Proiectarea retelelor LAN & WAN

• Standarde si protocoale de comunicatie in retelele LAN.– Ethernet, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet,

Token Ring, FDDI– Medii de transmisie. Proprietati.

• Echipamente active in retelele LAN.– Hub-uri, bridge-uri, switch-uri, modularitate.– Convertoare de mediu, echipamente radio.

• Proiectarea retelelor LAN.– Analiza, proiectare, implementare.– Managementul retelelor LAN.

• Exemple practice.• Standarde si protocoale de comunicatie in retelele WAN.• Stiva TCP/IP, PPP, Sync, Async, E1, ISDN.• xDSL, radio – 802.11b & Open Air.• Echipamente active in retelele WAN.• Routere, switch-uri L3, modemuri, convertoare.• Bridge-uri radio, antene, adaptoare.• Proiectarea retelelor WAN.• Analiza, proiectare, implementare.• Managementul retelelor WAN.• Exemple practice.

2. Topologii, standarde si protocoale de comunicatie in retelele LAN.

O retea de tip LAN este o colectie de computere (servere sau statii de lucru), imprimante, echipamente active de retea, etc. care comunica intre ele si se afla intr-o raza de pana la 3 Km.Componentele LAN-ului sunt computere (servere sau statii de lucru), imprimante, switchuri, huburi, routere, modemuri, placi de retea, sisteme de operare, etc.

LAN-ul se poate controla prin :Topologii: modalitati de organizare logica a retelelor.Standarde: seturi de reguli sau proceduri care sunt oficial recunoscute (sau pe scara larga).Protocoale: descrieri formale de seturi de reguli si conventii care reglementeaza modalitatea de schimb a informatiei in retelele de telecomunicatii.

Topologii de retele locale

• Defineste arhitectura unei retele• Exista 4 tipuri importante:

– Topologie Bus– Topologie Tree– Topologie Star– Topologie Ring

• Topologiile sunt arhitecturile logice:– Componentele fizice nu sunt neaparat

organizate astfel.

Topologie Bus si Tree

Topologie Star

• Centru: hub, repetor, sau concentrator• Frecvent folosita

atat la Ethernet si la Token Ring

Topologie Ring

• Fiecare componenta repeta semnalul• Legaturi unidirectionale• Bucla inchisa• Folosita frecvent

in retelele FDDI

Tehnologii de LAN EthernetToken ringFDDI

1.1 Ethernet Reglementat de IEEE 802.3 Viteza de 10Mbps Ethernet este cea mai populara tehnologie de retea pentru

ca asigura o imbinare buna intre viteza, costuri si usurinta in instalare

Dezvoltata in anii ’70-’80 de Dec, Intel si Xerox Topologie logica de bus Pentru accesul la mediu foloseste CSMA/CD

Mediile de transmisie pentru Ethernet

1.2 Fast Ethernet

Reglementat de IEEE 802.3u Creste viteza de la 10Mbps la 100Mbps Topologie logica de bus Pentru accesul la mediu foloseste CSMA/CD

1.3 Gigabit Ethernet

Reglementat de IEEE 802.3z pentru fibra si de IEEE 802.3ab pentru cupru

Creste viteza de la 100Mbps la 1Gbps Topologie logica de bus Pentru accesul la mediu foloseste CSMA/CD

10Base5

10Base2

10BaseT

10BaseFL

Thick Ethernet

Thin Ethernet

Twisted Pair (UTP)

Fibre Optic

BNC

RJ45

ST BayonetSC Dual Mini

AUI connection viaVampire Tap

Ethernet Cable Connector Usage

Half Duplexshared cable

Full DuplexPoint-to-point link

Half Duplexshared cable

Full DuplexPoint-to-point link

Structura sistemului de cablaj orizontal

Sistemul de cablaj orizontal se întinde de la priza de telecomunicaţie aflată în work area până dulapul de date unde se vor realiza interconectările. Acest sistem include priza de telecomunicaţii, un conector de transmisie, cablul orizontal, piese mecanice şi patch cord-uri (caluri de legătură) sau jumper-i.

(A) Customer Premises Equipment

(B) HC Equipment Cord

(C) Patchcord-uri/jumper-i folosiţi pentru interconectare, maxim 5m.Note: ISO/IEC 11801 specifies a max. patchcord/cross-connect length of 5m (16.4 ft.), which does not include equipment cables/cords.

(D) Cablu orizontal max. 90m

(E) Conector de transmisie TP sau CP (optional)

(F) Priză(conector) telecomunicaţii (TO)

(G) Patch-cord staţie (echipament) de lucru

Obs: lungimea maximă pentru acest patch-cord este de 5m.

Notes:* An allowance of 10m (33 ft.) has been provided for the combined length of patchcords/cross-connect jumpers and equipment cables/cords in the HC, including the WA equipment cords.* In ISO/IEC 11801, the equivalent cabling element to the horizontal cross-connect (HC) is called the floor distributor (FD).

←←←

←←←←←←← Some points specified for the horizontal cabling subsystem include:←← Application specific components shall not be installed as part of the horizontal

cabling. When needed, they must be placed external to the telecommunications outlet or horizontal cross-connect (eg. splitters, baluns).

← The proximity of horizontal cabling to sources of electromagnetic interference (EMI) shall be taken into account.

←←←←← One transition point (TP) or Consolidation Point (CP) is allowed. The term

“transition point” will be removed from the second edition of ISO/IEC 11801. Under carpet cabling will no longer be covered by that standard.

← 150 STP-A cabling is not recommended for new installations. ← Additional outlets may be provided. These outlets are in addition to and may not

replace the minimum requirements of the standard. ← Bridged taps and splices are not allowed for copper-based horizontal cabling

(Splices are allowed for fiber.)

Recognized Horizontal Cables:

4-pair 100 unshielded twisted pair

2-fiber (duplex) 62.5/125µm or a multimode optical fiber

(Note: ISO/IEC 11801 allows 120 unshielded twisted-pair horizontal cabling.)

← Multi-unit cables are allowed, provided that they satisfy the hybrid/bundled cable requirements of TIA/EIA-568-B.2.

← Grounding must conform to applicable building codes, as well as ANSI/TIA/EIA-607.

A minimum of two telecommunications outlets are required for each individual work area. First outlet: 100 twisted-pair (category 5e is recommended)Second outlet: 100 twisted-pair category 5e.Two-fiber multimode optical fiber either 62.5/125µm or 50/125µm.

The horizontal cabling shall be configured in a star topology; each work area outlet is connected to a horizontal cross-connect (HC) in a telecommunications room (TR).

Backbone Cabling System StructureThe backbone cabling system provides interconnections between telecommunications rooms, equipment rooms, and entrance facilities. It includes backbone cables, intermediate and main cross-connects, mechanical terminations, and patch cords or jumpers used for backbone-to-backbone cross-connections. The backbone also extends between buildings in a campus environment.

5 Structure of the generic cabling systemThis clause identifies the functional elements of generic cabling, describes how they areconnected together to form subsystems, and identifies the interfaces at which applicationspecific components are interconnected by the generic cabling. General requirements forimplementing generic cabling are also provided.Applications are supported by connecting equipment to the telecommunications outlets anddistributors. The components used to make this connection do not form part of generic cabling.

5.1 Structure5.1.1 Functional elementsThe functional elements of generic cabling are as follows:Campus Distributor [CD]Campus Backbone CableBuilding Distributor [BD]Building Backbone CableFloor Distributor [FD]Horizontal CableTransition Point (optional) [TP]

Telecommunications Outlet [TO]

Infrastructura cablată

Infrastructura cablată reprezintă o parte din suportul fizic pentru toate interconexiunile dintre echipamentele active necesare deservirii clienţilor dintr-o reţea. O parte dintre echipamente şi clienţi pot fi interconectaţi prin alte soluţii decât cablare (de exemplu, conexiuni radio, infraroşu etc.). Suportul acestei infrastructuri cablate (cablurile) pot fi de cupru sau optice.

Cablurile de cupru se definesc printr-o serie de parametri (lungime, diametrul conductorului, pas de torsadare, diafonie între perechile din cablu şi altele) care fac obiectul unor măsurători finale, în urma instalării. Aceste măsurători sunt făcute cu echipamente speciale (scannere), ale căror rezultate sunt definitorii pentru cablul şi instalarea respectivă. Condiţiile care sunt impuse acestor cabluri derivă din caracteristicile echipamentelor active care vor fi interconectate. În general, toate tipurile de interfeţe sunt standardizate, prin urmare şi cerinţele asupra cablurilor sunt standard. Caracteristicile cablurilor de reţea sunt cuprinse într-o serie de standarde americane sau europene. Complexitatea pe care o poate căpăta o reţea a condus la elaborarea unor standarde şi tehnologii de cablare care acoperă o gamă largă de necesităţi: Sisteme de administrare şi automatizare a clădirilor (Building Management Systems, Building Automation Systems) şi Structured Cabling Systems - sisteme de cablare structurată. BMS şi BAS se referă în principal la standarde integrate de cablare pentru sisteme de alarmare la incendii (Fire Alarm), sisteme de control al accesului şi de alarmare la efracţie, incluzând şi CCTV - Closed Circuit Television - sisteme video cu circuit închis, HVAC (Heating, Ventilation and Air Conditioning - sisteme de încălzire, răcire şi condiţionare a aerului) şi EMS (Energy Management System - sisteme de monitorizare şi control a sistemelor energetice, inclusiv al surselor de lumină).

Fig.1 - Arhitectura unei reţele structurate

Campus Backbone Cabling Subsystem şi Building Backbone Cabling Subsystem se mai numesc şi cablare verticală sau simplu, backbone.

Fiecare dintre aceste subsisteme cablate fac obiectul unor standarde de performanţă şi instalare.

Oricare dintre centrele de distribuţie (CD, BD, FD) sunt instalate în nişte dulapuri (Frame) împreună sau nu cu unele dintre echipamentele active ale reţelei (switch-uri, transceivere pentru fibra optică, servere etc.).

Fig.2 - Structura reţelei

Într-o structură de dimensiuni mai mici BDF se poate suprapune peste MDF, putând deservi unul sau mai multe IDF sau direct CP.

În figura 3 - "Modalităţi de utilizare" sunt exemplificate modalităţile de utilizare a unei reţele structurate pentru voce, ethernet şi RS232.

Cablarea structurată se referă, în principal la sistemele de comunicaţii de date, dar include şi cablarea pentru BMS. Caracteristicile specifice acestui sistem de cablare sunt:

Generic Cabling - cablare generală - standardizarea tipului de cablu şi de conectori pentru toate tipurile interfeţe (ethernet, ATM 25 sau 155, voce, RS 232, video etc.). Aceasta asigură flexibilitate în interconectarea echipamentelor;

Flood Wiring - supracablare - pentru o reală flexibilitate în utilizare această cablare generică trebuie să fie disponibilă în orice punct al clădirii (se recomandă 2 porturi la fiecare 3 mp sau 10 mc de spaţiu);

Patch panels - tablouri de interconectare - asigură conectarea oricărui port în orice echipament într-un timp scurt şi reutilizarea oricărui port a cărui destinaţie s-a schimbat.

Soluţia de cablare structurată prezintă o serie de avantaje:

standard internaţional (nu apar incompatibilităţi); posibilităţi de garanţie de lungă durată (5-25 ani); nu necesită cunoştinţe deosebite pentru operare/întreţinere; flexibilitate maximă si administrare uşoară a resurselor; posibilitate de îmbunătăţire a performanţelor generale ale reţelei doar prin

schimbarea elementelor active (de exemplu pentru o reţea ethernet se poate începe cu un hub de 10 Mbps şi creşte ulterior la unul de 10/100 Mbps sau switch).

Dar are şi o serie de dezavantaje:

cost pe port mai mare decât pentru unul telefonic obişnuit, de semnalizare sau coaxial;

necesită elemente active pentru legătura între calculatoare (pe când cablarea cu cablu coaxial nu necesită)

necesită conectică mai multă şi mai scumpă; necesită cabluri mai scumpe; necesită personal calificat pentru instalare; necesită aparatură specifică de măsurare şi certificare scumpă.

În general cablarea structurată acoperă majoritatea cerinţelor de interconectare. În situaţiile în care implementarea acestei soluţii nu este posibilă sau utilizatorii necesită alte tipuri de conexiuni se pot alege alte soluţii (wireless, HPNA, ş.a.) iar acestea pot fi combinate cu cea structurată.

Pentru a realiza o lucrare de cablare structurată se vor parcurge următoarele etape: clarificarea necesităţilor, identificarea elementelor utilizate, proiectarea reţelei, realizarea lucrării, verificarea, măsurarea şi documentarea.

Fully Shielded Telecommunications Outlet/ConnectorFully shielded cabling requirements have been developed by ISO and IEC. Cable and connector specifications extend to 600 MHz and support class F cabling requirements.

Fully Shielded Cable:

← Color-coding:Pair 1 = White/Blue – BluePair 2 = White/Orange – OrangePair 3 = White/Green – GreenPair 4 = White/Brown – Brown

← Four 0.51mm (24 AWG) or larger 100 W twisted-pairs each enclosed by an individual foil shield with an overall shield provided over the four-pairs.

← Mechanical and transmission requirements developed by ISO and IEC.

Fully Shielded Connectors:

← Cabling interface and pair assignments specified by ISO/IEC 11801:2002.

← Mechanical and transmission requirements specified in IEC 60603-7-7 and IEC/PAS 61076-3-104.

Fully Shielded Patch Cables:

← Mechanical and transmission requirements are specified in IEC 61156-5 and IEC 61156-6.

Fully Shielded Installation Practices:

← Installation Practices developed by ISO/IEC.

Twisted Pair (Balanced) CablingThe categories of transmission performance specified by Siemon for cables, connecting hardware links and channels are:

Categoria Carecteristici ale transmisiei Descriere

Caracteristicile transmisiei sunt specificate pana la o frecventa de 16 MHz.

Meets applicable category 3 and class C requirements of ISO/IEC 11801:2002, ANSI/TIA/EIA-568-B.1 & B.2. Requirements are specified to an upper frequency limit of 16 MHz.

Caracteristicile transmisiei sunt specificate pana la o frecventa de 100 MHz.

Performs to category 5e of ’568-B.1 & B.2 and additional class D requirements of ISO/IEC 11801:2002. Requirements are specified to an upper frequency limit of 100 MHz.

Caracteristicile transmisiei sunt specificate pana la o frecventa de 250 MHz.

Performs to category 6 of ’568-B.2-1 and class E requirements of ISO/IEC 11801:2002. Requirements are specified to an upper frequency limit of 250 MHz. This classification is a superset of category 5e.

Caracteristicile transmisiei sunt specificate pana la o frecventa de 600 MHz.

Performs to category 7 and class F requirements of ISO/IEC 11801:2002. Requirements are specified to an upper frequency limit of 600 MHz. This classification is an electrical superset of.