Оптическая сеть своими руками

Как строятся оптоволоконные сети

Всем привет! Меня зовут Дмитрий, я занимаюсь проектированием и строительством волоконно-оптических линий связи (ВОЛС) в DataLine. Сегодня расскажу, как мы создаем оптические трассы для наших клиентов и как устраняем аварии.

Монтажник укладывает волокна двух кабелей в оптической муфте.

Когда я пришел в компанию в 2016-м, уже была построена опорная сеть, или «магистраль», из 144 волокон. Она объединила наши узлы связи (дата-центр OST, дата-центр NORD) с ММТС-9 и ММТС-10 в единое кольцо. Длина опорной сети на тот момент была около 210 км. Также было построено около 21 км так называемых «последних миль» – ответвлений от опорной сети, соединяющих удаленную площадку клиента с ближайшим нашим узлом связи. Тогда в компании не было выделенных специалистов по ВОЛС, все делали подрядчики под руководством сетевого отдела.

Сейчас «магистралей» не строим, так как имеющейся емкости пока хватает. Все мои проекты – это достройка трасс от нашей опорной сети до офисов клиентов. При мне построили 70 км таких трасс. Протяженность всей сети на сегодняшний день составляет 301 км.

Схема прохождения оптоволоконной сети DataLine на декабрь 2018.

Это кабель марки ОККМ (ОК – оптический кабель, К – канализация, М – многомодульная конструкция) производства Фуджикура. Его мы используем в наших проектах.

Мы прокладываем оптические кабели в телефонной канализации, коллекторах, тоннелях и мостах. Самостоятельно строим канализацию только в тех случаях, когда рядом с маршрутом будущей трассы нет подходящей инфраструктуры. Иначе это все равно что построить себе отдельную дорогу от дома до работы – долго и дорого.

В представлении многих коллекторы и телефонная канализация примерно одно и то же, но это не так. В коллекторах размещают не только кабели связи. Там проходят разные инженерные коммуникации: теплосеть, газопровод, силовые кабели. Некоторые коллекторы настолько большие, что в них спокойно может проехать грузовой автомобиль.

Телефонная же канализация – это просто зарытый в землю трубопровод с кабелями. Заглянуть в нее можно только через смотровые устройства – телефонные колодцы. Они бывают разные, но чаще в них не развернуться. Иногда это просто коробка глубиной 20 см. В качестве исключения видел несколько колодцев по Москве размером с трехкомнатную квартиру.

Смотровой колодец телефонной канализации.

Вот такой вид открывается в смотровом колодце. Кабели просто уходят в каналы в стене.

Обычно для наших клиентов мы строим две оптоволоконные трассы, идущие независимыми маршрутами до нашего дата-центра. Это нужно для резерва, на случай повреждения или полного обрыва основного кабеля. Тут многие сразу вспомнят поучительные истории про экскаватор и будут правы. Из свежего: во время работ по программе «Моя улица» одному нашему клиенту «повезло» с экскаватором 4 раза за 3 месяца. Хорошо, что у него была резервная трасса, которая не пересекалась с основным маршрутом, и его сервис не простаивал, пока мы восстанавливали пострадавшую трассу.

Маленькое движение ковшом – большие проблемы для провайдера. Обрыв кабелей в телефонной канализации.

Большинство клиентов понимают важность резерва и сразу просят нас проработать два разнесенных маршрута до их площадки. Или заказывают у нас трассу, которая будет резервной в дополнение к основной от другого провайдера.

Про процесс

Например, клиент хочет провести волокно из нашего дата-центра NORD к себе в офис.
На основе эскизов линейно-кабельных сооружений я определяю ориентировочный маршрут будущей трассы. Вычисляю расстояние достройки от офиса клиента до нашей сети и выбираю место для размещения соединительных муфт. Попутно собираю информацию об объекте, в котором расположен офис клиента: есть ли на пути будущей трассы линейно-кабельные сооружения, кто является их владельцем. Эта информация понадобится при согласовании рабочего проекта.

Маршрут оптических трасс от дата-центра NORD до офиса клиента.

В этом проекте мы соединяли два офиса клиента.

С этими исходными данными я рассчитываю бюджет на организацию новой линии связи. В него войдут наши разовые расходы на получение технических условий от собственников линейно-кабельных сооружений (Москоллектор, МГТС) и согласование рабочего проекта с ними же, проектно-изыскательские работы на линейную часть, строительно-монтажные работы по прокладке кабеля, стоимость используемых материалов, а также наши ежемесячные платежи за аренду линейно-кабельных сооружений. По рынку проектирование и строительство «под ключ» 1 км оптоволоконной трассы емкостью до 32 волокон обойдется сейчас в среднем 200 тыс. руб.

Стандартный срок строительства – 45 календарных дней, но иногда получается быстрее. Это официальный срок с оформлением всей необходимой документации, а ее много. Мы готовим большой пакет документов для МГТС, Москоллектора, составляю для подрядчиков техническое задание. Они, исходя из наших требований, делают рабочий проект линейной части – участка трассы, который идет по городу до здания клиента. Подрядчики знают, как все устроено под землей в Москве, и имеют все необходимые сертификаты, лицензию ФСБ и допуски к работам, связанным с гостайной.

Мы самостоятельно делаем рабочий проект прокладки кабеля по зданию и согласовываем его с владельцем. В этом документе мы описываем, как будет организован ввод в здание, прокладка кабеля по зданию до места назначения (серверной или офиса) и монтаж оптического кросса.

Пример схемы прокладки оптического кабеля внутри здания.

Как только все проекты согласованы, начинается долгожданное строительство. В существующую сеть ВОЛС врезают новый кабель, который будет проложен до здания клиента. Ниже несколько рабочих фотографий.

Иногда телефонные колодцы оснащены антивандальными устройствами (заглушками). Приходится тратить время на их открытие при помощи специального подъемника.

Монтажники протягивают новый кабель.

На самом подходе к зданию клиента возник непроходимый участок: был обнаружен излом в канале, и кабель не получалось протолкнуть из смотрового колодца. Потребовалось снимать дорожное покрытие и вскрывать грунт.

На столе – оптическая муфта. Идёт подготовка монтажа нового кабеля в магистраль.

Врезка нового кабеля в магистраль.

Для монтажников-спайщиков мы готовим исполнительные схемы. По ним специалисты распознают нужные волокна в магистральных кабелях и сваривают их с волокнами нового кабеля. Затем сваренные волокна укладывают в оптическую муфту.

На фото разделанный кабель. Если присмотреться, то видно волокно, которое заходит в сварочный аппарат.

Оптическая муфта с соединенными волокнами двух кабелей.

Так оптический кабель приходит в здание.

Когда кабель проложили до здания, на его конце разваривают оптический кросс, который монтируют в стойку или на стену.

Оптический кросс в Meet-Me-Room дата-центра OST.

Дальше мы параллельно с подрядчиком тестируем новую трассу: проводим измерения кабеля методом импульсной рефлектометрии. Показания снимаются с оптического кросса с помощью рефлектометра. Значения ниже говорят о том, что все работает. Они же фиксируются в SLA с клиентом:

≤ 0,2 дБ максимальная величина потерь на неразъемных соединениях (сварке) при двунаправленном усредненном измерении. ≤ 0,5 дБ затухание оптического сигнала на длинах волн 1310 и 1550 нм в точках разъёмного соединения (транзита) оптических волокон. ≤ 40 дБ коэффициент отражения (reflectance) на 1 событие. ≥ 29 дБ значение оптических возвратных потерь (Optical Return Loss – ORL) на измеряемом участке.

Рефлектометр.

Если все показания в норме, то трасса принимается в обслуживание и передается в эксплуатацию. Клиенту остается только подключиться в нужный порт.

Вежливые люди, пожары в коллекторах: как проходят работы и устраняются аварии на трассах

Мы оповещаем наших клиентов обо всех плановых работах. Даже если это просто врезка нового кабеля, то клиент получит письмо с контактами дежурной смены, аккаунт-менеджеров и ситуационным планом с отмеченными участками, где будут проходить работы. С такими работами проходит все штатно, но бывают и забавные случаи. Как-то после считанных минут от начала работ в муфте, расположенной недалеко от Красной площади, к монтажникам подъехала машина с номером ЕКХ. Оттуда вышли люди в костюмах и с оружием. Проверив наличие разрешения на работы у монтажников, вежливо попросили работать аккуратно в данном месте. Так и стояли, пока работы не были закончены. Видимо, в колодце был один из тех «кремлевских» кабелей и у него сработала сигнализация.

Когда происходит авария, не всегда сразу понятно, где повреждение. Совместно с инженерами проводим контрольные измерения с помощью рефлектометра на оптическом кроссе в наших дата-центрах, чтобы определить предполагаемое место аварии. Пока аварийная бригада собирается, я успеваю сориентировать их, куда ехать, и сам выезжаю на место обрыва.

Параллельно составляем список клиентов, чьи сервисы были нарушены при аварии, а коллеги из смежных отделов уведомляют клиентов. Наш отдел переключает клиентов на резервные каналы – клиентские и наши собственные (на свободные волокна), – если у клиента нет резерва. При необходимости тянем новые кроссировки и начинаем переключение.

Последняя крупная авария произошла из-за пожара в Ново-Дорогомиловском коллекторе. Всех провайдеров допустили к работам только через 5 дней, потому что сначала восстанавливали все городские коммуникации и связь специального назначения. Всем, у кого не было резерва, пришлось ждать (еще раз к вопросу о резерве:)). Но такие случаи скорее исключение, и обычно работоспособность сервисов восстанавливаем оперативно, для масштабных аварий – это 8 часов максимум.

Так выглядят обгоревшие кабели. Последствия пожара в Ново-Дорогомиловском коллекторе.

Восстановительные работы в том же коллекторе. Монтажники изготавливают кабельную вставку для поврежденного кабеля. Запах гари после пожара все еще очень сильный, поэтому работают в респираторах.

Источник

Оптическая «сетка» своими руками для дилетанта

Какие товары нужны — есть внизу страницы, прокручивай и нажимай на ссылки

Что вы не знали и что нужно сразу же забыть.

Остановимся на нужных подробностях. Коннекторы на оптическом патч-корде должны быть синие и квадратные, а т.к. квадратные бывают нескольких видов, то нужны именно SC (эс-цэ, эс-си) Запомнили? Всё.

Что интересно, но абсолютно не нужно знать обывателю.

Коннекторы бывают металлические, бывают пластиковые, круглые и прямоугольные. Любая солидная фирма, выпускающая активное оптическое оборудование (коммутаторы, маршрутизаторы), старается избежать конкуренции и одновременно «подсадить» на свою продукцию крупных заказчиков. Для этого они собирались и выдумывали свой стандарт на различные аксессуары, чтобы даже самую мелочь нужно было покупать у неё. Все это сопровождается макулатурой по оправданию изобретения с обилием технических данных, к которым прилагаются специально обученные люди. Эти люди проводят семинары, дарят сувениры, кормят в кафе приходящих на эти семинары и немного учат как пользоваться их продукцией.

Ниже картинка с частью того, что эти все люди натворили. Это — куда пихать.

А это — что вставлять.

Бывает так, что парк активного оборудования уже закуплен и работает, старый менеджер уже уволился. Ну бывает. А новый администратор смотрит на разъёмы и не знает, что нужно купить, чтобы подключить. Особенно весело с этим дела обстоят в сфере видеосъёмок, а именно в самой аппаратной, если особый разъём сломался, то вполне может быть, что в стране нет ничего на замену.

Запомнили? Синий прямоугольный SC. Симплекс или дуплекс!

Ладно, так какой же из этих синих квадратных — наш? А такой.

Вставляться будет в такой разъём.

Только в медиаконвертере этот разъём будет выглядеть вот так.

И не нужно там падать в обмороки, если это всё дело будет в двойном виде, это называется ДУПЛЕКС (duplex)

Бывает и так.

Частично в ходу LC, тогда всё и должно быть LC, отличить легко, они с прищепкой, как на колпачке шариковой ручки.

Типа. полировка, но это нам не нужно

Просто для ознакомления.

Выше мы упоминали цвета, зелёный и синий. Это всё способы полировки поверхностей, которые соприкасаются при вщёлкивании коннектора, ведь нам нужно, чтобы 2 отверстия толщиной менее волоса сошлись идеально. Неидеальность этого момента несёт за собой потери, их выражают в дБ, например, минус 60 дБ или -50. Не раз были случаи, когда не используют крышечки и колпачки, которые идут в комплекте, микроотверстие загрязняется и сигнал не проходит, для определения причины и поиска «убитого» коннектора используют специальный микроскоп. Не доводите до такого, если вы разъединили, то моментально закройте всё колпачками. Не выбрасывайте эти крышечки.

Посмотрим с другой стороны, цветом помечено соответственно.

Параметры у APC ( Angled Physically Contact ) лучше на 10бД, но универсальнее UPC ( Ultra Physically Contact ). Так оно и прижилось всё. По-умолчанию всегда имеется в виду синий UPC квадратный SC. Если не попросить другое, то купите именно так.

Делаем и продаём оптические патч-корды для помещения и для улицы, длина в теории может быть любой.

Мы наращиваем коннекторы на лёгкие виды кабеля клеевым (эпоксидным) методом. Для этого необходим целый ряд инструментов, расходных материалов и условия. Спустя сутки после выполнения работ, изделием можно пользоваться, но не все так просто. Сначала нужно измерить падение сигнала оптическим тестером, если изделие попадает в допуск, то патч-корд едет к владельцу.

Вы можете указать желаемый тип кабеля: лапша, круглый, овальный, выбрать производителя, количество волокон и попросить сделать оптический патч-корд, Коннекторы могут быть в произвольном порядке — как вам будет нужно исходя из имеющегося активного оптического оборудования.

Бывают задачи, когда нужно проложить кабель в полевых условиях, а у вас нет ни сварщика по оптоволокну, ни сварочного аппарата, и вообще нет желания вникать, что для этого нужно. Но всё усложняется тем, что оконцевать нужно пару десятков волокон? Не проблема, в этом случае метод оконцевания будет сварочный, с двух сторон на кабель ставим по боксу для сварки, а из него выходит требуемое количество хвостов-коннекторов. Единственный и сильный недостаток такого метода — кабель нельзя завести в небольшие отверстия, но зарыть в грунт, или подвесить по столбам — запросто! Экономия труда и средств.

Какую скорость передачи выбрать?

Смотрите сами, если скорость делится на нескольких потребителей, то можно 1g, а можно и больше. В самых простых случаях, это сеть 100мБит/сек, ниже, в разделе «Связанные товары» всё подобрано именно для этой скорости, только посмотрите на длину кабеля, может вам нужно больше.

Но для скорости в гигабит, нужно взять немного другое железо, уже со встроенными модулями и скоростью 1G медиаконвертеры бывают редко, зато всегда есть т.н. «карманы». Карман — это пустышка, в нём нет оптического модуля, а вместо него зияет слот. Зато можно установить модуль под любую конфигурацию, и в случае выхода из строя или смены топологии сети всё подряд уже менять не нужно. В любом случае всегда нужно задать вопросы консультанту, если это сделать в письменном виде и попросить дать ссылки, картинки, то у вас еще останется важная информация, а если спросить по телефону, то часть информации забудется, а второй раз спрашивать уже неудобно. Это от меня такой лаф-хак, я его часто использую, когда не разбираюсь в какой-то сфере, а срочно нужное «нечто» хочется непременно сделать своими руками.

Пройдёмся по гигабиту!

Вот ссылка на карман. Их (карманов) нужно 2 штуки.

Сейчас мы говорим о связи по одному волокну, приём и передача происходит на разных длинах волны, 1550нм и 1310нм. Существуют и другие стандарты и даже совершенно другой тип оптического волокна, но об этом даже не стоит и думать, пускай об этом переживают те, кто купил старое и нестандартное оборудование, например, некоторым приходится закупать мультимодовый кабель (не путать с многоволоконным), в мультимодовом волокне сам принцип распространения света в среде другой. По параметрам он хуже, а по цене совсем всё плохо. Просто часто на производствах стоит специфическое оборудование, а оно было спроектировано под мультимодовый стандарт. Например, контроллеры на пивзаводе, станки на металлообработке и т.д. и т.п.

Ну и до кучи ещё нужны медные патч-корды, их высматривать нужно здесь. Что-то заканчивается, а что-то плывёт из Китая, но их всегда много разных, метраж тоже бывает всякий, спрашивайте!

Закономерный вопрос, а зачем?

Главное — это расстояние, по медному кабелю витая пара 100 мегабит или же гигабит ещё как-то можно передать до 100 метров, потом начинается преобладание помех над полезным сигналом, можно взять кабель с жилами потолще, но цена затеи вырастет.

Второстепенное и кому-то очень важное — это заложить кабель «на вырост», «на будщее». На это тему также пришлось сделать разбор полёта.

Источник