16 - Il cablaggio strutturato degli...

Reti di calcolatori

© 2001 Pier Luca Montessoro (si veda la nota di copyright alla slide n. 2) 1

Il cablaggio strutturato degli edifici

© 2001 Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 1

RETI DI CALCOLATORI

Prof. PIER LUCA MONTESSORO

Facoltà di IngegneriaUniversità degli Studi di Udine


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Nota di Copyright


Lezione 16



Lezione 16: indice degli argomenti

• Perché il cablaggio strutturato?• Il cablaggio tipico e il suo utilizzo• Gli standard• Il collaudo del sistema di cablaggio

• aspetti normativi e tecnici• il collaudo in pratica: i field tester

• Il futuro dei sistemi di cablaggio


Cos’è il cablaggio?

• Il cablaggio è un’infrastruttura per latrasmissione di segnali in un edificio o inpiù edifici in un campus

• Si compone di un insieme di componentipassivi:• cavi• connettori (jack, plug)• prese (telecommunication outlet)• permutatori (cross-connect, distributor)• ...


Cos’è il cablaggio?

• Tale infrastruttura può essere facilmenteconfigurata per portare servizi ditelecomunicazioni ai posti di lavoro o perspostarli, senza opere murarie edelettriche aggiuntive

Reti di calcolatori




Perché il cablaggio strutturato?


L’esigenza del cablaggio strutturato - I

• Integrazione dei due principali sistemi didistribuzione di segnali in un edificiocommerciale: telefonia e rete dati

• Problema: tipi differenti di trasmissione


BLA BLA BLA ...

t

Trasmissione telefonica in ambito locale

• Fonia: flusso continuo a 64 kb/s(campionamento a 8 KHz, 8 bit/campione)


idle idlet

Trasmissione in ambito locale

• Terminali alfanumerici: trasmissioneasincrona a bassa velocità

A01000001 (‘A’)

01000001 (‘A’)


Primo modello proposto perl’integrazione fonia-dati

• Limitato al collegamento di terminalialfanumerici

• Non adatto a sistemi distribuiti concapacità elaborative locali

cablaggio telefonico

PABX (Private Automatic Branch Exchange)

fonia buildingautomation dati


t

Trasmissione dati in una rete locale

• Sistemi distribuiti: trasmissione “a burst”,richiede elevata velocità per brevi periodi

MUMBLE MUMBLE...

Reti di calcolatori




fonia dati

stesso tipo di supporto fisico

Come integrare?

t t


Attuale modello diintegrazione fonia-dati

• L’integrazione si basa su unainfrastruttura fisica comune

cablaggio strutturato

PABX

foniabuilding

automation

dati

LAN



foniabuilding

automation

dati

LAN

Possibile futuro modello diintegrazione fonia-dati

• Tecnologia proposta:VOIP (Voice Over IP)


L’esigenza del cablaggio strutturato - II

• Eliminazione dei costi di modificadell’impianto conseguenti alla dinamicadell’utilizzo dell’edificio

• Estensione a tutti gli altri sistemi chetrasmettono/ricevono segnali• controllo accessi, telesorveglianza• interfoni, apriporta• impianti di antenna e TV a circuito chiuso• ...


L’esigenza del cablaggio strutturato - III

• Crescita delle reti locali:• rapida• disordinata (continue

estensioni e modifiche)• collasso per

inaffidabilità• rapida obsolescenza

dei prodotti• nuovi standard


Ethernet

FDDIToken-Ring

HUB (concentratore)

L’esigenza del cablaggio strutturato - IV

• Evoluzione delle reti locali:• da topologia a bus/anello a topologia

stellare

Reti di calcolatori




Struttura di un cablaggio tipico

Più edifici su uncomprensorio privato(campus)


Presa telematica

• Ogni spazio che possa ospitare un postodi lavoro è raggiunto da prese“telematiche”

• Ogni presa può essere attivata pererogare un qualsiasi servizio (es.telefono o rete dati o videocitofono ecc.)


Permutatore

• Elemento fondamentale: permutatore• consente di collegare una presa

telematica di un posto di lavoro a un datoservizio senza opere murarie o elettricheaggiuntive


Permutatore


Struttura di un cablaggio tipicopermutatore di piano(floor distributor)

cablaggio orizzontale(horizontal cabling)



permutatore di edificio(building distributor)

cablaggio verticale odorsale(building backbone)

Reti di calcolatori





permutatore di campus dorsale di campus


Componenti di un cablaggio tipico

• Cablaggio orizzontale• doppino in rame a 4 coppie (UTP o FTP)

di categoria 5E

• prese RJ45 di categoria 5E (almeno 2per posto di lavoro)



• Cablaggio verticale• doppino multicoppia

per la telefonia

• fibra ottica per la retedati e per eventualialtri servizi



• Permutazione• per cavi in rame

• per fibra ottica


L’utilizzo: fonia (I)

work area cable


L’utilizzo: fonia (II)

cavetto di permutazione(patch cord)

alla dorsale in ramedi edificio

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L’utilizzo: fonia (III)

alla dorsale in ramedi comprensorio


L’utilizzo: fonia (IV)

al centralinotelefonico


L’utilizzo: dati (I)

work area cable


L’utilizzo: dati (II)

patch cord in rameapparecchiatura di rete

bretella otticaalla dorsale in fibra ottica


L’utilizzo: dati (III)

alla dorsale in fibra ottiche diedificio

apparecchiatura di rete

alla dorsale in fibra otticadi campus


Gli standard

• La necessità di sistemi di cablaggiostandard per edifici commerciali èavvertita da associazioni di industrie ditelecomunicazioni (TIA) e dielettronica/informatica (EIA) nel 1985• nel 1991 approvano il primo standard per

il cablaggio strutturato: EIA/TIA 568

Reti di calcolatori




Gli standard

• Il sistema di cablaggio deve essere:• adatto ad un ambiente

multiproduct/multivendor• indipendente dai prodotti di

telecomunicazione che verranno installati• pensato per essere realizzato

contestualmente alla costruzione oristrutturazione organica di un edificio


Quanti e quali standard

• TIA/EIA 568A standard americano per icablaggi di edifici commerciali di tipooffice oriented (1995)

• ISO/IEC IS 11801 standardinternazionale per i cablaggi di edificicommerciali di tipo office oriented (1995)

• EN 50173 standard europeo derivato daISO/IEC IS 11801


Quanti e quali standard

• EIA/TIA 569 standard americano per leinfrastrutture per il cablaggio

• EIA/TIA 570 standard americano per ilcablaggio in ambito residenziale

• TIA/EIA TSB 67, TSB 95 standardamericani sulle modalità di test ecertificazione di un cablaggio strutturato

• EN50174 standard europeo sulle normeper l’installazione


LAN/MAN WANLANaltre applicazioni

applicazionepresentazione

sessionetrasportonetwork

data linkfisico

654321

7

IEEE802


tele

foni

a fis

sa

cont

rollo

acc

essi

tele

sorv

eglia

nza

cont

rollo

am

bien

tale

...

Cablaggio strutturatoe modello ISO/OSI


Specifiche tecniche

• Gli standard definiscono:• topologia• caratteristiche dei mezzi trasmissivi• caratteristiche degli elementi di

interconnessione (spine, prese, pannelli,ecc.)

• distanze massime


Specifiche tecniche

• Tutte le specifiche rappresentanol’insieme più restrittivo delle specificherichieste da tutti i principali servizi

ATTUALMENTE QUESTESPECIFICHE SONO QUELLE

DELLE RETI LOCALIAD ALTA VELOCITÀ

Reti di calcolatori




Topologia e distanze massime

500 m

2000 m MMF3000 m SMF

90 m

1500 m

MMF = Multimode FiberSMF = Single mode Fiber

2000 m MMF3000 m SMF

TOTO

BD/CD

BD

FD FD FD

TO TO TO TO TO TO TO


Classi di connessione• Introdotte dall’ISO/IEC 11801 per il collaudo

dei cablaggi in rame:• classe A per applicazioni voce e a bassa velocità

che richiedono test fino a 100 KHz• classe B per applicazioni a media velocità che

richiedono test fino a 1 MHz• classe C per applicazioni ad alta velocità che

richiedono test fino a 16 MHz• classe D per applicazioni per applicazioni ad alta

velocità che richiedono test fino a 100 MHz


Evoluzione degli standard

• ISO/IEC 11801:• Classe D 2000• Classe D 2000+• Classe E 2000+ (fino a 250 MHz)• Classe F 2000+ (fino a 600 MHz)

(fino a 100 MHz)


Evoluzione degli standard

• TIA/EIA 568 A diventa TIA/EIA 568 Bcon alcuni addendum:• Cat. 5 (TSB 95)• Cat. 5E• Cat. 6 (fino a 250 MHz)• Cat. 7 (fino a 600 MHz)

(fino a 100 MHz)


Fiber-to-the-desk

• Cablaggio in fibra ottica fino al posto dilavoro• prospettiva oggi frenata dai costi di:

• connettorizzazione delle fibre ottiche• acquisto degli apparati attivi con

interfacce in fibra ottica• vantaggi:

• banda trasmissiva (ma serve?)• immunità ai disturbi elettromagnetici


La realizzazione ed il collaudo

• A causa delle possibili criticità diinstallazione, le caratteristiche dellacomponentistica usata rappresentanouna condizione necessaria ma nonsufficiente per ottenere un cablaggiofunzionale per reti dati ad alta velocità

• È necessario effettuare il collaudo (dettoanche “certifica”) sul 100% dei cavi edelle prese installate

Reti di calcolatori




I field tester


I field tester• Sono strumenti di misura costituiti da

due apparati:• master, con display e tastiera, effettua

tutte le misure• slave, funge da iniettore di segnale e

strumento di misura del NEXT (per il“dual NEXT”)

• Possono tenere in memoria alcunecentinaia di misure e successivamentescaricarle su PC


Lezione 16: riepilogo

• Il cablaggio tipico e il suo utilizzo• La struttura di un cablaggio strutturato• Gli standard• Il collaudo del sistema di cablaggio

• aspetti normativi e tecnici• il collaudo in pratica: i field tester

• Il futuro dei sistemi di cablaggio


Bibliografia

• Libro “Reti locali: dal cablaggioall’internetworking”contenuto nel CD-ROM omonimo• Capitolo 4


Come contattare il prof. Montessoro

E-mail: [email protected]: 0432 558286Fax: 0432 558251URL: www.montessoro.it

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