Τ.Ε.Ι. ΣΤΕΡΕΑΣ ΕΛΛΑΔΑΣ ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΤΕ Άσκηση 2 : Φυσικό στρώμα- δομημένη καλωδίωση- Θεωρητικό υπόβαθρο Τι είναι η δομημένη καλωδίωση; Μία εγκατάσταση δομημένης καλωδίωσης αποτελείται από ένα σύνολο καλωδίων και υλικών (πρίζες, κατανεμητές, κλπ) το οποίο πραγματοποιεί την μετάδοση φωνής και δεδομένων σε ένα κτήριο. Οι εγκαταστάσεις δομημένης καλωδίωσης είναι "ανοιχτής" αρχιτεκτονικής, χρησιμοποιώντας τυποποιημένα υλικά και τοπολογία σύμφωνα με διεθνή πρότυπα για τον σχεδιασμό και την εγκατάσταση. Για πολλά χρόνια η καλωδίωση που εξυπηρετούσε τις ανάγκες μετάδοσης δεδομένων γινόταν ξεχωριστά από αυτές της καλωδίωσης για την μεταφορά φωνής. Όμως η ενσωμάτωση συστημάτων υψηλής τεχνολογίας σε όλους τους χώρους έκανε την ανάγκη ενός τυποποιημένου τρόπου καλωδίωσης μεγαλύτερη. Έτσι με ένα σύστημα καλωδίωσης μπορούμε να εξυπηρετούμε τις ανάγκες των παρακάτω: Πυρασφάλεια - πυρανίχνευση Σύστημα ασφαλείας και ελέγχου πρόσβασης Σύστημα ελέγχου και εξοικονόμησης ενέργειας Σύστημα ελέγχου θερμοκρασίας και εξαερισμού Μεταφορά δεδομένων (Δίκτυο Η/Υ) Μεταφορά φωνής (Τηλέφωνο - τηλεφωνικό κέντρο) Μεταφορά εικόνας (Ψηφιακή τηλεόραση) Στις περισσότερες των περιπτώσεων δεν γίνεται σωστός σχεδιασμός και πρόβλεψη για τις καλωδιώσεις σ ένα νέο κτήριο με αποτέλεσμα να γίνεται εγκατάσταση καλωδίων σε διάφορα στάδια της κατασκευής. Αυτό εκτός του ότι αυξάνει το κόστος μας οδηγεί σε λύσεις που δεν μας εξυπηρετούν απόλυτα. Προβλέποντας κατά την διάρκεια σχεδιασμού μίας οικοδομής το σύστημα καλωδίωσης πετυχαίνουμε οικονομία, απλοποίηση της εγκατάστασης, δυνατότητα μελλοντικών επεκτάσεων, χρήση κοινών προδιαγραφών για όλη την καλωδίωση και τον τερματικό εξοπλισμό. Όλα τα υλικά που προορίζονται για δίκτυα δομημένης καλωδίωσης είναι πιστοποιημένα ανάλογα με τις επιδόσεις τους σε διάφορους ελέγχους και ανήκουν σε μία από τις παρακάτω κατηγορίες CAT 3 : Επιτρέπει την διέλευση σημάτων με συχνότητες έως 16 MHz (Για χρήση τηλεφωνικών σημάτων) CAT5 : Επιτρέπει την διέλευση σημάτων με συχνότητες έως 100MHz (Για χρήση τηλεφωνικών και σημάτων Η/Υ για δίκτυα 100Mbps) CAT 5e ή CAT 6 : Χρησιμοποιείται για δίκτυα Η/Υ τεχνολογίας Gigabit Ethernet Ελένη Αικατερίνη Λελίγκου 1
Δομημένη Καλωδίωση- ορισμός Με τον όρο Δομημένη Καλωδίωση εννοούμε την εγκατάσταση καλωδίωσης ενός δικτύου φωνήςδεδομένων που βασίζεται σε Διεθνή πρότυπα (όπως ΕΙΑ/ΤΙΑ 568Β, ΙSΟ11801,ΤΙΑ 569 κλπ.) και είναι εύχρηστο ως προς την διαχείρισή του και αποτελείται από επιμέρους αυτόνομα υποσυστήματα. Ένα παράδειγμα δομημένης καλωδίωσης φαίνεται στην Εικόνα 1: Υποδίκτυο (Segment) Hub ή Δίκτυο Κορμού LAN Υποδίκτυο (Segment) Hub ή Hub ή Κεντρικός Κεντρικοί Εξυπηρετητές Σύνδεση με το υπόλοιπο δίκτυο Εικόνα 1: Βασικό σχήμα δομημένης καλωδίωσης Οριζόντια καλωδίωση: Με τον όρο αυτό εννοούμε το κομμάτι εκείνο της καλωδίωσης εγκατεστημένο σ ένα όροφο - επίπεδο το οποίο περιλαμβάνει το σημείο συγκέντρωσης (port ή patch panel) και όλο το κομμάτι της καλωδίωσης η οποία εξυπηρετεί το συγκεκριμένο επίπεδο και διασυνδέεται στη κάθετη καλωδίωση (vertical or backbone cabling). Εικόνα 2: οριζόντια καλωδίωση Θέση εργασίας νοείται για την δομημένη καλωδίωση το σύνολο της υποδομής προκειμένου να εξυπηρετείται η εύκολη εγκατάσταση και η μετακίνηση άμεσα ενός χρήστη με την εύχρηστη και βολική τοποθέτηση των πριζών φωνής δεδομένων και ηλεκτρικού ρεύματος για τις ανάγκες του χρήστη. Αποτελείται από Patch Cords, την πρίζα (μηχανισμός, πρόσοψη πρίζας) και το πολύπριζο του σταθμού. Patch Cord: εύκαμπτο (πολύκλωνο) καλώδιο σύνδεσης (Cat 5e, Cat 6) από το PC μέχρι την Πρίζα/Module. Module: μηχανισμός τερματισμού (Cat 5e, Cat 6) του (μονόκλωνου) καλωδίου που φέρει το σήμα και ο οποίος είναι στερεωμένος στην Ειδική Πρόσοψη-Πρίζα ή Faceplate. Ελένη Αικατερίνη Λελίγκου 2
Πρόσοψη τοποθέτησης των Module: Είναι τα υλικά επάνω στα οποία τοποθετούνται οι μηχανισμοί module. Η επιλογή τους εξαρτάται από το κριτήρια εργονομίας, αισθητικής και περιβαλλοντικών συνθηκών. Καλώδια: μονόκλωνα καλώδια 4 ζευγών UTP, FTP, SFTP, SSTP (Cat 5e, Cat 6), που είναι τερματισμένα από την μεριά του PC στο Module και από την μεριά του Switch στο Patch Panel. Τα καλώδια αυτά που ονομάζονται αλλιώς και «καλώδια διαδρομής» εγκαθίστανται δε με ειδικό τρόπο εντός καταλλήλων οδεύσεων που επιλέγονται από το μηχανικό με βάση τη δομή του κτηρίου και τις απαιτήσεις του πελάτη. Port Panel ή Σημείο Συγκέντρωσης: είναι το σημείο τερματισμού όλων των καλωδίων προερχόμενα από τις πρίζες των σταθμών εργασίας (καλώδια φωνής δεδομένων). Αντίστοιχα Port Panel υπάρχουν και για τις οπτικές ίνες. Καλώδιο UTP CAT-5 Τερματισμός UTP CAT-5 Κατασκευάζουμε ένα καλώδιο ακολουθώντας την τυποποίηση Τ568 Β. Γενικά το καλώδιο UTP Cat-5 αποτελείται από 4 ζευγάρια καλωδίων: Μπλε/ Άσπρο- Μπλε, Πορτοκαλί /Άσπρο-Πορτοκαλί, Πράσινο/ Άσπρο-Πράσινο, Καφέ/ Άσπρο-Καφέ. Στον παρακάτω πίνακα φαίνεται ένας τρόπος σύνδεσης χρησιμοποιώντας την τυποποίηση Τ568Β. Πίνακας: Τ568Β Pin 1 Άσπρο-Πορτοκαλί Μετάδοση - Pin 2 Πορτοκαλί Μετάδοση + Pin 3 Άσπρο-Πράσινο Λήψη - Pin 4 Pin 5 Μπλε Άσπρο- Μπλε Pin 6 Πράσινο Λήψη + Pin 7 Pin 8 Άσπρο-Καφέ Καφέ * Σε περίπτωση σύνδεσης υπολογιστή με Hub ή router χρησιμοποιείται η τυποποίηση Τ568Β. Σε περίπτωση σύνδεσης δυο υπολογιστών κατευθείαν μεταξύ τους χρησιμοποιείται η τυποποίηση Τ568Β για την μια άκρη του καλωδίου και η Τ568Α για την άλλη. Ελένη Αικατερίνη Λελίγκου 3
Πίνακας: Τ568A Pin 1 Άσπρο-Πράσινο Μετάδοση - Pin 2 Πράσινο Μετάδοση + Pin 3 Άσπρο-Πορτοκαλί Λήψη - Pin 4 Pin 5 Μπλε Άσπρο- Μπλε Pin 6 Πορτοκαλί Λήψη + Pin 7 Pin 8 Άσπρο-Καφέ Καφέ Κατακόρυφη καλωδίωση Με τον όρο κατακόρυφη καλωδίωση νοείται το σύστημα καλωδίωσης το οποίο ενώνει της οριζόντιες καλωδιώσεις και αναφέρεται στη διασύνδεση μεταξύ διαφορετικών επιπέδων ή και ομάδων επιπέδων οριζόντιας καλωδίωσης. Καλώδια: μονόκλωνα πολύζευγα καλώδια UTP, FTP (Cat 5e, Cat 6) καθώς και Οπτικές Ίνες, πού αφορούν τη σύνδεση των κατανεμητών είναι αυτά που ονομάζονται αλλιώς και «κάθετα καλώδια» και εγκαθίστανται με ειδικό τρόπο εντός καταλλήλων οδεύσεων που επιλέγονται από το μηχανικό με βάση τη δομή του κτιρίου και τις απαιτήσεις του πελάτη. Yποσυστήματα Διαχείρισης Rack: Μεταλλικό ικρίωμα 19 inches προστασίας των σημείων τερματισμών και του ενεργού εξοπλισμού εντός του οποίου γίνεται η Διαχείριση του συστήματος. Η επιλογή του θα πρέπει να είναι πολύ προσεκτική για να εξυπηρετεί με τον καλύτερο τρόπο τωρινές αλλά και μελλοντικές ανάγκες. Σύνδεση Υπολογιστή σε Τοπικό Δίκτυο (LAN) Εγκατάσταση Κάρτας Δικτύου στον υπολογιστή. Ελένη Αικατερίνη Λελίγκου 4
Είδη Καρτών Δικτύου Ethernet Κάρτα με BNC και RJ-45 (ISA) Κάρτα με RJ-45 10/100Base-T (PCI) Κάρτα με Εξωτερικό RJ-45 10/100Base-T (PCMCIA/PC Card) Κάρτα με Εσωτερικό RJ-45 10/100Base-T (PCMCIA/PC Card) Κάρτα με 4 xrj-45 10/100Base- T (PCI) Παράδειγμα ασύρματου Ethernet (802.11) με κάρτες, σταθμούς μετάδοσης και κεραίες Σύνδεση υπολογιστή με Hub, όπως φαίνεται στο σχήμα. Ένα Hub μπορεί να έχει 4, 8, 16 ή 32 RJ-45 θύρες. Στο σχήμα φαίνεται ένα Hub με 8 θύρες. Το Hub θα πρέπει να συνδέεται με το υπόλοιπο δίκτυο είτε με UTP καλώδιο είτε με BCN. Στη συνέχεια ανάβουμε το PC. Ελένη Αικατερίνη Λελίγκου 5
Πειραματικό μέρος Με τη βοήθεια του θεωρητικού μέρους αλλά και πληροφοριών που μπορείτε να βρείτε στο διαδίκτυο, απαντήστε στις παρακάτω ερωτήσεις-ζητήματα. Οι απαντήσεις πρέπει να καταγραφούν σε ένα αρχείο word ανά ομάδα το οποίο θα αποθηκεύσετε στο φάκελο C:/data_networks/tmima/onomata_omadas, όπου tmima Δευτέρα12, Τετάρτη12, Τετάρτη2, Τετάρτη 4, Παρασκευή2 αντίστοιχα. 1. Ποιες επιλογές καλωδίων (καθοδηγούμενων μέσων) έχει ένας εγκαταστάτης για το δίκτυο εντός ενός κτηρίου; 2. Υπάρχουν άλλες κατηγορίες καλωδίων UTP εκτός από αυτές που αναφέρονται παραπάνω; Αν ναι, τι διαφορές έχουν από αυτές που αναφέρονται παραπάνω. 3. Να συγκρίνεται τα καλώδια UTP με τις οπτικές ίνες. 4. Ποια αρχιτεκτονική χρησιμοποιείται για τη σύνδεση υπολογιστών με χρήση UTP; 5. Κατασκευάστε ένα καλώδιο Ethernet για να συνδέσετε ένα υπολογιστή με ένα δρομολογητή () ή Hub χρησιμοποιώντας καλώδιο UTP CAT-5. 6. Κατασκευάστε ένα καλώδιο Ethernet για να συνδέσετε δυο υπολογιστές κατευθείαν μεταξύ τους χρησιμοποιώντας καλώδιο UTP CAT-5. 7. Αναφέρετε τα είδη καρτών δικτύου LAN σε σχέση με την εσωτερική σύνδεση με τον Η/Υ και με την εξωτερική σύνδεση με το δίκτυο. 8. Έστω ότι θέλετε να δώσετε προσφορά για την εγκατάσταση δικτύου δεδομένων σε ένα κτήριο 3 ορόφων με επιφάνεια 81 τετραγωνικά μέτρα (σε τετράγωνο σχήμα) ανά όροφο το οποίο θα στεγάσει 3 οροφοδιαμερίσματα. Σε κάθε οροφοδιαμέρισμα, προβλέπονται 3 σταθμοί εργασίας σε ίσες μεταξύ τους αποστάσεις στον πλευρικό τοίχο. Όπου χρειάζεται, να κάνετε ρεαλιστικές υποθέσεις τις οποίες θα αναφέρετε στην εργασία σας. 9. Έστω ότι θέλετε να δώσετε προσφορά για την εγκατάσταση δικτύου δεδομένων σε ένα κτήριο 3 ορόφων με επιφάνεια 900 τετραγωνικά μέτρα (σε τετράγωνο σχήμα) ανά όροφο το οποίο θα στεγάσει γραφεία/επαγγελαματικούς χώρους. Σε κάθε οροφοδιαμέρισμα, προβλέπονται 100 σταθμοί εργασίας σε ίσες μεταξύ τους αποστάσεις σε όλους τους εξωτερικούς τοίχους. Όπου χρειάζεται, να κάνετε ρεαλιστικές υποθέσεις τις οποίες θα αναφέρετε στην εργασία σας. 10. Πως θα πιστοποιήσετε ότι η εγκατάστασή σας λειτουργεί επαρκώς; (Αναζητήστε στο internet τις συσκευές/εργαλεία που χρειάζονται.) Ελένη Αικατερίνη Λελίγκου 6