Niewdzięczne okablowanie

Systemy okablowania, mimo iż wywierają istotny wpływ na strukturę sieci lokalnej, są z reguły bardzo chaotyczne. Receptą może okazać się okablowanie strukturalne.

Systemy okablowania, mimo iż wywierają istotny wpływ na strukturę sieci lokalnej, są z reguły bardzo chaotyczne. Receptą może okazać się okablowanie strukturalne.

Idea ukształtowanej sieci właśnie teraz jest bardziej istotna, niż kiedykolwiek wcześniej. Firmy zmieniają swoje struktury z roku na rok adaptując się do nowych warunków prowadzenia biznesu. Z punktu widzenia lokalizacji oznacza to, że pracownicy firmy niekoniecznie pozostają w tym samym miejscu, a wręcz przeciwnie. Przesuwani są z wydziału do wydziału fizycznie zmieniając swoje miejsce i staje się to raczej regułą niż wyjątkiem. Co więcej, nie dotyczy to tylko pojedynczych pracowników, ale całych wydziałów, które coraz częściej przemieszczają się z piętra na piętro.

W tym samym czasie następuje naturalny postęp technologiczny stawiający firmom nowe wyzwania. Obecnie daje się dostrzec coraz większe zainteresowanie firm multimediami i uzyskaniem dostępu do Internetu. Ich wdrożenie oznacza jednak dokonanie niezbędnych zmian w istniejącej sieci lokalnej po to, aby wszystkie wydziały nadal mogły ze sobą wymieniać informacje. Wymusza to ciągłe testowanie sieci w celu upewnienia się, że nowa struktura będzie w stanie poradzić sobie ze wszystkimi formatami danych, jeśli zajdzie taka potrzeba.

Coraz więcej firm, próbując radzić sobie samodzielnie, napotyka na problemy z nieustruktoryzowanymi systemami okablowania, które ma w swoich lokalach. Po pierwsze okablowanie różni się typem: jest tu kabel koncentryczny, i światłowód, i nieekranowana skrętka. A gdy zmieniają się aplikacje, to muszą także zmienić się połączenia. Najłatwiej jest oczywiście zainstalować nowy system na starym. Prowadzi to do rosnącego bałaganu, związanego z coraz większą powierzchnią infrastruktury budynku zajmowanej przez stosy kabli, którymi zarządzanie jest coraz trudniejsze, gdyż z czasem ci, co je układali nie pamiętają w jakiej robili to kolejności.

Innym problemem jest to, że różne wydziały budowały swoje systemy wg różnych projektów. Gdy chcą je ze sobą połączyć, okazuje się, że pierwszym wąskim gardłem okazują się właśnie nie pasujące do siebie kable.

Plug-and-play

Strukturalne okablowanie, które jest przykładem uniwersalnego podejścia do tematu, pracuje zgodnie z filozofią "nasycenia kablami", tzn. okablowania budynku do jego maksymalnej pojemności natychmiast po restrukturyzacji firmy, tak że nowy węzeł sieci można podłączyć praktycznie wszędzie. Gdy jeden z pracowników chce przenieść swoje stanowisko w sieci lub też pojawi się nowy pracownik, któremu trzeba zapewnić dostęp do sieci, gniazdo czeka na niego w nowym miejscu pracy.

Mówiąc ogólnie, fizyczna topologia ustrukturyzowanego systemu jest oparta na koncepcji gwiazdy. Jest to struktura, w której każdy węzeł stanowi oddzielne odgałęzienie okablowania wychodzącego z centralnego koncentratora. Topologia gwiazdy minimalizuje wpływ uszkodzenia pojedynczego węzła na całą sieć lokalną. Natura sieci pozwala administratorom na przekształcenie logicznego wyglądu struktury połączęń w celu stworzenia dowolnej liczby "wirtualnych sieci", zwykle poprzez przeciągnięcie kabla do tablicy rozdzielczej, chociaż ta koncepcja zaczyna odnosić się raczej do poziomu systemu i aplikacji niż okablowania jako takiego.

Trudność, z jaką musi liczyć się administrator sieci chcąc przekonać decydentów do okablowania strukturalnego, polega na uzasadnieniu początkowo dużych nakładów długoterminowymi korzyściami. Koszt pełnego okablowania budynku, zdaniem Northern Telecom, pochłania średnio ok. 6% kosztów ponoszonych przez firmę na komputeryzację w przeciągu roku. Późniejsze oszczędności mogą jednak sięgnąć nawet 80% za każdym razem, gdy trzeba będzie przemieścić pojedynczy węzeł sieci. Wartość ta może szokować, ale jeśli niewygody, stratę czasu i dysharmonię pracy załogi związaną z nieustrukturyzowanym okablowaniem podliczyć wspólnie, to wartość ta będzie w pełni uzasadniona.

Kable, wszędzie kable...

Typy kabli, jakie szefowie działów komputerowych odpowiedzialni za okablowanie strukturalne, mają do swojej dyspozycji to: skrętka nieekranowana (Unshielded Twisted Pair - UTP), skrętka ekranowana (Shielded Twisted Pair - STP) oraz światłowód. Cechują je niestety różne parametry (i ceny!), a jedyna wspólna cecha to dostosowanie się do kategorii, która ma związek z ich dopasowaniem do stosowania różnych aplikacji.

Trzy główne kategorie okablowania, które są obecnie najbardziej popularne to: 3, 4 i 5. Różnią się one częstotliwością przesyłanego sygnału. Kategoria 3 to 16 MHz, 4-20 MHz i 5-100 MHz. Częstotliwość to liczba zmian napięcia w kablu w ciągu sek. - im jest większa, tym więcej bitów można przez niego przesyłać na jednostkę czasu. Bezpośrednia formuła korelująca liczbę przesyłanych bitów z częstotliwością niestety nie istnieje, ponieważ techniki kompresji pozwalają zwiększyć przepustowość kabli.

Niestety inny kłopot związany z częstotliwością i dotyczący kabli koncentrycznych, UTP i STP to pole elektromagnetyczne. Przesyłanie kablem sygnału o częstotliwości większej niż 30 MHz powoduje powstawanie na tyle silnego pola elektrycznego, że może ono wpływać na inne kable czy też sprzęt elektryczny znajdujący się w pobliżu. Promieniowanie to może narażać na szwank bezpieczeństwo sieci, szczególnie tych bardziej wrażliwych, ponieważ stwarza możliwość "przechwytywania" danych przez nieuprawnione osoby.

Trzeba jednak zdawać sobie sprawę z tego, że okablowanie jako takie, jest elementem pasywnym sieci. Pole elektromagnetyczne jest natomiast efektem działania urządzeń podłączonych do kabli i może być zminimalizowane poprzez stosowanie rekomendowanych sterowników sieciowych, których dobór z reguły leży w gestii dostawców badź też integratorów systemowych.

Dla zainteresowanych: standardy zgodności elektromagnetycznej są opisane przez Europejski Komitet Normalizacyjny w CENELEC TC115.

Zobacz światło

Kabel światłowodowy zapewnia nieporównywalną jakość, gdyż używając do transmitowania danych światła, a nie elektryczności, umożliwia pełne ich zabezpieczenie przed niepowołanym dostępem. Niestety i on dostarcza pewnych kłopotów. Pierwszy, to cena, która powoduje, że do dzisiejszego dnia standard FDDI nie stał się tak popularny, jak obiecywano 5 lat temu. I nie chodzi tu wcale o cenę samego kabla (która nie jest nadzwyczaj wygórowana), ale o niezwykle kosztowną elektronikę, która jest odpowiedzialna za przekształcanie sygnałów elektrycznych na świetlne i na odwrót. Co więcej, światłowód nie jest tak cienki i w efekcie elastyczny, jak np. koncentryk, utrudniając tym samym okablowanie budynku. Wizja podłączenia światłowodu do każdego komputera na biurku nie mogła się wobec tych faktów zmaterializować do dnia dzisiejszego.

Można by twierdzić, że wyłożenie pieniędzy na okablowanie strukturalne ma na celu wyłącznie zmniejszenie rozmiaru istniejącej instalacji. Coraz bardziej popularny jest też pogląd, że przyzwoitą szybkością dla większości systemów przesyłania danych, włączając w to i multimedia, jest 100 Mbps. Jest ona 10 razy szybsza od klasycznego Ethernetu (10 MBps) i może dać firmie wzrost przepustowości sieci. Większa szybkość jest jednak okupiona ograniczonym zakresem stosowania i nadaje się wyłącznie do sieci lokalnych. Większe instalacje są możliwe, ale przy wykorzystaniu znacznie większej liczby mostów i koncentratorów niż w przypadku klasycznego Ethernetu, a to wiąże się ze znacznym wzrostem kosztów.

Nie zważając na brak zainstalowanej bazy, wydaje się, że technologie multimedialne zaczną być powszechne dopiero wtedy, gdy powstanie infrastruktura, która będzie mogła je wspomagać. Chodzi tu o ekstra przepustowość, która dla takich technologii, jak np. wideokonferencje, jest ważna z dwóch powodów.

Pierwszy i bardziej oczywisty jest związany z przesyłaniem znacznie większej ilości, nawet po ich skompresowaniu.

Drugi problem polega na tym, że ciągłość transmisji danych musi być wciąż nadzorowana. Użytkownicy w sieci, wysyłający konwencjonalne dane tekstowe, zauważą tylko nieznaczne spowolnienie działania sieci, gdy ruch w sieci wzrośnie. Gdy ci sami użytkownicy zechcą jednak przeprowadzić sieciową wideokonferencję, a ruch w sieci wzrośnie, wtedy pojawia się ryzyko pogorszenia jakości przesyłanych obrazów i, co gorsza, spowolnienie szybkości przesyłania ramek. Może mieć to katastrofalne skutki przy jednoczesnym przesyłaniu dźwięku i wideo, prowadzące do postsynchronu.

Rywale

Dwa rywalizujące rozwiązania, mające na celu zwiększenie przepustowości sieci ethernetowych, to protokół 100Base-T (Fast Ethernet Alliance) i 100VG/AnyLAN (Hewlett-Packard/AT&T). Pierwsze z nich jest aktualnie wspierane przez ok. 60 firm na świecie, drugie - przez ok. 20. Tym niemniej HP i AT&T czynią starania, by ich rozwiązanie zostało uznane za światowy standard.

Trzeba w tym miejscu wyjaśnić kilka spraw związanych z "szybkim" ethernetem. Po pierwsze, technologia ta nie może działać na bazie kabla koncentrycznego, co może być poczytane za fizyczną śmierć tego ostatniego. Nie mniej ważne jest też to, że ponieważ standardy te są przeznaczone do działania na istniejących już systemach, istnieje duża szansa, że nie będą one ustrukturyzowane. Oznacza to tylko tyle, że firmy idące tą drogą będą ciągle w stanie "gotowości bojowej", musząc okablowywać nowe węzły dokładnie w taki sam sposób, jak to robiły poprzednio, gdy tylko pojawiał się nowy użytkownik.

Strukturyzacja drogą do sukcesu

W celu zapewnienia powodzenia implementacji nowego systemu okablowania niezbędne jest spełnienie kilku wymagań.

Po pierwsze, zainteresowana firma musi sformułować swoją strategię komunikacyjną. Na tym poziomie muszą być podjęte podstawowe decyzje, z których najważniejsza to ta czy system ma być całkowicie otwarty i heterogeniczny, czy też ma pochodzić od jednego dostawcy.

Po drugie, firma powinna przeprowadzić audyt mający na celu ustalenie do czego jest podobna struktura okablowania pomieszczeń przez nią użytkowanych. Najbardziej prawdopodobny wynik audytu będzie taki, że istniejąca infrastruktura jest bardzo chaotyczna. Firma musi się o tym upewnić, zanim zacznie podejmować jakiekolwiek dalsze decyzje.

Przeprowadzoną analizę trzeba następnie wykorzystać do zaplanowania strategii okablowania. Może się zdarzyć, że firma ma już to, czego potrzebuje i nie są potrzebne żadne nowe inwestycje. W przeciwnym wypadku trzeba podjąć decyzję, jakiego rodzaju kable firma chce zainstalować. Po tym rozpoczyna się główna część reorganizacji. Polega ona na podjęciu takich strategicznych decyzji, jak liczba gniazd, urządzeń przyłączeniowych i rozważeniu czy okablowanie zostanie zainstalowane własnymi siłami, czy też wykona je firma zewnętrzna. Gdy zostaną one podjęte, następnym krokiem jest stworzenie przynajmniej schematycznego diagramu systemu, który ma być zainstalowany.

Po wybraniu dostawcy sprzętu zaczyna się instalowanie. Jednym z bardzo ważnych aspektów tego etapu jest zrozumienie jego wpływu na działalność innych części firmy. Zminimalizowanie prawdopodobieństwa katastrofy jest jednak możliwe tylko w przypadku skorzystania z wykwalifikowanych sił i wysokich jakościowo rozwiązań.

Prawdopodobnie najważniejszą częścią tego procesu jest dokumentacja. Słabo udokumentowany system okablowania strukturalnego jest prawie tak zły, jak jego całkowite nieustrukturyzowanie. Co więcej z dużą ostrożnością należy podchodzić do takich dokumentacji, które gwarantują integrację z systemami zarządzania sieciami. Te ostatnie nie będą rozpoznawały węzłów sieci, dopóki nie zostaną one użyte, przyczyniając się do tego, że administratorzy systemów pozostaną na wpół ślepi mając do czynienia z "nasyconym" okablowaniem budynkiem, gdzie większośc końcówek jest "uśpiona".

Po co kable

Ostatnio pojawiła się nowa technologia łączenia ze sobą komputerów, która w ogóle nie wymaga stosowania okablowania. Bezprzewodowe sieci, bo o nich mowa, stanowią jednak zaledwie ułamek procenta rynku.

Na rynku jest obecnych wiele typów tego rodzaju rozwiązań, które są adresowane do użytkowników budynków, w których klasyczne metody okablowania są utrudnione lub w ogóle niemożliwe. Dotyczy to np. budynków, które są pochylone lub też nie są wyposażone w kanały między podłogami i sufitami, uniemożliwiając przeprowadzenie kabla.

Spośród różnych stosowanych techologii warto wspomnieć o Spread Spectrum Radio, która rozprzestrzenia sygnał na szeroki zakres częstotliwości, co oznacza, że nawet jeśli sygnał będzie słabszy, to nadal da się go odebrać. Inna technologia polega na transmisji sygnału na tej samej częstotliwości, która zmienia się co kilka sekund zwiększając bezpieczeństwo przesyłanych danych. Istnieje także technologia wykorzystująca promieniowanie podczerwone, niezgodna jednak z niektórymi europejskimi przepisami i zapewniająca połączenie jedynie z odbiorcami będącymi w zasięgu wzroku.

Przenośne jednostki bezprzewodowe mogą być także wykorzystywane przez te firmy lub organizacje, których przedstawiciele często się przemieszczają, np. w domach towarowych lub szpitalach.

Technologia bezprzewodowa, która może być także użyta w lokalizacjach czasowych, nie jest w zasadzie nastawiona na rywalizowanie z okablowaniem sieciowym. Koszt instalacji okablowania sieciowego jest znacznie niższy niż cena systemów bezprzewodowych, co więcej może ona zapewnić znacznie większą przepustowość. Na dodatek systemy bezprzewodowe praktycznie nie radzą sobie nawet z najprostszymi sieciowymi aplikacjami multimedialnymi.

Stosowanie w Polsce tego typu rozwiązań niestety napotyka na jeszcze jedną trudność. Do budowy starszych budynków wykorzystywano stalowe elementy nośne, które powodują, że każde pomieszczenie w budynku przypomina puszkę Faraday'a, całkowicie wyciszając jakąkolwiek transmisję radiową.

Czekając na skrzydła

Producenci zgodnie stwierdzają, że koncepcja okablowania strukturalnego pojawiła się na tyle niedawno, że przemysł potrzebuje więcej formalnych metod okablowania na przestrzeni dłuższego okresu czasu. Może się do tego przyczynić pojęcie infostrad, a w szczególności coraz większa popularność Internetu i innych zaawansowanych technologii telekomunikacyjnych. Dzisiejsi klienci muszą sami odpowiedzieć sobie na pytanie czy ich firmy będą w stanie odnieść korzyści z dostępu do globalnych systemów informacyjnych, czy też będą sobie mogły ten sposób pozyskiwania informacji darować. Jeśli wybiorą to pierwsze, to bez okablowania strukturalnego trudno będzie się im obejść.


TOP 200