Liela ātruma datu pārraide Ethernet tīklos

 

Firma KRONE ar jauno strukturizētās kabeļu sistēmas risinājumu TrueNet ir sasniegusi kvalitatīvu lēcienu liela ātruma lokālo datu pārraides tīklu izbūvē, maksimāli izslēdzot kļūdainu bitu parādīšanās iespējas pārraides procesā (zero-bit error rate).

 

Kāpēc tiek nozaudēti dati?

Gandrīz visās ražošanas nozarēs datori un datortīkli nosaka kompānijas panākumus. Tīkliem jābūt drošiem un efektīviem pat tādos brīžos, kad tos izmanto sarežģītu biznesa procesu vadībai, izmantojot elektronisko mediju palīdzību. Tomēr realitāte šķiet citādāka: lēni sakari, pārraides problēmas un datu zudumi kļuvuši par ikdienas realitāti daudzās kompānijās. Sistēmu inženieri bieži vien neiedomājas, ka tādu tīkla komponentu kā kabeļu un savienotāju komplekso pretestību nesalāgotība ir par iemeslu viņu problēmām. Tīkla pasīvo komponentu komplekso pretestību nesalāgotība rada palēninātu datu pārraidi Ethernet tīklā vai arī, sliktākajā gadījumā, dati tiek nozaudēti vispār.

KRONE ir atradusi izeju. Jauns elements katra tīkla eksperta produktu portfelī ir TrueNet sistēmas risinājumi, kas ļauj izvairīties no komplekso pretestību jucekļa. Lai nodrošinātu optimālo datu pārraidi, visi KRONE komponenti ir optimizēti saskaņā ar pēdējiem zinātnes sasniegumiem, tādējādi visi kritiskie parametri ir precīzi saskaņoti. Tas dod iespēju uzņēmumiem pārraides tīklos translēt nesakropļotus datus.

 

Kompleksās pretestības diapazons – tas ir svarīgi

Tīkla projektētāji jau sen sapratuši kompleksās pretestības jeb impedances lomu datu pārraides tīklos. Pastāv standartos noteikta kompleksās pretestības vērtība kabeļu sistēmām un tīkla komponentiem - 100 Ohm ar pielaidi +15 Ohm. Tomēr KRONE inženieri uzskata, ka šī vērtība nav īsti piemērota. Jaunie testi ir parādījuši, ka standartos noteiktās pretestības diapazons ir pārāk plašs.

Šādas prasības agrāk netika izvirzītas, jo līdz šim izmantotās testēšanas metodes nebija pietiekoši uzskatāmas. Lai novērtētu tīkla darbības patieso ātrumu un efektivitāti, visiem aktīvajiem komponentiem, kabeļiem un savienotājiem ir jābūt saslēgtiem kopējā sistēma un testētiem reālos darba apstākļos. Šīs prasības varbūt šķiet pārāk vienkāršas, bet tās ir diezgan grūti izpildāmas. Līdz šim tīklu darbības testēšanai pieejamie instrumenti bija salīdzinoši vienkārši un tika piemēroti pasīvām vidēm tikai saskaņā ar noteiktiem standartiem (piemēram, 2. līmeņa TIA/EIA TSB). Lai gan tika izmantotas arī programmējamas palīgierīces, ar tām mērīšanas procesa laikā nebija iespējams piekļūt fiziskajam līmenim.

 

Ko atklāja ar jaunām testēšanas metodēm?

KRONE GmbH izstrādāja novatoriskus testēšanas procesus, kuri pirmo reizi deva iespēju nodrošināt pilnu uzņēmuma tīkla analīzi no tīkla interfeisa kartes datorā līdz HUB vai SWITCH ierīcēm otrā galā, un tas viss tika mērīts, tīklam darbojoties. Jaunais testēšanas aprīkojums radīja virkni pārsteidzošu secinājumu par datu pārraidi tīklā. Inženieri, piemēram, identificēja dažādus elektriskus parametrus, kas ietekmē tīkla efektivitāti kopumā. Datu pārraidi tīklā ietekmē ne tikai elektriskās īpašības – kompleksā pretestība, ACR (attenuation-to-crosstalk ratio – vājinājuma un pārejas vājinājuma attiecība) un signāla pārraides laika atšķirības. Juceklis, kas pastāv starp strukturizētas kabeļu sistēmas komponentiem, ir vēl viens faktors, kas ietekmē datu pārraides procesu tīklos.

Lai parādītu šīs problēmas, instalācijas kabelis tika savienots ar savienojošo kabeli (patch cable). Abi kabeļi atbilda t. s. piektajai kategorijai. Tests parādīja būtiskas pretestības svārstības, īpaši tajās frekvencēs, kas ir svarīgas Ethernet tīklam ar pārraides ātrumu 10–100 Mbit/s. Kompleksās pretestības svārstības izraisa signāla kropļojumus visā tīklā. Tas nozīmē, ka dati tiek pārraidīti ar kļūdām. Elektroniskie tīkla komponenti uz tām reaģē ar kropļoto datu translācijas atkārtošanu. Šis process, savukārt, ļoti būtiski ietekmē datu pārraides reālo ātrumu tīklā. Atkārtojumu biežums, kas ir tikai vienu procentu liels, jau var samazināt 100 Mbit/s Ethernet tīkla ātrumu līdz 20 Mbit/s. Tas attiecas arī uz gadījumu, kad visi komponenti atbilst piektās kategorijas prasībām. Vienīgais ceļš, kā pilnīgāk izmantot visas tīkla iespējas, ir savstarpēji saskaņot atsevišķos individuālos komponentus.

 

Izeja

Balstoties uz iepriekšminētajiem atklājumiem, KRONE inženieri izstrādāja TrueNet sistēmu. Atšķirībā no daudzu citu ražotāju piedāvātajiem kabeļu sistēmas risinājumiem, kas nav pat pārsnieguši t. s. nulles līmeni (physical layer), KRONE, projektējot TrueNet kabeļu sistēmas fizisko līmeni, pievērsa uzmanību reālam aktīvajam tīklam.

KRONE tīkla komponentu uzbūves pamatā ir jaunas kompleksās pretestības saskaņošanas prasības, tādējādi radot integrētas (pilnas) sistēmas ar perfekti saskaņotiem komponentiem, to skaitā, piemēram, horizontālās instalācijas kabeļus, savienojošos kabeļus, ligzdas un savienotājpaneļus. Tādējādi jaunās paaudzes KRONE savienotāji un komponenti veiksmīgi novērsīs parametru nesalāgotību.

 

Rezultāts

TrueNet koncepcija pārsniedz pašreizējo standartu robe˛as. TrueNet kabeļu instalācijas atbilst ne tikai 5., 5e un 6. kategorijas, bet arī IEEE standartu pamatprasībām. Turklāt KRONE jaunais sistēmu risinājums spēj ko vairāk - tas nodrošina tīkla darbības efektivitāti kopumā. Saskaņojot visus elektriskos parametrus, brīvos tīkla resursus var aktivizēt, pilnībā izmantojot pieejamo joslas platumu. Tas būtiski palielina tīkla veiktspēju, kā arī datu pārraides drošību Fast Ethernet tīklā. KRONE TrueNet sistēma nodrošina bezkļūdu datu pārraidi tīklā (zero-bit error rate transmission).

Komponentu jucekļa dēļ kompleksās pretestības problēmas ir sastopamas diezgan bieži. Turklāt pārsvarā tiek testēti strukturizētā tīkla kabeļi, nevis viss pārraides kanāls kopumā. Tas nozīmē, ka savienojošie kabeļi nav iekļauti lielākajā daļā testu ar visām no tā izrietošajām sekām.

 

TrueNet palīdz

No kļūdām der mācīties. Ceļš, kā var nodrošināties pret zudumiem datu un komunikāciju infrastruktūras darbībā, ir perfekta komponentu saskaņošana kabeļu sistēmas risinājumā. KRONE sistēma TrueNet ir teicams atradums visām kompānijām, kuru veiksmīgs un perspektīvs bizness ir tieši atkarīgs no liela ātruma komunikāciju tīkla drošuma un efektivitātes.