Rambler's Top100
Статьи ИКС № 06 2010
Андрей СЕМЕНОВ  15 июня 2010

Что нового в СКС?

Кабельная техника благодаря своему пассивному характеру весьма консервативна. Однако даже в непростых условиях кризиса последних лет эта отрасль продолжает выдавать на-гора множество разнообразных новинок. Попытаемся выделить в этой мозаике главные тренды.

Андрей СЕМЕНОВ, директор по развитию «АйТи-СКѻ будущем году СКС как самостоятельное техническое направление отметит свое 20-летие. Возраст уже немалый, но ни малейших признаков исчерпания того первоначального потенциала, который был заложен в саму бизнес-идею СКС, пока не видно. Это направление развивается и совершенствуется с энергией, свойственной юности.


Специальные линейные кабели для ЦОДов


Как известно, при передаче информации на расстояние не более 100 м современные симметричные кабели по комплексу своих потребительских качеств существенно превосходят оптические аналоги (см. «ИКС» № 10’2009 с. 84). Благодаря этому обстоятельству популярность подхода «волокно до рабочего места», о перспективности которого много говорилось полтора десятка лет назад, сегодня пошла на спад. Более того, возможности симметричных трактов как среды передачи информационных потоков со скоростью до 10 Гбит/с (в самой ближайшей перспективе – до 40 Гбит/с) вполне могут удовлетворить потребности в высокоскоростных каналах связи, возникающие в ЦОДах.


Комплекс требований к кабельной системе ЦОДа обычно формируется на основе американского стандарта TIA-942. Однако эта разновидность кабельной системы фактически представляет собой офисную СКС и вполне может быть создана с привлечением стандартов общего назначения (TIA/EIA-568-C и ISO/IEC 11801). Отличия СКС для ЦОДа от офисной СКС носят в основном «косметический» характер. Наиболее существенное из них заключается в необходимости применения в ЦОДах только высокоскоростной техники, а именно симметричных кабелей и соответствующего коммутационного оборудования категории не ниже 6 (предпочтительно 6а), а также оптических кабелей с многомодовыми волокнами категории не ниже ОМ3. В отношении одномодовой техники требования для офиса и ЦОДа полностью идентичны.


Вместе с тем ЦОД как архитектурный объект заметно отличается от традиционного офиса. Это, в частности, сказывается на средней протяженности кабеля стационарной линии на нижнем уровне СКС. Согласно статистике, накопленной в процессе строительства ЦОДов в промышленно развитых странах, значение данного параметра составляет примерно 25–30 м, т.е. более чем на треть меньше, чем в СКС офисного назначения. В такой ситуации 100-метровая норма предельной протяженности тракта (90 м линейного кабеля + 10 м на шнуровые изделия) оказывается явно избыточной. С другой стороны, для ЦОДа очень важен диаметр (фактический или эффективный) информационного кабеля, так как его уменьшение значительно облегчает создание условий для нормального функционирования системы воздушного охлаждения активного сетевого оборудования. Кроме того, в ЦОДе из-за отсутствия конечных потребителей нет необходимости в организации дистанционного питания ни в одном из существующих или перспективных вариантов, т.е. РоЕ, РоЕ+ и РоЕ++.


 

Учитывая отмеченные выше особенности, некоторые производители предложили кабели с уменьшенным до примерно 0,52 мм диаметром токоведущей жилы витых пар. Это позволяет довести внешний диаметр кабеля до 6,5–7 мм против 7,5–8 мм обычных неэкранированных кабелей категории 6а первых поколений. Параметры этих изделий изначально не полностью соответствуют требованиям, зафиксированным в стандартах на СКС. Тем не менее при их использовании для построения кабельных трактов за счет ограниченной общей длины удается обеспечить отношение сигнал/шум на входе приемника, необходимое для нормального функционирования 10-гигабитного сетевого интерфейса Ethernet и современных систем массовой памяти на базе стандартов серии Fibre Channel.


Такие изделия принципиально выпускаются не привычными для отрасли 305-метровыми (1000-футовыми) коробочными или катушечными упаковками, а строительными длинами 60 м. Это нисколько не препятствует реализации СКС для ЦОДов, но физически исключает применение этих кабелей для построения обычных офисных кабельных систем.


Кабельные изделия с уменьшенной дальностью действия можно отнести к условной категории «квази 6а». Область их применения вполне допустимо подчеркнуть маркировкой. Именно так поступает, например, компания Berk-Tek. Этот производитель кабельной техники, входящий в группу Nexans, употребляет для обозначения изделий категории «квази 6а» наименование Berk-Tek 10G LD. Такая маркировка отражает как основную область применения кабеля (10G), так и техническую особенность (LD означает limited distance, т.е. ограниченную дальность).


Дополнительно отметим, что уменьшить внешний диаметр четырехпарного неэкранированного кабеля категории 6а можно без отказа от возможности построения 100-метровых горизонтальных трактов. Правда, расплачиваться за это придется серьезной переработкой конструкции самой витой пары, что требует заметного совершенствования технологии и неизбежно отражается на цене готовой продукции. Работы здесь ведутся в двух направлениях.


Первое направление – уменьшение эффективной емкости пары за счет структурирования полимерной изоляции отдельного провода пары в той ее части, которая непосредственно примыкает к жиле. Полученный выигрыш по затуханию направляется на уменьшение внешнего диаметра кабеля (примером могут служить изделия серии AirES кабельной системы TrueNet корпорации ADC Krone).


Второй подход реализован компанией Commscope, которая ввела в состав СКС типа Systimax кабели серии 1091. Их отличительная особенность – использование пластинчатого разделителя отдельных проводов витой пары (рис. 1).


Новые разновидности разъемных соединителей


Предельно ограниченный энергетический потенциал 10-гигабитных оптических сетевых интерфейсов, трудности получения требуемого отношения сигнал/шум в симметричных высокоскоростных трактах и сложность выполнения с требуемым качеством монтажа групповых разъемов в полевых условиях привели к росту популярности модульно-кассетных решений. Суть этого подхода заключается в том, что непосредственно при построении СКС используются компоненты тракта передачи с уже установленными в производственных условиях элементами разъемных соединителей. В результате все работы по монтажу сводятся к прокладке линейных кабелей и механическому подключению вилок разъемов претерминированных сборок к розеткам кассет, совокупность которых (обычно три-четыре штуки) образует панель СКС. А наличие у кассет и сборок заводского паспорта делает ненужным тестирование – операцию в полевых условиях достаточно трудоемкую.


Исторически внедрение претерминированных изделий началось в оптических подсистемах, что было обусловлено стремлением вывести из перечня технологических операций, выполняемых непосредственно на объекте монтажа, сложную процедуру установки элементов разъемных соединителей.


Один из ключевых компонентов модульно-кассетных решений – это групповые разъемы. Они наиболее востребованы в ЦОДах и аппаратных крупных СКС, где требуется большое количество претерминированных сборок. В настоящее время подобные изделия активно используются в той части СКС, которая выполняется на симметричном кабеле. Среди таких разработок следует отметить решения AMP (ARJ21) и Mo-lex (ModLink). Компания Panduit предлагает два варианта изделий QuickNet, ориентированных на подключение коммутаторов к СКС (рис. 2).


Для поддержки функционирования 40- и 100-гигабитных много-модовых оптических интерфейсов, использующих схему параллельной передачи, помимо модульно-кассетных решений, необходимы групповые соединители типа МРО. Сегодня промышленностью серийно выпускаются групповые соединители, рассчитанные на 8 и 20 волокон (рис. 3).


Увеличить плотность портов оптического коммутационного оборудования вполне можно на традиционной технике при определенной ее модернизации. Например, швейцарская компания Huber + Suhner предложила соединитель типа LC-HQ (High Quality) с новым механизмом фиксации вилки в розетке. Этот разъем реализует схему push-pull, хорошо зарекомендовавшую себя в соединителях типа LC, а его вилку можно без ограничений включать в стандартную розетку (рис. 4).


Техника интерактивного управления


Процесс администрирования СКС описывается профильными стандартами: американским TIA/EIA-568-A и международным ISO/IEC 14763-1. Однако даже скрупулезное выполнение требований этих документов не обеспечивает необходимую эффективность процедур изменения конфигурации кабельной системы. Для устранения этого недостатка предложен ряд решений на основе систем интерактивного управления (СИУ).


СИУ представляют собой полноценный программно-аппаратный комплекс и поэтому наиболее перспективны с точки зрения наращивания функциональных возможностей структурированной кабельной системы. Растущая популярность СИУ и расширяющееся их применение в проектах заметно стимулировали разработку стандарта EN 50174-1. В этом нормативном документе СИУ впервые в явном виде упомянуты как полноправный проектный компонент СКС.


В первых СИУ для построения одного из ключевых узлов – чувствительного элемента датчика подключения коммутационного шнура к розетке разъема – использовались контактные схемы. Однако известно, что электрический контакт – самый ненадежный элемент электронной схемы, поэтому реализация датчика подключения на его основе далеко не всегда гарантирует обычный для отрасли 10–15-летний срок безотказного функционирования.


Чтобы увеличить эксплуатационную надежность СИУ, сегодня в чувствительных элементах датчика подключения применяются бесконтактные схемы. До уровня внедрения в широкую инженерную практику уже доведены чувствительные элементы на основе светового затвора и RFID-меток.


Перспективной также представляется реализация датчика подключения с использованием резистивных сборок, интегрированных в крышку оконцевателя розеточного модуля. В этом случае становится возможным удаленный контроль, в том числе и информационной розетки. Такая схема применена компанией Molex в СИУ типа MIIM. Передача сигналов датчиков подключения шнура к розетке производится вне рабочего диапазона частот сетевых интерфейсов Ethernet всех разновидностей. Этим обеспечивается независимость их функционирования и формальное соблюдение стандартов СКС, запрещающих параллельное подключение к витым парам в пределах стационарной линии.


Контроллеры коммутационных панелей большинства современных СИУ отличаются предельно малыми габаритами, что позволяет экономить дефицитные посадочные места в монтажном конструктиве. При этом часть производителей (Siemon, Panduit) встраивает подобные контроллеры непосредственно в центральную часть коммутационной панели. В тех ситуациях, когда компания-производитель СИУ не имеет собственной СКС, контроллер выполняется в форме независимого малогабаритного блока, который при установке в монтажный конструктив не занимает посадочные места на 19-дюймовых рельсах (Data-Complex).


В крупных СКС из-за большого количества портов приходится применять иерархические схемы построения СИУ. Чтобы сократить номенклатуру контроллеров и увеличить гибкость решения в целом, функция контроллера («главный»/«помощник») при необходимости задается программным способом в процессе конфигурирования оборудования интерактивного управления.


Плоские шлейфовые кабели, которые широко использовались в СИУ первых поколений для соединения панелей датчиков подключения с управляющим контроллером, крайне неудобны в эксплуатации. Поэтому в современных СИУ панели с контроллером все чаще соединяют с помощью обычных коммутационных шнуров, а их приборный интерфейс реализуется на обычном гнезде модульного разъе-ма RJ45.


Практически повсеместно происходит отказ от текстовых указаний на экране сканера как недостаточно эффективных. Функции формирования подсказок системному администратору выполняет индивидуальный светодиодный индикатор порта.


Изменения в стандартизации


В последнее время заметно изменяется сама структура стандартов СКС. Центры разработки нормативных документов сейчас придерживаются стратегии создания головного стандарта, вокруг которого со ссылками на него формируется набор дополнительных документов. При этом США в данной области проявляют значительно больший технический консерватизм, и в новейших нормативных документах серии TIA/EIA-568-C на правах отдельной самостоятельной части сохраняются компонентные стандарты. На международном уровне и в странах Евро-пейского союза окончательно утвердилась практи-ка ссылок на отдельные компонентные стандарты, за стандартами СКС остаются только описание общей структуры и специфических вопросов данного направления техники.


С другой стороны, международные нормативные документы (а также европейские, которые фактически являются их клонами) рассматривают информационные кабельные системы вне офиса автономно без учета их явной связи с иными инженерными системами здания. Эти документы имеют общий регистрационный номер, а их особый характер подчеркивает только числовой суффикс. В отличие от них, американские нормативные документы имеют уникальные номера, а описание СКС для ЦОДа вообще представляет собой только часть стандарта на данный технический объект (около 20% объема документа). Это неявно указывает на весьма тесную связь между информационной кабельной проводкой и иными инженерными системами объектов недвижимости самого разнообразного назначения.


1 января 2010 г. вступили в действие профильные российские стандарты СКС: ГОСТ Р 53245 и ГОСТ Р 53256. При всей неудачности первой редакции этих документов (которая, впрочем, эффективно компенсируется их рекомендательным характером) хочется отметить сам факт появления такого русскоязычного документа. Во ВНИИ кабельной промышленности близится к завершению разработка стандарта на симметричные кабели СКС. Создание этого документа было вызвано многочисленными запросами со стороны отечественных кабельных заводов, которые в последние годы проявляют большой интерес к выпуску кабельных изделий для построения СКС.


  



Техника СКС для создания информационной проводки в ЦОДах начинает выделяться в самостоятельное техническое направление не только формально, но и фактически. Это, в частности, выражается в отказе от безусловного соблюдения 100-метрового предела протяженности тракта и производстве специализированных кабелей с улучшенными потребительскими качествами. Для построения СКС в ЦОДах также налажен серийный выпуск востребованных на практике и обладающих высокой эффективностью групповых разъемных соединителей различного назначения.


С целью повышения эффективности эксплуатации построенной СКС все шире применяется техника интерактивного управления. Увеличение эксплуатационной надежности и расширение функциональных возможностей этого технического решения обеспечивается переходом на бесконтактные схемы исполнения чувствительных элементов датчиков подключения.


Меняется структура нормативной базы СКС. Теперь она опирается на корневой стандарт и дополняющие его документы ограниченной области действия и достаточно эффективно отражает достигнутый уровень развития техники.  #999999">икс

Заметили неточность или опечатку в тексте? Выделите её мышкой и нажмите: Ctrl + Enter. Спасибо!