Der Artikel beschreibt einen Sensor, mit dem Sie das Vorhandensein eines Ethernet-Signals im Kabelpfad berührungslos erkennen und über einem UTP-RJ45-Anschluss einstellen können. Es geht darum, zu 100% zu wissen, dass die Ethernet-Verbindung genau auf diesem speziellen Kabelpfad-SCS ausgeführt wird.
Tatsächlich kennt das vorhandene NMS (Network Managment System) das Unternehmensnetzwerk und mehr, mit Ausnahme der Kabelkomponente des Netzwerks. Über die sie in 95% der Fälle nichts wissen.
Nehmen Sie einen Unternehmensschalter mit dem modernsten Steuerungssystem, schließen Sie zwei Laptops mit den üblichen roten und grünen UTP-Patchkabeln an und versuchen Sie aus der Ferne ohne Augenkontakt zu verstehen, an welches Kabel jeder Laptop angeschlossen ist. Es scheint mir, dass dieses Problem nur mit Hilfe unseres Sensors gelöst werden kann.
Bei dieser Aufgabe ist das Patchkabel ein Modell des Kabelpfades des strukturierten Kabelsystems (SCS) des Unternehmens, das zur Primitivität entartet ist, und der reale Pfad ist viel komplizierter.
Ein neugieriger Leser kann feststellen, dass es auf der Welt bereits viele Optionen zum Verfolgen der SCS-Umschaltung gibt (die das Problem mit roten und grünen Kabeln jedoch nicht lösen), die als Smart SCS bezeichnet werden. Das stimmt, aber sie sind alle sehr teuer. Unsere Aufgabe ist es, den Preis für intellektuelles SCS zeitweise und zeitweise zu senken. Aufgrund was? Aufgrund der russischen innovativen Technologie.
Erstens arbeiten fast alle vorhandenen intelligenten SCS nach dem Cross-Connect-Schema. Zum Umschalten sind zwei Smart-Patch-Panels erforderlich. So sieht der Pfad in einem Cross-Connect-Schema aus:
- Die Hälfte des Patchkabels ist auf einer Seite des Patchfelds gestickt und auf der anderen Seite mit dem Switch verbunden.
- Patchpanel-Anschluss;
- Patchkabel, normalerweise kundenspezifisch und teuer;
- dauerhafte Verbindung zum Arbeitsplatz (einschließlich des Anschlusses eines anderen Patchfelds, Kabels und einer Steckdose am Arbeitsplatz);
- Patchkabel zum Computer am Arbeitsplatz.
Unser intelligentes Patch-Panel, vielleicht das einzige auf der Welt, kann nach dem Verbindungsschema arbeiten:
- Patchkabel regelmäßig und Standard;
- dauerhafte Verbindung zum Arbeitsplatz;
- Patchkabel zum Computer am Arbeitsplatz.
Infolgedessen wird einfach Geld für überschüssige Geräte gespart und es wird weniger Platz in einem Telekommunikations-Rack benötigt.
Zweitens gibt es in unserem Sensor keine Elektromechanik. Es ist rein elektronisch und wird auf serielle elektronische Komponenten montiert, die für die Auftragsfertigung geeignet sind. Personen, die an der Entwicklung der Elektronik beteiligt sind, werden bestätigen, dass das Vorhandensein einer großen Anzahl komplexer Steckverbinder im Produkt die Kosten des Produkts in den Weltraum trägt. Der teuerste Teil des elektronischen Teils unseres Patch-Panels ist übrigens ein normaler RJ45-Anschluss, über den wir die Ergebnisse der Sensoren übertragen (wir haben zwei davon).
Wie funktioniert ein solcher Sensor?
Der Sensor ist über jedem UTP-RJ45-Stecker montiert und verfügt über zwei Sensoren. Ein IR-Sensor, der auf einer IR-Diode und einem Fototransistor basiert, erkennt einfach das Vorhandensein eines Steckers (oder Fingers) in der Nähe des Sensors. Dies ist nicht das, was ich mir ausgedacht habe, Konkurrenten verwenden es weit verbreitet. Ein anderer Sensor ist interessanter.
Es sollte in diesem Zusammenhang ein wichtiges Merkmal jedes RJ45-Steckers beachtet werden. Die Adern des Kabels eines der Paare (normalerweise grün, manchmal orange) sind durch die Adern eines blauen Paares getrennt. Dieses geteilte Paar ist in der Abbildung rot markiert. Streng über den Venen dieses Paares befinden sich Miniatur-Induktoren von 1 x 1 x 2 mm. Wenn ein Strom von Ethernet-Signalen durch einen geteilten Kern fließt, wird ein elektromagnetisches Wechselfeld um die Drähte erzeugt, das EMF in den Spulen induziert. Die Spulen werden "aufeinander zu" geschaltet, dh die EMF aus dem differentiellen Ethernet-Signal wird dort summiert und die Gleichtakt-EMF von der Interferenz wird subtrahiert. Die EMF ist klein, Zehntel Millivolt, aber ausreichend für die Verstärkung mit einem Operationsverstärker und die Verarbeitung durch einen Mikroprozessor.
Das heißt, wir können das Auftreten (Verschwinden) des Ethernet-Signals im Kabel mit einer Genauigkeit von einer Millisekunde verfolgen (genauer, aber nicht erforderlich). Diese Zeit fällt mit der Zeit zusammen, in der der Anschluss am Switch angehoben (abgesenkt) wird. Wenn Sie diese beiden Male vergleichen, können Sie erkennen, an welchem Anschluss des Switches der Kabelpfad angeschlossen ist, an dem der Sensor montiert ist. Das Problem der roten und grünen Patchkabel ist gelöst. Und das Problem ist für den gesamten intellektuellen SCS gelöst.
Meiner Meinung nach ist dies ausreichend, aber Perfektionisten können feststellen, dass der Sensor nicht funktioniert, wenn keine Ethernet-Verbindung besteht. Und sie werden auf ihre Weise Recht haben. Sie können FLP-Signale verwenden, um der Perfektion näher zu kommen. Wenn keine Ethernet-Verbindung gemäß dem Ethernet-Standard besteht, überträgt der Switch-Port
Autonegotiation- Signale. Selbst auf einer offenen Leitung, wenn am Arbeitsplatz nichts an die SCS-Steckdose angeschlossen ist, entsteht in der Nähe des RJ45-Steckers eine PEMI (seitliche elektromagnetische Strahlung) des FLP-Signalstroms. Aus Sicht des mathematischen Apparats der Elektrotechnik wird der Strom als imaginär bezeichnet. Aber es ist wirklich so, dass Sie nur die Kabellänge nach dem Sensor (permanente Verbindung) benötigen, um 3 Meter zu überschreiten. Spulen des imaginären Stroms werden ebenfalls überwacht, aber die Elektronik für die Signalverarbeitung kostet etwas mehr.
Wie wir uns erinnern, überträgt der Switch-Port keine Ethernet-Signale. Daher kann eine Abschaltung ohne Konsequenzen durchgeführt werden, FLP-Signale werden nicht übertragen, und gleichzeitig mit der Abschaltung (und dann ohne Abschaltung) ändert der Spulensensor seinen Zustand. Wieder vergleichen wir Ereignisse auf dem Schalter und dem Sensor.
Das System ist so implementiert. Es gibt ein Gehäuse, keine Elektronik, nur lackierten Stahl, in das Sie Keystone-UTP-Module aller Hersteller einsetzen können.
Im Gehäuse befindet sich eine Nische für die Installation eines Sensorsystems, das mit einem Stecker geschlossen werden kann. Das heißt, für den Anfang können Sie ein normales Panel installieren und es dann jederzeit ohne Unterbrechung im Netzwerk intelligent machen. Die Kabelverbindungskarte kann dann automatisch wiederhergestellt werden. Es ist klar, dass Sie dafür eine Sensorplatine kaufen müssen.
Und das Panel wird intelligent.
Antworten auf mögliche Fragen:
Mit abgeschirmtem SCS funktioniert das nicht. Ein abgeschirmtes Kabel ist möglich, aber der RJ45-Stecker und der Keystone sind nicht abgeschirmt. Meiner Meinung nach vernünftig. Wenn Ihr Angreifer in den Serverraum eindringen kann, wird das abgeschirmte Patchkabel nicht gespeichert.
Es funktioniert auch nicht mit Optik. Höchstwahrscheinlich können Sie ein Analogon für die Optik erstellen. Sensoren für Nachtsichtgeräte (und Visiere) entwickeln sich sehr schnell. Sie können bereits Pico-Watt fangen. Durch die Installation eines ähnlichen Sensors an der Außenfläche des optischen Kerns können wir im Prinzip verstehen, ob dort ein nützliches Signal vorhanden ist. Aber im Rechenzentrum wechseln sie jetzt zu optischen Mehrkernsteckern, wo die Kabelverbindungskarte dort klar wird. Und im Serverraum scheint es sinnlos, 2-3 Uplinks zu verfolgen.
Mit Hilfe von Spulen ist es unmöglich, Daten im Kabel zu entfernen. Der Sensor ist sehr schmalbandig (~ 10 MHz Resonanz) und das Ethernet-Signal ist sehr breitbandig.
Der Preis des Hafens in solchen Systemen wird für die Veröffentlichung von Stückwaren nicht akzeptiert. Im Vergleich zu Wettbewerbern ist es sehr, sehr günstig.
Über Software. Es gibt Software, die SCS-Ereignisse in Postgres schreibt. Seine Software, die bunte Bilder malt, nein. Einerseits können Sie in NMS mithilfe primitiver Skripte einfach die Kabelverbindungstabelle eines bestimmten Switches anzeigen, wenn Sie auf den Switch klicken, und Sie können die erwähnte Datenbank einfach in Helpdesk integrieren, wodurch erhebliche Kosten für das Zeichnen von Bodenkabelrouten vermieden werden.
Zum anderen kann es in Programme von Drittanbietern zur grafischen Visualisierung der physischen Infrastruktur mit der Zeichnung von Kabeltrassen integriert werden. Auf der dritten Seite verspricht das Bauministerium, dass in Moskau im Jahr 2020 alle neu gestalteten Gebäude mit BIM (Building Information Model) ausgestattet sein werden, wobei das SCS in dreidimensionaler Form gerade sein wird. Vielleicht müssen wir uns in Zukunft dort integrieren.
Ist das grundsätzlich notwendig? Jemand ja, jemand nein. Darüber hinaus kann sich die Antwort im Laufe der Zeit ändern. Das kostengünstige Gehäuse des Patch-Panels mit einem Steckplatz für Sensoren ermöglicht es Ihnen jedoch, die Lösung auf einen besseren Zeitpunkt zu verschieben und sie dann in diesen Zeiten schnell und effizient zu lösen.
Wenn Sie etwas verpasst haben, fragen Sie bitte.
PS Philosophischer Rückzug. Derzeit ist das SCS-Computernetzwerk von allen OSI-Ebenen das einzige, das nicht automatisch gesteuert wird. Ohne Steuerung, manuell oder automatisch, wird SCS nach dem zweiten Hauptsatz der Thermodynamik ins Chaos geraten. Wenn Sie eine Bestellung (und das zu Recht) mit Patchkabeln haben, geben Sie irgendwie Ressourcen dafür aus.
PSS In den Kommentaren schreiben sie, dass es einfacher ist, den Administrator dazu zu bringen, ein Protokoll der Kabelverbindungen zu führen. Sie können es schaffen, dann brauchen Sie noch einen Auditor, der regelmäßig die Richtigkeit der Kabeljournaleinträge überprüft. Ich frage mich, wie er das machen wird.
PSSS In den Kommentaren besteht großes Vertrauen, dass Sie durch Lesen der Mac-Adresse am Switch-Port Informationen über SCS erhalten können. Alle normalen NMS lesen Mac-Adressen perfekt, und ich persönlich habe NMS mit Patch-Panels mit Verbindungskarten nicht gesehen. Vielleicht wissen NMS-Hersteller einfach nicht, dass SCS dort sehr einfach zu integrieren ist?