Antti Vähälummukka 2010
Koaksiaalikaapeli Paksu ethernet, 10Base5 o Noin 10mm paksu kaapeli o Tyyppimerkintä RG-8 o Maksimipituus 500m Ohut ethernet, 10Base2 o Noin 6 mm paksu kaapeli o Tyyppimerkintä RG-58 o Maksimipituus 185m Koaksiaalikaapelin rakenne Verkon topologiana väylä. 11.10.2010 Tietoliikennetekniikka - kaapelointi 2
Laitteen liittäminen 10Base5- koaksiaalikaapeliin tehtiin MAUliitäntäyksiköllä (Medium Attachment Unit) MAU-yksikkö 11.10.2010 Tietoliikennetekniikka - kaapelointi 3
10Base2 kaapeliin liityttiin BNC T-haaraliittimellä. Ohutethernetin kaapelointi BNC T-liitin 11.10.2010 Tietoliikennetekniikka - kaapelointi 4
Parikaapeli on yleisin lähiverkkojen kaapelityyppi. Nimitys parikaapeli tulee siitä, että johtimet kaapelin sisällä on kierretty toistensa ympäri pareittain. Yhden kaapelin sisällä on yleensä neljä paria, eli kahdeksan johdinta. Kiertämisellä estetään tehokkaasti häiriöiden pääsy johtimiin. 11.10.2010 Tietoliikennetekniikka - kaapelointi 5
Parikaapelistandardit 802.3 o 10BASE-T 10 Mbps, 2 paria 802.3u o 100BASE-TX 100 Mbps, 2 paria 802.3ab o 1000BASE-T 1 Gbps, 4 paria 802.3an o 10GBASE-T, 10 Gbps, 4 paria 11.10.2010 Tietoliikennetekniikka - kaapelointi 6
Parikaapelistandardit Parikaapelit on laatuluokiteltu. Mitä parempi laatuluokka, sitä suurempi tiedonsiirtonopeus saavutetaan. Maksimietäisyys kahden aktiivilaitteen välillä on kaikissa luokissa on 100m. Luokka Cat 5 Cat 5e Cat 6 Cat 7 Standardinopeus 100 Mbps 100 Mbps 1 Gbps 10 Gbps 11.10.2010 Tietoliikennetekniikka - kaapelointi 7
Kaapeleita on useita tyyppejä. Kaapelin johtimet voivat olla monisäikeisiä (taipuisia) tai yksijohtimisia (jäykempi). Parit voivat olla kaapelin sisällä ilman foliosuojaa, yhteisessä foliosuojassa tai lisäksi jokainen pari on foliosuojattu. Foliosuojaus antaa paremman suojan häiriöitä vastaan. Suojaamaton kaapeli on nimeltään UTP (Unshielded Twisted Pair) ja kuparipunoksella yhteisesti suojattu kaapeli STP (Shielded Twisted Pair). 11.10.2010 Tietoliikennetekniikka - kaapelointi 8
11.10.2010 Tietoliikennetekniikka - kaapelointi 9
Tavallinen ethernetkaapeli, yleisin käytetty kaapeli. Ristiinkytketty ethernetkaapeli, esim. kahden tietokoneen yhteenkytkemiseen. 11.10.2010 Tietoliikennetekniikka - kaapelointi 10
Kaksi tapaa kytkeä johtimet RJ-45 -liittimeen TIA/EIA 568-A (suositus) TIA/EIA 568-B (vanhempi) Miten erotetaan onko johdin sini-valkoinen vai valko-sininen? Sen kertoo se kumpaa väriä on enemmän. (Kuvassa siis ylin johdin on valko-sininen) Käytännössä usein kaapeleissa väritys on tämän kuvan mukainen. 11.10.2010 Tietoliikennetekniikka - kaapelointi 11
RJ-45-liitin TIA/EIA 568-A mukainen kytkentä TIA/EIA 568-B mukainen kytkentä 11.10.2010 Tietoliikennetekniikka - kaapelointi 12
11.10.2010 Tietoliikennetekniikka - kaapelointi 13
Runkoyhteyksissä käytetään valokuitua. Myös nopeissa lähiverkoissa kuitu yleistyy. Kuitukaapeleita on kahta tyyppiä Yksimuotokuitu o sopii pitkille yhteyksille, kallis Monimuotokuitu o o Halpa, käytetään lähiverkoissa 62,5/125μm. 62,5 on ytimen halkaisija mikrometreinä ja 125 vaipan halkaisija Kuidussa signaalilla on vain yksi suunta. Tämän vuoksi esimerkiksi kuitu-verkkokortissa on kaksi liitintä, toinen ulos, toinen sisään. Liittimiä on useita, mutta seuraavat ovat vakiintuneet käytössä o o o ST (vanha) SC (yleisin) MT-RJ (yhdessä liittimessä molemmat kuidut) 11.10.2010 Tietoliikennetekniikka - kaapelointi 14
Kuitu valmistetaan aihiosta vetämällä lasimassasta tasapaksua kuitua vetotornissa Tornin yläpäästä syötetään aihiota hitaasti yli 2000 C kuumaan uuniin ja kuitua vedetään alapäästä. Vetotornin korkeus voi olla yli 20 m Heti kuidun saatua oikean halkaisijansa se päällystetään vedon yhteydessä ensiöpäällysteellä Vedon jälkeen kuitu rasitustestataan. Aihiosta saadaan yksimuotokuitua menetelmästä riippuen 100-400 km ja monimuotokuitua 50-100 km 11.10.2010 Tietoliikennetekniikka - kaapelointi 15
Kuituja voidaan jatkaa kahdella tavalla Hitsaamalla Mekaaninesella jatkoksella Automaattinen kuidun hitsauslaite 11.10.2010 Tietoliikennetekniikka - kaapelointi 16
Yleisin liitintyyppi niin yksimuotokuin monimuototekniikassakin on SC-liitin. Liittimen runko on muovia ja sen poikkileikkaus on nelikulmainen. Liitin lukittuu kielekkeiden avulla sitä työnnettäessä ja aukeaa vedettäessä. SC-liittimestä on olemassa myös duplex-versio SC-D, jossa kaksi liitinrunkoa on kiinni toisissaan SC-liitin, FC-liitin ja MU-liitin 11.10.2010 Tietoliikennetekniikka - kaapelointi 17
Monimuototekniikassa käytetään myös ST-liitintä MT-RJ-, LC- ja ST-liittimet 11.10.2010 Tietoliikennetekniikka - kaapelointi 18
Valonlähteet, varsinkin laserkomponentit ovat myös työturvallisuusriski. Valo on näkymätöntä, mutta suuret tehot silmälle vaarallista ja verkkokalvoa vahingoittavaa. Kuidun tai liittimen päähän ei saa katsoa suoraan edestä! Vapaat kuitujen ja liittimien päät onkin aina suljettava. Liittimien suojaus on tärkeää jo puhtaudenkin takia. Optisia laitteita sisältävissä rakenteissa on suositeltavaa käyttää lasersäteen varoitustarroja. 11.10.2010 Tietoliikennetekniikka - kaapelointi 19
Lähiverkko suunnitellaan ja rakennetaan aina käyttötarpeen mukaan. Suunnittelussa tulee ottaa huomioon: Liikennemäärä/käyttäjä (Mbps) Liikennemäärä/palvelin (Mbps) Käyttäjämäärä (portit) Liitäntätyypit (kuiti, kupari) Muut liitettävät laitteet Eri sovellusten aiheuttama kuorma 11.10.2010 Tietoliikennetekniikka - kaapelointi 20
Perustyöryhmäverkko 11.10.2010 Tietoliikennetekniikka - kaapelointi 21
Monipuolinen työryhmäverkko 11.10.2010 Tietoliikennetekniikka - kaapelointi 22
Pienverkon työryhmäkytkimessa työasemille tarkoitetut kytkinportit ovat nopeudeltaan 10/100 Mbps Kytkimissä on joko yksi tai kaksi 1000 Mbps porttia palvelinliitäntää varten. 11.10.2010 Tietoliikennetekniikka - kaapelointi 23
Kuituyhteydellä yhdistetty työryhmäverkko 11.10.2010 Tietoliikennetekniikka - kaapelointi 24
Jos työasemia on tarkoitus yhdistää pitkän välimatkan takaa (200 metriä) pitää työryhmäkytkimet yhdistää toisiinsa kuituyhteydellä. Verkossa voisi olla yksi iso kytkin, mutta on kustannustehokkaampaa käyttää useita pienempiä kytkimiä. 11.10.2010 Tietoliikennetekniikka - kaapelointi 25
11.10.2010 Tietoliikennetekniikka - kaapelointi 26
Kymmeniä työasemia, jotka on jaettu kahden työryhmäkytkimen taakse. Tällöin liikennekuorma jakautuu tehokkaammin kahden kytkimen välille Kytkimet on yhdistetty toisiinsa pinoamiskaapelilla Palvelimet liitetään kytkimen gigabitin portteihin 11.10.2010 Tietoliikennetekniikka - kaapelointi 27
Kuituyhteys useaan rakennukseen. 40 70 työasemaa 11.10.2010 Tietoliikennetekniikka - kaapelointi 28
Kuituyhteys useaan rakennukseen. 200 1000 työasemaa. 11.10.2010 Tietoliikennetekniikka - kaapelointi 29
Seinärasia Ristikytkentäpaneeli 11.10.2010 Tietoliikennetekniikka - kaapelointi 30
11.10.2010 Tietoliikennetekniikka - kaapelointi 31
Yleiskaapelointi muodostuu kaapeloinnin osajärjestelmistä, joita on kolme: Aluekaapelointi o Ulottuu aluejakamosta yhteen tai useampaan talojakamoon. Kaapelointiin kuuluvat aluejakamoiden ristikytkennät. Nousukaapelointi o Ulottuu talojakamosta yhteen tai useampaan kerrosjakamoon. Kaapelointiin kuuluvat kerros- ja talojakamoiden ristikytkennät. Parikaapeleissa ei saa olla jatkoja. Kerroskaapelointi o Liitetään kerrosjakamoista työrasioihin. Kaapelointiin kuuluvat kerroskaapelit, ristikytkennät ja työrasiat 11.10.2010 Tietoliikennetekniikka - kaapelointi 32
11.10.2010 Tietoliikennetekniikka - kaapelointi 33
Kaapeloitavan rakennuksen koosta riippuu, mitä osajärjestelmiä kaapelointiin sovelletaan. Jos kaapeloitavana on esimerkiksi yksi rakennus, ei aluekaapelointia tarvita, ellei se rakennuksen koon vuoksi ole välttämätöntä. Eritasoiset jakamot voidaan yhdistää yhteen jakamoon, jos mitoitus sen sallii. Rakennuksen talojakamo voi toimia tarvittaessa suoraan kerrosjakamona, jos mitoitus sen sallii. 11.10.2010 Tietoliikennetekniikka - kaapelointi 34
Kaapeloinnin osajärjestelmät liitetään toisiinsa jakamoissa. Kaapelit päätetään jakamoissa oleviin ristikytkentäpaneeleihin. Ristikytkentäpaneelien kautta kerroskaapelointi kytketään laitekaapeleilla verkkolaitteisiin. Päätelaitteet kytketään laitekaapeleilla työpisterasioihin. 11.10.2010 Tietoliikennetekniikka - kaapelointi 35
11.10.2010 Tietoliikennetekniikka - kaapelointi 36
Kaapeloinnin suunnitteluperiaatteisiin kuuluvat seuraavat kokonaisuudet: Kaapeloinnin enimmäispituudet. Kaapelityyppien valinta. Työrasioiden kokoonpano. Ristikytkentöjen lukumäärä. 11.10.2010 Tietoliikennetekniikka - kaapelointi 37
Kerroskaapelointi: Yhtämittaisen kerroskaapelin pituus saa olla enintään 90 metriä. Työasema-, ristikytkentä- ja laitekaapelin yhteinen pituus saa olla enintään 10 metriä. Jakamon ristikytkentäkaapelin pituus saa olla korkeintaan 5 metriä. Kaapelityypiksi suositellaan kategoria 6 (Cat 6) suojattua (shielded twisted pair) tai suojaamatonta (unshielded twisted pair) parikaapelia sekä monimuotovalokaapelia. 11.10.2010 Tietoliikennetekniikka - kaapelointi 38
11.10.2010 Tietoliikennetekniikka - kaapelointi 39
Alue- ja nousukaapelointi: Nousukaapelointi voi olla enintään 500 metriä pitkä. Nousukaapelointi tarkoittaa talojakamon ja kerrosjakamon ristikytkentäpaneelien välimatkaa. Aluejakamon ja kerrosjakamon välisten ristikytkentäpaneelien suurin kaapelipituus voi olla 2000 metriä. Laitekaapelien pituus ei saa ylittää 30 metriä. 11.10.2010 Tietoliikennetekniikka - kaapelointi 40
11.10.2010 Tietoliikennetekniikka - kaapelointi 41
Kaapelien ja liittimien tulee täyttää seuraavat vaatimukset: Modulaarinen rakenne: kaapeloinnin lisärakentaminen tulee olla helppoa, kaapeloinnin tulee palvella ainakin 10 vuotta. Riittävä dokumentointi: kaapelit, laitteet, liitokset, sijainnit dokumentoitu. Standardinmukaiset symbolit komponenteille. Dokumentoinnin tulee olla saatavilla vaikka tietojärjestelmä pettäisi. Mittauspöytäkirjat: kaikista yhteyksistä mittauspöytäkirjat. Mittaukset tulee tehdä hyväksytyllä mittalaitteistolla. 11.10.2010 Tietoliikennetekniikka - kaapelointi 42
Merkinnät: rasioiden ja kytkentäpaikkojen merkinnät yhdenmukaisia ja johdonmukaisia koko organisaatiossa. Kattava: Runkokaapeloinnin tulee olla niin kattava, että pitkiä työasemakaapelointeja ei tarvita. Yhden toimittajat tarvikkeita: tarvikkeiden yhdenmukaisuus helpottaa hallintaa ja ylläpitoa. Myös huoltokustannukset tulevat edullisemmaksi. Varayhteydet: pitää toteuttaa jo rakennusvaiheessa. Niiden rakentaminen jälkikäteen on kallista. 11.10.2010 Tietoliikennetekniikka - kaapelointi 43
Johtotiet: sähköjohtojen runkoreiteistä erillään olevissa johtoteissä ja kaapelireiteillä tulee olla lisäysvaraa. Läpivienti: tulee olla riittävän väljä, jotta kaapelien asentaminen on vaivatonta ja niiden läpivienti mahdollistaa lisäkaapelien asentamisen. Siisteys: ammattitaitoinen asentaja tekee siistiä ja huolellista työtä. Rasioiden, kaapeliläpivientien, ristikytkentä- ja työasemakaapelien ja jakamoiden tulee olla vapaita kaikesta tarpeettomasta ja siistejä. Rasiointi ja rasioiden kytkennät: siisti ja yhdenmukainen merkintä. 11.10.2010 Tietoliikennetekniikka - kaapelointi 44
Suojattu ja lukittu ristikytkentä- ja laitekaappi: estää luvattomat vieraat ja pitää johdotukset siistinä. Tuuletus: Laitekaapeissa tulee varmistua riittävästä ilmanvaihdosta, jotta laitteen niiden sisällä eivät ylikuumene. Automatiikan pitäisi hoitaa tarvittaessa hälytykset ylläpitäjälle. Kaappitila: pitää olla riittävästi. Kaappeihin tulee aina varata lisätilaa tulevia asennuksia varten. Kaapeissa tulee ottaa huomioon myös virtalähteet ja muut ei suoraan verkkolaitteisiin liittyvät komponentit. 11.10.2010 Tietoliikennetekniikka - kaapelointi 45
Kaappien sähköistys: laitekaapeissa tulee olla riittävästi pistorasioita, jotka tulee varmistaa UPS-laitteella. Kaappien maadoitus: maapotentiaalin tulee olla yhtenevä verkon kautta käytettävien laitteiden kanssa. Muussa tapauksessa ylijännite saattaa rikkoa herkkiä laitteita. Ylläpito: Johtotiet ja jakamot tulee olla helposti laajennettavissa sekä sijoitettu oikein. Myös työskentely esimerkiksi niiden takaosassa pitää olla mahdollista. 11.10.2010 Tietoliikennetekniikka - kaapelointi 46
11.10.2010 Tietoliikennetekniikka - kaapelointi 47