Tietoliikennetekniikka - kaapelointi.pdf



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
Koaksiaalikaapelin rakenne
o Maksimipituus 185m
Verkon topologiana väylä.
11.10.2010
Tietoliikennetekniikka - kaapelointi
2
Laitteen liittäminen 10Base5koaksiaalikaapeliin 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
Standardinopeus
Cat 5
100 Mbps
Cat 5e
100 Mbps
Cat 6
1 Gbps
Cat 7
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.
11.10.2010
Ristiinkytketty ethernetkaapeli,
esim. kahden tietokoneen
yhteenkytkemiseen.
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
11.10.2010
Tietoliikennetekniikka - kaapelointi
TIA/EIA 568-B mukainen kytkentä
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 ST (vanha)
o SC (yleisin)
o 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
11.10.2010
SC-liitin, FC-liitin ja MU-liitin
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