Introduction à la conception et à la rénovation de câblage structuré

1 Introduction

Nous avons interrogé la société d'électricité Kytom qui nous a fait part de ses recommandations sur le câblage structuré, la création et la rénovation de réseau informatique en entreprise. Ce document est destiné à servir de ligne directrice et d'introduction aux concepts impliqués dans la question du câblage structuré en entreprise.

De nombreux administrateurs réseau ne cessent de constater des pannes pour X raisons diverses. Diverses recherches indiquent que dans de nombreux cas, le réseau est en panne à cause de système de câblage de qualité inférieure. Or, l'installation aux normes de systèmes de câblage structuré permet d'éliminer une grande partie de ce temps d'indisponibilité. Un autre facteur important qui doit être pris en compte est que le système de câblage structuré, s'il survit à la plupart des autres composants de réseau, ne représente que 5% de l'investissement total du LAN.

Le câblage structuré est le seul qui doit être conçu dés le départ pour faire transiter, à la fois les communications téléphoniques et les données, maintenant et dans le futur. C'est un système qui fournit une architecture à la fois très «structurée» et très polyvalente par la diversité des médias mélangés qui y transitent.

Le câblage structuré divise les infrastructures informatiques en blocs gérables et tente ensuite d'intégrer ces blocs pour produire des réseaux haute performance sur lesquels nous avons maintenant appris à compter. Pour l'utilisateur, cela signifie la protection de ses investissements.

En plus de la protection de l'investissement initial, le câblage structuré fournit également des capacités administratives et de gestion. Tous les câbles en provenance des espaces de travail différents aboutissent à un système centralisé hébergé la salle informatique. Un étiquetage simple et des mécanismes de coloration facilitent l'identification des lignes. Par conséquent, ce coeur fournit un point unique pour toutes les exigences administratives et de gestion.

Un autre facteur sous-jacent est la gestion du changement. Il faut être conscient que les architectures systèmes ne cessent d'évoluer. Et l'architecture réseau doit être en mesure de s'adapter avec le minimum de reconfiguration.

Les avantages de câblage structuré sont les suivants:

• Cohérence: système unifié de câblage pour les données, voix et vidéo.

• Souple car compatible multi-fournisseur d'équipements. Un système standard en base T sera pris en charge par toutes les applications et matériels, y compris avec un mélange de fabricants différents.

• Simplification des déplacements / ajouts / changements

• Dépannage facilité - Avec les systèmes de câblage structuré, les problèmes sont moins susceptibles d'impacter l'ensemble du réseau, sont plus facile à isoler et plus faciles à corriger.

• Prêt pour les applications futures

• Un autre avantage réside dans l'isolement des défauts. En divisant l'ensemble des infrastructures en de simples blocs gérables, il est facile de tester et d'isoler les points spécifiques du problème et de les corriger en n'engendrant qu'une perturbation minimale au réseau.
  

C'est pour ces raisons que le système de câblage structuré est devenu, de facto, la norme pour les réseaux des petites, moyennes et grandes entreprises.

2 Objectifs de conception

La première étape consiste à établir les objectifs de mise en œuvre du réseau.

Il peut s'agir de :

• La mise en œuvre de la base de données administratives et financières

• L'accès du personnel aux dossiers d'entreprise

• L'automatisation de la rédaction de lettres, rapports ou de spécifications

• E-mail pour le personnel

• Planning du personnel

• Automatisation de l'information générale (y compris les bibliothèques, les plans, graphiques et images)

• Apprentissage (logiciel interactif)
• Les salles informatiques de formation des compétences (traitement de texte, l'édition, CDAO, des feuilles de calcul, bases de données)
• Partage d'imprimante
• Transfert de fichiers
• Accès à Internet (graphique, texte, nouvelles)
• L'accès aux sources d'information centralisée (par exemple CD-ROM des piles
• Automatiser les mises à jour logicielles

Choix des logiciels et du matériel

Avant d'examiner les exigences du réseau, les machines et les logiciels, qui doivent interragir, maintenant ou dans l'avenir, doivent être identifiées. Le but de cette étape est :

• Identifier les applications logicielles du système d'exploitation réseau et du matériel pris en charge

• Exclure logiciels ou machines dont la mise au rebut est programmée.

Après avoir répondu aux questions suivantes, il devrait être possible d'identifier les stations à relier en priorité au réseau, et ce existantes "Legacy" réseaux devraient être soutenus et greffé sur le nouveau réseau.

3 Tendances en réseau informatique

Le "Local Area Network" (LAN) est une technologie disponible depuis plus de trente ans. La première décennie du développement de la technologie LAN a été une période dans laquelle les utilisateurs d'informatique d'entreprise ont du progressivement s'adapter à la nouvelle technologie. Les options technologiques pour la mise en œuvre en entreprise de LAN durant cette période consistaient principalement en "Ethernet" et "Token Ring", configurations qui n'allouaient en moyenne qu'environ 200 Kbps à 500 Kbps par utilisateur et pas plus de 10 Mbps à 16 Mbps pour un réseau entier. Cette première phase de la croissance du marché local a été caractérisé par une pénétration croissante de la technologie LAN dans les environnements d'informatiques d'entreprise.

Au cours des cinq dernières années, le marché de l'informatique d'entreprise a été presque complètement converti au modèle 1000base T, avec plus de 80% de tous les ordinateurs maintenant reliés au LAN d'entreprise. Comme l'utilisation de réseaux locaux d'entreprise pour soutenir les fonctions de productions critiques a été augmenté, l'importance d'accélérer la vitesse à laquelle ces processus locaux est devenue critique pour l'entreprise. Cette tendance a récemment stimulé le développement de plusieurs nouvelles technologies plus avancées de LAN à très haut débit.

4 Normes

4.1 Normes internationales

a établi la définition des catégories 6 et 7. L'EIA/TIA a approuvé la définition de la Cat.6A en février 2008 et l'Organisation Internationale de Normalisation (ISO ) celle du "Channel Classe EA" également en 2008. Malheureusement, ces deux définitions ne se réfèrent pas aux mêmes performances, générant de la confusion sur le marché. Cette imprécision est notamment liée aux connecteurs RJ45 de raccordement. Si la dénomination des composants est presque identique, leurs caractéristiques diffèrent fortement et une attention toute particulière doit y être accordée au risque pour les utilisateurs de ne pas obtenir les performances souhaitées.

4.2 Normes de l'industrie.

L'avantage de coller aux normes de l'industrie est d'obtenir la certitude de la compatibilité de votre câblage avec les applications standards. L'inconvénient est que les organismes de normalisation prenant tout leur temps pour ratifier les normes, les spécifications finales peuvent différer de la norme proposée, sachant que les différences sont généralement minimes. Vous verrez souvent que le câble indiqué respecte les normes en vigueur. La véritable question est laquelle? Par exemple, la norme proposée pour la catégorie 6 est de 250 MHZ, et la norme proposée pour la catégorie 7 est de 600 MHZ. Le point important à retenir est le suivant: les normes proposées sont des améliorations par rapport aux catégorie 5 et 5e, et devraient être suffisantse en terme de vitesse et de hauteur pour des applications futures.

4.3 Normes de câblage structuré

Les gestionnaires de réseaux sont confrontés à un défi difficile à relever lors de la création / extension du réseau. Ils doivent veiller à ce que chaque poste de travail soit accessible sur le réseau local d'entreprise, mais également à ce que chacunes de ces terminaisons soit évolutive.

La solution à ces défis réside dans la mise en œuvre d'un système de câblage structuré au sein d'une nouvelle installation. Un tel système doit s'étendre à tous les postes de travail des employés et doit être capable de supporter toutes les technologies LAN existantes ainsi que l'ensemble des nouvelles technologiesà haut débit, car il est impossible de prédire où dans une installation, les utilisateurs auront besoin de plus de capacité sera dans l'avenir.


Portée et spécifications adressées:

• Spécifications techniques destinéés à une installation de télécommunications orientées "Bureau"
• Besoins conçus pour un système de câblage structuré avec une durée de vie utile garantie pour 20 ans
• Médias reconnus - câble et du matériel de connexion
• Performance
• Topologie
• Distances de câblage
• Méthodes d'installation
• Interface utilisateur
  

Distances maximales pour le câblage horizontal:

En plus des 90 mètres de câble horizontal, un total de 10 mètres est autorisé pour donner un peu d'élasticité au niveau de la zone de travail et de la baie informatique et de télécommunications.

5 CÂBLAGE STRUCTURÉ

5.1 Considérations sur la conception du système de câblage structuré (topologie étoile)

• Pontage non autorisé
• Cordons d'interconnexion de longueur inférieure à 20 mètres
• La terre doit répondre aux exigences définies dansla norme EIA / TIA 607
• Raccordements de l'équipement à l'axe principal de câblage avec longueurs de 30m ou moins
• Le câblage de backbone doit être configuré dans une topologie en étoile. Chaque liaison horizontale connectée est reliée directement panneau de brassage dédié
• Le squelette est limitée à deux niveaux hiérarchiques (principal et intermédiaire).
• Une distance maximale totale des liaisons principales limitée à 90m pour garantir la bande passante de haute capacité en câble cuivre. Cette distance est valable pour des tirages de lignes ininterrompues. (Pas de répartiteur intermédiaire)
• La distance entre les terminaisons d'entrée dans l'établissement et les principaux switches doit être documentée et doit être mise à la disposition du prestataire de services.
• Evitez d'installer les baies de brassage à proximité de sources d'émissions électro-magnétiques où des niveaux élevés de EMI / RFI peuvent exister
  

5.2 câblage horizontal

Le système de câblage horizontal s'étend depuis la sortie du local télécommunications jusqu'à la zone de travail à l'horizontale. Il comprend les prises terminales RJ45, un point de consolidation en option, le câble horizontal, et les terminaisons mécaniques et cordons de raccordement (ou cavaliers).

Remarque: Une provision est établie pour les câbles d'équipement d'une longueur de 3m pour permettre les déplacements de prises ultérieurs

Note: Une allocation de 10m a été fournie pour la longueur combinée des cordons de brassage et les câbles d'équipement des postes de travail.

La proximité de câblage horizontal à des sources d'EEM doit être prise en compte.

6 Câbles réseau

Le câble est le moyen par lequel l'information se déplace habituellement à partir d'un périphérique réseau à l'autre. Il existe plusieurs types de câble, qui sont couramment utilisés avec les réseaux locaux. Dans certains cas, un réseau utilisera un seul type de câble, d'autres réseaux utilisent une variété de types de câbles. Le type de câble choisi pour un réseau est liée à la topologie du réseau, le protocole, et la taille.

6.1 paires torsadées non blindées (UTP)

Le câble UTP possède quatre paires à l'intérieur de l'enveloppe. Chaque paire est torsadée avec un nombre différent de torsions par cm pour aider à éliminer les interférences de paires adjacentes et des autres appareils électriques.

L'UTP peut prendre en charge les communications téléphoniques, Token Ring 4 et 16 Mb / s, Ethernet, Ethernet 100 Mb / s, FDDI cuivre (CDDI), ATM 155 Mb / s . Le câble UTP est évalué par les normes EIA / TIA en catégories. La catégorie 3 est évaluée à 10 MHz, et convient pour les réseaux Ethernet (10 Mb / s), et la catégorie 5 est évalué à 100 MHz, et convient pour le Fast Ethernet (100 Mb / s) et ATM (155 Mb / s).

6.2 Paire torsadée blindée (FTP)

Un inconvénient de l'UTP, c'est qu'il est sensible aux interférences de radio fréquence électrique. Le câble FTP à paires torsadées blindées est adapté aux environnements d'interférences électriques. Il a une feuille de blindage qui peut bloquer l'interférence électrique, mais cela rend le câble encombrant et souvent difficile à travailler. Iil utilise un connecteur universel de données. Toutefois, une nouvelle version de câble STP introduit et promue par des sociétés comme Infra+ utilise un connecteur RJ-45. Il n'est pas encombrant, et il est facile de travailler avec. Il dispose d'un signal de bien meilleure capacité de transport que l'UTP.

6.3 Câble à fibre optique

Le câblage Fibre optique est constitué d'un coeur en verre entourée de plusieurs couches de matériaux de protection. La fibre optique offre la possibilité de bande passante très élevée et possède une parfaite immunité au bruit. Elle transmet des signaux de lumière plutôt qu'électroniques, en éliminant le problème des interférences électriques. Cela la rend idéale pour les environnements avec des interférences électriques en grande quantité et elle a également établi un standard pour interconnecter les réseaux entre les bâtiments, en raison de son immunité aux effets de l'humidité et de la foudre.

Le câble à fibre optique a la capacité de transmettre des signaux sur des distances beaucoup plus longues que les paires torsadées et coaxial. Il a également la capacité de transporter des informations à des vitesses beaucoup plus importantes. Cette capacité étend les possibilités de communication pour inclure des services tels que la vidéoconférence et les services interactifs. Toutefois, il coûte beaucoup plus cher d'acheter un câble à fibre optique, connecteurs, jarretière, panneaux de brassage, les outils et les cartes d'interface réseau. Il est également difficile à installer et à modifier.

Il existe deux types de fibre optique multimode câblage (MMF) et monomode (SMF). La lumière se propage à travers le noyau (partie centrale) de la fibre optique.

La fibre multimode, avec un diamètre de noyau typique de 62,5 microns ou 50 microns, est conçu pour la transmissions de faible coût à base de LED émetteurs.

La fibre monomode possède un diamètre de cœur de 10 microns et ne convient que pour la transmission à base de laser.

Une grande partie de la fibre optique installée en LAN est multi-mode, car la plupart des systèmes de génération de courant 10 ou 100 Mb / s est à base de LED.

Le Gigabit Ethernet fonctionnant à 1,25 Gbps est trop rapide pour les LED et nécessite l'utilisation de lasers.

6.4 Evolution des catégories UTP

Avec la publication de la norme TIA/EIA-568 en 1991, le terme «Catégorie» fait son chemin dans le jargon des installateurs de câbles et les gestionnaires de réseau local pour décrire les caractéristiques de performance des systèmes de câblage UTP.

Initialement, le câble de catégorie 3 était le plus vendu pour une utilisation dans les systèmes de câblage structuré capables d'exécuter le trafic voix et 10Base-T trafic LAN.

La catégorie 4 a été introduite peu de temps après pour fournir un grade supérieur de câble capable d'exécuter le 16 Mb / s des réseaux Token Ring.

Avec l'avènement du 1ooBase-TX, la catégorie 4 a bientôt cédé la place au câblage de catégorie 5, qui constitue désormais la grande majorité des infrastructures installées.

Récemment, il est devenu clair que le Gigabit Ethernet (1000Base-T) va forcer certains changements dansles normes et les pratiques d'installation.

Historique des catégories de câble:

Catégorie 3: Voix, 10Base-T, 1991

Catégorie 4: Token Ring 16 Mb / s, 1993

Catégorie 5: 100Base-TX (Fast Ethernet), 1994

Catégorie 5E: 1000Base-T (Gigabit Ethernet) Nouvelle installation, 1998

Catégorie 6,7: 10 Gigabits, les connecteurs de catégorie 7 étant au format propriétaire, 2005


La perspective du real 10 Gigabit Ethernet a suscité beaucoup d'enthousiasme et de discussion dans l'industrie des réseaux. Le cahier des charges pour 802.3z Gigabit Ethernet sur fibre optique et câblage twinax (1000Base-SX, LX et CX) a été ratifié en Juin 1998.

La norme IEEE 802.3z (1000Base-SX & 1000Base-LX) norme définit les exigences pour le fonctionnement Gigabit Ethernet sur un câblage en fibre optique multimode et monomode. Cette norme a été ratifiée en Juin 1998.

Pour la vidéoconférence et la télémédecine, le Gigabit Ethernet est la technologie appropriée.

6.5 catégorie 5E

La catégorie de câblage 5E (E = Enhance) a été explicitement spécifiée pour relever les défis de la circulation gigabit.

Les spécifications pour le câblage de catégorie 5E et les procédures de test sont couvertes par les documents SP4194 et SP4195.

 

6.6 Comparaison des types de câbles.

Lorsque l'on compare les types de câblage, rappelez-vous que les caractéristiques que vous observez sont fortement tributaires des implémentations, telles que les cartes réseau, les concentrateurs et autres dispositifs utilisés.

Au départ, les ingénieurs pensaient que le câble UTP ne serait jamais assez fiable pour prendre en charge des débits supérieurs à 4Mbps, mais des taux de transmission de données de 10 GBit/s taux sont désormais monnaie courante si bien que les installations en fibre sont désormais marginales. En effet, rapporté au mètre installé, le câble de fibre optique est coûteux mais il peut être l'alternative la plus rentable lorsque vous avez besoin d'installer un câble sur plusieurs kilomètres. Pour construire une liaison en câbles en cuivre de grande longueur, vous devez installer des répéteurs en plusieurs points le long du câble pour amplifier le signal. Ces amplificateurs grèvent tant le coût d'installation, que dans ce cas de figure la fibre optique représente indubitablement le bon choix.

6.7 Spécifications / Catégorie:

EIA / TIA prévoit les vitesses suivantes de transmission par câble:

- Catégorie 1 = Pas de critères de performance

- Catégorie 2 = Évalué à 1 Mhz (utilisé pour le câblage de téléphone)

- Catégorie 3 = Évalué à 16 Mhz (utilisé pour Ethernet 10 Base-T)

- Catégorie 4 = Évalué à 20 Mhz (utilisé pour Token Ring, 10 Base-T)

- Catégorie 5 = Évalué à 100 Mhz (utilisé pour 100 Base-T, 10 Base-T)

- Catégorie 5e = Évalué à 1 Ghz (utilisé pour 1000 Base-T, 100 Base-T, 10 Base-T)

- Catégorie 6 = Évalué à 1 Ghz (utilisé pour 1000 Base-T, 100 Base-T, 10 Base-T)

- Catégorie 6a = Évalué à 10 Ghz (utilisé pour 10 GBase-T, 1000 Base-T, 100 Base-T, T, 10 Base-T))