Komputerowe sieci lokalne LAN (cz. 8)

Jak zasilać sieci LAN? - 10 podstawowych rad

Jak zasilać sieci LAN? - 10 podstawowych rad

I. Pamiętaj, że niewłaściwe zasilanie elektryczne może powodować kłopoty w eksploatacji sieci

Praktyka dowodzi, że wadliwe zasilanie elektryczne jest najczęściej występującą przyczyną niesprawności LAN.

Zaniki i wahania napięcia mogą spowodować nie tylko utratę informacji, ale także doprowadzić do uszkodzeń sprzętu komputerowego.

Zakłócenia sieci elektrycznej, pochodzące od pracy "ciężkich" maszyn i urządzeń elektrycznych (np.: silniki, transformatory, kopiarki, włączanie/wyłączanie grzejników, itp.) mogą również doprowadzić do uszkodzeń sieci LAN. Żródłem zakłóceń może być także prowadzenie, tuż obok siebie (np.: w jednej listwie maskującej bez przegrody), wiązek kabli sieci komputerowej i przewodów elektrycznych.

Istotną sprawą jest bezwzględne stosowanie skutecznych środków ochrony przeciwporażeniowej, zapewniających bezpieczeństwo personelu obsługującego sieć komputerową.

Nie wolno zapomnieć o konieczności ochrony instalacji elektrycznej, a zwłaszcza drogiego sprzętu komputerowego przed skutkami zwarć i przeciążeń. Słowem, problemów związanych z zasilaniem sieci LAN jest wiele i należą one do kategorii trudnych. Dlatego "opracowanie projektu sieci LAN" powinno zawierać projekt zasilania elektrycznego. Budowa LAN powinna być prowadzona równocześnie z budową jej systemu zasilania.

II. Nie dziel lecz integruj

W wypadku średnich i dużych sieci LAN, należy budować dla nich wydzieloną (dedykowaną) sieć elektryczną. Istotnym warunkiem powodzenia realizacji przedsięwzięcia jest opracowanie projektu technicznego dla obydwu sieci. Jeżeli dodatkowo wchodzi w rachubę budowa wewnętrznej sieci telefonicznej, to ją także należy ująć w jednym "zintegrowanym" projekcie. Podejście takie pozwoli na: (1) optymane i estetyczne zaprojektowanie tras kablowych dla wszystkich rodzajów sieci; (2) optymalne wykorzystanie listew (korytek) maskujących wiązki kablowe; (3) optymalne wykorzystanie szaf dystrybucyjnych (wspólnych dla sieci LAN i sieci telefonicznej); (4) poprawne zaprojektowanie "zautomatyzowanego" miejsca pracy (najczęściej wyposażonego w przyłącze komputerowe, przyłącze telefoniczne oraz 2-4 gniazda elektryczne); (5) nadanie jednolitych i niesprzecznych nazw wszystkim przyłączom, kablom, krosownicom, hubom i rozdzielnicom elektrycznym. Jeszcze ważniejszą sprawą jest, by wykonawcą dwóch lub wszystkich trzech rodzajów sieci była jedna firma, której zadanie to poprawna realizacja projektu, zakończona dokładnym testowaniem poszczególnych sieci oraz wykonanie jednolitej dokumentacji dla wszystkich sieci. Warto w tym miejscu uświadomić sobie, że wszystkie trzy sieci stanowią funkcjonalnie i technologicznie zintegrowaną strukturę, której celem jest dostarczenie informacji (dane, głos, grafika) i energii elektrycznej do miejsca pracy.

Integrowanie technologii idzie zresztą znacznie dalej i dotyczy zabezpieczenia przeciwpożarowego, zabezpieczenia przed dostępem do pomieszczeń niepowołanych osobób, sterowanie procesem ogrzewania, wentylacji i klimatyzacji. Integracja technologii sieci LAN, sieci telefonicznych, bezpieczeństwo, HVAC, sterowanie windami, itp. - to nowy kierunek zastosowań informatyki zwany IBS (Intelligent Building Systems).

III. Zasilaj LAN także z trzech faz

W rozmowie z niektórymi potencjalnymi inwestorami sieci LAN dowiedziałem się, że są oni przekonani, iż wydzielona sieć elektryczna powinna być "koniecznie" zasilana (u źródła) tylko z jednej fazy. Myślę, że ten nieuzasadniony pogląd bierze się stąd, że każdy element sprzętu komputerowego (PC, drukarka, monitor, skaner, itp.) ma trójprzewodowy kabel jednofazowy do zasilania z jednej fazy napięciem 220 V. Niektórzy tłumaczą to także względami bezpieczeństwa personelu.

Jeżeli użytkownik chce mieć wydzieloną sieć elektryczną dla kilku czy nawet kilkunastu gniazd elektrycznych, to sieć ta oczywiście może być zasilana z jednej fazy, tym bardziej w wypadku, gdy np. budynek posiada zasilanie tylko z jednej fazy.

Dla średnich, a przede wszystkim dużych sieci LAN należy zaprojektować i wykonać zasilanie z trzech faz (rys. 1, rys. 3). Obowiązuje tutaj ogólna zasada symetrycznego obciążania wszystkich faz.

IV. Traktuj rozdzielnice elektryczne na równi z hubami i krosownicami

Huby i krosownice, to centralne układy sieci komputerowej (rys. 2). Stąd rozchodzą się kable do przyłączy komputerowych, tutaj dokonuje się ewentualnych modyfikacji sieci poprzez zmiany w krosowaniu, to huby pozwalają na rozszerzanie sieci poprzez zwiększanie liczby repeaterów, dodawanie mostów i routerów, czy wreszcie pozwalają na łączenie się z innymi hubami. Huby także umożliwiają efektywne zarządzanie siecią na drodze rozszerzenia ich konfiguracji o moduły zarządzające, wyposażone w mechanizm SNMP.

Podobnie, centralnymi układami w wydzielonej sieci elektrycznej, zasilającej LAN, są rozdzielnice elektryczne (rys. 1, rys. 2, rys. 3). Wyjściami rozdzielnicy elektrycznej są obwody zasilające poszczególne urządzenia komputerowe. Należy dokładnie opisać, które obwody zasilają poszczególne pomieszczenia.

Na rys. 3 pokazano rozdzielnicę elektryczną z czternastoma obwodami zabezpieczonymi wyłącznikami różnicowoprądowymi.

V. W odpowiedzialnych sieciach LAN stosuj dedykowane zasilanie elektryczne

W celu wyeliminowania zakłóceń pochodzących od innych niż sprzęt komputerowy odbiorników energii elektrycznej, zaleca się zasilać sieć LAN z osobnego transformatora, prowadząc wydzieloną (dedykowaną) instalację tylko do zasilania sprzętu komputerowego (rys. 6).

VI. Chroń przede wszystkim ludzi ale nie zapominaj o sprzęcie

Sieć komputerowa LAN jest zbiorem wielu urządzeń komputerowych. Z sieci korzysta wielu ludzi, dotykając obudów stacji roboczych, serwerów, monitorów, drukarek, modemów. Dotknięcia te mogą być w określonych przypadkach niebezpieczne dla człowieka.

Na rys. 4 pokazano dwa przypadki dotknięcia:

(a) dotknięcie bezpośrednie, kiedy człowiek dotyka części będącej pod napięciem 220 V; powoduje to przepływ prądu przez ciało dotykającego, o niebezpiecznej dla życia wartości 220 mA;

(b) dotknięcie pośrednie, człowiek dotyka obudowy urządzenia komputerowego o uszkodzonej izolacji i jednocześnie uszkodzonym uziemieniu. W takim wypadku prąd przepływający przez człowieka jest zwykle równy lub nieco mniejszy niż przy dotknięciu bezpośrednim.

Oba przypadki dotknięcia powodują porażenie człowieka. Przepływający przez mięśnie prąd wywołuje ich skurcz i utrudnia lub uniemożliwia samodzielne oderwanie się porażonego od urządzenia będącego pod napięciem. Jest to bardzo niebezpieczne, ponieważ skutki porażenia prądem zależą od czasu trwania rażenia.

W skutecznej ochronie przeciwporażeniowej chodzi więc o to by, w przypadku porażenia, nastąpiło jak najszybsze odłączenie obwodu elektrycznego, w którym porażenie miało miejsce. Warunek ten spełniają wyłączniki przeciwporażeniowe różnicowoprądowe. Są one jednak w Polsce stosunkowo rzadko stosowane.

Produkowane są wyłączniki o zakresach prądów znamionowych 16-160 A, zakresach różnicowych prądów wyzwalających 10-1000 mA i czasie odłączania instalacji elektrycznej poniżej 40 ms.

Na rys. 5 pokazano zasadę działania wyłącznika różnicowoprądowego. Przez rdzeń przekładnika przechodzą: przewód fazowy L oraz przewód neutralny N, podłączone do 4-6 gniazd elektrycznych zasilających stacje sieci komputerowej. W wypadku gdy urządzenia podłączone do rozpatrywanego obwodu pracują normalnie i gdy nie ma miejsca przepływ prądu z fazy do uziemnienia, prądy wpływający i wypływający z rdzenia są sobie równe - elektromagnes nie działa, wyłącznik jest włączony. W przypadku gdy przyciśniemy przycisk P obwodu kontrolnego (w który zaopatrzony jest każdy wyłącznik różnicowoprądowy) pojawia się nierównowaga prądów przepływających przez rdzeń, indukuje się prąd w uzwojeniu wtórnym, co w rezultacie wyłącza obwód zasilający.

Poza ochroną użytkoników sieci LAN, nie można zapomnieć o ochronie instalacji elektrycznej i podłączonego sprzętu komputerowego.

Do tego celu stosuje się m.in. wyłączniki instalacyjne nadmiarowe (rys. 3).

VII. Stosuj UPS

Nawet w małych sieciach LAN (kilka do kilkunastu stacji) zaleca się stosowanie zasilaczy bezawaryjnych UPS. Dla serwerów każdej sieci LAN jest to konieczność (rys. 2). W instalacjach wyjątkowo odpowiedzialnych (np. banki) stosuje się UPS dla wszystkich urzadzeń w sieci LAN. Do wyboru są dwa rozwiązania: (1) duży UPS centralny zasilający wszystkie urządzenia komputerpwe, podłączane do sieci LAN; (2) mniejsze UPSy zasilające indywidualnie każde urządzenie komputerowe. Coraz częściej stosowane są specjalne UPSy zasilające kilka serwerów.

Istotną sprawą jest zapewnienie interfejsu programowego między serwerem sieci a jej sieciowym systemem operacyjnym oraz protokołem SNMP (Simple Network Management Protocol). Pozwala to na monitorowanie i zarządzanie zasilaczem UPS.

VIII. Zadbaj o właściwe zaprojektowanie miejsca pracy i miejsca na sprzęt

Najnowsze wymagania na okablowanie pomieszczeń biurowych zwiazane są z pojęciem miejsca pracy (work location). Najczęściej w tym przypadku przez miejsce pracy rozumie się 2-4 gniazd elektrycznych, jedno przyłącze komputerowe RJ-45 i jedno przyłącze telefoniczne RJ-12 (rys. 7). Miejsce na sprzęt należy rozumieć jako pomieszczenie szafy dystrybucyjnej i serwerów. Zaleca się, by każdy hub i każdy serwer były zasilane z oddzielnego obwodu elektrycznego (rys. 1, rys. 2).

IX. Nie lekceważ znaczenia jakości gniazd elektrycznych i sposobu prowadzenia przewodów wydzielonej sieci elektrycznej

Wydaje się, że stosowanie gniazd elektrycznych o niepolskim standardzie mechanicznym jest dobrym zabezpieczeniem przez przypadkowym włączaniem do wydzielonej sieci elektrycznej odbiorników (grzejniki, kopiarki, itp.) mogących spowodować wyłączanie lub chwilowe uszkodzenie tej sieci, a więc w rezultacie wprowadzenie perturbacji do sieci LAN. Częstym rozwiązaniem jest stosowanie gniazd "british standard" (rys. 5 i rys. 7).

Ważny jest także sposób prowadzenia przewodów elektrycznych względem kabli sieci LAN. Najlepiej przewody elektryczne prowadzić w oddzielnych listwach i w pewnym oddaleniu od kabli sieci LAN.

Innym rozwiązaniem pokazanym na rys. 7 jest listwa maskująca z przegrodami, która pozwala na prowadzenie wiązek przewodów elektrycznych, kabli sieci telefonicznej i sieci LAN. Często ta sama listwa jest wykonana jak ozdobna listwa przypodłogowa. Uniwersalne pojemniki plastikowe na przyłącza pozwalają na bardzo elestyczne konfigurowanie ilości gniazd i przyłączy dla określonego miejsca pracy.

X. Szanuj wiedzę i umiejętności inspektora nadzoru elektrycznego

Z naciskiem trzeba podkreślić, że nie tylko w Polsce, ale także w USA nie ma normy, która w sposób jednoznaczny i precyzyjny określałaby wymagania, jakie powinno spełniać zasilanie elektryczne sieci LAN (firma Novell w 1991 r. opublikowała dokument "Power and grounding for distributed computing" traktowany jako zalecenia). Dlatego projekt zasilania i jego wykonawstwo (najlepiej razem z siecią LAN), radzimy zlecać firmom, które takie instalacje już z powodzeniem wykonywały.

Proponujemy także zaangażować doświadczonego inspektora nadzoru elektrycznego, który w imieniu inwestora dokona sprawdzenia i weryfikacji projektu zasilania, odbioru poprawności wykonania instalacji i dokumentacji wydzielonej sieci elektrycznej.


TOP 200