非接触式以太网传感器


本文介绍了一种传感器,该传感器使您无需接触即可检测电缆路径中是否存在以太网信号,并将其设置在任何UTP RJ45连接器上方。 关键是要100%知道以太网连接是在此特定电缆路径SCS上精确进行的。

实际上,除了网络的电缆组件之外,现有的NMS(网络管理系统)还了解公司网络以及其他更多信息。 他们在95%的情况下对此一无所知。



使用具有最先进控制系统的公司交换机,使用普通的红色和绿色UTP跳线将两台笔记本电脑连接到该交换机,然后不经眼神接触地远程尝试了解每台笔记本电脑连接到了哪条线缆。 在我看来,这个问题只能借助我们的传感器来解决。

在此任务中,跳线是退化为原始的公司结构化电缆系统(SCS)电缆路径的模型,实际路径要复杂得多。

一个好奇的读者可能会注意到,在世界范围内已经有许多用于跟踪SCS切换的选项(但它们无法解决红线和绿线的问题),称为smart SCS。 的确如此,但是它们都非常昂贵。 实际上,我们的任务是有时降低智能SCS的价格。 由于什么? 由于俄罗斯的创新技术。

首先,几乎所有现有的智能SCS都按照交叉连接方案工作,交换需要两个智能配线架。 这是交叉连接方案中的路径:

  1. 一半的跳线绣在接线板上,另一侧绣在开关上;
  2. 配线架端口;
  3. 跳线,通常定制且价格昂贵;
  4. 与工作场所的永久链接(包括另一个配线架的端口,电缆,工作场所的插座);
  5. 在工作场所连接计算机的跳线。

我们的智能配线架,也许是世界上唯一的配线架,可以根据互连方案工作:

  1. 常规和标准跳线;
  2. 与工作场所的永久联系;
  3. 在工作场所连接计算机的跳线。

结果,钱可以简单地节省在多余的设备上,并且占用的通信机架空间更少。

其次,我们的传感器中没有机电。 它是纯电子的,组装在适合合同制造的串行电子组件上。 从事电子产品开发的人员将确认,产品中大量复杂连接器的存在将产品成本推高了空间。 顺便说一下,配线架电子部分中最昂贵的部分是常规的RJ45连接器,我们用它来传输传感器的结果(我们有两个)。

这种传感器如何工作?


该传感器安装在任何UTP RJ45插头上方,并具有两个传感器。 基于IR二极管和光电晶体管的IR传感器只需检测传感器附近是否存在连接器(或手指)。 这不是我想出的;竞争对手广泛使用它。 另一个传感器更有趣。

在任何RJ45插头的背景下,应注意的一项重要功能。 一对线对(通常是绿色,有时是橙色)的电缆线芯被蓝色线对的线芯隔开。 该拆分对在图中以红色标记。 这两对线的严格上方是微型1x1x2 mm电感器。 当以太网信号电流流经分芯时,会在导线周围产生交变电磁场,从而在线圈中感应出EMF。 线圈彼此“朝着”导通,也就是说,来自差分以太网信号的EMF在那里相加,并且从干扰中减去共模EMF。 EMF很小,仅为十分之一毫伏,但足以使用运算放大器放大并由微处理器进行处理。

也就是说,我们可以将电缆中以太网信号的出现(消失)跟踪到毫秒级的精度(更准确地说,但不是必需的)。 此时间与升高(降低)交换机上端口的时间一致。 比较这两次,您可以了解电缆路径连接到交换机的哪个端口,传感器安装在该端口上。 解决了红色和绿色跳线的问题。 并且从整体上解决了智能SCS的问题。

在我看来,这已经足够了,但是完美主义者可能会指出,如果没有以太网连接,则传感器将无法工作。 他们将以自己的方式正确。 您可以使用FLP信号来接近完美。 如果没有以太网连接,则根据以太网标准,交换机端口会传输自动协商信号,即使在开放式线路上,如果在工作场所的SCS插座上未连接任何东西,RJ45插头附近也会出现FLP信号电流产生的PEMI(侧面电磁辐射)。 从电气工程的数学仪器的角度来看,电流称为虚数。 但这确实是,您只需要传感器(永久链路)之后的电缆长度超过3米即可。 还可以监视虚电流线圈,但用于信号处理的电子设备的成本要高一些。

我们记得,交换机端口不传输以太网信号。 因此,它可以进行关闭而不会产生任何后果,FLP信号将不会被发送,并且在关闭(同时没有关闭)的同时,线圈传感器将更改其状态。 同样,我们比较开关和传感器上的事件。

系统是这样实现的。 没有机箱,没有电子设备,只有喷漆钢,您可以在其中插入任何制造商的Keystone UTP模块。



机箱中有一个利基用于安装传感器系统,可以用插头将其封闭。 也就是说,对于初学者来说,您可以安装常规面板,然后随时使其智能化而不会中断网络。 然后可以自动恢复电缆连接卡。 显然,为此您需要购买传感器板。



面板将变得智能化。



潜在问题的答案:

带屏蔽的SCS不起作用。 可以使用屏蔽电缆,但RJ45插头和Keystone未屏蔽。 我认为这是合理的。 如果攻击者可以穿透服务器机房,则屏蔽的跳线将无法保存。

它也不适用于光学元件。 最有可能的是,您可以为光学器件做一个模拟。 夜视设备(和瞄准器)的传感器发展非常迅速。 他们已经可以捕获皮瓦。 通过在光芯的外表面上安装类似的传感器,原则上我们可以了解那里是否存在有用的信号。 但是在数据中心中,他们现在正在切换到多芯光连接器,在那里电缆连接卡变得清晰可见。 在服务器机房中,跟踪2-3个上行链路似乎毫无意义。

使用线圈,无法删除电缆中的数据。 传感器的带宽很窄(〜10 MHz谐振),以太网信号的带宽很宽。

在这样的系统中,港口的价格不被公开出版,计件货物。 与竞争对手相比,它的价格非常非常便宜。

关于软件。 有一些软件可以在Postgres中编写SCS事件。 他的软件可以绘制彩色图片,没有。 一方面,在NMS中,使用原始脚本,您可以在单击特定的交换机时简单地显示该交换机的电缆连接表,并且可以将所提到的数据库与Helpdesk集成在一起,从而避免了绘制地面电缆布线的大量费用。



另一方面,可以将其集成到第三方程序中,以通过绘制电缆路线来图形化显示物理基础结构。 第三,建设部承诺,到2020年在莫斯科,所有新设计的建筑物都将采用BIM(建筑信息模型),SCS将采用三维形式。 也许在将来,我们需要在那里整合。

原则上有必要吗? 有人是,有人没有。 此外,答案可能会随着时间而改变。 但是,配线架价格便宜的底盘带有用于传感器的插槽,使您可以将解决方案推迟到更好的时间,然后在这些时候来快速有效地解决。

如果您错过了什么,请询问。

PS哲学上的退缩。 目前,在所有级别的OSI中,SCS计算机网络都是唯一不受自动控制的网络。 如果没有控制,无论是手动还是自动,SCS都会根据热力学第二定律陷入混乱。 如果您订购了跳线(是对的),那么您将在某种程度上花费资源。

PSS在评论中他们写道,让管理员保留电缆连接日志更为容易。 您可以做到,然后您仍然需要一名审核员,该审核员将定期检查电缆日志条目的准确性。 我不知道他会怎么做。

PSSS在评论中,很有信心,通过读取交换机端口上的mac地址,您可以获得有关SCS的信息。 所有正常的NMS都可以完美地读取mac地址,就我个人而言,我还没有看到带有连接卡的配线架的NMS。 也许NMS制造商不知道SCS在那里很容易集成?

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN471736/


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