RETI LOCALI Parte Seconda CABLAGGIO STRUTTURATO Gianfranco Prini DSI - Università di Milano gfp@dsi.unimi.it

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ARGOMENTI Cablaggio e reti locali Standard di riferimento Topologia e geometria Componenti e apparati Aspetti impiantistici

CABLAGGIO STRUTTURATO CABLAGGIO E RETI LOCALI

LIVELLO FISICO Compito: trasmettere sequenze binarie sul canale trasmissivo Mezzo trasmissivo cavo: materiale (metallo, vetro), struttura (rivestimento, schermatura, numero di conduttori), lunghezza, sezione, attenuazione, impedenza, diafonia, apertura numerica, connettori, raggi di curvatura, tecniche di posa, etc. etere: antenna (tipo, forma, guadagno), forma dei lobi, distanza da ostacoli, etc. Segnali frequenza, tensione, potenza, codifica, modulazione (in banda base, di fase, di frequenza, di ampiezza), etc. Applicazione Presentazione Sessione Trasporto Rete Dati Fisico

CABLAGGIO E MODELLO ISO/OSI Ruolo: infrastruttura di base per trasmettere segnali tra apparati Mezzo trasmissivo cavo: materiale (metallo, vetro), struttura (rivestimento, schermatura, numero di conduttori), lunghezza, sezione, attenuazione, impedenza, diafonia, apertura numerica, connettori, raggi di curvatura, tecniche di posa, etc. Segnali frequenza, tensione, potenza Anche allarmi, fonia, video Applicazione Presentazione Sessione Trasporto Rete Dati Fisico Cablaggio

PROTOCOLLI CONNESSI E PROTOCOLLI NON CONNESSI Protocolli connessi (CONS): come telefono Fase di connessione - Viene istituito un canale virtuale con il destinatario in base al suo indirizzo Fase di trasmissione - L'informazione inserita nel canale vi "fluisce" senza ulteriori necessttà di indirizzamento Protocolli non connessi (CLNS): come posta Fase unica - L'informazione viene instradata lungo un percorso individuato in base all'indirizzo del destinatario Dapprima ammessi solo i CONS (ISO 7498), ma in seguito anche i CLNS (Addendum 1 a ISO 7498), indipendentemente a ogni livello FTP (connesso) su TCP (connesso) su IP (non connesso) TFTP (connesso) su UDP (non connesso) su X.25 (conn.)

SIGNIFICATO DEI PRIMI TRE LIVELLI ISO/OSI PER LE LAN Primi tre livelli: significato end-to-end limitato o nullo nel modello ISO/OSI tradizionale Sistemi intermedi che operano ai soli primi tre livelli sono "invisibili" ai livelli superiori Possibilità di segmentare ai livelli 1-3 le reti a tecnologia omogenea Possibilità di raccordare ai livelli 2-3 (e 7) le reti a tecnologia eterogenea

SEGMENTARE E RACCORDARE Perché segmentare Livello 1 - Per consentire la "ricostruzione" del segnale quando si deteriora per attenuazione, diafonia, etc. Livello 2 - Per "confinare" il traffico entro isole delimitate in base a considerazioni sulla topologia della rete Livello 3 - Per "confinare" il traffico entro isole delimitate in base a considerazioni gestionali e organizzative Perché raccordare Livello 2 - Per rendere direttamente interoperabili sistemi che si differenziano al livello fisico ma non a quello dati Livello 3 - Per interconnettere reti dotate ciascuna di una propria autonomia, agli stessi fini per cui è nata Internet Livello 7 - Per consentire l'interoperabilità di applicazioni semanticamente simili ma tecnologicamente differenti

REPEATER Applicazione Applicazione Presentazione Presentazione Sessione Sessione Trasporto Trasporto Rete Rete Dati Dati Fisico Fisico Fisico

CABLAGGIO STRUTTURATO STANDARD DI RIFERIMENTO

DEFINIZIONE DI CABLAGGIO Insieme di componenti passivi posti in opera, appositamente progettati per la trasmissione di segnali analogici e digitali, e a tale scopo destinati

COMPONENTI DEL CABLAGGIO Prese (da parete, a torretta, da tavolo, etc.) a cui l'utente può collegare i propri sistemi (telefono, computer, etc.) Cavi di dorsale, di distribuzione, di permutazione o d'utente (in rame o a fibre ottiche) usati per raccordare i terminali d'utente alle prese d'utente e queste ultime ai pannelli di permutazione, o ancora per raccordare gli apparati attivi ai pannelli di permutazione o questi ultimi tra di loro Connettori di cui sono dotate le estremità dei cavi Pannelli di permutazione a cui si attestano i connettori dei cavi di dorsale e di distribuzione Armadi in cui sono installati i pannelli di permutazione, e che ospitano anche gli apparati attivi Locali tecnici in cui possono essere collocati gli armadi

SISTEMI DI CABLAGGIO: MOTIVAZIONI E REQUISITI Problematica nata verso la metà degli anni '80 in relazione alla prima onda di sviluppo delle tecnologie dell'informazione moderne Sistemi di allarme, sistemi di sorveglianza (TV a circuito chiuso), PABX e reti di fonia, reti di terminali informatici, LAN e personal computer, etc. Parte integrante dell'impiantistica di edificio al pari degli impianti elettrici, idraulici, etc. Idealmente da progettare e realizzare contestualmente alla costruzione o alla ristrutturazione di un edificio Adattabilità ad apparecchiature con funzioni differenziate (allarmi, dati, fonia, video, etc.) Adattabilità a prodotti/produttori diversificati

TIPI DI STANDARD Pubblici (approvati da enti e organi ufficiali) TIA/EIA 568A - Telecom/Electrical Industries Association ISO/IEC IS 11801 - International Standards Institute EN 50173 - Comité Européen de Normalisation Proprietari (proposti da operatori del settore) IBM Cabling System Digital DECconnect Gli standard pubblici stanno per soppiantare definitivamente quelli proprietari

OBBIETTIVI DEGLI STANDARD DI CABLAGGIO STRUTTURATO Definire requisiti e specifiche per il progetto e la realizzazione del cablaggio di immobili per ufficio, con i seguenti vincoli di massima Diametro dell'area fabbricabile: 3.000 m Superficie calpestabile max: 1.000.000 mq Popolazione max utenti: 50.000 persone Vita utile minima del cablaggio: 10 anni

STANDARD: CHE COSA SPECIFICANO Requisiti minimi per realizzare il cablaggio di un insieme di edifici la cui interconnessione non contempli l'attraversamento di proprietà (aree o fabbricati) di terzi pubblici o privati Caratteristiche topologiche e geometriche Natura della topologia (a bus, stellare, anulare, etc.) e della sua trasposizione geometrico-impiantistica (a bus, stellare, anulare, etc.), limiti superiori e inferiori per distanze e lunghezze, etc. Natura e caratteristiche della componentistica Mezzi trasmissivi, prese e connettori, armadi, pannelli di permutazione, cavetti e bretelle di permutazione, etc.) Norme per l'installazione e il collaudo Aspetti architettonici, meccanici ed elettro-ottici

STANDARD PUBBLICI TIA/EIA (Associazione nordamericana) EIA/TIA 568A (1995) - riprende lo standard EIA/TIA 568 (1991) tenendo conto dei bollettini EIA/TIA TSB 36, 40, 53 EIA/TIA 569 - requisiti delle infrastrutture di cablaggio EIA/TIA 570 - specifiche di cablaggio di civili abitazioni EIA/TIA TSB 67 - procedure di test e di certificazione EIA/TIA 607 - masse elettriche e messa a terra di cablaggi ISO (Organizzazione internazionale) ISO/IEC IS 11801 (1995) - cablaggio di immobili per uffici CEN (Organizzazione europea) EN 50173 (1997) - riprende lo standard ISO/IEC IS 11801

CABLAGGIO STRUTTURATO TOPOLOGIA E GEOMETRIA

CABLAGGI STRUTTURATI: GEOMETRIA E TOPOLOGIA Tutti gli standard specificano una geometria stellare A partire da questa geometria, mediante cavi di raccordo si realizzano differenti topologie A stella: il cablaggio consiste di collegamenti punto-punto isolati, ciascuno dedicato al collegamento tra una coppia di apparati attivi A bus: il cablaggio consiste di un cavo unico con le estremità libere, condiviso da tutti gli apparati attivi Ad anello: come per la topologia a bus, ma con le due estremità raccordate tra di loro a formare un anello

GEOMETRIA STELLARE, TOPOLOGIA STELLARE

GEOMETRIA STELLARE, TOPOLOGIA A BUS

GEOMETRIA STELLARE, TOPOLOGIA AD ANELLO

CABLAGGIO STRUTTURATO COMPONENTI E APPARATI

CABLAGGI: MODELLO STELLARE GERARCHICO Campus Backbome (ISO/IEC) o Interbuilding Backbone (EIA/TIA) Campus Distributor (ISO/IEC) o Main X-Connect (TIA/EIA) Building Distributor (ISO/IEC) o Intermediate X-Connect (TIA/EIA) BD o IC BD o IC Floor Distributor (ISO/IEC) o Horizontal X-Connect (TIA/EIA) FD o HC Building Backbome (ISO/IEC) o Intrabuilding Backbone (Tia/EIA) FD o HC FD o HC Transition Point (optional) Horizontal cabling o Floor Cabling TP Telecommunication Outlet TO TO TO TO TO

CABLAGGIO STRUTTURATO: TERMINOLOGIA MINIMA Cavo di distribuzione di piano Dorsale di edificio Armadio di piano Armadio di edificio Presa d'utente Dorsale di comprensorio

CABLAGGIO: COMPONENTI E APPARATI CENTRALI Distributor - Centro Stella Campus Distributor (CD) - Centro Stella di Comprensorio Building Distributor (BD) - Centro Stella di Edificio Floor Distributor (FD) - Centro Stella di Edificio Interbuilding Entrance Facility (EF) - Punto di Ingresso della Dorsale di Comprensorio Punto di interconnessione con la dorsale di edificio Comprende le protezioni elettriche (scaricatori) del caso Equipment Room (EC) o Telecommuncation Closet (TC) - Locale Tecnico o Armadio (di comprensorio, di edificio, di piano) Ospita i sistemi di permutazione e gli apparati attivi, e ogni edificio deve possedere almeno un EC o un TC

CABLAGGIO: COMPONENTI PER LA PERMUTAZIONE Patch Panel - Pannello di Permutazione o permutatore (voce gergale) Vi sono attestati i cavi di apparato (EC), i cavi di dorsale e/o i cavi della distribuzione orizzontale Equipment Cable (EC) - Cavo di Apparato Interconnette gli apparati ai pannelli di permutazione Patch Cord (PC) - Cavo di Permutazione Consente di interconnettere i cavi entranti con quelli uscenti, oppure i cavi di apparato (EC) con i cavi di dorsale e/o con i cavi della distribuzione orizzontale Bretella ottica (di permutazione, di apparato) Termine preferito se EC e PC sono cavi a fibre ottiche Talora EC e PC consistono di un solo cavo

CABLAGGIO: COMPONENTI E APPARATI D'UTENTE Transition Point (TP) - Punto di Transizione Punto in cui un cavo di un tipo (e.g. a sezione circolare) viene raccordato con un cavo di tipo diverso (p.es. a sezione piatta) Telecommunication Outlet (TO) - Presa d'Utente Connettore RJ45 per cavi a quattro coppie UTP/FTP Connettore ermafrodita per cavi a due coppie STP Connettore SC per fibra ottica Work Area Cable (WAC) - Cavo di connessione delle apparecchiature d'utente alla presa d'utente Work Area (WA) - Area di Lavoro d'Utente Servita da almeno due Prese d'Utente

CABLAGGIO: COMPONENTI E APPARATI OPZIONALI Adattatori passivi Balun o adattatori di impedenza Cavi di adattamento tra le varie tipologie di connettori (e.g. maschio-femmina) Connettori "a Y" per derivare due cavi da un cavo solo Adattatori attivi Modem per trasmissione seriale (RS-232, RS-423, etc.) Media adapter per convertire segnali ottici in segnali elettrici e viceversa Possono interessare sia le dorsali, sia la distribuzione orizzontale, sia il WAC (nel caso del connettore "a Y")

TIPI DI CAVO PER DORSALI E PER DISTRIBUZIONE DI PIANO Tipo di dorsale ISO/IEC IS 11801 EIA/TIA 568A COMPREN- SORIO Fibra monomodale Fibra multimodale (62.5/125 m) Cavo STP (150Ohm) Cavo UTP o FTP multicoppia (100 o 120 Ohm) Fibra monomodale Fibra multimodale (62.5/125 m) Cavo UTP multicoppia (100Ohm) EDIFICIO PIANO

LIMITI PER I CAVI DI DORSALE E DI DISTRIBUZIONE DI PIANO Tipo di dorsale ISO/IEC IS 11801 EIA/TIA 568A COMPREN- SORIO 1.500 m max 3.000 m (SMF) 2.000 m (MMF) 2.500 m max (SMF) 1.500 m max (UMF) 300 m max (UTP) 3.000 m (SMF) 2.000 m (MMF) 800 m (UTP) EDIFICIO 500 m max 500 m max Lunghezza max specifica (rame) Lunghezza max specifica (rame) PIANO 90 m max (tratta fissa), 5 m max (PC), 10 m max (somma di EC, PC e WAC) 90 m max (tratta fissa, incluso eventuale TP), 10 m max (somma di EC, PC e WAC)

TIPI DI CAVO PER LE INTERCONNESSIONI Tipo di dorsale ISO/IEC IS 11801 EIA/TIA 568A EQUIPMENT CABLE (EC) Fibra monomodale Fibra multimodale (62.5/125 m) Cavo STP (150Ohm) Cavo UTP o FTP multicoppia (100 e 120 Ohm) Fibra monomodale Fibra multimodale (62.5/125 m) Cavo UTP mutlicoopia (100Ohm) PATCH CORD (PC) WORK AREA CABLE (WAC) Cavo 1 - UTP o FTP a 4 coppie (cat. 3 min) Cavo 1 - UTP a 4 coppie (cat. 3 min) Cavo 2 - UPT o FTP a 4 coppie (cat. 5), o cavo STP a 2 coppie o cavo MMF a 2 coppie Cavo 2 - UTP a 4 coppie (cat. 5), o cavo STP -A a 2 coppie o cavo MMF a 2 coppie

CABLAGGIO STRUTTURATO ASPETTI IMPIANTISTICI

PRINCIPALI NORME DI INSTALLAZIONE Tensione di trazione dei cavi: 11.3 kg max Porzione di cavo non ritorta alla terminazione: 25 e 13 mm per cat. 4 e 5 risp. (cavi di rame) Categoria dei componenti passivi: pari a quella del cavo o superiore (cavi di rame) Distanza dei cavi (dorsali e distribuzione) dai cavi della rete di alimentazione che vi corrono paralleli: 15 cm min (cavi di rame) Connettori ST per cavi in fibra ottica ammessi solo se preesistenti (ampliamento di cablaggi)