Docstoc

network cabling

Document Sample
network cabling Powered By Docstoc
					2 – Network Cabling                                                                                                                   1


Physical Media of Connectivity
                        ความรู้เกี่ยวกับสื่อที่ใช้บนเครือข่ายมีความสาคัญสาหรับผู้ที่ต้องการออกแบบระบบเครือข่ายเป็นอย่างมาก
            ทั้งนี้เนื่องจากคุณสมบัติและข้อจากัดของสื่อที่ใช้ส่งสัญญาณบนเครือข่ายจะช่วยให้ผู้ออกแบบสามารถเลือกโทโปโลยีและรูปแบ
            บของโปรโตคอลที่จะใช้ และยังสามารถทราบข้อจากัดของเครือข่ายที่เกี่ยวกับขนาดและระยะทางของการเชื่อมต่อได้
                        สื่อที่ใช้ในเครือข่ายคอมพิวเตอร์ในที่นี้คือสายสัญญาณ มีอยู่ 3 ประเภทคือ สายทองแดง สายใยแก้วนาแสง
            รวมทั้งสื่อสัญญาณแบบไร้สาย


                   Coaxial Cable
                      สายสัญญาณแบบ Coaxial หรือเรียกสั้นๆ ว่าสาย Coax เป็นสายสัญญาณที่ทาจากแกนลวดทองแดง (Copper Wire)
            ล้อมรอบด้วยฉนวน (Insulation) เป็นชั้นๆ โดยมีเส้นใยทองแดง (Copper Mesh)
            ที่ทาหน้าที่ปกป้องจากสัญญาณรบกวนหรือชีลด์ (Shield) หุ้มฉนวนไว้อีกชั้นหนึ่ง หรืออาจจะมีชีลด์ 2
            ชั้นเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการป้องกันสัญญาณรบกวนได้ดีกว่า ชั้นนอกสุดจะเป็นฉนวนที่ทาจากพลาสติก ยาง หรือเทฟลอน สาย
            Coax โดยทั่วไปจะมีส่วนผสมของโพลีไวนีลคลอไรด์หรือ PVC ซึ่งถ้าเกิดการลุกไหม้จะเกิดก๊าซที่เป็นก๊าซพิษ
            ดังนั้นจึงไม่ควรติดตั้งสายแบบ Coax ในผนังอาคารหรือใต้บริเวณยกพื้น รวมทั้งบริเวณช่องระบายอากาศของอาคาร
                      สัญญาณจะอาศัยเส้นลวดอันเป็นแกนกลางของสายเพื่อการเดินทาง แกนกลางอาจจะมีลักษณะเป็นเส้นลวดเล็กๆ
            หลายเส้น หรืออาจจะเป็นแท่งลวดก็ได้ ขนาดของเส้นลวดจะมีผลต่อคุณลักษณะทางไฟฟ้าของสาย
            ซึ่งจะเป็นข้อจากัดในการเดินสายเนื่องจากค่าความต้านทานของสายจะขึ้นอยู่กับขนาดของเส้นลวด




                  สาย Coaxial ที่ใช้ในเครือข่ายคอมพิวเตอร์มี 2 แบบคือ สาย Coax อย่างหนา (Thick Ethernet) และสาย Coax
            อย่างบาง (Thin Ethernet)
                  สาย Coax อย่างหนามีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 0.5 นิ้ว สามารถนาส่งสัญญาณได้ 1640 ฟิตหรือ 500 เมตร
            โดยนิยมนามาใช้ทาเป็นแบ็กโบนของเครือข่ายขนาดเล็ก แต่เนื่องจากแกนขนาดใหญ่และขนาดโดยรวมที่ใหญ่ (10 มิลลิเมตร)
            ทาให้การเดินสาย Coax อย่างหนาทาได้ยากกว่าสายแบบอื่น
                  การเดินสาย Coax อย่างหนา ถูกนามาใช้กับระบบเครือข่าย Ethernet 10Base-5 โดยมีการเชื่อมต่อแบบ Multi-Drop
            Bus โดยสถานีทางานต่างๆ บนเครือข่ายสามารถเชื่อมต่อเข้ากับสายสัญญาณผ่านอุปกรณ์ที่เรียกว่า Transceiver
                  สาย Coax อย่างบางหรือ Thin Ethernet มีขนาด 0.25 นิ้ว มีค่าอิมพีแดนซ์ 50 โอห์ม ถูกนามาใช้กับระบบเครือข่าย
            10Base-2 โดยสามารถนาส่งสัญญาณได้ไม่เกิน 200 เมตร


                   Twisted Pair
                   Twisted pair (TP) เป็นรูปแบบของสายสัญญาณที่ใช้มากที่สุดในปัจจุบัน โดยมีรูปแบบเป็นคู่สายที่ไขว้กันตั้งแต่ 4 ถึง 8
            เส้น และรวมกันโดยหุ้มด้วย PVC
            โดยการตีเกลียวของสายจะช่วยลดสัญญาณรบกวนที่เกิดจากเส้นสัญญาณในสายหรือที่เรียกว่า Crosstalk


                                                                                                     Internetworking Designs
2 – Network Cabling                                                                                                         2

         ซึ่งเป็นสัญญาณรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าชนิดหนึ่งที่ถูกสร้างขึ้นจากช่องสัญญาณหนึ่ง ไปรบกวนอีกสัญญาณหนึ่ง
         สายสัญญาณที่มีจานวนรอบของการตีเกลียวต่อ 1 ฟุตมากเท่าใด ยิ่งทาให้สัญญาณ Crosstalk ลดลงมากเท่านั้น
         ซึ่งจะทาให้สามารถทางานที่ความเร็วสูงได้ดี สายแบบ TP แบ่งออกเป็น Shielded Twisted Pair (STP) และ Unshielded
         Twisted Pair (UTP)
                  สายสัญญาณแบบ STP เป็นสายคู่ตีเกลียวแบบที่มีฉนวนป้องกัน ซึ่งสามารถป้องกันทั้งคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าและคลื่นวิทยุ
         แต่จะมีราคาสูงกว่าสายสัญญาณแบบ UTP นอกจากนี้สายแบบ STP ยังต้องการการต่อกราวด์ที่ปลายทั้ง 2 ข้าง
         เพื่อป้องกันไม่ให้ส่วน shield มีสภาพเหมือนกับสายอากาศ เป็นสายสัญญาณที่ถูกนาใช้กับระบบเครือข่ายหลายแบบ เช่น
         Token Ring หรือ 100VG-AnyLAN เป็นต้น




                สายสัญญาณแบบ UTP จะเป็นสายคู่ตีเกลียว 4 คู่เช่นเดียวกัน แต่จะไม่มี shield ป้องกัน
         โดยมีวิธีการลดทอนสัญญาณรบกวนจากคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าและคลื่นวิทยุ ด้วยเทคนิคการลดสัญญาณ crosstalk
         ระหว่างคู่สายด้วยการบิดเกลียว ซึ่งขึ้นอยู่กับจานวนและระยะห่างของเกลียว
                TP ปกติจะใช้ในการส่งข้อมูลด้วยความเร็วจาก 10 Mbps ถึง 100 Mbps
         แต่ความเร็วที่ใช้ได้จริงจะลดลงด้วยสาเหตุหลายๆ ประการ เช่น ข้อมูลหาย การเกิดสัญญาณรบกวน
         หรือการแทรกสอดจากคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า
                มี TP 5 ชนิดหลักที่ใช้งานอยู่ในปัจจุบัน ซึ่งออกแบบโดย Electronic Industrial Association and the
                                                                   ่
         Telecommunications Industrial Association (EIA/TIA) ซึงจะเป็นแบบ Unshielded Twisted Pair (UTP) คือ

            Category       Maximum data rate        Usual application
             CAT 1         Less than 1 Mbps         analog voice (plain old telephone service)
                                                    Integrated Services Digital Network Basic Rate Interface in ISDN
              CAT 2        4 Mbps                   Mainly used in the IBM Cabling System for token ring networks
              CAT 3        16 Mbps                  Voice and data on 10BASE-T Ethernet, 4Mbps Token Ring
              CAT 4        20 Mbps                  Used in 16Mbps Token Ring
              CAT 5        100 Mbps                 10 Mbps 10Base-T
                                                    100 Mbps 100Base-T
                                                    155 Mbps asynchronous transfer mode
             CAT 5e        100 Mbps                 100 Mbps 100Base-T
                                                    155 Mbps asynchronous transfer mode
              CAT 6        250 Mbps                 1000 Mbps 1000Base-T

               สายสัญญาณ CAT3 จะมีจานวนรอบของการตีเกลียวต่อ 1 ฟุตไม่น้อยกว่า 10-12 รอบ ส่วนสายสัญญาณแบบ CAT5
         จะมีจานวนรอบของการตีเกลียวไม่น้อยกว่า 18-20 รอบ



                                                                                               Internetworking Designs
2 – Network Cabling                                                                                                               3

               การเชื่อมต่อของ 10Base-T และ 100Base-T จะใช้คอนเนคเตอร์แบบ RJ-45 (Registered Jack-45)
         โดยแต่ละพินจะใช้ในการส่งข้อมูลดังนี้




                โดยการเข้าหัวของ RJ-45 กับสาย UTP จะมีข้อกาหนดดังนี้




                Ethernet 10Base-T Straight Thru patch cord (T568B colors)
                Pin1 - T2 White/Orange TxData +
                Pin2 - R2 Orange        TxData -
                Pin3 - T3 White/Green   RecvData +
                Pin4 - R1 Blue
                Pin5 - T1 White/Blue
                Pin6 - R3 Green         RecvData -
                Pin7 - T4 White/Brown
                Pin8 - R4 Brown
                Ethernet 10Base-T Crossover patch cord




                สายสัญญาณแบบ UTP ถูกออกแบบมาให้ใช้งานภายในอาคารเท่านั้น โดยระยะการเดินสายสัญญาณไม่ควรเกิน 100
         เมตร ไม่ควรเดินสายคู่กับสายไฟฟ้าและสายสัญญาณที่มีกาลังและความถี่สูง ไม่ควรเดินสายสัญญาณเป็นมัดเกิน 25
         เส้นเพราะอาจจะทาให้เกิดการสะสมของสัญญาณรบกวนได้
         และถ้าต้องการขดสายให้เป็นวงจะต้องขดเป็นวงโดยมีขนาดมากกว่าเส้นผ่าศูนย์กลางของสายขนาด 10 เท่าขึ้นไป
                Optical Fiber
                ไฟเบอร์ออพติคหรือใยแก้วนาแสงมี 2 แบบคือ single mode และ multimode ซึ่งจะแตกต่างที่ขนาดของ core
         และเส้นทางเดินของแสงดังรูป โดยมีความเร็วในการส่งข้อมูลตั้งแต่ 100 Mbps ขึ้นไป และมีระยะการเชื่อมต่อได้ตั้งแต่ 1 ถึง 10
         km ขึ้นอยู่กับขนาดและชนิดของสายใยแก้วนาแสง




                                                                                                 Internetworking Designs
2 – Network Cabling                                                                                                              4




           LAN Media Comparison Chart
            Medium     Advantages                                   Disadvantages
            TP         Low cost, easy to install                    Unsecure, worst noise immunity
            COAX       Relatively fast on short runs                Unsecure, poor noise immunity
            Fiber      Voice, data and video, fast, long distance   difficult to install, limited to point-to-point, expensive


มาตรฐาน ANSI/TIA/EIA-568A
                     มาตรฐาน ANSI/TIA/EIA-568A เป็นข้อกาหนดความต้องการขั้นต่าในการเดินสายสัญญาณภายในอาคาร
           และระหว่างอุปกรณ์เชื่อมต่อสาหรับสานสัญญาณ
           เพื่อเชื่อมต่อกันภายใต้สภาวะแวดล้อมของเครือข่ายสื่อสารในลักษณะที่ประกอบด้วยอาคารเดี่ยวและหลายๆ
           อาคารมาเชื่อมต่อกัน

                                                   Horizontal
                     Work Area                      Cabling

                                                               Backbone
                                                                Cabling



                      Equipment                    Telecom
                        Room                        Room

                                                              Entrance
                                                               Facility


                 โครงสร้างการเดินสายสัญญาณ (Structured Cabling Subsystem)
                 - พื้นที่ทางาน (Work Area Subsystem)
                 - การเดินสายในแนวนอน (Horizontal Subsystem)
                 - การเดินสายแบบแบ็กโบน (Backbone Subsystem)

                                                                                                 Internetworking Designs
2 – Network Cabling                                                                                                              5

                - สิ่งเอื้อประโยชน์ช่องทางเข้าอาคาร (Entrance Facility หรือ EF)
                - ห้องอุปกรณ์หลักที่ติดตั้งเครื่องมือสื่อสาร (Equipment Room หรือ ER)
                - ตู้ติดตั้งอุปกรณ์สื่อสารโทรคมนาคมและระบบเครือข่าย (Telecommunication Closet หรือ TC)
                - ห้องติดตั้งอุปกรณ์โทรคมนาคม (Telecommunication Room หรือ TR)
                พื้นที่ทางาน (Work Area Subsystem)
                คือพื้นที่ภายในอาคารที่ผู้ใช้งานเครือข่ายใช้เป็นที่ทางานและติดตั้งอุปกรณ์คอมพิวเตอร์หรืออุปกรณ์สื่อสารเพื่อใช้งานภา
         ยในบริเวณพื้นที่นั้นๆ




                การเดินสายภายในพื้นที่ทางานจะเป็นการเดินสายจาก Telecommunication Outlet หรือจุดเชื่อมต่อด้านหลัง Patch
         Panel มายัง Modular Plug ที่ติดตั้งไว้บริเวณกาแพง จากนั้นจึงเชื่อมต่อมายังอุปกรณ์ต่างๆ ในพื้นที่
         โดยการเดินสายภานในพื้นที่ทางานจะเป็นแบบไม่ถาวร สามารถเปลี่ยนแปลงและแทนที่ด้วยเทคโนโลยีใหม่ๆ ได้
         โดยสายสัญญาณในพื้นที่ทางานมักจะเป็นแบบสายคู่ตีเกลียว โดยปกติจะมีความยาวไม่เกิน 5 เมตร
         หรือถ้าจาเป็นต้องมีขนาดยาวก็จะต้องลดความยาวของสายสัญญาณจาก Patch Panel มายัง Modular Plug
         ตามสัดส่วนที่ต้องการด้วย




                การเดินสายในแนวนอน (Horizontal Subsystem)
                การเดินสายในแนวนอนอาจจะเป็นการเดินสายผ่าน
         ท่อร้อยสายใต้พื้น, ในท่อร้อยสายบนฝ้าเพดาน,
         การเดินสายใต้พื้นยกระดับ หรือการเดินสายในรางเดินสาย




                รัศมีความโค้งงอของท่อร้อยสายมีข้อกาหนดดังตาราง
                  เส้นผ่านศูนย์กลางภายในท่อ รัศมีความโค้งงอของท่อ
                  50 mm หรือน้อยกว่า            6 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางในท่อ

                                                                                                   Internetworking Designs
2 – Network Cabling                                                                                                         6

                 มากกว่า 50 mm               10 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางในท่อ
               ประเภทของสายที่ใช้ในระบบการเดินสายในแนวนอน
               - สาย UTP แบบ 4 คู่สาย
               - สายใยแก้วนาแสงแบบ Multi Mode ขนาด 62.5/125 ไมโครเมตรแบบ 2 Stranded
               - สายใยแก้วนาแสงแบบ Multi Mode ขนาด 50/125 ไมโครเมตรแบบ 2 Stranded




                โทโปโลยีการเดินสายในแนวนอนจะเป็นแบบ Star โดยจุดเชื่อมต่อสาหรับสายเดินในแนวนอน (Horizontal Cross
         Connect หรือ HC) (จุด C) มีความยาวไม่เกิน 5 เมตร ขนาดความยาวของสายเดินในแนวนอน (D) ไม่เกิน 90 เมตร โดยวัดจาก
         HC ถึงเอาท์เลต (F) โดยอาจจะมีจุดเชื่อมต่อสายสัญญาณ (Transition Point หรือ TP) (E) ไม่เกิน 1 จุด

                  การเดินสายแบบแบ็กโบน (Backbone Subsystem)
                  การเดินสายแบบแบ็กโบนมีจุดประสงค์มีจุดประสงค์เพื่อเชื่อมต่อห้องอุปกรณ์สื่อสารหรือ Telecommunication Room
         ที่อยู่ตามอาคารต่างๆ เข้าด้วยกัน โดยอาจจะเป็นการเดินสายในแนวดิ่ง หรือการเดินสายเพื่อเชื่อมต่อระหว่างชั้นของอาคาร
         Riser Cabling) โดยระบบการเดินสายของแบ็กโบนประกอบด้วย
                  - อุปกรณ์ที่รองรับการเดินสายแบ็กโบนเป็นช่วงๆ (Backbone Cable Pathway)
                  - สายสัญญาณที่ใช้เชื่อมต่อ
                  - โครงสร้างสนับสนุนการเดินสายของแบ็กโบน
                  - ห้องติดตั้งอุปกรณ์สื่อสารโทรคมนาคม (TR)




                                                    Cable Pathway




               Raceway



                                                                                             Internetworking Designs
2 – Network Cabling                                                                                                           7

               สายสัญญาณที่ใช้เชื่อมต่อแบ็กโบน ประกอบด้วย
               - สายแบบ UTP
               - สายใยแก้วนาแสงขนาด 50/125 ไมโครเมตรแบบมัลติโหมด
               - สายใยแก้วนาแสงขนาด 62.5/125 ไมโครเมตรแบบมัลติโหมด
               - สายใยแก้วนาแสงแบบ Single Mode
                                MC
                                                  Inter-Building
                                                    Backbone



                                 Intra-Building
                                   Backbone
                                                       IC
                  TR       TR
                                            TR               TR    TR

                  รูปแบบการเดินสายของแบ็กโบนจะเป็นแบบ Star โดยจะเชื่อมต่อจากตู้อุปกรณ์สื่อสาร (TC)
         ที่อยู่ภายในห้องติดตั้งอุปกรณ์สื่อสาร (TR) มายังส่วนการเชื่อมต่อหลักหรือ Main Cross Connect (MC) หรือ Intermediate
         Cross Connect (IC) ในกรณีที่เป็นการเชื่อมต่อระหว่างอาคาร โดยส่วน IC จะเชื่อมต่อมายัง MC โดยมีข้อกาหนดที่สาคัญคือ
         จะต้องไม่เกิดการเชื่อมต่อมากกว่า 2 ระดับชั้นในการเชื่อมต่อแบ็กโบน
                  ระยะการเชื่อมต่อมาตรฐานของสายสัญญาณแบบต่างๆ สามารถสรุปได้ตามตาราง
                  สาย UTP
                    Location               Distance
                    HC to MC               800 เมตร (Voice) 90 เมตร (Data)
                    HC to IC               300 เมตร (Voice) 90 เมตร (Data)
                    IC to MC               500 เมตร (Voice) 90 เมตร (Data)
                  สายใยแก้ว Multi Mode 50/125
                    Location               Distance
                    HC to MC               2000 เมตร
                    HC to IC               300 เมตร
                    IC to MC               1700 เมตร
                  สายใยแก้ว Multi Mode 62.5/125
                    Location               Distance
                    HC to MC               2000 เมตร
                    HC to IC               300 เมตร
                    IC to MC               1700 เมตร
                  สายใยแก้ว Single Mode
                    Location               Distance
                    HC to MC               3000 เมตร
                    HC to IC               300 เมตร
                    IC to MC               2700 เมตร




                                                                                               Internetworking Designs
2 – Network Cabling                                                                                             8




               สิ่งเอื้อประโยชน์ช่องทางเข้าอาคาร (Entrance Facility)
               เป็นตาแหน่งภายในอาคาร ที่เป็นที่รวมของสายสัญญาณจากนอกอาคาร ซึ่งรวมถึงสายอากาศ สายโทรศัพท์
         โดยอาจจะอยู่ที่ชั้น 1 หรือ 2 ของอาคาร ซึ่งมีข้อกาหนดคือ
               - กาแพงของ EF จาต้องทาด้วยไม้ความหนาไม่น้อยกว่า 20 mm
               - เป็นที่แห้ง ปลอดจากฝนตกหรือน้าท่วม
               - อยู่ใกล้บริเวณทางเข้าออกของสายสัญญาณ
               - บริเวณ EF จะต้องไม่ติดตั้งอุปกรณ์ที่ไม่เกี่ยวข้อง

                ห้องอุปกรณ์หลักที่ติดตั้งเครื่องมือสื่อสาร (Equipment Room)

                เป็นห้องที่ติดตั้งอุปกรณ์การสื่อสารและอุปกรณ์การเชื่อมต่อหลักที่รว
         บรวมสายสัญญาณแบ็กโบนมารวมกัน
                ในการออกแบบ ER มีข้อกาหนดดังนี้
                - จะต้องมีการควบคุมสภาพแวดล้อมของห้องตลอด 24 ชม.
         โดยอุณหภูมิจะต้องอยู่ในช่วง 18-24 องศาเซนติเกรด มีความชื้นสัมพัทธ์ที่
         30-55 เปอร์เซนต์ ระบบกรองอากาศสามารถป้องกันฝุ่นละอองได้
                - มีความมั่นคงแข็งแรง ป้องกันการสั่นสะเทือนได้ดี
                - ความสูงจากพื้นถึงเพดานไม่น้อยกว่า 2.4 เมตร
                -
         ทางเข้าออกควรมีขนาดให้เหมาะสมต่อการเคลื่อนย้ายของอุปกรณ์ขนาดให
         ญ่
                - EF สามารถนามาอยู่ในห้องเดียวกันได้




                    ตู้ติดตั้งอุปกรณ์สื่อสารโทรคมนาคมและระบบเครือข่าย (Telecommunication Closet)
                    เป็นตู้ที่ส่วนเชื่อมต่อและ Patch Panel ถูกนามาติดตั้ง
         โดยอาจจะมีอุปกรณ์ประเภท Hub, Switch หรือ Router ติดตั้งไว้ด้วยก็ได้
         สายสัญญาณแบ็กโบนจาก MC หรือ IC จะเชื่อมต่อเข้ากับ TC
         มีข้อกาหนดของ TC ดังนี้
                    - จะต้องระมัดระวังการกดทับหรือการงอของสายสัญญาณ
                    - ใช้อุปกรณ์การเชื่อมต่อที่ได้มาตรฐาน
                    - การเดินสายในแนวนอนไม่ควรไปสิ้นสุดที่อุปกรณ์ แต่ควรจะสิ้นสุดที่
         Telecommunication Outlet
                    - แต่ละชั้นของอาคารควรมี 1 TC
         ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับระยะทางพื้นที่ทางานโดย TC จะอยู่ห่างจากพื้นที่ทางานไม่เกิน
         90 เมตร


                                                                                           Internetworking Designs
2 – Network Cabling                                                                                                9

               - ต้องมีการควบคุมสภาพแวดล้อมบริเวณที่ติดตั้ง TC
                    ่
         โดยเฉพาะเรืองอุณหภูมิ

              ห้องติดตั้งอุปกรณ์โทรคมนาคม (Telecommunication Room)
              เป็นห้องที่ใช้ในการติดตั้งอุปกรณ์สื่อสาร รวมทั้งอุปกรณ์ระบบเครือข่าย โดยมีความแตกต่างกับ ER โดย TR
         อาจจะมีหลายห้องในอาคารตามการกระจายของ TC ส่วน ER จะมีห้องเดียว




                                                                                             Internetworking Designs

				
DOCUMENT INFO
Shared By:
Categories:
Stats:
views:2623
posted:3/13/2010
language:English
pages:9