Проектируем кабельную систему будущего

Несмотря на полный порядок в технической документации и превосходное качество выбранных материалов, любой проект медной кабельной системы может быть обречен на провал, потому что какие-то элементарные, но очень важные моменты и тонкости были упущены из виду. Чтобы быть на 100% уверенным в своей кабельной системе, необходимо следить, чтобы проектировщики, поставщики и монтажники работали в единой связке.

Проектирование

Понимание целей создания сети и ее правильное проектирование становятся особенно критичными при разработке любой кабельной системы. Проектировщик должен учесть все требования и дать рекомендации по использованию определенных длин кабеля в зависимости от параметров проектируемой сети.

Для каждого проекта очень важно решить, для каких приложений создается система:

- Достаточно ли Вам системы класса D или E и 1 Гигабита в секунду?

- Или Вам нужна система класса EA и выше, и скорости от 10 Гигабит?

Проектировщик также должен определить параметры PoE, которые будут применяться в будущем:

- Какие будут ограничения?

- Какова нагрузка на планируемую систему?

- Что надо учесть в системе, чтобы она была совместима с будущими приложениями?

Вы обязательно должны сделать реалистичный прогноз о необходимой полосе пропускания системы в будущем. Планируется ли добавить в систему несколько IP-телефонов и сетевых принтеров или же она будет полностью интегрирована с системой управления зданием и системой безопасности и контроля доступа? Или же ей уготована роль сетевой системы мониторинга и управления?

Продавцы компонентов кабельных систем должны снабжать клиентов только качественными и надежными материалами. Низкое качество комплектующих может стать причиной многочисленных проблем, которые к тому же зачастую с трудом поддаются идентификации.

Инвестиции в качественную кабельную систему, отвечающую требованиям стандартов, станут надежной основой для развертывания современного ЦОД.

Монтажник должен всегда следовать инструкциям и учитывать опыт лучших практик. Это позволит избежать появления «кабельных спагетти» и позволит сохранить пространство для циркуляции воздуха. Организация кабеля в дата-центре - один из основополагающих аспектов при проектировании и монтаже. Работоспособность, надежность и гибкость дата-центра невозможны без постоянного контроля его основных функций. Маркировка кабелей в соответствии со стандартами позволяет легко найти нужный кабель, что значительно облегчает и ускоряет обслуживание и уменьшает риск возникновения проблем в будущем. Очень часто упускается из виду существование неиспользуемых кабелей, которые необходимо регулярно удалять. Большое количество этих по сути уже бесполезных кабелей приводит к серьезным проблемам с распределением воздушных потоков и понижает эффективность охлаждения.

При использовании хороших кабельных организаторов сохраняется ценное рабочее пространство, а энергоэффективность объекта повышается. Кабельные организаторы снимают физическое напряжение с кабелей, с их помощью легче уложить кабели ровно и без переплетений. Это одно из важных условий для стабильной передачи сигнала в медных кабелях и увеличения срока их службы.

PoE 

Один из новомодных трендов в сетях - это PoE: одновременная передача по кабелю информации и питания. Эта технология позволяет подключать энергию для питания сетевых устройств непосредственно по медному витопарному кабелю, что снижает расходы на монтаж и делает обслуживание сети проще и дешевле.

Впервые представленный несколько лет назад стандарт PoE поддерживал передачу только 12.95 Ватт. Следующая версия от 2009 года называлась PoE+ и поддерживала передачу уже 25.5 Ватт и на более значительных длинах кабеля.

Физические ограничения

Передача электропитания для сетевых устройств по уже проложенному к ним витопарному кабелю - это великолепная идея. Источник питания устройства подключается непосредственно к витой паре. Но существует ряд ограничений, которые надо учитывать, планируя использовать передачу питания по витой паре PoE (Power over Ethernet).

Одно из них - длина кабеля. Передача электропитания по витой паре увеличивает температуру кабеля (происходит нагрев), возрастает затухание сигнала, что снижает скорость передачи данных в канале. Это особенно актуально для нового стандарта 4PPoE (4-Pair Power over Ethernet, используются все 4 пары), где передается 55 или 100 Ватт, и сила тока по каждой паре может быть выше, чем 1 ампер.

Кабели категории 5е с толщиной медной жилы 24 AWG (0.51 мм, 0.22 мм2) при использовании PoE очень быстро достигают предела своих передающих способностей из-за повышенного тепловыделения. Это особенно актуально и заметно, когда кабели проложены большими пучками, что затрудняет естественную теплоотдачу. Использование кабелей категорий 6 или 7А с толщиной жилки 23 AWG или 22 AWG (0.26мм2 или 0.33мм2) позволяет снизить сопротивление и уменьшить тепловыделение.

Энергоэффективные свойства

PoE помогает использовать электроэнергию более эффективно и рационально. Это утверждение является одним из драйверов роста популярности продуктов, поддерживающих технологию PoE. Но если кабельная система не подготовлена к поддержке данного протокола, это может стать большим разочарованием. Один из способов избежать этого - изначально заложить в системе экранированный кабель и выбрать категорию кабеля повыше, даже если на текущий момент вы в этом не нуждаетесь. Существуют несколько требований, которые придется принять во внимание, чтобы кабельная система была совместима с PoE в будущем. Например, высокую эффективность или большую мощность передаваемой энергии с учетом использования всех четырех пар вместо двух. Использование 4PPoE дает явные преимущества, уменьшая затраты на передачу той же энергии по сравнению с двухпарным решением. Это работает не только во благо сохранения окружающей среды, но и является возможностью избавить операторов от существенных расходов при эксплуатации больших сетей.

Как правило, локальные сети (LAN) постоянно развиваются, увеличиваясь как в масштабах, так и по количеству доступных сервисов. Существенной является каждая дополнительная возможность по улучшению энергоэффективности. Поэтому, когда планируется использование устройств с поддержкой Power over Ethernet Plus (PoEP, 26 Ватт), необходимо учитывать длину кабеля в каждом сегменте сети. И даже если проектировщик рассчитал кабельную систему для использования 4PPoE с передачей 55 или 100 Ватт, где по каждой из 4 пар может передаваться ток больше 1 ампера, необходимо учитывать следующие вещи:

Система класса D, 1 Гигабит Ethernet: Кабель категории 5е (24 AWG); permanent link должна быть сокращена до минимальной длины и спроектирована индивидуально, согласно особенностям и условиям монтажа. Однако уже с кабелями категории 6 (23 AWG) можно смело закладывать длину до 90 м.

Система класса EA 10 Гигабит Ethernet: Кабель категории 6А (23 AWG); permanent link должна быть сокращена до минимальной длины и спроектирована индивидуально, согласно особенностям и условиям монтажа. С использованием кабелей категории 7A (22 AWG) длина сегмента может достигать до 90 м.

Технологии СКС не стоят на месте, поэтому при проектировании нужно досконально изучить тенденции развития отрасли на ближайшие несколько лет, чтобы по максимуму заложить возможность применения новых стандартов в новой сети, компенсируя таким образом затраты на бесконечные модернизации затратами на изначально качественный проект.