In English

Структурированная кабельная система предприятия: типовая или мультисервисная?

15.07.2009, Семенов Андрей
Издание: Connect – Мир связи!

Структурированная кабельная система предприятия: типовая или мультисервисная?
В последние несколько лет одной из «горячих» тем, активно обсуждаемых в кругу специалистов по информационным технологиям и телекоммуникациям, оказались так называемые мультисервисные (мультимедиональные) информационно-вычислительные сети (системы). Функции одной из составных частей данного технического объекта в подавляющем большинстве случаев выполняет структурированная кабельная система.

СКС является типичным примером сложного технического объекта. Хорошо известно, что характеристики отдельных составных частей таких объектов должны соответствовать друг другу для достижения наилучших потребительских качеств готового решения в целом. Исходя из этого принципа, вполне естественным выглядит постановка вопроса о том, что основой мультисервисной информационной системы должна являться мультисервисная кабельная система.

Что понимается под мультисервисной СКС

Четкого определения СКС, которые можно отнести к мультисервисным, в настоящее время, по-видимому, не существует. Тем не менее, по умолчанию предполагается, что в данном случае речь идет о существенно более качественных кабельных системах. Как мера качества естественным образом принимаются основные характеристики. Они полностью или хотя бы по части ключевых должны заметно превосходить те, которыми обладают обычные (типовые) офисные СКС, построенные в соответствии с действующими редакциями наиболее употребительных на практике американской и международной версий основного стандарта.

В соответствии с данным подходом в качестве количественного критерия отнесения СКС к мультисервисной удобно принять максимальную поддерживаемую скорость передачи, которая в настоящее время должна быть не менее 10 Гбит/с. Выбор именно этого значения обусловлен тем, что сетевой адаптер типовой пользовательской рабочей станции современной ЛВС работает на максимальной скорости 1 Гбит/с.


Проблема необходимости построения мультисервисной СКС

Вопрос о необходимости построения на предприятии мультисервисной кабельной системы не является чем-то искусственным и возник далеко не на пустом месте.

Во-первых, в настоящее время идет массовое строительство сетей доступа, которые по своему прямому назначению с полным правом считаются мультисервисными. СКС вполне может рассматриваться как оконечный участок подобной сети, хотя такой подход заметно обедняет их функционал.

Во-вторых, сами СКС из предмета восхищения и таинственности, ореолом которого они были окружены еще полтора десятка лет назад, в процессе своего эволюционного развития превратились в такой же продукт массового применения, как обычный сотовый телефон или компьютер. Для доказательства этого вполне достаточно набрать в любой поисковой системе словосочетание «монтаж СКС» и получить несколько десятков тысяч ссылок на отечественные организации, работающие по всем регионам страны и создающие «под ключ» кабельные системы на любой вкус. С другой стороны, большая часть компаний, которые по праву относятся к лидерам ИТ-рынка в области системной интеграции, в своих общих рекламных материалах полностью убрали или переместили в их конец прямое указание на активную деятельность в области построения СКС. Фактически компетенция в данном вопросе для грандов рынка считается уже как нечто само собой разумеющееся и, по их мнению, не заслуживает особого внимания.

В таких условиях вполне естественным выглядит желание некоторых владельцев СКС «подняться над массой» и подчеркнуть высокий уровень технических характеристик своей информационной инфраструктуры установкой в офисе кабельной системы с заметно лучшими характеристиками. Первым кандидатом на роль таких систем может считаться СКС категории 6. Однако сетевая аппаратура массового применения, функционирование которой невозможно без СКС категории 6, в настоящее время отсутствует, а сами кабельные системы предлагаются всеми без исключения производителями, сколь-нибудь заметными на рынке. Следовательно, эффект исключительности может дать только кабельная система с еще более лучшими характеристиками, причем система, которая еще только обсуждается в комитетах по стандартизации. Таким СКС достаточно часто присваивается наименование «мультисервисная» или «мультимедиональная».

Фактором, эффективно стимулирующим распространение подобной терминологии, становится то, что она продолжает оставаться актуальной в области техники СКС. Речь идет о том, что многие производители кабельной продукции предлагают в своих каталогах кабели улучшенной категории 7, причем с характеристиками, которые превышают требования готовой к утверждению категории 7а. Отсутствие стандарта не позволяет отнести данные изделия к категории 8, а основные правила маркетинга требуют обязательного выделения этих изделий в отдельный подкласс. В сложившейся ситуации на выручку приходит нейтральный, понятный широкому кругу пользователей и достаточно звучный термин «мультимедиа».


Нужна ли мультисервисная СКС предприятию?

В дальнейшем ограничимся рассмотрением только той части СКС, с которой непосредственно взаимодействуют пользователи, т. е. фактически горизонтальной подсистемы. Подобный подход вполне применим в качестве достаточно точного первого приближения и позволяет сделать весьма адекватные практике выводы о всей кабельной системе в целом. Справедливость данного утверждения основана на том, что на горизонтальную подсистему приходится свыше 80 % всех ресурсов, затрачиваемых на создание и, соответственно, эксплуатацию СКС.

В качестве численной меры отнесения трафика к тому или иному виду в соответствии с принципом соответствия используем скорость передачи: 10-гигабитные потоки будем считать мультимедиональными. Является ли подача на рабочее место рядового сотрудника предприятия мультимедионального трафика типовой задачей? Ответ на этот вопрос является отрицательным. Постараемся обосновать данное положение.

Рядовой пользователь ресурсов ИВС вместе со своей рабочей станцией образует известную систему «человек — машина». Уровень техники, достигнутый на сегодняшний день, оказывается таким, что «бутылочным горлышком» этой системы из-за своих чисто человеческих слабостей оказывается пользователь ресурсов ИВС. Данное обстоятельство фактически определяет требования, выдвигаемые в отношении пропускной способности канала связи, организуемого с привлечением технических средств СКС. Опыт реализации информационных систем свидетельствует о том, что достаточно комфортные условия работы с основными современными программными продуктами массового применения обеспечиваются даже при использовании 100-мегабитного коммутируемого канала Fast Ethernet, не говоря уже о Gigabit Ethernet. Более того, отсутствуют признаки того, что существующее положение дел может претерпеть значительные изменения, по меньшей мере, в обозримой перспективе. Это позволяет устанавливать в подавляющем большинстве офисных зданий кабельные системы класса D. Такие СКС, которые с полным правом допустимо считать типовыми, создаются на основе элементной базы категории 5е, внедренной в широкую инженерную практику уже более десяти лет тому назад.

Определенное влияние на требования к кабельной системе предприятия могут оказать другие сетевые ресурсы. Телефонная сеть предприятия в крайне малой степени увеличивает суммарный трафик, а ее важность, с точки зрения СКС, определяется исключительно техническими особенностями данной техники. Дело в том, что классический аналоговый или даже цифровой телефонный аппарат несовместим с оборудованием Ethernet и требует выделенного порта для подключения к ИВС. Организация видеоконференций, генерирующих огромный объем трафика, не стала массовым явлением: основная масса совещаний и встреч проводятся «вживую». Наглядным подтверждением этого является практически обязательное наличие на предприятиях специально выделенных комнат для переговоров, которые довольно интенсивно используются по своему прямому назначению.

Сети массовой памяти по самому своему назначению являются источником очень большого трафика. Однако данная разновидность сетевого сервиса не предназначена для непосредственного взаимодействия с пользователем, а сама сеть разворачивается в аппаратных или в центрах обработки данных.

Структура СКС, которая зафиксирована в базовых стандартах, отражает состояние техники середины 80-х гг. прошлого столетия и ориентирована на информационные структуры, которые формируются вокруг большой ЭВМ. Переход на построение ИВС с привлечением архитектуры клиент — сервер под воздействием стоимостной оптимизации проекта привел к существенному изменению топологических особенностей информационной системы и уменьшению средней протяженности тракта передачи. Как результат, в правильно спроектированной СКС тракты с протяженностью свыше 70 м просто отсутствуют (вероятность их появления не превышает 10 %). В этих условиях даже обычные СКС при выполнении санитарных норм по уровню электромагнитного излучения, внешнего по отношению к кабелю, обеспечивают передачу данных на скоростях до 1 Гбит/с с исчезающе малой вероятностью ошибки. В среде специалистов по кабельным системам данный факт фиксируется не совсем методически корректным, но очень точным по своей результирующей эффективности правилом «категория начинается после 80-го метра».

Из приведенных соображений следует, что применение кабельных трактов, которые рассчитаны на организацию связи со скоростью 10 Гбит/с и более в той области ИВС, которая обслуживается горизонтальной подсистемой СКС, является функционально избыточным и, следовательно, нецелесообразно.

Еще одним косвенным фактом, свидетельствующим о слабой востребованности мультисервисных СКС на массовом рынке, является крайне малое количество проектов класса «волокно до рабочего места». В таких проектах практически отсутствуют ограничения по наращиванию ширины полосы пропускания того абонентского канала связи, который обслуживает ЛВС. Проблема телефонной связи решается переходом на IP-телефонию или установкой второго порта на симметричном кабеле. В последнем случае получаем структуру, полностью отвечающую требованиям базовых стандартов СКС.

Области применения мультисервисных СКС

Главным недостатком высокоскоростной (мультисервисной) СКС являются более высокие затраты на ее реализацию. В этой ситуации заказчик идет на создание подобной кабельной системы лишь в том случае, если ее функциональные возможности могут быть эффективно использованы для решения задач определенных классов.

Описанное положение дел форсированно смещает область применения той техники, которую по критерию поддерживаемой скорости передачи можно с полным правом характеризовать как мультимедиональную, в те места, где, во-первых, отсутствуют ограничения, определяемые человеком; во-вторых, нет массовой передачи индивидуальных телефонных сигналов. Такими областями в настоящее время являются ЦОД, магистральные подсистемы традиционных СКС и, возможно, крупных кабельных систем промышленного назначения.

Основной областью применения мультисервисных СКС с улучшенными параметрами, в которой в полной мере могут быть задействованы положительные свойства по улучшенной пропускной способности (мультимедиональные системы даже младшего класса Ea по этому параметру превосходят традиционные системы класса D, по меньшей мере, в 20 раз), могут являться открытые офисы. Сложности с размещением промежуточных кроссов, определяемые требованиями по охранению необходимого уровня эстетики помещений, сопровождаются заметным увеличением как средней, так и максимальной протяженности стационарной линии. Последний параметр по местным условиям конкретного проекта иногда наращивается до 120-130 м. В этой ситуации запасы по ключевым характеристикам расходуются на компенсацию увеличенного затухания сигнала, а общий класс СКС без ухудшения ее потребительских качеств может быть уменьшен до D.

Еще одним примером являются сети с очень большим объемом трафика (различного рода издательские системы, ИВС органов здравоохранения и научно-исследовательских центров). При всей важности подобных объектов проекты по их созданию носят единичный характер, а они сами явно не делают погоду на рынке.

Потенциально широкая область применения техники мультисервисных СКС — сети с высоким уровнем требований в отношении защиты от несанкционированного доступа. Наиболее уязвимая с точки зрения съема информации линейная часть таких систем в соответствии с требованиями СТР-97 реализуется только с индивидуальным пленочным экранированием отдельных витых пар и общим оплеточным экраном. Данным требованиям отвечают линейные и шнуровые изделия с категорией не ниже 7. Таким образом, требование эффективной защиты от несанкционированного доступа приводит к необходимости построения СКС, которая по своим характеристикам является мультисервисной.

Заключение

Промышленность готова предложить своим потребителям серийную элементную базу, которая позволяет создать кабельные системы с улучшенными параметрами, обеспечивающие скорость передачи в 10 Гбит/с и более.

Несмотря на востребованность и важность мультисервисные или мультимедиональные СКС в обозримой перспективе останутся типично нишевым решением и не станут массовым продуктом на российском рынке. Иначе говоря, необходимость в дополнительном разбиении СКС на типовые и мультисервисные не возникает.