Poč. sítě - Prodej a servis výpočetní techniky (PaSVT) - Dvůr Králové nad Labem

Problematika zapojení menších firemních a domácích sítí.

Propojíme-li dvě a více počítačových zařízení mezi sebou, jedná se o počítačovou síť.
Funkčnost/spolehlivost/rychlost celé sítě jako celku je v nemalé míře ovlivněna způsobem a kvalitou propojení.
Pro běžného uživatele se jedná o "otravné" kabely nebo "protivné" krabičky (WiFi zařízení, HomePlugy, ...). Odborník ví, že právě způsob propojení, kvalita jednotlivých prvků a mechanické provedení mají rozhodující vliv na spolehlivost a rychlost propojení a tím na funkčnost počítačové sítě jako celku.

K propojení jednotlivých aktivních prvků v lokální počítačové síti se používá bezdrátové propojení - WiFi nebo propojení pomocí speciálních metalických kroucených kabelů
- UTP (unshielded twisted pair) / FTP (foiled twisted pair) (nestíněný/stíněný) kabel.

V dalším se zaměřím na metalické propojení a základní diagnostiku. Cílem není důsledný teoretický popis, ale praktické zkušenosti.

V současné době a ještě nějakou dobu bude platit pravidlo "drát je drát"
(kde to jde, použij drátového propojení).

K propojení elektronických počítačových zařízení se používá UTP kabel zakončený RJ45
konektorem. UTP kabel s koncovkami (propojovací kabel) se označuje jako PATCH kabel.

UTP kabely jsou podle šířky přenášeného pásma (rychlosti) rozdělené do kategorií
označené (většinou i potiskem na kabelu) Cat3 až Cat7.

Cat3             pro přenos    10 Mbit/s      šířka pásma      16 MHz
Cat5/Cat5e   pro přenos   100 Mbit/s      šířka pásma    100 MHz
Cat6/Cat6a   pro přenos      1 Gbit/s       šířka pásma   250/500 MHz
Cat7             pro přenos    10 Gbit/s       šířka pásma  1200 MHz

V současné době je nejvhodnější varianta Cat6 nebo Cat6a.
Cenový rozdíl mezi Cat5 a Cat6 je minimální. Většina zařízení podporuje přenos 1 Gbit/s.

Zapojení konektorů je dáno telekomunikačním standardem TIA/EIA T568
V praxi je většina propojení provedena podle standardu T568B.

Pro přenos 10 a 100 Mbit/s (Cat5) se používají pouze dva páry vodičů, připojené k pinům
1, 2, 3 a 6. Modrý pár byl v původní specifikaci strukturované kabeláže určen pro připojení
telefonu, hnědý nevyužit.

Jsou dva způsoby zapojení UTP kabelů (konektorů na obou koncích kabelu):
Přímé      Ethernet Patch Cable
Křížené    Ethernet Crossover Cable

Propojení pomocí kříženého kabelu se používá k propojení dvou stejných zařízení
např. počítačů. Většina současných zařízení disponuje funkci Auto-Negotiation
(automatické nastavení Ethernet komunikace) a křížení není nutné.

Problematika PoE (Power over Ethernet) - napájení pomocí Ethernet kabelu

V červnu 2003 IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers) schválil dodatek
IEEE 802.3af, běžně označovaný jako PoE, který definuje jednotný způsob, jakým lze
po standardních ethernetových kabelech vést napájecí napětí 48 V DC  15.4 W.

V říjnu 2009 vyšel dodatek IEEE 802.3at označovaný jako PoE Plus, který řeší poskytnutí

většího výkonu - 25.5 W.

Požadavek dalšího navýšení výkonů až 90 W řeší dodatek IEEE 802.3bt ze září 2018.

Cílem je zejména umožnit napájení IP koncových zařízení (IP kamery, IP telefony, ...).
Pro účely pasivního PoE byl vyhrazen modrý(+) a hnědý(-) pár.

V případě gigabitového Ethernetu (Cat6) jsou využity všechny 4 páry vodičů a případné
PoE muselo být vyřešené speciálním způsobem - aktivní PoE. Napětí je přenášeno přes

datové páry jako stejnosměrná složka.

Existují dva režimy přenosu napětí pomocí aktivního PoE - Mode A a Mode B.

Mode A využívá datové páry 1-2 a 3-6, Mode B využívá páry 4-5 a 7-8.

Velké výkony se přenášejí pomocí všech 4 párů.

Z výše uvedeného je zřejmé, že i při instalaci malé či domácí počítačové sítě je nutné dodržovat určité pravidla a volit certifikované díly pro danou kategorii - Cat.
Např. konektor RJ45 pro Cat5 i Cat6 vypadá stejně, ale není stejný.
Vhodným výběrem jednotlivých prvků, precizní prací a průběžným proměřením se můžeme vyhnout budoucím, často obtížně hledaným závadám.

Diagnostika problémů v počítačových rozvodech

V případě realizace metalické počítačové sítě, nebo v
případě hledání poruch, je nutné kvalitní proměření
datových kabelů, konektorů a zásuvek.
Přerušené/zkratované nebo špatné zapojení jednotli-
vých vodičů má velký vliv na stabilitu a funkčnost sítě.

K proměření nebo diagnostikování závad v počítačo-
vých rozvodech existuje mnoho přístrojů v ceně od několika stovek do mnoha desítek tisíc Kč.

V případě servisních zásahů mohu nabídnout proměření sítí pomocí těchto přístrojů:

1. NetWork Cable Tester & Wire Tracker

Tento přístroj dokáže změřit délku kabelu, diagnosti-
kovat chybné zapojení konektorů, detekovat zkraty
nebo přerušení jednotlivých vodičů včetně lokalizace
místa poruchy.
Pomocí sondy je možné lokalizovat hledaný kabel.

2. LanMaster 26 fy PSIBER

Profesionální tester slouží k detekci signálů na zapo-
jených kabelech. Zařízení detekuje a dekóduje různé
spojovací signály v 10/100/1000BaseT Ethernet síti a
zobrazuje typ konfigurace zařízení.
Rovněž testuje PoE podle definice IEEE 802.3af a
detekuje napěťové úrovně VoIP portů.
Detekuje rychlost, duplexní mód a funkci
Auto-negotiatin na měřeném portu.
Identifikuje spojení jako LAN, NIC nebo
Auto Crossower.
Dokáže vysílat signál pro detekci zapojeného portu
na Switchi (Link Light Activation).
Dokáže prověřit síťový port v počítači.

3. Muti-Functions WIRE TRACKER MS6816T

              

Multifunkční přístroj pro proměření počítačových sítí,

telefonních linek včetně zapojení kabelů.

Pomocí sondy je možné vyhledávat kabely.

4. Multi-Modular cable tester
 

    

Základní jednoduchý tester správnosti propojení
kabelu s koncovkami RJ45, RJ12, RJ11.
Tento tester slouží k základnímu otestování zapojení
PATCH kabelů při jejich výrobě nebo instalaci.

5. Univerzální PoE detektor

Umožňuje okamžitou detekci použité PoE metody,

přibližné napětí, rozdělení napájení na párech

a příslušnou polaritu.

Lze použít jak v případě pasivmího PoE, tak k detekci

standardu 802.3af, 802.3at, 802.3bt  v Mode A i B

nebo obrácené PoE polarity.

Na straně vzdálené od PoE switche či injektoru detektor

diagnostikuje dostupné PoE napájení.

Switch pak pulsováním PoE Led indikuje připojení

detektoru (až na vzdálenost 100m).