Projekt okablowania strukturalnego

Przygotował:
mgr in . Jarosław
Szybi ski
Projekt okablowania strukturalnego dla I semestru Akademii CISCO
we WSIZ „Copernicus” we Wrocławiu
1. Wst p
Okablowanie strukturalne to poj cie, którym okre la si specyficzne podej cie do
problemu poł czenia pomi dzy komputerami tworz cymi sie komputerow .
Polega ono na poł czeniu wszystkich punktów (gniazdek RJ-45, do których podł cza si
karty sieciowe komputerów, czy interfejsy routerów) bezpo rednio do w złów
dystrybucyjnych.
Okablowanie strukturalne ma swoje wady i zalety. Do niew tpliwych zalet tego typu
rozwi za nale y uporz dkowanie okablowania i logika poł cze , jak równie
praktycznie nieograniczone mo liwo ci reorganizacji sieci w bardzo krótkim czasie.
Niestety bardzo powa n wad jest cena tego typu rozwi zania. Dla zilustrowania tego
problemu spójrzmy na poni szy przykład:
1.1. Przykład
Budynek, w którym zlokalizowane jest 100 komputerów, rozmieszczonych w odległo ci
od 10 do 80 metrów od zakładanej lokalizacji MDF. Dla uproszczenia oblicze ,
przyjmiemy, e budynek podzielony jest na 10 pomieszcze , w ka dym po 10
komputerów. rednia odległo od serwerowni do pomieszcze to powiedzmy 50 metrów.
1.1.1. Najpierw zobaczymy podej cie standardowe. W ramach tego rozwi zania staramy
si zebra jak najwi cej komputerów do pojedynczego urz dzenia
koncentruj cego (np. przeł cznika) i z niego ł czymy si najkrótsz tras do
głównego przeł cznika.
Rys. 1. – Podej cie standardowe do projektowania sieci
Zgodnie z takim podej ciem mieliby my na przykład nast puj c specyfikacj :
Kable:
W ka dej z sal ( rednia odległo od przeł cznika np. 15 metrów) – 20 * 15 metrów = 300
metrów. Sal jest 10, po 2 na przeł cznik, wi c 5 * 300 metrów=1500 metrów. Dodatkowo
dochodzi 5 poł cze pomi dzy poszczególnymi przeł cznikami a przeł cznikiem
głównym -> 5*50 metrów = 250 metrów. Dla 100 komputerów potrzebne jest jeszcze 100
krótkich kabelków (patchcordów) do poł czenia pomi dzy gniazdkiem a kart sieciow ->
100 * 2 metry = 200 metrów.
RAZEM -> 2000 metrów kabla.
Sprz t aktywny:
5 przeł czników 24 portowych do sal + główny przeł cznik do serwerowni.
1.1.2.
Drugie rozwi zanie to pełne podej cie strukturalne, gdzie ka de gniazdko poł czone jest
do szafy dystrybucyjnej. W naszym przykładzie (przypominam o max. 100 metrach
odległo ci w przypadku skr tki miedzianej) wystarczy jeden w zeł dystrybucyjny.
Rys. 2. – Podej cie strukturalne do projektowania sieci
Zgodnie z takim podej ciem mieliby my na przykład nast puj c specyfikacj :
Kable:
Od ka dej stacji roboczej do zespołu przeł czników w w le dystrybucyjnym: 100*50
metrów = 5000 metrów. Dla 100 komputerów potrzebne jest jeszcze 100 krótkich
kabelków (patchcordów) do poł czenia pomi dzy gniazdkiem a kart sieciow -> 100 * 2
metry = 200 metrów.
RAZEM -> 5200 metrów kabla.
Sprz t aktywny:
5 przeł czników 24 portowych do sal + główny przeł cznik do serwerowni.
1.1.3.
Pewnym kompromisem jest zastosowanie podej cia, w którym okre lamy maksymalne
obci enie pojedynczego poł czenia do w zła dystrybucyjnego (np. do 10 stacji
roboczych) tak, aby efektywno poł cze od stacji roboczych nie była zbyt niska.
W przykładzie 1.1.1 na jeden przeł cznik przypadało około 20 komputerów. W zwi zku z
tym stacja robocza przy poł czeniu pomi dzy salami (na przykład do serwera centralnego)
dysponowała pasmem maksymalnym (np. 100 Mb/s) / 20 = 5Mb/s.
Przy rozwi zaniu strukturalnym 1.1.2. nic si nie zmieniło, ale je eli wprowadzimy
ograniczenie ilo ci poł cze do jednego przeł cznika, to w ka dej chwili mo na
przebudowa sie w krótkim czasie tak, aby stacje dysponowały szerszym pasmem.
Kompromisem jest koncentracja na miejscu tylko pewnej ilo ci stacji tak, aby nie
przekroczy minimalnego zało onego pasma.
Powiedzmy, e przyj li my rozwi zanie, w którym do ka dej z sal 10 komputerowych
prowadzony jest 1 kabel do przeł cznika. W ten sposób ka da ze stacji ma „gwarancj ” 10
Mb/s.
Rys.3. Rozwi zanie b d ce kompromisem pomi dzy pełnym okablowaniem strukturalnym
a standardowym
Zgodnie z takim podej ciem mieliby my na przykład nast puj c specyfikacj :
Kable:
W ka dej z sal ( rednia odległo od przeł cznika np. 10 metrów) – 10 * 12 metrów = 120
metrów. Sal jest 10, wi c 10 * 120 metrów=1200 metrów. Dodatkowo dochodzi 10
poł cze pomi dzy poszczególnymi przeł cznikami a przeł cznikiem głównym -> 10 *50
metrów = 500 metrów. Dla 100 komputerów potrzebne jest jeszcze 100 krótkich
kabelków (patchcordów) do poł czenia pomi dzy gniazdkiem a kart sieciow -> 100 * 2
metry = 200 metrów.
RAZEM -> 1900 metrów kabla.
Sprz t aktywny:
10 przeł czników do sal + główny przeł cznik do serwerowni.
Podsumowuj c, ka de z rozwi za ma swoje wady i zalety. Poni ej prezentowana jest
tabela, która zbiera wielko ci ze wszystkich przykładów.
Rozwi zanie
Długo
Standardowe
Strukturalne
Po rednie
2000 m
5200 m
1900 m
kabla
Ilo
przeł czników
5
5
10
Ilo przeł czników
głównych
1
1
1
Jak wida rozwi zanie standardowe b dzie najta sze. Rozwi zaniem najdro szym b dzie
podej cie strukturalnym, przy którym pod uwag oprócz ceny samego kabla trzeba wzi
równie cen korytek, prowadnic, patch paneli zaka czaj cych kable dochodz ce do
w zła dystrybucyjnego, a wreszcie robocizn zwi zan z poło eniem 5 kilometrów kabla.
Kompromisem wydaje si by rozwi zanie po rednie gwarantuj ce lepsze wykorzystanie
pasma w obr bie całej firmy. Jednak w takim rozwi zaniu tracimy mo liwo łatwej
wymiany sprz tu aktywnego b d cej atutem rozwi zania strukturalnego.
Rys.4. Podej cie strukturalne w „przekroju”
2. Zało enia
2.1. Cele projektu
• Sie musi działa
• Sie musi zapewni mo liwo rozwoju szkoły
• Sie powinna by otwarta na mo liwo unowocze nienia bez zmiany głównych
zało e projektowych
2.2. Rozwi zanie podej cia do okablowania
W dokumentach do studium przypadku dla I semestru Akademii CISCO przyj te zostało
pewne rozwi zanie, w którym do ka dej z sal 20 komputerowych prowadzone s 3 kable
– po 1 do ka dego 2 przeł czników, jeden do gniazdka dla instruktora. W ten sposób
ka da ze stacji studenckich ma „gwarancj ” 10 Mb/s, podczas gdy stacja instruktorska,
cz sto pełni ca rol serwera, ma pełne pasmo 100 Mb/s.
Pa stwo, w czasie rysowania projektu proszeni s o rysowanie pojedynczej linii
symbolizuj cej 3 kable do ka dego z pomieszcze .
2.3. Ilo oraz rozmieszczenie w złów dystrybucyjnych.
W projekcie, w zale no ci od rozmiarów budynku, w którym maj Pa stwo
zaprojektowa sie , nale y umie ci co najmniej 1 główny w zeł dystrybucyjny (Main
Distribution Facility), oraz dowoln liczb pomocniczych w złów dystrybucyjnych IDF
(Intermediate Distibution Facility). Ilo IDF zale y od zasi gu wykorzystywanego
okablowania. Przypominam, e dla skr tki miedzianej granic jest 100 metrów, przy czym
nale y pami ta o zostawieniu zapasu na poł czenie pomi dzy stacj robocz a gniazdem
na cianie oraz pomi dzy patch-panelem a urz dzeniem aktywnym w szafie krosowniczej.
W sumie zostanie nam około 90m.
2.4. Plan adresacji
Do celów adresacji komputerów w przydzielonym Pa stwu projekcie, dostan Pa stwo do
dyspozycji sie klasy „B”.
2.5. Ilo stanowisk komputerowych
Liczba ta zostanie podana wraz z pozostałymi zało eniami zale nie od wielko ci
budynku.
3. Projekt logiczny
W projekcie logicznym nale y przedstawi schematyczny układ poł cze w szkole, wraz
z podł czeniem do Internetu.
4. Projekt rozmieszczenia IDF i MDF
4.1. Rozmieszczenie MDF i IDF
MDF oraz IDF-y nale y rozmie ci tak, eby swoim zasi giem obejmowały wszystkie
pomieszczenia szkoły. Nale y d y do zminimalizowania ich liczby ze wzgl du na
koszty.
4.2. Poł czenie pomi dzy MDF i IDF-ami.
Nale y zaprojektowa sposób oraz tras poł czenia pomi dzy IDF-ami a MDF-em. W
opisie powinien si znale rodzaj kabla oraz przebieg trasy poł czenia. Tras nale y na
główny schemat szkoły.
5. Projekt fizyczny
Na projekcie fizycznym nale y pokaza plan poł cze od ka dej z sal, do których nale y
podł czy sie a do którego z w złów dystrybucyjnych (MDF lub IDF). Nale y zwróci
uwag na maksymaln długo kabla!
Kabel nale y prowadzi wzdłu cian.
6. Spis poł cze
Nale y samodzielnie ponumerowa wszystkie sale i umie ci numery na rysunku, sk d
prowadzone s poł czenia oraz ponumerowa kable prowadz ce od sali do w zła
dystrybucyjnego. W tabeli nale y równie zawrze zmierzone długo ci kabli.
7. Plan adresacji IP.
Na podstawie otrzymanego numeru sieci od prowadz cego, nale y tak podzieli j na
podsieci, eby zaadresowa podan liczb stacji roboczych studenckich oraz biurowych.
Nale y równie zadba o separacje tych sieci od siebie!
8. Pa stwa wnioski z projektowania sieci.
Za i Przeciw przyj tym rozwi zaniom.
Do Pa stwa dyspozycji s równie 2 przykłady pokazuj ce, jak mo na podej do
problemu projektowania okablowania. W celu ułatwienia Pa stwu adresacji IP, na sieci
znajduje si równie dokument pokazuj cy krok po kroku procedur adresacji IP.
9. Posta projektu.
Projekt powinien zosta wykonany docelowo w jednym z 2 formatów:
• PDF – mo na u y do tego celu MS Worda + PDF creator (np. darmowy ze strony
www.sourceforge.net), Star Office lub Adobe Acrobata.
• PPT – format programu MS Power Point
W celu stworzenia projektu logicznego i kre lenia tras poł cze mo na wybra ró ne
oprogramowanie. Mnie najwygodniej było posługiwa si programem MS Visio, ale
wybór jest równie tutaj szeroki.