O artigo descreve um sensor que permite detectar a presença de um sinal Ethernet no caminho do cabo sem contato, configurando-o acima de qualquer conector UTP RJ45. O objetivo é saber 100% de que a conexão Ethernet é realizada precisamente neste caminho de cabo específico do SCS.
De fato, o NMS (Sistema de Gerenciamento de Rede) existente conhece a rede corporativa e muito mais, exceto o componente de cabo da rede. Sobre o qual eles, em 95% dos casos, não sabem de nada.
Pegue um switch corporativo com o sistema de controle mais sofisticado, conecte dois laptops usando os cordões UTP vermelhos e verdes usuais e tente remotamente sem contato visual para entender a que cabo cada laptop está conectado. Parece-me que este problema só pode ser resolvido com a ajuda do nosso sensor.
Nesta tarefa, o patch cord é um modelo do caminho do cabo do sistema de cabo estruturado corporativo (SCS) degenerado até a primitividade, e o caminho real é muito mais complicado.
Um leitor curioso pode notar que no mundo já existem muitas opções para rastrear a comutação SCS (mas elas não resolverão o problema com cabos vermelhos e verdes) chamadas SCS inteligentes. Isso é verdade, mas todos eles são muito caros. Nossa tarefa é reduzir o preço do SCS intelectual às vezes, de fato, às vezes. Devido a quê? Devido à tecnologia inovadora russa.
Primeiro, quase todos os SCS inteligentes existentes funcionam de acordo com o esquema de conexão cruzada, dois painéis de conexão inteligentes são necessários para a comutação. Aqui está a aparência do caminho em um esquema de conexão cruzada:
- metade do patch cord, bordado de um lado no patch panel, do outro conectado ao switch;
- porta do painel de remendo;
- patch cord, geralmente personalizado e caro;
- link permanente para o local de trabalho (inclui a porta de outro patch panel, cabo, tomada no local de trabalho);
- cabo de conexão ao computador no local de trabalho.
Nosso patch panel inteligente, talvez o único no mundo, pode funcionar de acordo com o esquema de interconexão:
- patch cord regular e padrão;
- vínculo permanente com o local de trabalho;
- cabo de conexão ao computador no local de trabalho.
Como resultado, o dinheiro é simplesmente economizado em excesso de equipamento e ocupa menos espaço em um rack de telecomunicações.
Em segundo lugar, não há eletromecânica em nosso sensor. É puramente eletrônico, montado em componentes eletrônicos seriais adequados para fabricação por contrato. As pessoas envolvidas no desenvolvimento de componentes eletrônicos confirmarão que a presença de um grande número de conectores complexos no produto carrega o custo do produto no espaço. A propósito, a parte mais cara da parte eletrônica do nosso painel de conexões é um conector RJ45 comum, que usamos para transmitir os resultados dos sensores (temos dois deles).
Como esse sensor funciona?
O sensor é montado acima de qualquer plugue UTP RJ45 e possui dois sensores. Um sensor infravermelho baseado em um diodo IR e um fototransistor simplesmente detecta a presença de um conector (ou dedo) próximo ao sensor. Não foi isso que eu criei; os concorrentes o utilizam amplamente. Outro sensor é mais interessante.
Deve-se notar uma característica importante neste contexto de qualquer plugue RJ45. Os núcleos do cabo de um dos pares (geralmente verde, às vezes laranja) são separados pelos núcleos de um par azul. Este par dividido está marcado em vermelho na figura. Estritamente acima das veias deste par estão indutores miniatura 1x1x2 mm. Quando uma corrente de sinais Ethernet flui através de um núcleo dividido, um campo eletromagnético alternado é criado ao redor dos fios, o que induz EMF nas bobinas. As bobinas são ligadas “em direção” uma à outra, ou seja, o EMF do sinal diferencial Ethernet é somado lá, e o EMF de modo comum da interferência é subtraído. A EMF é pequena, décimos de milivolt, mas suficiente para amplificação usando um amplificador operacional e processamento por um microprocessador.
Ou seja, podemos rastrear a aparência (desaparecimento) do sinal Ethernet no cabo com a precisão de um milissegundo (mais precisamente, mas não necessário). Esse tempo coincide com o tempo de aumentar (abaixar) a porta no switch. Comparando essas duas vezes, é possível entender em qual porta do comutador o caminho do cabo está conectado e no qual o sensor está montado. O problema dos cabos de manobra vermelhos e verdes está resolvido. E o problema está resolvido para o SCS intelectual como um todo.
Na minha opinião, isso é suficiente, mas os perfeccionistas podem observar que, se não houver conexão Ethernet, o sensor não funcionará. E eles terão razão à sua maneira. Você pode usar sinais FLP para se aproximar da perfeição. Se não houver conexão Ethernet, de acordo com o padrão Ethernet, a porta do comutador transmite sinais de
negociação automática Mesmo em uma linha aberta, quando nada está conectado à tomada SCS no local de trabalho, um PEMI (radiação eletromagnética lateral) da corrente do sinal FLP surge próximo ao plugue RJ45. Do ponto de vista do aparato matemático da engenharia elétrica, a corrente é chamada imaginária. Mas é realmente, você só precisa que o comprimento do cabo após o sensor (link permanente) exceda 3 metros. Bobinas de corrente imaginária também são monitoradas, mas os eletrônicos para processamento de sinal custam um pouco mais.
Como lembramos, a porta do switch não transmite sinais Ethernet. Portanto, ele pode fazer um desligamento sem consequências, os sinais FLP não serão transmitidos e, simultaneamente com o desligamento (e depois sem desligamento), o sensor da bobina mudará de estado. Novamente, comparamos eventos no comutador e no sensor.
O sistema é implementado assim. Existe um chassi, sem componentes eletrônicos, apenas aço pintado, onde é possível inserir os módulos UTP Keystone de qualquer fabricante.
Há um nicho no chassi para a instalação de um sistema de sensor, que pode ser fechado com um plugue. Ou seja, para iniciantes, você pode instalar um painel comum e, em seguida, torná-lo inteligente a qualquer momento, sem interrupção na rede. A placa de conexão a cabo pode ser restaurada automaticamente. É claro que para isso você precisa comprar uma placa sensora.
E o painel se tornará inteligente.
Respostas a possíveis perguntas:
Com SCS blindado não funciona. É possível um cabo blindado, mas o plugue RJ45 e o Keystone não são blindados. Na minha opinião, razoável. Se o invasor puder penetrar na sala do servidor, o cabo de conexão blindado não será salvo.
Também não funciona com óptica. Provavelmente, você pode fazer um analógico para óptica. Sensores para dispositivos de visão noturna (e mira) estão se desenvolvendo muito rapidamente. Eles já podem pegar pico-watts. Ao instalar um sensor semelhante na superfície externa do núcleo óptico, podemos, em princípio, entender se existe um sinal útil lá. Mas no data center eles agora estão migrando para conectores ópticos de vários núcleos, onde a placa de conexão a cabo fica clara ali. E na sala do servidor, rastrear 2-3 uplinks parece inútil.
Com a ajuda de bobinas, é impossível remover dados no cabo. O sensor é de banda muito estreita (~ 10 MHz ressonância) e o sinal Ethernet é de banda muito larga.
O preço do porto em tais sistemas não é aceito para publicação de peças por peça. Comparado aos concorrentes, sai muito, muito barato.
Sobre o software. Há um software que grava eventos do SCS no Postgres. Seu software, que pinta quadros coloridos, não. Por um lado, no NMS, usando scripts primitivos, você pode simplesmente mostrar a tabela de conexão de cabo de um comutador específico ao clicar no comutador e integrar o banco de dados mencionado ao Helpdesk, evitando custos consideráveis para desenhar rotas de cabos de piso.
Por outro lado, ele pode ser integrado a programas de terceiros para visualização gráfica da infraestrutura física com o desenho de rotas de cabos. Por outro lado, o Ministério da Construção promete que, em Moscou, em 2020, todos os edifícios recém-projetados estarão com o BIM (Modelo de Informação da Construção), onde o SCS será reto na forma tridimensional. No futuro, talvez, precisamos nos integrar lá.
Isso é necessário em princípio? Alguém sim, alguém não. Além disso, a resposta pode mudar com o tempo. Mas o chassi barato do patch panel com um slot para sensores permite que você adie a solução para um momento melhor e, em seguida, resolva-a com rapidez e eficiência quando esses momentos chegarem.
Se você perdeu alguma coisa, por favor, pergunte.
PS Retiro filosófico. No momento, de todos os níveis de OSI, a rede de computadores do SCS é a única que não é controlada automaticamente. Sem controle, manual ou automático, o SCS entrará no caos de acordo com a segunda lei da termodinâmica. Se você tem um pedido (e com razão) com cabos de manobra, então, de alguma forma, gasta recursos nisso.
PSS Nos comentários, eles escrevem que é mais fácil fazer com que o administrador mantenha um registro das conexões por cabo. Você pode fazê-lo, pois ainda precisa de um auditor que verifique periodicamente a precisão dos lançamentos no diário a cabo. Eu me pergunto como ele fará isso.
PSSS Nos comentários, há uma forte confiança de que, lendo o endereço mac na porta do switch, você pode obter informações sobre o SCS. Todo NMS normal lê endereços MAC perfeitamente e, pessoalmente, eu não vi o NMS que apresentava painéis de conexão com placas de conexão. Talvez os fabricantes de NMS simplesmente não percebam que o SCS é muito fácil de integrar lá?