Файл: Системное администрирование.pdf

Таблица 3.2. Перекрещенная схема расшивки разъемов RJ-45
Разъем 1: цвет жилы
Разъем 2: цвет жилы
Бело-оранжевый
Бело-зеленый
Оранжевый
Зеленый
Бело-зеленый
Бело-оранжевый
Синий
Синий
Бело-синий
Бело-синий
Зеленый
Оранжевый
Бело-коричневый
Бело-коричневый
Коричневый
Коричневый
П
РИМЕЧАНИЕ
Современные модели коммутаторов обладают возможностью определения типа рас- шивки кабеля и автоматически переключаются на нужный вариант. У ранее выпус- кавшихся моделей такой функции нет, поэтому, например, для соединения двух таких устройств между собой также необходимо использовать crossover-кабель. На некото- рых моделях имеется либо кнопка переключения типа одного из портов, либо два разъема для одного порта, соответствующих тому или иному варианту подключения
(называемых MDI и MDIX).
Варианты исполнения СКС
Кабельная система предприятия может быть выполнена различными способами: по технологии скрытой проводки, в накладных каналах, в пространстве под фальшпо- лом или над навесным потолком и т. п. Собственными силами прокладка кабелей обычно выполняется без трудоемких строительных работ — в накладных каналах, при этом переходы между отдельными помещениями осуществляются либо через отверстия в стенах, либо над накладным потолком коридора.

54
Глава 3
Внимание: патч-корды
Часто в условиях предприятия экономят на кабелях, при помощи которых осущест- вляется подключение компьютера в розетку кабельной сети. Следует отметить, что эти кабели, называемые патч-кордами, часто являются причиной снижения скоро- сти передачи данных. Они подвергаются наибольшему механическому воздейст- вию, в то время как бывают изготовлены специалистом недостаточной квалифика- ции. С течением времени их параметры ухудшаются, что приводит к периодиче- ским ошибкам передачи данных.
Обратите внимание, что, по данным одного из производителей патч-кордов, две трети их не проходят тестирования после изготовления в промышленных условиях.
Трудно ожидать стабильности характеристик от изделий, изготовленных в кустар- ных условиях, поэтому стоит комплектовать рабочие места только профессиональ- но выполненными патч-кордами.
Составные линии
Стандарты СКС не предусматривают возможности составления линий передачи данных из нескольких участков. Это значит, что соединение компьютера с комму- татором должно состоять из патч-корда, информационной розетки, кабеля, комму- тационной панели (на которую "расшит" кабель), патч-корда до разъема на комму- таторе. Если по каким-либо причинам длины кабеля недостаточно (кабель повреж- ден или сотруднику выделено другое место), то наращивать его нельзя.
Однако на практике достаточно часто приходится сталкиваться с необходимостью удлинения кабеля. Ни в коем случае не рекомендуя применять на практике ниже- сказанное, должен отметить, что на 100-мегабитных сетях кабели вполне удовле- творительно функционируют при наличии скрутки (или, что еще лучше, паяного соединения) двух кусков. При этом следует минимизировать длину участка кабеля, на котором нарушен шаг витой пары. И, поскольку качество контактов скрутки может существенно снизиться через некоторый промежуток времени из-за воздей- ствия внешних условий (например, окисления под воздействием влаги), следует позаботиться о надежной изоляции такого соединения.
Прокладка силовых кабелей
Каждое рабочее место пользователя должно быть оборудовано розеткой электропи- тания с заземлением и информационными розетками. В небольших организациях обычно используют розетки существующей электропроводки. При этом следует учитывать, что расстояние между силовой и информационной розетками одного рабочего места по стандарту не должно превышать 1 м. Кроме того, в целях сниже- ния уровня помех и повышения пожароустойчивости в стандартах определяется минимальное расстояние между силовым и информационными кабелями: оно зави- сит от потребляемой мощности, но обычно можно ориентироваться на значение в
10—15 см. На практике редко удается выдержать такие расстояния, поэтому, чтобы минимизировать влияние силового кабеля, часто используют специальные кабели с экранированием.

Структура сети
55
При размещении большого числа пользователей в помещении, не оборудованном достаточным количеством силовых розеток, часто осуществляется проводка сило- вых и информационных кабелей до рабочего места в одном канале. Согласно стан- дарту, если оба кабеля прокладываются в общем канале, то должна быть преду- смотрена сплошная перегородка между силовыми и информационным отсеками.
П
РИМЕЧАНИЕ
Одним из мощных источников электропомех являются люминесцентные лампы. При прокладке информационных кабелей часто не обращают внимания на их близость к таким лампам, например, при монтаже новых трасс над фальшпотолком. Для сниже- ния влияния данного источника помех не следует допускать прокладку информацион- ного кабеля ближе 15 см от люминесцентной лампы.
Питание по сети Ethernet
Современное оборудование, подключаемое к компьютерным сетям, часто потреб- ляет совсем немного мощности. Учитывая, что в стандартах передачи данных
10/100 Мбит/с используются только две пары проводников витой пары из четырех имеющихся, часто можно существенно сэкономить на прокладке кабелей, если применить технологию питания оборудования по кабелю Ethernet (Power over
Ethernet, PoE).
Какое оборудование запитывают по технологии PoE? Обычно это IP-телефоны, точки беспроводного доступа, камеры видеонаблюдения и т. п.
Существует несколько вариантов обеспечения PoE. Первый состоит в использова- нии специальных коммутаторов либо уже имеющих функцию PoE, либо поддержи- вающих ее (коммутаторы допускают установку дополнительного блока питания, после чего обеспечивается предоставление услуги PoE). Данный способ применяет- ся при наличии значительного числа портов с функцией PoE, например, при экс- плуатации в организации IP-телефонов.
П
РИМЕЧАНИЕ
Администраторы могут использовать управление портами PoE для того, чтобы, на- пример, перезагрузить зависшее устройство: достаточно снять напряжение с соответ- ствующего порта, а потом снова подать его при помощи команд управления коммута- тором.
Второй способ подачи питания через сеть Ethernet заключается в приобретении специальных блоков питания, включаемых в "разрыв" сетевого кабеля (для подачи напряжения 48 В используется коричневая пара проводников). Такое решение оп- равдано при подключении единичных устройств.
В PoE-коммутаторах применяется специальная технология для проверки порта. Пе- ред подачей питания на порт выполняется специальное тестирование, замеряются параметры подключенного оборудования и, если оно соответствует требованиям технологии PoE, коммутатор включает питание. Таким образом, в порты PoE мож- но безопасно включать обычные устройства. При использовании же "врезных" бло- ков питания, особенно самых дешевых их вариантов, следует исключить возмож- ность случайного подключения другого оборудования.

56
Глава 3
В соответствии со стандартом 802.3af максимальная мощность, которая может быть получена устройством с PoE-порта, составляет 12,95 Вт (при этом порт должен обеспечить мощность до 15,4 Вт). Подключаемые устройства часто потребляют меньшую мощность, например, типовая точка беспроводного доступа потребляет около 11 Вт, IP-телефоны — от 2 до 14 Вт в зависимости от модели. В целях эко- номии на большинстве моделей коммутаторов суммарно допустимая мощность пи- тания по портам Ethernet меньше величины 15,4 <количество портов> в ваттах
(Вт). В случае превышения допустимого значения потребляемой мощности комму- татор начинает отключать питание отдельных портов, учитывая приоритеты пор- тов для PoE, которые администратору необходимо назначить вручную в соответст- вии с предназначением подключенного оборудования.
Требования пожарной безопасности
Основные требования пожарной безопасности при прокладке кабелей в офисе за- ключаются в следующем:
 кабели, каналы, розетки и т. п. должны соответствовать определенной категории пожароустойчивости; обычно это выполняется при помощи современных эле- ментов СКС;
 силовые и информационные кабели при прокладке в одном канале должны быть разделены сплошной перегородкой. Минимальное расстояние от силовых кабе- лей до информационных определяется по специальным нормативам в зависимо- сти от нагрузки, но обычно не должно быть менее 12—15 см;
 отверстия, выполненные для прокладки кабелей между помещениями, должны быть закрыты легкоудаляемым негорючим материалом, например, цементом или гипсом низкой прочности, минеральной ватой и т. п.;
 при прокладке кабелей в пространстве над навесным потолком недопустимо ис- пользовать горючие материалы.
В случае монтажа кабельной системы подфальшполом нормативами налагаются более строгие ограничения. Например, разделение пространства под фальшполом на зоны, отделяемые друг от друга несгораемыми материалами и т. п.
Топология сети
Под топологией понимают схему расположения и соединения устройств сети.
Обычно выделяют две топологии: физическую, которая описывает реальное распо- ложение устройств и наличие каналов связи между ними, и логическую, создавае- мую поверх физической и описывающей пути передачи данных.
Размеры сегментов сети на витой паре
Длина кабеля от одного элемента активного оборудования до другого, например от компьютера до коммутатора, в сети Ethernet не должна превышать 100 м. Обычно

Структура сети
57
стандартами предусмотрена максимальная длина самого кабеля 90 м, а 10 м отво- дится на соединительные кабели. На практике длина патч-кордов обычно составля- ет 1 м и более. Обратите внимание, что не имеет смысла применять самодельные короткие патч-корды, например, для подключения сервера к патч-панели, если оба этих элемента расположены рядом ("фирменные" кабели не могут быть короче
60 см). При малой длине кабеля возрастает уровень помех, возникающих при от- ражении высокочастотных сигналов от точки соединения кабеля и розетки. Это может привести к увеличению числа ошибок в линии.
Для локальной 10-мегабитной сети, построенной на концентраторах, существует "правило 5/4": между любыми двумя сетевыми устройствами должно быть не более
5 сегментов сети с четырьмя концентраторами (хабами). Это требование ограничи- вает размер сети диаметром 500 м, построенной на концентраторах и с использова- нием витой пары. Ограничение на длины обусловлено самой природой Ethernet, принципами, на которых строится такая сеть, и не зависит от совершенствования элементной базы. В сети Ethernet каждая система может начать передачу данных в произвольный момент времени, независимо от других устройств. Если во время передачи система обнаруживает чужую посылку данных, то эта ситуация (одно- временная передача информации несколькими системами называется коллизией) детектируется, и данные будут повторно переданы каждой из этих систем через некоторый случайный промежуток времени. При больших размерах участка сети такая коллизия может быть не обнаружена (система "не услышит" чужой пакет во время попытки своей передачи), что приведет к потере данных, повторам передачи и результирующему снижению пропускной способности сети.
Хотя в 100-мегабитной сети обычно используются только коммутаторы, на практи- ке в ряде организаций эксплуатируются и концентраторы. Стандартом предусмот- рено в этом случае использование максимум двух концентраторов с расстоянием между ними не более 5 м.
Типовая структура сети предприятия
На практике существует два подхода к построению каналов передачи данных.
В первом случае развитие начинается от комнаты системного администратора, в которой устанавливается коммутирующее оборудование, становящееся центром сети. В дальнейшем, по мере увеличения числа рабочих мест, к сети подключаются новые коммутаторы, и структура сети принимает достаточно хаотичный вид
(рис. 3.3).
Подобная сеть, хотя и обеспечивает текущее функционирование сетевых приложе- ний, не является отказоустойчивой и часто не позволяет внедрить современные ре- шения, критичные к параметрам инфраструктуры.
Если предприятие въезжает в новый офис, то, как правило, структура сети проекти- руется "с нуля". Для структуры сети принято выделять несколько уровней.

58
Глава 3
Рис. 3.3. Структура локальной сети небольшого предприятия после некоторого периода неуправляемого развития
Уровни ядра, распределения и доступа
Современная сеть создается на основе трех уровней: ядра (core), распределения
(distribution) и доступа (access), как это показано на рис. 3.4. На уровне доступа обеспечивается подключение конечных рабочих станций. На уровне распределения реализуется маршрутизация пакетов и их фильтрация (на основе списков доступа и т. п.). Задача оборудования уровня ядра — максимально быстро передать трафик между оборудованием уровня распределения.
Если рассматривать типовую сеть небольшой организации, занимающей несколько этажей одного здания, то уровень распределения будет соответствовать оборудова- нию, объединяющему коммутаторы каждого этажа, а уровень ядра — активному оборудованию, размещаемому обычно в главной серверной.
Это классическая схема иерархической структуры, которая на практике часто мо- дифицируется с учетом специфики организации, оборудования и т. д. Так, в зави- симости от размеров предприятия, может отсутствовать какой-либо уровень, и структура сети станет двухуровневой. Маршрутизацию данных можно реализовать на уровне ядра, а оборудование уровня распределения будет только пересылать данные внутри сегмента сети. Все зависит от решаемых задач, распределения пото- ков информации и предъявляемых к информационной системе требований.

Структура сети
59
Рис. 3.4. Трехуровневая структура сети
Часто в схеме сети выделяют серверную ферму. Принципиально серверная ферма представляет собой обычный узел распределения, но реализованный на быстродей- ствующем оборудовании и, как правило, со 100%-м резервированным решением.
В малых организациях часто практикуется подключение серверов непосредственно к ядру сети передачи данных.
На практике структуру сети администраторам обычно приходится "примерять" на уже существующие линии связи, ограничиваться возможностями по созданию но- вых соединений (учитывая, по какой трассе можно проложить линию связи собст- венными силами) и т. д. Поэтому одной из основных рекомендаций при изменении топологии сети должна быть минимизация количества коммутаторов между любы- ми двумя точками подключения компьютеров.
Топология каналов сети
распределенного предприятия
Если при построении сети внутри здания обычно удается придерживаться иерархии связей "здание — этаж — рабочее место", то в случае размещения предприятия в нескольких зданиях структура сети в значительной степени определяется возмож- ностями прокладки внешних кабелей. Наличие кабельной канализации, воздушных линий связи, кабельных эстакад и т. п. достаточно жестко определяют возможные направления каналов передачи данных.
Поскольку стоимость прокладки кабелей между зданиями достаточно высока, обычно прокладывается лишь минимум связей, которые обеспечат отказоустойчи-

60
Глава 3
вость сетевой структуры. При этом весьма часто используется кольцевая структура, иногда снабжаемая "перемычкой" для снижения числа промежуточных узлов меж- ду двумя узлами распределения. На рис. 3.5 приведен вариант подобной структуры сети крупного распределенного предприятия.
Рис. 3.5. Вариант структурной схемы связей территориально распределенной информационной системы
Сеть управления
Для сохранения управляемости оборудованием сети рекомендуется строить от- дельную сеть для подключения интерфейсов управления. Имеется в виду, что эта сеть должна быть собрана на физически других линиях связи, чем те, которые ис- пользуются для передачи данных. Например, это будут отдельные концентраторы
1
,
1
Именно концентраторы, причем можно использовать оборудование, предназначенное для 10-мега- битных сетей. Поскольку это самые надежные устройства, а сеть управления не требует высокой ско- рости передачи данных.

Структура сети
61
к которым подключены активные устройства; связи между различными площадка- ми можно выполнить при помощи модемов по телефонным линиям связи и т. п.
Главное, чтобы эта сеть продолжала функционировать в случае повреждения кана- лов передачи данных, чтобы администратор не потерял доступ к устройствам и имел возможность контролировать структуру.
П
РИМЕЧАНИЕ
Если транспортная сеть полностью резервирована, то можно не создавать выделен- ную сеть управления. В любом случае, высокая доступность интерфейсов управления должна быть рассмотрена специально.
Документирование структуры каналов связи
Традиционной проблемой большинства организаций является документирование своей кабельной подсистемы. Специализированные программные продукты, позво- ляющие поддерживать схемы сети с учетом вносимых в нее изменений в актуаль- ном состоянии, стоят весьма дорого, а исходная документация быстро становится неактуальной после нескольких перемещений сотрудников и прокладки дополни- тельных каналов связи.
Существует много программ, которые позволяют автоматически воспроизвести структуру сети. Топология, изображенная на рис. 3.3, выполнена с помощью одной из таких программ. С помощью данных, собираемых программой, легко находить точки подключения компьютеров к коммутаторам, обнаруживать те или иные не- исправности конкретной конфигурации.
Для сбора первичных данных подобные программы используют протокол SNMP.
В случае эксплуатации неуправляемых устройств администратор должен состав- лять такие диаграммы вручную.

1   ...   5   6   7   8   9   10   11   12   13