CCTV. Библия видеонаблюдения. Цифровые и сетевые технологии

Исходя из основного практического правила, можно сказать, что без потребности в повторителях трассы многомодового кабеля достигают около 2 км, а трассы одномодового кабеля обычно превышают 20 км.

Благодаря высокой пропускной способности и большим расстояниям, оптоволоконный кабель наиболее часто используется в качестве сетевой магистрали, когда большое число сетевых сегментов объединяется в более крупную сеть, что характерно для цифровых систем видеонаблюдения казино и торговых центров. В таких системах используются преобразователи передающей среды, предназначенные для сопряжения сегментов сети Ethernet на основе медного кабеля и на основе оптоволоконных кабелей. На рынке имеются различные марки и модели; это могут быть как автономные устройства, так и группы конвертеров для монтажа в стойке 19 дюймов.

Здесь важно еще раз подчеркнуть, насколько важным является правильный подбор инструментальных средств для тестирования и диагностики неисправностей оптоволоконных сетей.

Если вы рассматриваете оптоволоконные сети в качестве важной составляющей вашей системы видеонаблюдения, то вложение средств в закупку высококачественного инструментария всегда будет являться разумным решением.

Однако, если такие затраты выходят за пределы вашего бюджета, то вы всегда сможете нанять фирму, специализирующуюся на обслуживании оптоволоконных сетей, и они смогут решить большую часть стоящих перед вами задач. Если же оптоволоконный кабель уже проложен, то фирма, как правило, произведет его концевую заделку с предоставлением отчета по показаниям оптического рефлектометра временной области (OTDR).

Нами было уже дано объяснение и описание некоторых методов концевой заделки оптоволоконного кабеля в том разделе книги, где описывается передающая среда для аналогового видео. Технология заделки оптоволоконного кабеля все более совершенствуется и упрощается, подробную информацию о ней можно найти у изготовителей, поэтому здесь мы не будем вдаваться в детали, а сосредоточим внимание на основах сетей Ethernet и их компонентах.

Рис. 11.19. Различные типы сетевых интерфейсных карт для оптоволоконных сетей

Рис. 11.20. Стандартные преобразователи (для сопряжения сегментов на основе медной витой пары и на основе оптоволоконных кабелей)

Рис. 11.21. Оптический рефлектометр для сетей.

Построение сети Ethernet подчиняется простому набору правил и состоит из компонентов, регулирующих ее основную работу.

В основном в сетях Ethernet для обработки одновременных запросов применяется метод доступа CSMA/CD. Это один из наиболее широко применяемых стандартов локальных вычислительных сетей.

Сокращение CSMA/CD обозначает множественный доступ с контролем несущей и обнаружением конфликтов и описывает то, каким образом протокол Ethernet регулирует взаимодействие между узлами.

Хотя данный термин может показаться пугающе сложным, если мы разобьем его концепции на составляющие, то увидим, что он описывает правила, очень похожие на те, которыми руководствуются люди, ведя вежливую беседу.

Например, если кто-либо говорит за столом во время обеда, то все остальные будут слушать ее или его, пока он не закончит говорить.

В те моменты, когда кто-либо другой решает продолжить разговор, все остальные опять ждут, когда закончит говорить этот второй человек. Если после паузы двое или более людей начинают говорить одновременно, то возникает «столкновение» или конфликт. В сетевой организации это эквивалентно конфликту данных между двумя компьютерами. Протокол CSMA/CD требует, чтобы в таких случаях оба компьютера на время «замолчали» и начали разговаривать снова через произвольно заданный промежуток времени. Тот, чей произвольный промежуток времени ожидания будет короче, станет первым «говорящим» из двух, а остальные будут ждать, пока он не закончит говорить. Режим произвольного включения предоставляет всем участникам (компьютерным станциям) равные возможности участия в разговоре (обмене данными) за обеденным столом (в сети Ethernet).

Для лучшего понимания этих правил и сетевых составляющих важно понимать основную терминологию, поэтому здесь мы ознакомимся с основными понятиями.

Данная книга предназначена для индустрии видеонаблюдения, поэтому, как таковые, основы Ethernet даются здесь в довольно сжатом виде. Те читатели, которых интересует более подробная информация, могут обратиться к книгам, более пространно излагающим тему организации сетей, таким, как «Справочник по технологиям межсетевого обмена» (Internetworking Technologies Handbook), опубликованный компанией Cisco Systems.

— Сеть — Сеть представляет собой группу компьютеров, соединенных таким образом, что между компьютерами возможен обмен информацией.

— Локальная вычислительная сеть (LAN) — ЛВС — это сеть из компьютеров, физически находящихся в одном и том же месте, обычно в пределах одного здания или комплекса зданий. Если же компьютеры находятся на большом расстоянии друг от друга (в разных точках города или в разных городах), то, как правило, используется глобальная сеть (WAN).

— Уровни модели взаимодействия открытых систем OSI — Эталонная модель взаимодействия открытых систем была введена Международной организацией по стандартизации (ISO) и определяет семь уровней сетевой организации.

— Узел — Узлом является любое устройство, подключенное к сети. Хотя чаще всего таким устройством является компьютер, но это может быть также и принтер или цифровой видеорегистратор.

— Сегмент — Сегментом является любая часть сети, отделенная от других частей коммутатором, мостом или маршрутизатором.

— Магистраль — Магистралью называется основной кабель сети, к которому подключены все сегменты. Обычно магистраль способна переносить больший объем информации, чем отдельные сегменты. Например, каждый из сегментов может иметь скорость передачи 10 Мбит/с, в то время как магистраль может работать со скоростью 100 Мбит/с.

— Повторитель (Repeater) — Повторителем называется сетевое устройство, используемое для наращивания и взаимосвязи сетевых сегментов, что обеспечивает дальнюю связь. Повторители получают сигналы от одного сетевого сегмента и затем усиливают, восстанавливают синхронизацию и ретранслируют эти сигналы в другую сеть. Они очень сходны с линейными усилителями, с которыми мы имеем дело в аналоговом видеонаблюдении. Существуют ограничения относительно того, сколько повторителей может быть использовано друг за другом. Повторители не способны выполнять сложную фильтрацию или маршрутизацию, которую выполняют другие устройства, перечисленные ниже.

— Сетевой концентратор (Hub) соединяет в локальной сети множество компьютеров и устройств. Сетевые концентраторы функционируют на физическом уровне 1 семиуровневой модели OSI (объяснение дается далее в этой главе) и подключают каждый компьютер посредством специального кабеля. Сетевые концентраторы не выполняют какой-либо «интеллектуальной» коммутации или маршрутизации пакетов данных; поэтому сетевые концентраторы с большим количеством портов вызывают большее число конфликтов и потерь при одновременной передаче данных. По существу, сетевые концентраторы создают сети с топологией типа «звезда» и в некоторых отношениях они могут рассматриваться в качестве повторителей.