Sieć strukturalna ( siciocentryczność )
Zatytułowałem ten rozdział specjalnie w ten sposób,
że nadaremne szukać jego tłumaczenia bezpośrednio nawet na Wikipedii.
Wiele lat doświadczeń w branży IT zweryfikowały nie tylko wiele moich
działań, ale też dają możliwość spojrzenia na wiele problemów z "góry".
Temat według mnie jest na tyle ważny, że pozwoliłem sobie napisać kilka słów więcej.
Połączone przewodem koncentrycznym komputery umożliwiły nie tylko komunikację między sobą, ale także udostępnianie swoich zasobów. Szybko okazało się, że w miarę wzrostu mocy obliczeniowej stacji roboczych zaczęto wykorzystywać w sieciach LAN również bazy danych tzw. "dbfowe". Tak jak ich zasada działania była prosta (DOS), tak i odporność na czynniki zewnętrzne żadna. Więc często zdarzały się sytuacje utraty danych z takich, czy innych przyczyn. Odpowiedzią na powyższe problemy stało się instalowanie specjalizowanego oprogramowania do obsługi sieci typu LanTastic, Netware itd, które w sposób uporządkowany próbowały wziąć w karby i zasoby, i użytkowników. Niestety szybko stało się jasne, że sama możliwość centralnego zarządzania to za mało by móc spokojnie pracować. W tym miejscu chwilę się zatrzymam i użyję kilku porównań by uzmysłowić ważność wykrystalizowania się w biznesie sformułowania okablowania strukturalne.
Dawniej stawiano drewniane domy na podmurówkach w postaci kamieni. Były obsypywanych dodatkowo piaskiem w okresie zimowym. Dziś jest to nie do pomyślenia. Wynika to nie tylko ze względu na postęp techniczny (patrz. piramida Cheopsa ;P), ale również z prostej przyczyny tej technologii nie da się wykorzystać do budowy basenu nad samym jeziorem poniżej lustra wody (hotel Necko w Augustowie). Kiedyś droga utwardzona kamieniem (Irak 4000 p.n.e.) była rozwiązaniem zaspakajającym potrzeby transportowe na kolejne tysiące lat. Dziś ze względu na masę oraz prędkości pojazdów ciężko takie rozwiązanie sobie wyobrazić w zastosowaniu na szerszą skalę. Tak na marginesie w 1931 roku Nikola Tesla skonstruował elektryczny samochód osiągający prędkość 140 km/h .
Tym być może przy długim wstępem
chciałem uzmysłowić Wam wagę sieciocentryczności, która podobnie jak
fundament dla wieżowca, czy też autostrada dla ciężarówki może być
przyczynkiem do rozwoju państwa, firm, rodzin lub też stać się
początkiem końca. Niestety tak samo, jak w
przypadku każdej budowli, także sieć strukturalna wbrew pozorom wymaga
nie tylko konserwacji, ale przede wszystkim ze względu na rozwój
technologiczny branży IT non stop inwestycji. Mało kto zauważa, że
jeszcze w latach 80 ubiegłego wieku karty sieciowe stacji roboczych były
przystosowane do prędkości przesyłania danych na poziomie 10 Mb/s, a w
następnym dziesięcioleciu było to już 100 Mb/s, by w XXI wieku 1Gb/s
stał się standardem pod strzechami. Zmieniamy komputery na laptopy,
laptopy na tablety, tablety na smartfony, jak rękawiczki, a w
infrastrukturą sieciową do której podłączamy się tymi urządzeniami
ingerujemy dopiero kiedy zupełnie odmówi ona nam posłuszeństwa (korki
na drodze). Nie zdajemy sobie sprawy z wąskiego gardła jakim stało się
łącze (jednopasmówka) nie tylko ze względów wydajnościowych, ale także
zapewnienia ciągłości dostępności usług (kolizje), które nie były jeszcze znane
przy ich tworzeniu, np. VOIP - telefonia internetowa, PoE - kamery itd
(elektryczne samochody). Niestety ma to też znaczenie dla bezpieczeństwa
przesyłanych danych. Za nieprzestrzeganie (
za brak zainteresowania
) RODO kara administracyjna (niezależnie od odszkodowań dla klientów) może kosztować 2% lub 4% całkowitego rocznego obrotu przedsiębiorstwa z poprzedniego roku obrotowego.
Sieć strukturalna według mojej definicji dziś to infrastruktura przewodowa i bezprzewodową w konfiguracji wielu gwiazd służących zarówno do przesyłania nie tylko energii elektrycznej dla urządzeń z nią zsynchronizowanych, ale również równolegle danych cyfrowych służących im do dalszego sterowania, przetwarzania, magazynowania itd.
Tak szeroka definicja wraz z równolegle rosnącą mocą obliczeniową (ilością danych do przetwarzania) wymaga najwyższej jakości połączeń. Mogą one być miedziane oraz coraz częściej światłowodowe. Te drugie wbrew pozorom nie ze względu na małą elastyczność (łamliwość) nie weszły szeroko pod strzechy (skrętka komputerowa ma też swój minimalny promień skrętu po przekroczeniu którego traci parametry przesyłu, często nieodwracalnie), ale ze względu na urządzenia aktywne znajdujące się na końcach takiego światłowodu nadal nie są względnie tanie. Nie mniej z pewną dozą nieśmiałości powoli zaczynają przeważać w sieciach szkieletowych większych przedsiębiorstw nie wspominając o dostawcach internetu. Według mnie nadal jest to technologia przyszłości, ale jak tylko wejdą optyczne procesory stanie się siłą rzeczy standardem pomimo ogromnej konkurencji ze strony komunikacji bezprzewodowej GSM. Analogicznie jak swego czasu cyfrowe monitory (LED) wymusiły zastąpienie konwerterów cyfrowo-analogowych <-> analogowo-cyfrowych (VGA) na łącza w pełni cyfrowe typu DVI, HDMI, DisplayPort itd. Pominąwszy temat jakości obrazu, po prostu po co wyważać otwarte drzwi i tłumaczyć przekaz na różne języki nawet nie spokrewnione ze sobą skoro wszystko może odbywać się bitowo, czyli w rodzinie. Wracając na ziemie póki stacje robocze oraz serwery nie będą wyposażone standardowo w karty światłowodowe, a gniazda RJ45 administrator będzie nadal miał do czynienia z skrętką kat. 6 w ekranie lub bardziej przewidujący kat. 7. Może się oczywiście zdarzyć, że będą tam położone przewody gorszej jakości, np. kategorii 5. Ale kto bogatemu zabroni uskuteczniać niekończącą się walkę z narzekającym użytkownikiem w postaci dziś jest dobrze, ale wczoraj jakoś wszystko chodziło wolno. Dlaczego przyczyną może być infrastruktura sieciowa, a nie sama stacja robocza. Postaram się udowodnić to matematyczno-fizycznie, że pomimo inteligencji zawartej przez twórców kart sieciowych (kompresji motylkowej, buforowanie, dynamiczna zmiana prędkości i trybu transmisji itd.) nie są w stanie fizycznie podołać stawianym im wymaganiom. Przewód telefoniczny (płaski) jest liczony na 3 kHz (tyle wystarczy z pasma 20 kHz byśmy się zrozumieli). Standardowo skrętka komputerowa kat. 5 (klasa D wg EN 50173 ) ma prędkość transmisji 1 [Gb/s], a certyfikowana jest na pasmo o przepustowości do 150 [MHz]. Dokładnie każda z 4 par w niej zawartych na określonym odcinku (96 metrów dla jednolitego odcinka + 4 metry na połączenia w szafach krosowych i przyłącza użytkownika). Skrętka komputerowa kat. 6 (klasa E wg EN 50173) ma prędkość przesyłu danych 1 [Gb/s] lub 10 [Gb/s] (do 55[m]) jest certyfikowana na częstotliwość do 250 [MHz], ale już 6a (klasa EA wg EN 50173) zmusza do zastosowania rozwiązań w takiej skrętce by mogła ona przenieść dane do 10 [Gb/s}, a przenosi falę o częstotliwości do 500[MHz]. Skrętka kategorii 7 (klasa F wg EN 50173) ma gwarantować pasmo 600 MHz, a kategorii 7A (klasa FA wg EN 50173) do 1000(1800)[MHz] co umożliwia na osiąganie prędkości transmisji do 100 Gbit/s na odcinku do 15m i 40 Gbit/s do 10 m i na standardowym odcinku 96 [m] jest to 10 [Gb\s]. Podsumowując powyższe specyfikacje skrętek komputerowych przy Dual-Duplex (Half-Duplex wykorzystuje tylko 2 pary) dla kart sieciowych o przepustowości do 1[GHz] mamy dla kat.5 niedobór pasma (150*4)-1000 = -400[MHz] . Natomiast dla kat.6 jest w sam raz (250*4)-1000 = 0 oraz dla kat.7 mamy zapas pasma w najgorszym przypadku (600MHz*4)-1000 = 1400[MHz]. Wniosek jest jeden, że nawet przy idealnie wykonanej instalacji sieci strukturalnej kat.5 karty sieciowe aż gotują się by nadrobić po przez kompresję w warstwie transportowej niedobór 400 [MHz] pasma. Przy kat.6 jest w sam raz, ale nie powinniśmy spać spokojnie, gdyż jak jest w sam raz to znaczy, że jest za mało. I tak jest, gdyż ze względów na koncepcje działania samego protokołu Ethernet (w odróżnieniu od Token Ring) musimy uwzględnić również kolizje. Szczególnie uwidacznia się to w środowisku produkcyjnym, gdzie często nie da się wyizolować dróg komunikacyjnych od zakłóceń elektromagnetycznych. Przy kat.7 mamy zapas pasma wynoszący drugie tyle na zbilansowanie strat wynikających z działania sprzętu (wykrywanie kolizji, demontaż montażu pakietów danych, sprawdzanie sum i sterujących i retransmisji zepsutych pakietów), niedoróbek instalatora, ale i samemu administratorowi daje możliwość nadążania za potrzebami użytkowników oraz samego postępu techniki. CNP.
Reehoo, CC BY-SA 3.0 <http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/>, via Wikimedia Commons
Powyżej pochyliłem się nad jednym z wielu aspektów sieci strukturalnych. Nad szkieletem (kręgosłupem), który jest często po macoszemu traktowany, a bez niego jest jak bez ręki. W odróżnieniu od urządzeń aktywnych zmiana okablowania w późniejszym czasie bez zaangażowania świadomego administratora jest problematyczna. Reasumując odnoszę wręcz wrażenie, że w wyniku poczynionych oszczędności na wstępnym etapie budowy infrastruktury IT firma zakładała, że nie może być lepiej niż w konkurencji. Po co domagać się certyfikatów materiałów, wykonawcy i 25 letniej gwarancji. Że i tak to wszystko do baniaka. :-(
Na koniec mimo wszystko coś optymistycznego. Jestem z Podlasia, a tu niczym ruska stal nikt się nie "
не мнётся и не ломается
" i pomimo powiedzenia, że prowizorki działają najdłużej to po dwukrotnym odzyskiwaniu danych właściciel pozwolił mi na "unowocześnienie" infrastruktury IT (patrz zdjęcia poniżej). Przebudowa składała się z trzech etapów. Pierwszy zastąpienie drewnianej w przenośni i dosłownie szafy krosowej wiszącą metalową. Drugi przeniesieniem drewnianej szafy z poddasza (temperatury ze względu na brak klimatyzacji latem, jak w piekarniku) do chłodnej piwnicy wraz z serwerem. Trzeci etap wiązał się z wirtualizacją serwera (PROXMOX) w celu zapewnienia miedzy innymi automatycznego backupu całego systemu waz z danymi. Zapraszam do przeczytania o następnym ogniwie sieciocentryczności, czyli instalacji zasilającej w prąd elektryczny. :-)
