Коммунальный UTP

Автор: Николай Ткаченко
Опубликовано: 9 августа 2005 года
Источник: "Компьютеры+Программы"

Каждому сетевому администратору сотни раз приходилось заниматься обжимкой кабеля UTP. Тем не менее о скрытых резервах восьмицветного провода догадываются не все.

Сегодня практически в каждом офисе используется локальная компьютерная сеть и офисная АТС. Однако помещений, грамотно оборудованных СКС, куда меньше. Происходит так потому, что без первых двух компонент (локальная сеть и мини-АТС) современный бизнес уже невозможен, а построение коммуникаций все еще принято финансировать по остаточному принципу. Сложно сказать, сколько пройдет времени, пока ситуация изменится. А тем временем самодельные сети продолжают создавать проблемы в наших офисах. Обрыв, путаница проводов, замыкания… С физическими нарушениями работы коммуникаций бороться можно только одним способом — непосредственно устраняя неполадки. Заметим также, что добросовестно уложенные системным администратором провода будут служить годами, а двадцатилетняя гарантия на СКС, которую предлагают сертифицированные фирмы, нужна далеко не всем.

Впрочем, настоящая головная боль системного администратора, построившего сеть собственноручно, совсем в другом — в невозможности легко видоизменять эту сеть. Обычно как происходит? Директор показывает новый офис и рассказывает, где будут размещены рабочие места. Затем по этой схеме разводятся кабели. Не проходит и пары месяцев как поступает новое распоряжение: оборудовать дополнительное рабочее место или пересадить работника из одной комнаты в другую (так, может, в Wireless-сетях и есть особый смысл?). Короба уже заклеены, подвесные потолки закрыты, розетки заделаны! Что делать?

…И все-таки иногда существует возможность решить задачу малыми силами. Однако прежде рассмотрим некоторые разумные приемы, которые позволяют упростить обслуживание коммуникационного хозяйства в дальнейшем.

Жадный платит дважды, или Сколько нужно кабелей?

Умный системный администратор, коль уж доходит дело до оборудования рабочих комнат сетевыми и телефонными розетками, наставит их с избытком. А сколько нужно запасных розеток, спросите вы? Вообще-то, больше 50% от нужного числа ставить как-то не принято. Кроме этого можно прикинуть максимально возможное количество рабочих мест в комнате — и исходить уже из этого. Например, площадь комнаты 60 м 2 . Одно рабочее место с учетом пространства между столами занимает 5 м 2 . Следовательно, в комнату удастся затолкать до двенадцати сотрудников — соответственно, и розеток должно быть столько же.

Если заранее не известно, как именно будут расположены рабочие места, можно просто затащить лишние провода в комнату и оставить их в коробах — потом по мере необходимости можно будет оборудовать сетевые точки. В любом случае постарайтесь оставить хотя бы один лишний UTP-провод. Он может очень пригодится.
Впрочем, мы говорим о компьютерной сети. К сожалению, сознательных людей, которым для работы достаточно веб-браузера и ICQ еще очень мало. И, усадив нового сотрудника за его стол, тут же можно услышать: "А телефон?!". Так что телефонную разводку тоже нужно делать с запасом. И хлопот с ней может быть не меньше.

Бывают ситуации, когда кабельную разводку в новом офисе делают строители. В целях удешевления проекта они зачастую предлагают провести телефонную сеть или "лапшей", или четырехпроводным плоским кабелем. Ваша задача — убедить шефа раскошелиться и сделать локальную компьютерную и телефонную сеть с помощью кабеля UTP.

Резерв, который практически всегда есть

Впрочем, все это предыстория. А реальная ситуация заключается в том, что в комнату приходит четыре UTP-провода, которые разводятся на четыре розетки RJ-45. Теперь вопрос: как проще всего оборудовать еще одно рабочее место? Очевидных ответа два.

Можно притащить в комнату еще один кабель. Честно говоря, ответ на "двойку". Вы, наверное, очень трудолюбивый сисадмин, но вот только на ошибках не учитесь. Коль уж решили тащить кабель, то тащите сразу парочку.

Другой выход — установка свича и соединение его по магистрали с центральным коммутатором. Это довольно распространенный вариант — поскольку самый простой для администратора. Однако тут есть два недостатка. Во-первых, гирлянды коммутаторов могут быть угрозой для безопасности и производительности. Во-вторых, возрастает неэффективное использование портов коммутатора. Например, вы купили 8-портовое устройство для подключения одного нового компьютера — и вот в работе окажутся три порта, остальные пять останутся свободными. При такой практике стоимость сетевого хозяйства значительно возрастет.

Впрочем, есть еще один практичный способ "выжать" из существующих коммуникаций дополнительные мощности. Основывается он на физических принципах работы сети 100BaseTX по кабелю пятой категории. Дальше таковой мы будем обозначать UTP, подразумевая все возможные спецификации восьмипроводной витой пары пятой категории.

Как вы знаете, существует две стандартные разводки кабеля на коннектор RJ-45 (вообще-то, их три, однако в нашей стране прижилось только две). На рисунках изображены оба способа.

Для передачи данных по этой схеме используются только две пары — 3 и 2. Они имеют название "сигнал", "данные". Таким образом, еще две пары проводов (1 и 4) остаются незадействованными, и по данным стандартам их использование не регламентируется. С другой стороны, существуют проверенные на практике решения, которые позволяют привлечь свободные ресурсы кабеля UTP пятой категории для передачи дополнительных данных или питания.

Вот вам и телефон!

Возьмем, к примеру, телефонизацию. Самый обычный аналоговый телефон получает сигнал и питание по двум проводам. В коннекторе RJ-12 это два центральных контакта, к которым обычно подключен красный и зеленый провод телефонного четырехпроводного кабеля. Получается, что по кабелю UTP можно обеспечить рабочее место не только доступом к компьютерной сети, но еще и двумя телефонными линиями.

А как насчет электрической совместимости данных технологий? Для начала вспомним, что частота поля, обеспечивающего работу современной сети, составляет порядка 100 МГц, а частота сигнала аналогового телефонного сигнала — меньше 10 кГц. Таким образом, взаимные помехи данных сигналов маловероятны.

Теперь о напряжении. В отличие от городских АТС, которые могут выдавать на линию до 80 В, офисные АТС используют напряжение порядка 36 В. Это вполне приемлемо для компьютерного кабеля с двойной изоляцией. Нужно также отметить, что мы здесь не первые — все это уже многократно реализовано на практике и успешно работает.

Что дает такой способ подключения? Посмотрите, таким образом при крайней необходимости можно оборудовать помещение дополнительными телефонными линиями, там где есть компьютерная проводка. Естественно, что в случае соединения компьютеров через аплинк коммутатора, такой фокус не пройдет.

А еще такое решение можно смело предлагать для домашних сетей. Нет смысла прокладывать в квартире несколько проводов, если можно обойтись единственным UTP.

На рисунке показано, как подсоединить пару проводов от компьютерного кабеля к телефонной розетке.

Нерабочими парами в кабеле для сети 100BaseTX являются коричневая-белокоричневая и синяя-белосиняя. Разрежьте внешнюю изоляцию провода в двух местах на расстоянии около 5 см. В одном из разрезов раскусите одну пару проводов и извлеките ее через другой разрез. Все, теперь эти провода можно подключить к телефонной розетке.

Другой конец провода тоже нужно подвести к АТС. Тут все зависит от того, как сделана разводка в центре сетевых коммуникаций. Используется ли патч-панель и на каком расстоянии находится АТС от центрального коммутатора. Но в общем все сводится к извлечению нужных проводов из общего "жмута" и выделению их в отдельную линию. Конечно, такие действия имеют смысл, если и АТС, и коммутаторы находятся относительно рядом, а не в разных концах здания.

Знайте, что для системных телефонов помимо сигнала нужно подавать еще и отдельное питание. Поэтому к ним следует подводить не одну, а две пары проводов.

Сеть тоже растет

Теперь, потренировавшись на телефонах, можно пойти еще дальше и использовать один сетевой кабель для организации двух 100 Мбит каналов Ethernet. Конечно, вы понимаете, что такой способ разводки нужно применять не для экономии кабеля, а в случае необходимости подключения к сети дополнительного компьютера, когда нет возможности провести дополнительную линию и не хочется устанавливать еще один коммутатор.

При этом в месте монтирования Ethernet-розетки следует извлечь две свободные пары проводов — коричневую и синюю. Имейте в виду, что по стандарту не положено расплетать проводку более чем на 12 мм. Что ж, придется проигнорировать данное правило. Извлеките минимально необходимую длину провода (это будет несколько сантиметров). Теперь проведите для себя систему замен цветовых обозначений проводов. Например, "оранжевый — коричневый" и "зеленый — синий". При этом получится некий аналог стандартной разводки UTP-кабеля.

Вот пример для стандарта T568B:

А на рисунке показано, как такая разводка выглядит.

С другой стороны кабеля следует произвести аналогичные действия. Однако в "самопроложенных" сетях кабель зачастую не заводится на патч-панель, а обжимается на коннектор RJ-45 и подсоединяется непосредственно в коммутатор. В этом случае нужно будет потрудиться обжимным инструментом. Для надежности рекомендуется дополнить четыре рабочих провода еще четырьмя отрезками (см. рисунок).

Данный способ разводки достаточно трудоемок, зато работоспособность такого варианта проверена на практике. Можно предположить, что взаимные наводки будут мешать передаче данных и увеличится количество "битых" пакетов. Но ведь стандарт IP и не предполагает гарантированной доставки данных — и при необходимости компьютер просто отправит не достигший цели пакет еще раз.

Свято место пусто не бывает

Возвращаясь к вопросу оборудования квартиры, можно придумать еще несколько вариаций на тему "Как более эффективно использовать ресурсы кабеля UTP?". Мы, например, можем установить настенные розетки для подключения аудиосистем или видеоприемников. Таким образом, подключив выход звуковой карты или видеокарты к такой розетке, можно передать сигнал в другую комнату на телевизор или колонки. И освободить интерьер от лежащих на полу проводов.

Еще одно решение, разрабатываемое многими ведущими телекоммуникационными компаниями, заключается в передаче питания по кабелю UTP. Оно получило название Pover-over-Ethernet(PoE) и предназначено для обеспечения бесперебойным питанием различных сетевых устройств.