Created
October 29, 2024 02:56
-
-
Save x53e76f0f/8e0f2dd6c0a2ff3a765f441014e33a59 to your computer and use it in GitHub Desktop.
Монтаж кабельных сред Ethernet и работа с концентраторами
This file contains hidden or bidirectional Unicode text that may be interpreted or compiled differently than what appears below. To review, open the file in an editor that reveals hidden Unicode characters.
Learn more about bidirectional Unicode characters
| Лекция подготовлена студентом (t.me/fleef) (29 октября 2024) | |
| # Монтаж кабельных сред Ethernet и работа с концентраторами | |
| ## 1. Типы кабелей Ethernet и их особенности | |
| ### Витая пара | |
| - **Cat5e** | |
| - Пропускная способность до 1 Гбит/с | |
| - Частота до 100 МГц | |
| - Затухание сигнала: 22 дБ/100м на частоте 100 МГц | |
| - NEXT (перекрёстные наводки): минимум 35.3 дБ на 100 МГц | |
| - Поддержка PoE до 30 Вт | |
| - Минимальный радиус изгиба: 4х внешний диаметр кабеля | |
| - Температурный диапазон: -20°C до +60°C | |
| - **Cat6** | |
| - Пропускная способность: | |
| - 10 Гбит/с до 55 метров | |
| - 1 Гбит/с до 100 метров | |
| - Частота до 250 МГц | |
| - Затухание: 19.8 дБ/100м на частоте 100 МГц | |
| - NEXT: минимум 39.3 дБ на 100 МГц | |
| - Поддержка PoE+ до 60 Вт | |
| - Улучшенная защита от электромагнитных помех | |
| - Более жёсткие требования к монтажу из-за меньшего допуска на расплетение пар | |
| - **Cat7** | |
| - Пропускная способность 10 Гбит/с на полной длине | |
| - Частота до 600 МГц | |
| - Затухание: 17.3 дБ/100м на частоте 100 МГц | |
| - NEXT: минимум 43.3 дБ на 100 МГц | |
| - Индивидуальное экранирование каждой пары (S/FTP) | |
| - Поддержка PoE++ до 100 Вт | |
| - Специализированные разъёмы TERA или GG45 | |
| ### Оптоволоконные кабели | |
| #### Одномодовое волокно (SMF) | |
| - **Характеристики** | |
| - Диаметр сердцевины: 8-10 мкм | |
| - Длины волн: 1310 нм и 1550 нм | |
| - Затухание: 0.4 дБ/км на 1310 нм | |
| - Дисперсия: <3.5 пс/(нм×км) | |
| - Полоса пропускания: >100 ТГц | |
| - **Типы SMF** | |
| - OS1 - для внутренней прокладки | |
| - OS2 - для внешней прокладки | |
| - Улучшенные типы (G.652.D, G.655) | |
| #### Многомодовое волокно (MMF) | |
| - **Характеристики** | |
| - Диаметры: 50/125 мкм или 62.5/125 мкм | |
| - Длины волн: 850 нм и 1300 нм | |
| - Затухание: 3.0 дБ/км на 850 нм | |
| - Модальная дисперсия: определяет производительность | |
| - **Категории MMF** | |
| - OM1: 200/500 МГц×км | |
| - OM2: 500/500 МГц×км | |
| - OM3: 1500/500 МГц×км (оптимизирован для 850 нм) | |
| - OM4: 3500/500 МГц×км | |
| - OM5: поддержка SWDM | |
| ## 2. Стандарты и топологии Ethernet-сетей | |
| ### Стандарты IEEE 802.3 | |
| - **10BASE-T** | |
| - Скорость 10 Мбит/с | |
| - Кабель Cat3 и выше | |
| - Максимальная длина сегмента 100 м | |
| - Топология звезда | |
| - Использование концентраторов | |
| - **100BASE-TX** | |
| - Скорость 100 Мбит/с | |
| - Кабель Cat5 и выше | |
| - Автоопределение скорости (Auto-negotiation) | |
| - Поддержка полного дуплекса | |
| - Совместимость с концентраторами класса II | |
| - **1000BASE-T** | |
| - Скорость 1 Гбит/с | |
| - Кабель Cat5e и выше | |
| - Использование всех 4 пар | |
| - Требуется качественный монтаж | |
| - Не рекомендуется использование с концентраторами | |
| ### Топологии сетей | |
| #### Звезда | |
| - **Преимущества** | |
| - Централизованное управление | |
| - Простота диагностики | |
| - Отказ одного узла не влияет на работу остальных | |
| - Легкость масштабирования | |
| - **Недостатки** | |
| - Большой расход кабеля | |
| - Зависимость от центрального узла | |
| - Стоимость активного оборудования | |
| #### Каскадная звезда | |
| - **Особенности** | |
| - Иерархическая структура | |
| - Уровни доступа/распределения | |
| - Ограничения по количеству уровней | |
| - Специфика работы концентраторов | |
| ## 3. Концентраторы: детальный разбор | |
| ### Принцип работы концентратора | |
| - **Физический уровень OSI** | |
| - Повторение сигнала на все порты | |
| - Усиление и регенерация сигнала | |
| - Отсутствие буферизации | |
| - Синхронизация битовых последовательностей | |
| ### Классификация концентраторов | |
| #### По классу (IEEE 802.3) | |
| - **Класс I** | |
| - Задержка менее 140 бит | |
| - Поддержка только 10BASE-T | |
| - Простейшая индикация | |
| - Минимальная функциональность | |
| - **Класс II** | |
| - Задержка менее 92 бит | |
| - Поддержка 10/100BASE-T | |
| - Расширенная индикация | |
| - Поддержка Auto-negotiation | |
| ### Особенности работы концентратора | |
| #### Домен коллизий | |
| - Все порты в одном домене коллизий | |
| - Полудуплексный режим работы | |
| - CSMA/CD для разрешения коллизий | |
| - Ограничения по количеству устройств: | |
| - 10BASE-T: максимум 1024 узла | |
| - 100BASE-TX: максимум 256 узлов | |
| #### Каскадирование концентраторов | |
| - **Правило 5-4-3** | |
| - Максимум 5 сегментов | |
| - Максимум 4 концентратора | |
| - Максимум 3 населённых сегмента | |
| - Использование портов Uplink | |
| - Специальные кабели для каскадирования | |
| - Общая длина домена коллизий не более 205 метров | |
| ### Производительность и ограничения | |
| #### Факторы, влияющие на производительность | |
| - Количество подключенных устройств | |
| - Интенсивность трафика | |
| - Количество коллизий | |
| - Длина кабельных сегментов | |
| #### Типичные проблемы | |
| - Широковещательные штормы | |
| - Чрезмерные коллизии | |
| - Потеря пакетов | |
| - Джиттер | |
| ## 4. Монтаж и настройка концентратора | |
| ### Подготовка к установке | |
| 1. **Планирование** | |
| - Расчёт нагрузки | |
| - Определение мест установки | |
| - Проверка электропитания | |
| - Оценка вентиляции | |
| 2. **Требования к помещению** | |
| - Температура: 10-35°C | |
| - Влажность: 20-80% | |
| - Защита от пыли | |
| - Заземление | |
| ### Процесс установки | |
| #### Физический монтаж | |
| 1. Крепление в стойку/на стену | |
| 2. Подключение заземления | |
| 3. Организация кабельной проводки | |
| 4. Маркировка портов | |
| #### Подключение кабелей | |
| 1. **Питание** | |
| - Проверка напряжения | |
| - Использование ИБП | |
| - Резервное питание (если есть) | |
| 2. **Сетевые подключения** | |
| - Правильная заделка коннекторов | |
| - Тестирование каждого соединения | |
| - Документирование подключений | |
| ### Настройка и проверка | |
| #### Базовая настройка | |
| 1. Проверка индикации питания | |
| 2. Тестирование портов | |
| 3. Настройка скорости (для управляемых моделей) | |
| 4. Проверка авто-определения | |
| #### Тестирование | |
| 1. Проверка связности | |
| 2. Измерение скорости | |
| 3. Мониторинг коллизий | |
| 4. Стресс-тестирование | |
| ## 5. Диагностика и устранение неисправностей | |
| ### Диагностические инструменты | |
| #### Аппаратные средства | |
| - Кабельные тестеры | |
| - Анализаторы протоколов | |
| - LED-индикаторы | |
| - Измерители мощности сигнала | |
| #### Программные средства | |
| - Ping и Traceroute | |
| - Сетевые анализаторы | |
| - Мониторы производительности | |
| - Логгеры событий | |
| ### Типичные проблемы и решения | |
| #### Физический уровень | |
| 1. **Проблемы с кабелем** | |
| - Обрыв | |
| - Короткое замыкание | |
| - Повышенное затухание | |
| - Наводки | |
| 2. **Проблемы с разъёмами** | |
| - Некачественный обжим | |
| - Окисление контактов | |
| - Механические повреждения | |
| #### Проблемы производительности | |
| 1. **Перегрузка сети** | |
| - Признаки | |
| - Методы диагностики | |
| - Способы решения | |
| 2. **Коллизии** | |
| - Мониторинг | |
| - Анализ причин | |
| - Оптимизация сети | |
| ## 6. Современные альтернативы концентраторам | |
| ### Коммутаторы уровня доступа | |
| - Преимущества над концентраторами | |
| - Сценарии миграции | |
| - Экономическое обоснование | |
| - Технические особенности | |
| ### Виртуальные концентраторы | |
| - Программная эмуляция | |
| - Применение в тестировании | |
| - Учебные стенды | |
| - Отладка сети | |
| ## 7. Практические рекомендации | |
| ### Проектирование сети | |
| 1. Оценка требований | |
| 2. Выбор оборудования | |
| 3. Планирование монтажа | |
| 4. Документирование | |
| ### Обслуживание | |
| 1. Регулярные проверки | |
| 2. Профилактические работы | |
| 3. Обновление документации | |
| 4. Резервное оборудование | |
| ## Заключение | |
| ### Итоговые рекомендации | |
| 1. Тщательное планирование сети | |
| 2. Качественный монтаж | |
| 3. Регулярная диагностика | |
| 4. Документирование изменений | |
| ### Вопросы для самопроверки | |
| 1. Каковы основные ограничения концентраторов? | |
| 2. Как правильно спланировать каскадное соединение? | |
| 3. Какие методы диагностики наиболее эффективны? | |
| 4. В каких случаях концентратор может быть оптимальным решением? | |
| ### Практические задания | |
| 1. Расчёт максимального количества узлов в сети с концентраторами | |
| 2. Планирование каскадного соединения концентраторов | |
| 3. Настройка и тестирование портов концентратора | |
| 4. Диагностика типовых неисправностей |
Sign up for free
to join this conversation on GitHub.
Already have an account?
Sign in to comment