1 Intézményi hálózatok tervezése Takács György 18. Előadás

2 Magánhálózat sajátosságai Saját célra készül – nem profitszerzés, hanem hatékony belső működés és költségtakarékos működés a cél Olyan épülettartozéknak tekintették korábban, mint a fűtést, a csatornázást, vízellátást….. Az épületgondnok felelőssége volt mindez. Összetettebb működésnél az IT rendszer egésze drágább, mint a ház!!! Ez a piaci versenyképesség záloga, hogy az információkkal biztonságosan (security), megbízhatóan (reliability, availability), gyorsan lehessen dolgozni. Ennek feltétele a megfelelő hálózat. Modern szervezetben van CEO, CTO, CFO, CIO

3 Intézményi hálózat tervezés alapkérdései Új épület – meglévő épület Egy vagy sok telephely Integrált hálózat – külön hálózatok Fényvezetős, rézvezetős, rádiós technológia választás Hálózati struktúra választás Csomópontok helyei, méretei Csatornák helyei, méretei

4 Új épület – meglévő épület Az épület élettartama min. 100 év A hálózat élettartama? A kapacitásnövekedés, technológiai fejlődés jelen adatai alapján max. 10 év egy hálózat erkölcsi élettartama. A csőhálózat, nyomvonal sokszor építészeti, belsőépítészeti szempontok miatt kötött. Kritikus helyek a födém áttörések, a gerincrészek, a berendezéshelyek, rendezők. Kritikus az áramellátás helye, elvezetése is. Az aktív eszközök teljesítménye nő, klímaigény!

5 Egy vagy sok telephely Több telephelynél csak szabványos interfészek (jelzésrendszer szerint is). Összeköttetések gyakorlatilag kizárólag bérelt vonalak. Menedzselt összeköttetések vagy tartalék útvonalakkal kiépített hálózat. (Példa szerencsejáték Rt. vagy kormányzati hálózat). Kapcsolt összeköttetések tartalékként jöhetnek szóba. Megbízhatóságot növelik a független nyomvonalak vagy technológiák ( pl. rádiós, vezetékes)

6 Integrált hálózat – külön hálózatok Számítógépek, telefonok, mobil telefonok, PDA- k, tabletek, műsorvevők a szokásos végberendezések. Hálózati oldalról jó divat az egységes hálózati megoldás: azaz egységes „hozzáférési” rendszer minden végberendezésre. Strukturált hálózat, ami egységes függőleges és vízszintes struktúrát jelent. A rádiós (mobil) rendszerek ebbe jól beleilleszthetők azzal, hogy a házon belüli bázisállomások a strukturált hálózathoz kapcsolódnak.

7

8

9 Fényvezetős, rézvezetős, rádiós technológia választás Az átviteli sebesség a fő technológiaválasztó szempont?

10 Fényvezetős, rézvezetős, rádiós technológia választás Egy fényvezető szálon egy hullámhossz ablakban egyszerűen átvihető 10 Gbit/s UTP kábelen (ma)100m-ig átvihető 10 Gbit/s 40 m-ig 100Gbit/s!!!! Rádiós helyi hálózaton átvihető (ma) 300Mbit/s

11 Fényvezetős, rézvezetős, rádiós technológia választás 1 m UTP CAT6 kábel ára kb. 0,5$, szerelése egyszerű, portok ára kb. 7$ 1 m fénykábel szál ára kb. 1 $, szerelése, hegesztése speciális szakértelmet és felszerelést igényel, portok ára kb. 200 $. UTP kábel meglévő csövezésbe általában nem húzható be, kábeltálcában, kábelcsatornában könnyen fektethető. Fényvezető speciális kialakításban gyakorlatilag minden meglévő csőbe, nyílásba sűrített levegővel befújható. WIFI access point kb. 40$ Az árak havonta esnek!!!!!

12 Hálózati struktúra választás Legegyszerűbb a csillagpontos struktúra Alapkérdés a szintek száma és a csomópontok helye. Minősített megbízhatóságnál célszerű megoldás a szövevényes belső gerinchálózat – célszerűen párosítva duplikált központi funkciókkal és load sharing üzemmóddal. Struktúra kérdés a nyilvános (külső) hálózatokhoz csatlakozás módja, technológiája és tartalékoltsága.

13 Csomópontok helyei, méretei portos switch ára kb. 100$. – azaz megfelel 200m szereletlen kábelnek. Ha tehát 20 végpont van egy helyiségben, akkor már akkor is megéri egy új csomópont létesítése, ha 10m-nél távolabb van a meglévő csomópont! Az aktív eszközök árzuhanása a végpontokhoz közel eső csomópontoknak kedvez! Az aktív eszközök szokásos portszáma

14 Csatornák helyei, méretei A strukturált kábelezés nem villanyszerelés. A behúzás legyen finom, a szerelvényezés szabványos, a görbületi sugarak, lekötések is szabályozottak. A csatornák tálcái legyenek az erősáramú hálózattól függetlenek, a földelésük különösen gondos. Az utólag betett kábelek jobban használják a csatorna keresztmetszetet, mint az egyszerre szerelt eredetiek.

15 IEEE GBASE- T What is 10GBASE-T? – It’s a New 10GE PHY Where are the 10GBASE-T applications? – Initially in the Data Center, but also the Horizontal Who will implement 10GBASE-T products? – Both Server and System Vendors (for data & storage) Why is 10GE over copper important? – Cost $$$ It’s cheap relative to 10GE Optical When will it be available? – Typical standards timeline: 1st half of 2006

16 10GBASE-T Initial Goal – 10 Gigabit Ethernet over horizontal structured, twisted-pair copper cabling – 10 Gigabit Ethernet MAC and media independent interface as specified in IEEE 802.3ae™, – Copper cabling is assumed to be ISO/IEC-11801:2002 Class D or better copper cable

17 10GBASE-T Objectives: Keeping it Ethernet – Preserve the 802.3/Ethernet frame format at the Client service interface – Preserve min. and max. frame size of current Std. – Support star-wired local area networks using point-to-point links and structured cabling topologies Keeping it 10 Gigabit Ethernet – Support full duplex operation only – Support a speed of Gb/s at the MAC/PLS service interface Compatibility with – Support Clause 28 auto-negotiation – To not support 802.3ah (EFM) OAM unidirectional operation – Support coexistence with 802.3af (DTE Power via Ethernet)

18 10GBASE-T Objectives Objectives (con’t.) Speed, Media & Reach – Select copper media from ISO/IEC 11801:2002, with any appropriate augmentation to be developed through work of in conjunction with SC25/WG3 – Support operation over 4-connector structured 4-pair, twisted-pair copper cabling for all supported distances and Classes – Define a single 10 Gb/s PHY that would support links of: At least 100 m on four-pair Class F (Cat 7) balanced copper cabling At least 55 m to 100 m on four-pair Class E (Cat 6) balanced copper cabling

19

20 10GBASE-T Markets 1st – The Data Center – Density of compute devices (modular platforms) – Need more bandwidth per link than 1000BASE-T or link aggregation can provide – Less constrained by installed base or structured cabling standards – “If there is no way to verify the circuit, I will install new cabling”… M. Bennett, Lawrence Berkeley Lab 2nd – Horizontal Enterprise Networks – Higher speed aggregation points in the wiring closets – Needs to conform to structured cabling standards Future build outs will utilize enhance cabling specifications – “Today’s server is tomorrow’s desktop”… S. Muller Not by 2006, but eventually it will happen as costs drop and bandwidth intensive applications increase

21

22

23

24

25

26

27 10GBASE 10GBASE-T Cabling Characterisation Performance models established by 10GBASE-T Study Group – Measurement data for Class D - F cabling to 625 MHz – Data includes screened & unscreened cabling systems – Measured data has been scaled to established limits – Data captured for Cat 5e/Class D, Cat 6/Class E, Cat 7/Class F: Insertion Loss Return Loss Pair-to-Pair NEXT Power Sum NEXT Pair-to-Pair FEXT Pair-to-Pair ELFEXT Power Sum ELFEXT Alien Crosstalk also investigated by 10GBASE-T Study Group – Valuable measurement data established

28

29

30

31

32

33

100 Gbit/s Ethernet 802.3ba is the designation given to the higher speed Ethernet task force which completed its work to modify the standard to support speeds higher than 10 Gbit/s in The speeds chosen by 802.3ba were 40 and 100 Gbit/s to support both end-point and link aggregation needs. The decision to include both speeds came from pressure to support the 40 Gbit/s rate for local server applications and the 100 Gbit/s rate for internet backbones. 34

35

Twinax, is a type of cable similar to coaxial cable, but with two inner conductors instead of one. Due to cost efficiency it is becoming common in modern (2013) very-short-range high-speed differential signaling applications. 36

37 Ethernet consists of layer 1 and 2 of the OSI model

38 PHYsical layer device

39

40 10 GbE standards

41 10Gb optical choices

42

43

44

45

46

47

48

49

50

51

52

53 Key issues Higher symbol rate requires higher signal bandwidth – Class D (Cat 5e), if used, will be utilized beyond its specified frequency range – Class E (Cat 6) will have to have it’s performance characterized beyond 250MHz and up to 625MHz TSB being prepared by TIA – Class F (Cat 7) is adequately specified – TIA and ISO are engaged in extended frequency and alien crosstalk augmentation and characterization of Class E & F Higher symbol rate and higher level modulation imply – Higher performance requirements on the Analog Front End – More complex signal processing – Cancellation of FEXT – Aggressive timing requirements Alien Crosstalk is a significant factor in capacity on UTP

54 Alien crosstalk AXT

55

56