Capteur Ethernet sans contact


L'article décrit un capteur qui vous permet de détecter la présence d'un signal Ethernet dans le chemin de câble sans contact, en le plaçant au-dessus de tout connecteur UTP RJ45. Le point est de savoir à 100% que la connexion Ethernet s'effectue précisément sur ce chemin de câble spécifique SCS.

En fait, le NMS (Network Managment System) existant connaît le réseau d'entreprise et bien plus, à l'exception de la composante câble du réseau. Dont ils dans 95% des cas ne savent rien.



Prenez un commutateur d'entreprise avec le système de contrôle le plus sophistiqué, connectez-y deux ordinateurs portables en utilisant les cordons de brassage UTP rouges et verts habituels, et essayez à distance sans contact visuel pour comprendre à quel cordon chaque ordinateur portable est connecté. Il me semble que ce problème ne peut être résolu qu'avec l'aide de notre capteur.

Dans cette tâche, le cordon de raccordement est un modèle du chemin de câble du système de câble structuré d'entreprise (SCS) dégénéré en primitivité, et le chemin réel est beaucoup plus compliqué.

Un lecteur curieux peut remarquer que dans le monde, il existe déjà de nombreuses options pour suivre la commutation SCS (mais elles ne résoudront pas le problème avec les cordons rouges et verts) appelées SCS intelligentes. C'est vrai, mais ils sont tous très chers. Notre tâche est de réduire le prix des SCS intellectuels parfois, en fait, parfois. À cause de quoi? En raison de la technologie innovante russe.

Premièrement, presque tous les SCS intelligents existants fonctionnent selon le schéma d'interconnexion, deux panneaux de brassage intelligents sont nécessaires pour la commutation. Voici à quoi ressemble le chemin dans un schéma d'interconnexion:

  1. la moitié du cordon de brassage, brodée d'un côté sur le panneau de brassage, de l'autre connectée à l'interrupteur;
  2. port du panneau de brassage;
  3. cordon de raccordement, généralement personnalisé et cher;
  4. lien permanent avec le lieu de travail (comprend le port d'un autre panneau de brassage, câble, prise sur le lieu de travail);
  5. cordon de raccordement à l'ordinateur sur le lieu de travail.

Notre panneau de brassage intelligent, peut-être le seul au monde, peut fonctionner selon le schéma d'interconnexion:

  1. cordon de brassage régulier et standard;
  2. lien permanent avec le lieu de travail;
  3. cordon de raccordement à l'ordinateur sur le lieu de travail.

En conséquence, l'argent est simplement économisé sur les équipements excédentaires et il prend moins de place dans un rack de télécommunications.

Deuxièmement, il n'y a pas d'électromécanique dans notre capteur. Il est purement électronique, assemblé sur des composants électroniques en série adaptés à la fabrication sous contrat. Les personnes impliquées dans le développement de l'électronique confirmeront que la présence d'un grand nombre de connecteurs complexes dans le produit entraîne le coût du produit dans l'espace. Soit dit en passant, la partie la plus chère de la partie électronique de notre panneau de brassage est un connecteur RJ45 ordinaire, que nous utilisons pour transmettre les résultats des capteurs (nous en avons deux).

Comment fonctionne un tel capteur?


Le capteur est monté au-dessus de toute prise UTP RJ45 et possède deux capteurs. Un capteur IR basé sur une diode IR et un phototransistor détecte simplement la présence d'un connecteur (ou doigt) à proximité du capteur. Ce n'est pas ce que j'ai imaginé, les concurrents l'utilisent largement. Un autre capteur est plus intéressant.

Il convient de noter une caractéristique importante dans ce contexte de toute prise RJ45. Les noyaux du câble de l'une des paires (généralement verts, parfois oranges) sont séparés par les noyaux d'une paire bleue. Cette paire divisée est marquée en rouge sur la figure. Strictement au-dessus des veines de cette paire se trouvent des inducteurs miniatures de 1x1x2 mm. Lorsqu'un courant de signaux Ethernet circule dans un noyau divisé, un champ électromagnétique alternatif est créé autour des fils, ce qui induit des CEM dans les bobines. Les bobines sont activées «l'une vers l'autre», c'est-à-dire que l'EMF du signal Ethernet différentiel y est additionné et l'EMF en mode commun de l'interférence est soustraite. L'EMF est petit, dixièmes de millivolt, mais suffisant pour l'amplification à l'aide d'un ampli-op et le traitement par un microprocesseur.

Autrement dit, nous pouvons suivre l'apparition (disparition) du signal Ethernet dans le câble à la précision d'une milliseconde (plus précisément, mais pas nécessaire). Ce temps coïncide avec le temps de lever (abaisser) le port du commutateur. En comparant ces deux temps, vous pouvez comprendre dans quel port du commutateur le chemin de câble est connecté sur lequel le capteur est monté. Le problème des cordons de raccordement rouges et verts est résolu. Et le problème est résolu pour l'intellectuel SCS dans son ensemble.

À mon avis, cela suffit, mais les perfectionnistes peuvent noter que s'il n'y a pas de connexion Ethernet, le capteur ne fonctionne pas. Et ils auront raison à leur manière. Vous pouvez utiliser les signaux FLP pour vous rapprocher de la perfection. S'il n'y a pas de connexion Ethernet, conformément à la norme Ethernet, le port du commutateur transmet des signaux d' autonégociation Même sur une ligne ouverte, lorsque rien n'est connecté à la prise SCS sur le lieu de travail, un PEMI (rayonnement électromagnétique latéral) du courant de signal FLP apparaît près de la prise RJ45. Du point de vue de l'appareil mathématique de génie électrique, le courant est appelé imaginaire. Mais en réalité, il suffit que la longueur du câble après le capteur (lien permanent) dépasse 3 mètres. Les bobines de courant imaginaire sont également surveillées, mais l'électronique pour le traitement du signal coûte un peu plus cher.

Comme nous nous en souvenons, le port du commutateur ne transmet pas de signaux Ethernet. Par conséquent, il peut effectuer un arrêt sans conséquences, les signaux FLP ne seront pas transmis, et simultanément avec l'arrêt (puis sans arrêt), le capteur de bobine changera son état. Encore une fois, nous comparons les événements sur le commutateur et le capteur.

Le système est implémenté comme ceci. Il y a un châssis, pas d'électronique, uniquement en acier peint, où vous pouvez insérer des modules Keystone UTP de n'importe quel fabricant.



Il y a une niche dans le châssis pour installer un système de capteurs, qui peut être fermé avec un bouchon. Autrement dit, pour commencer, vous pouvez installer un panneau ordinaire, puis le rendre intelligent à tout moment sans interruption du réseau. La carte de connexion par câble peut alors être restaurée automatiquement. Il est clair que pour cela, vous devez acheter une carte de capteur.



Et le panneau deviendra intelligent.



Réponses aux questions potentielles:

Avec SCS blindé ne fonctionne pas. Un câble blindé est possible, mais la fiche RJ45 et Keystone ne sont pas blindées. À mon avis, raisonnable. Si votre attaquant peut pénétrer dans la salle des serveurs, le cordon de raccordement blindé n'est pas enregistré.

Il ne fonctionne pas non plus avec l'optique. Très probablement, vous pouvez créer un analogue pour l'optique. Les capteurs pour les dispositifs de vision nocturne (et les viseurs) se développent très rapidement. Ils peuvent déjà attraper des pico-watts. En installant un capteur similaire sur la surface externe du noyau optique, on peut en principe comprendre s'il y a là un signal utile. Mais dans le centre de données, ils passent maintenant à des connecteurs optiques multicœurs, où la carte de connexion par câble y devient claire. Et dans la salle des serveurs, le suivi de 2-3 liaisons montantes semble inutile.

À l'aide de bobines, il est impossible de supprimer les données du câble. Le capteur est à bande très étroite (résonance ~ 10 MHz) et le signal Ethernet est à bande très large.

Le prix du port dans de tels systèmes n'est pas accepté pour publier des articles à la pièce. Comparé aux concurrents, il sort très, très peu coûteux.

À propos des logiciels. Il existe un logiciel qui écrit les événements SCS dans Postgres. Son logiciel, qui peint des images colorées, non. D'une part, dans NMS, à l'aide de scripts primitifs, vous pouvez simplement afficher la table de connexion des câbles d'un commutateur particulier lorsque vous cliquez sur le commutateur, et vous pouvez simplement intégrer la base de données mentionnée au Helpdesk, en évitant des coûts considérables pour tracer des chemins de câbles au sol.



D'autre part, il peut être intégré dans des programmes tiers pour la visualisation graphique de l'infrastructure physique avec le dessin des chemins de câbles. D'autre part, le ministère de la Construction promet qu'à Moscou en 2020, tous les bâtiments nouvellement conçus seront en BIM (Building Information Model), où le SCS sera rectiligne en forme tridimensionnelle. À l'avenir, nous devrons peut-être nous y intégrer.

Est-ce nécessaire en principe? Quelqu'un oui, quelqu'un non. De plus, la réponse peut changer avec le temps. Mais le châssis peu coûteux du panneau de brassage avec un emplacement pour les capteurs vous permet de reporter la solution à un meilleur moment, puis de la résoudre rapidement et efficacement lorsque ces moments arrivent.

Si vous avez manqué quelque chose, veuillez demander.

Retraite philosophique PS. À l'heure actuelle, de tous les niveaux de l'OSI, le réseau informatique SCS est le seul qui n'est pas contrôlé automatiquement. Sans contrôle, manuel ou automatique, SCS glissera dans le chaos selon la deuxième loi de la thermodynamique. Si vous avez une commande (et à juste titre) avec des cordons de brassage, vous dépensez en quelque sorte des ressources à ce sujet.

PSS Dans les commentaires, ils écrivent qu'il est plus facile de demander à l'administrateur de tenir un journal des connexions par câble. Vous pouvez le faire, eh bien vous avez toujours besoin d'un auditeur qui vérifiera périodiquement l'exactitude des écritures de journal de câble. Je me demande comment il va le faire.

PSSS Dans les commentaires, il y a une forte confiance qu'en lisant l'adresse mac sur le port du commutateur, vous pouvez obtenir des informations sur SCS. Tous les NMS normaux lisent parfaitement les adresses mac, et personnellement, je n'ai pas vu de NMS comportant des panneaux de brassage avec des cartes de connexion. Peut-être que les fabricants de NMS ne réalisent tout simplement pas que SCS est très facile à intégrer là-bas?

Source: https://habr.com/ru/post/fr471736/


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