так и останутся на бумаге. В сегменте SOHO их заменят пластиковые и многомодовые волокна. А в магистральных и горизонтальных подсистемах все больше будут применяться одномодовые волокна. Вывод: 6-я категория в качестве «последнего бастиона» технологии медной проводки может остаться в коммерческих и домашних сетях.
Какой из рассмотренных сценариев нам придется пережить в будущем, неизвестно ни мне, ни нашим экспертам. А пока они занимаются не гаданием «на кофейной гуще», а реальным внедрением компонентов 6-й категории.
Редакция благодарит за содействие Сергея Марчука, Михаила Батьковского, Евгения Генситского, а также все компании, которые ответили на наши анкеты, — «ИКС-Мегатрейд», «Одескабель», «Транслит», «Хелсби», «Энран-Телеком», AMP, Iv Cable Systems, R&M, Svit Cabling Systems.
Никита ЮРЧЕНКО, «Сети и бизнес»,
|
|
