Владо Дамьяновски - CCTV. Библия видеонаблюдения. Цифровые и сетевые технологии
Еще одним очень важным свойством волоконной оптики является ее устойчивость к любым видам электромагнитных помех, включая электромагнитную индукцию, вызванную ударом молнии.
Оптоволоконный кабель можно погружать в воду. Он также менее чувствителен к колебаниям температуры по сравнению с медным кабелем. Благодаря всем этим свойствам оптоволоконный кабель является определенно более предпочтительным выбором.
Оптоволоконный кабель обеспечивает более высокую пропускную способность (порядка 50 Гбит/с, т. е. 50 гигабит в секунду при использовании многомодового стекловолокна, и еще более высокую при использовании одномодового стекловолокна). Помимо этого, в отличие от медной проводки, оптоволокно обеспечивает сетевую кабельную архитектуру, рассчитанную на последующую модернизацию для наращивания возможностей.
Хотя при проектировании малых и средних систем видеонаблюдения пользователям в настоящее время не требуются более высокие скорости передачи, чем те, которые обеспечивает Fast Ethernet, тем не менее разница в затратах на медный кабель и оптоволокно будет становиться все менее значительной, что в итоге сделает оптоволоконный кабель внеконкурентной альтернативой для системы любого масштаба.
Оптоволоконная инфраструктура все еще является более дорогой, чем инфраструктура с использованием медного кабеля. Порты оптоволоконных коммутаторов и сетевые интерфейсные платы стоят в среднем примерно на 50 % дороже, чем подобные устройства для медного кабеля. Однако, когда вы разбиваете сумму экономии по использованию оптоволоконного кабеля на составные части (включая снижение числа необходимых повторителей и коммутаторов и более широкую полосу пропускания), то общая стоимость оптоволоконной сети
сокращается и становится вполне сопоставимой со стоимостью локальной сети на базе медного кабеля. Когда вам уже не нужно производить затраты на создание и обслуживание дополнительных распределительных шкафов, вы убедитесь в том, что затраты на оптоволоконный кабель для локальной сети примерно равны затратам на медный кабель или даже меньше. В прошлом высокие цены на оптоволокно не зависели от самой передающей среды (кабеля), большая часть расходов приходилась на трансиверы и соединители.
Рис. 11.17. Различные типы оптоволоконных кабелей
Рис. 11.18. Различные типы разъемов для оптоволоконных сетей
Благодаря появлению новых продуктов в каждой из этих областей цены продолжают снижаться, а применение оптоволоконных сетей расширяется.
Максимальные расстояния, достижимые в пределах одной трассы оптоволоконного кабеля, зависят от типа оптокабеля (многомодовый или одномодовый), а также от передающей и приемной аппаратуры. Точные расстояния могут быть определены только после тестирования проложенного кабеля с помощью оптического рефлектометра временной области (OTDR), который определяет качество оконечных устройств, кабеля и аппаратуры.
Исходя из основного практического правила, можно сказать, что без потребности в повторителях трассы многомодового кабеля достигают около 2 км, а трассы одномодового кабеля обычно превышают 20 км.
Благодаря высокой пропускной способности и большим расстояниям, оптоволоконный кабель наиболее часто используется в качестве сетевой магистрали, когда большое число сетевых сегментов объединяется в более крупную сеть, что характерно для цифровых систем видеонаблюдения казино и торговых центров. В таких системах используются преобразователи передающей среды, предназначенные для сопряжения сегментов сети Ethernet на основе медного кабеля и на основе оптоволоконных кабелей. На рынке имеются различные марки и модели; это могут быть как автономные устройства, так и группы конвертеров для монтажа в стойке 19 дюймов.
Здесь важно еще раз подчеркнуть, насколько важным является правильный подбор инструментальных средств для тестирования и диагностики неисправностей оптоволоконных сетей.
Если вы рассматриваете оптоволоконные сети в качестве важной составляющей вашей системы видеонаблюдения, то вложение средств в закупку высококачественного инструментария всегда будет являться разумным решением.
Однако, если такие затраты выходят за пределы вашего бюджета, то вы всегда сможете нанять фирму, специализирующуюся на обслуживании оптоволоконных сетей, и они смогут решить большую часть стоящих перед вами задач. Если же оптоволоконный кабель уже проложен, то фирма, как правило, произведет его концевую заделку с предоставлением отчета по показаниям оптического рефлектометра временной области (OTDR).
Нами было уже дано объяснение и описание некоторых методов концевой заделки оптоволоконного кабеля в том разделе книги, где описывается передающая среда для аналогового видео. Технология заделки оптоволоконного кабеля все более совершенствуется и упрощается, подробную информацию о ней можно найти у изготовителей, поэтому здесь мы не будем вдаваться в детали, а сосредоточим внимание на основах сетей Ethernet и их компонентах.
Рис. 11.19. Различные типы сетевых интерфейсных карт для оптоволоконных сетей
Рис. 11.20. Стандартные преобразователи (для сопряжения сегментов на основе медной витой пары и на основе оптоволоконных кабелей)
Рис. 11.21. Оптический рефлектометр для сетей.
Концепции и компоненты сетей
Построение сети Ethernet подчиняется простому набору правил и состоит из компонентов, регулирующих ее основную работу.
В основном в сетях Ethernet для обработки одновременных запросов применяется метод доступа CSMA/CD. Это один из наиболее широко применяемых стандартов локальных вычислительных сетей.
Сокращение CSMA/CD обозначает множественный доступ с контролем несущей и обнаружением конфликтов и описывает то, каким образом протокол Ethernet регулирует взаимодействие между узлами.
Хотя данный термин может показаться пугающе сложным, если мы разобьем его концепции на составляющие, то увидим, что он описывает правила, очень похожие на те, которыми руководствуются люди, ведя вежливую беседу.
Например, если кто-либо говорит за столом во время обеда, то все остальные будут слушать ее или его, пока он не закончит говорить.
В те моменты, когда кто-либо другой решает продолжить разговор, все остальные опять ждут, когда закончит говорить этот второй человек. Если после паузы двое или более людей начинают говорить одновременно, то возникает «столкновение» или конфликт. В сетевой организации это эквивалентно конфликту данных между двумя компьютерами. Протокол CSMA/CD требует, чтобы в таких случаях оба компьютера на время «замолчали» и начали разговаривать снова через произвольно заданный промежуток времени. Тот, чей произвольный промежуток времени ожидания будет короче, станет первым «говорящим» из двух, а остальные будут ждать, пока он не закончит говорить. Режим произвольного включения предоставляет всем участникам (компьютерным станциям) равные возможности участия в разговоре (обмене данными) за обеденным столом (в сети Ethernet).
Для лучшего понимания этих правил и сетевых составляющих важно понимать основную терминологию, поэтому здесь мы ознакомимся с основными понятиями.
Данная книга предназначена для индустрии видеонаблюдения, поэтому, как таковые, основы Ethernet даются здесь в довольно сжатом виде. Те читатели, которых интересует более подробная информация, могут обратиться к книгам, более пространно излагающим тему организации сетей, таким, как «Справочник по технологиям межсетевого обмена» (Internetworking Technologies Handbook), опубликованный компанией Cisco Systems.
— Сеть — Сеть представляет собой группу компьютеров, соединенных таким образом, что между компьютерами возможен обмен информацией.
— Локальная вычислительная сеть (LAN) — ЛВС — это сеть из компьютеров, физически находящихся в одном и том же месте, обычно в пределах одного здания или комплекса зданий. Если же компьютеры находятся на большом расстоянии друг от друга (в разных точках города или в разных городах), то, как правило, используется глобальная сеть (WAN).
— Уровни модели взаимодействия открытых систем OSI — Эталонная модель взаимодействия открытых систем была введена Международной организацией по стандартизации (ISO) и определяет семь уровней сетевой организации.
— Узел — Узлом является любое устройство, подключенное к сети. Хотя чаще всего таким устройством является компьютер, но это может быть также и принтер или цифровой видеорегистратор.
