Správná síť - kabeláž

Základem síťové infrastruktury je především kabeláž a její zakončení. Bez správně navržené a dimenzované kabeláže síť fungovat nemůže. Bohužel je kabelová infrastruktura často opomíjená, nebo upozaděná vzhledem k její komplikované výměně. Ale sebelepší síťové prvky nebudou správně fungovat bez pořádné kabeláže 💪.

Optické a UTP kabely jsou dva nejpoužívanější druhy kabelů v rámci lokální síťové infrastruktury. Koukneme se na různé druhy kabelů a koncovek, rychlosti, kterých jde jednotlivými kabely dosáhnout a na co se který druh používá.
V minulosti byly optické kabeláže v rámci sítě LAN výsadou pouze velkých instalací. Se snižující se cenou jsou stále více dostupné, a tak se již běžně optické kabely používají v rámci budovy na propustnější spoje vedle běžně používaných UTP kabelů. Dále můžeme využít novějších technologií v podobě DAC/AOC kabelů.

Metalická kabeláž

V drtivé většině se na propojení síťových zařízení využívají metalické UTP kabely. Ty se dělí do několika skupin podle jejich stínění a propustnosti (rychlosti). Metalickou část sítě můžeme rozdělit na pevnou – tedy ta část, která je zabudovaná do zdí, případně v elektroinstalačních lištách, kanálech apod. a část volnou, tedy jednotlivé propojky koncových zařízení a síťových prvků.

Dělení metalických kabelů

Základní dělení je podle stínění

• UTP – nestíněná kroucená dvoulinka (Unshielded Twisted Pair) kolem vodičů nemá žádné stínění. Zakroucené kabely jsou pouze ve vnějším plášti (bužírce).
• STP – stíněná kroucená dvoulinka (Shielded Twisted Pair) má kovový oplet, který chrání kabel mechanicky, ale především proti elektromagnetickému rušení.
• FTP – kroucená dvoulinka stíněná fólií (Foiled Twisted Pair) má místo kovového pletu slabou fólii do které jsou vodiče zabalené.

Dále existuje několik kombinací stínění a opletení. Stíněné mohou být všechny páry, jednotlivé páry a jednotlivé páry a pak stínění okolo (S/FTP, SF/UTP apod.).

Podle druhu vodiče

Kabely také dělíme podle konstrukce jednotlivých vodičů na žílu, nebo lanko (slangově lícna). Žilové vodiče jsou tvořeny jedním drátkem a používají se hlavně pro instalace do zdí. Lanka jsou více ohebná a jsou tedy lepší jako propojovací (patch) kabely.

Volbu žíly, nebo lanka není dobré podceňovat, jelikož jsou pro tyto dva druhy uzpůsobeny také zásuvky a patch panely (pro žílu) a koncovky RJ-45 (pro lanko).

Kategorie

Poslední dělení na Kategorie je podle maximální šířky pásma (frekvence), kde velmi zjednodušeně platí, že čím vyšší šířka pásma, tím vyšší číslo kategorie, tím lepší datová propustnost (rychlost přenosu). V dnešní době se běžně se setkáváme s kabely kategorie Cat5e, Cat6, Cat6a a Cat7.

O metalických kabelech by šlo napsat obrovské množství textu, ale pokud chcete opravdu proniknout do dělení a použitelnosti jednotlivých druhů, zkuste začít třeba zde: Kroucená dvojlinka – Wikipedie.

Jak má tedy správná síťová instalace vypadat?

Pevná část

Rozvod v rámci budovy je vždy lepší navrhnout robustněji, jelikož ho nelze snadno předělat. Volíme tedy kabely s větší propustností s přihlédnutím do budoucna (kategorie CAT6, CAT6a). Tato část je vždy na jedné straně zakončena patch panelem, který je zpravidla umístěn v racku uvnitř serverovny a na druhé straně síťovou zásuvkou na zdi, do které se připojuje koncové zařízení. V případě nutnosti (potřeby ze zákona) je možné volit nehořlavé kabely. Pro venkovní použití je nutné použít kabely s určením pro venkovní instalaci (odolnost vůči povětrnostním vlivům a UV záření)!

Patch kabely

Jsou kabely, které propojují koncová zařízení do síťových zásuvek, jednotlivá síťová zařízení mezi sebou, nebo propojují patch panel se síťovým zařízením (obykle switch).

Optická kabeláž

Používá se u spojů na delší vzdálenosti, kde nestačí maximální délka UTP kabelu. Také se již velmi často využívá na páteřní spoje, kde jsou nutné velké přenosové rychlosti (např. 10 Gb/s). Předností optického kabelu je, že netrpí na elektromagnetické rušení, ale musí se dát pozor na ohýbání, aby nedošlo ke zlomení optických vláken uvnitř kabelu. Jeden optický kabel obsahuje několik (běžně 8-24) jednotlivých optických vláken. 24 UTP kabelů má velmi velký objem, kdežto průřez 24 vláknového optického kabelu bude okolo 1 cm.

Existují dva druhy optických kabelů: Single Mode (SM) a Multi Mode (MM). Dnes již převažují SM kabely pro pevné spoje uvnitř zdí, mezi budovami apod. MM kabely se většinou používají jako patch kabely.

Optický signál je nutné na obou stranách převést zpět do metalického rozvodu. Buďto lze použít převodník z optického signálu na metalický, nebo se o převod postará samotný síťový prvek (switch, router).

Optické vany a koncovky

Páteřní spoje se vždy ukončují tzv. optickou vanou. Je to vlastně takový optický patch panel. Do vany je přiveden optický kabel, který se rozplete na jednotlivá vlákna a ta se zakončují koncovkami. Koncovek existuje celá řada. Nejpoužívanější jsou typy LC. Dále se lze setkat s typy SC, ST, nebo E2000. Na optické vaně a síťových prvcích jsou vždy samičí (female) konektory a na patch kabelech samčí (male) konektory.

SFP sloty a moduly

Ve většině případů nemají síťová zařízení přímo konektory na optické kabely s koncovkami, ale tzv. SFP (Small Form-factor Pluggable) slot. Do tohoto slotu se zasunují SFP moduly (transceivery), které mají konektory na optické kabely a starají se o převod optického signálu, který pošlou do síťového prvku přes SFP slot. Existuje velká řada SFP modulů a je vždy nutné zvolit modul podle zařízení, do kterého budeme modul připojovat, optické koncovky, druhu optického kabelu a optického signálu. Pokud zvolíme špatný SFP modul na jedné, nebo druhé straně, optický spoj nebude fungovat.

Existují různé standardy SFP slotů a modulů, které se liší maximální rychlostí. Nejpoužívanější SFP typy jsou:

• SFP – 1 Gbit/s
• SFP+ - 10 Gbit/s
• SFP28 – 25 Gbit/s
• QSFP28 – 100 Gbit/s

DAC / AOC kabely

Jsou speciální patch kabely, které slouží k propojení dvou aktivních síťových prvků velkou rychlostí a propustností. DAC je hotový metalický patch kabel zakončený na obou koncích zpravidla SFP+ moduly. Rychlost takového spoje je tedy 10 Gbit/s. Používají se proto většinou na spojení switchů mezi sebou, případně serverů a switchů. DAC kabely mají maximální délku cca 7 – 15 m. Na delší vzdálenosti je nutné použít AOC kabely, které mají také na obou koncích SFP moduly, ale jedná se o optické kabely.