Кошки против собак, "букет цветов"

Оптимизм наш долг
© Бисмарк

Ethernet-провайдингу, как осознанному явлению, уже исполнилось 10 лет. Это почти вечность для телекома. Но до сих пор на форумах не стихают споры, как лучше строить сеть, звездой или кольцом. Попробуем досконально разобраться в этом вопросе.

Возьмем средний район Екатеринбурга. Не идеальную для сетестроительства "Ботанику" (новый микрорайон, очень плотная застройка в 9-12-16 этажей), и не тихий центр со шпалерами хрущеб и офисных зданий... Пусть будет "Уралмаш" - слово известное в России, и даже, порой, за ее пределами.

Население свыше 245 тысяч человек, практически отдельный город. И вполне удачное (для примера) соседство застройки разных эпох СССР и РФ.

Разделим район на 5 частей. В каждой должно оказаться примерно по 100-150 домов, и в перспективе - до 10 тысяч абонентов. На мой взгляд, сегодня это оптимальный размер как с технической, так и менеджерской точки зрения. Связь частей между собой разумно делать 10-ти гигабитным кольцом, но этот вопрос за границами данного материала.

Не сильно утруждая себя выбором, рассмотрим подробно топологию части #1. Для этого преобразуем карту в более очевидный вид (всеж это не проект, надо сделать как можно проще и схематичнее), и "расставим" коммутаторы по домам так, чтобы подключить любое домохозяйство прямым витопарным кабелем (это 100-120 метров).

Всего получилось 153 узла. В случае использования решения с "коммутатором на подъезд" топологическая задача лишь упрощается (оптическая разводка пойдет до единственного "домового" коммутатора), поэтому ее прорисовка существенно менее интересна.

Можно спроектировать 4 варианта сетей, которые, для лучшего запоминания, назовем следующим образом:

• "Букет цветов". Звезда из центра до каждого квартала, внутри последнего – прямое волокно до домового узла.
• "Властелин колец". Кольцо из 10-20 узлов на каждый квартал, затем последние объединяются кольцом второго уровня.
• "Полная звезда". По прямому волокну от центра на каждый домовой узел в отдельности.
• "Макрокольцо". Единое кольцо по всей части района, в котором несколько волокон выводится для охвата квартала (топология пока слабо изучена на практике).

Граничные условия, они же "правила игры"

Во-первых, скорость. Желательно получить честные 100 мегабит на дом (и больше, если обойдется в сравнимые деньги). Можно допустить разумное мультиплексирование по принципу - "гигабит до дома", плюс "гигабит на группу домов", что даст примерно те же самые 100 мегабит на дом. Или "гигабит на кольцо" - примерно с тем же 100-мегабитным результатом.

Во-вторых, определимся с количеством волокон на дом, это один из самых принципиальных вопросов. Уже давно 100-мегабитные конвертеры на одно и два волокна сравнялись в цене. Полагаю, через год-два японо-китайская промышленность совершит очередной рывок, и гигабит постигнет похожая судьба.

Но на сегодня разница в стоимости пары гигабитных wdm и обычных приемопередатчиков составляет около $70-80, что эквивалентно полутора-двум километрам оптического волокна (около $35/км) плюс оконечка (с работой от $5 до $20 в зависимости от используемой схемы). Очевидно, что для схем на "звездах" одноволоконному варианту нет альтернативы (тем более при использовании 100 мегабит), а вот для "колец" можно рассмотреть и двухволоконный вариант.

В-третьих, варианты подвеса. Тут все, в общем, тривиально. Прокладывать по крыше проще, чем по воздуху (тем более оптику бомжи если и срезают, то лишь по ошибке). Улицы лучше лишний раз не пересекать. Воздушки более 70-100 метров надо минимизировать, более 150-200 – по возможности исключить.

Наибольший линк, который мне пришлось строить – около 350 метров, и это далеко не предел, приходилось слышать о 500 и даже 600 метровых линиях. Однако, искать приключения и сложности – не самоцель.

В-четвертых, используется режим максимальной экономии. Никаких решений на перспективу, только то, что может приносить прибыль здесь и сейчас. На дворе мировой финансовый кризис, не стоит зарыватьразвешивать деньги по воздуху.

Для начала, прорисуем схему "Букет цветов", как наиболее традиционную и массовую (но не обязательно оптимальную в сегодняшних условиях).

Для подключения "квартальных" узлов не применяется отдельный кабель, это неоправданно дорого (хотя и более надежно). Вместо этого используется одно из волокон в обычной междомовой разводке. Но при этом всегда есть прямое волокно от центра (желтых ромб) до "квартального узла" (зеленый ромбик). И уже от последнего включены коммутаторы доступа (синие ромбики). Как в реальном букете - несколько стеблей, и на каждом - свои соцветья.

Если представить это очень, очень упрощенно - получится следующая схема участка:

Также учтем, что кабель редко несет менее четырех волокон (хотя последнее время "двухволокон" для прокладок по чердакам становится популярен, массовым решением он не является). В 2-3 исключительных местах, для сокращения сортамента оптики, линий менее 50 метров прокладываются "в две оболочки" (т.е. двумя параллельными физическими кабелями).

Самое сложное – подсчитать длину и количество волокон.

Конечно, реальный расход кабеля будет выше "идеального", но одинаково для любых вариантов решения задачи. Думаю, что разумно просто дать около 25% запаса на аккуратный ввод, вывод, обход труднодоступных мест, подвод к узлу.

Итого, на кабель потребуется 7*490+1,95*540+1,5*640=$7820, с учетом запаса - около $10к, или $1 на потенциального абонента.

Стоимость материалов и работ по разварке оптоволокна сильно зависит от используемой технологии. Кто-то использует полноразмерные кроссы, с пигтейлами, адаптерами, патчкордами... Но если принять наиболее экономичный способ, то мини-кросс стоит $8 (это в комплекте с КДЗС и сплайс-пластинами), "пол-патчкорда" для включения коммутатора - $3, и работа - около $10 за узел. Итого - чуть более $3000 на сеть.

При схеме "100 мегабит до дома, 1G до квартала" оптические порты обойдутся в $14700+$1540=16240, если же применять "1G до дома, 1G до квартала" - $23000. Т.е. оптические порты примерно вдвое дороже кабеля.

С активным оборудованием сложнее. Но ставить в такой сети на дом что-то дороже $100-150 – пустое расточительство. А в этой ценовой категории достаточно достойных вариантов. С "квартальным" оборудованием сложнее, думаю на эту роль хорошо подходит что-то типа Cisco c3550-24FX ($1000). Итого - около $30к. Если использовать гигабит - цена решения быстро растет до $50к.

Отдельно нужно отметить затраты на квартальные узлы. Из легализация, бесперебойное питание, антивандальная защита - обойдутся примерно в $1000 за узел ($300 ящик, $200 БП, $500 проектирование, сдача, подвод легального электропитания, и т.п.). В общей сложности - плюс $11к.

Остальные затраты будут мало отличаться от других вариантов построения сети, и их можно подробно не рассматривать.

Плюсы:

• Простота управления;
• Используется дешевый маловолоконный кабель (до 8 волокон);
• Можно использовать недорогое активное оборудование на домах, вплоть до неуправляемого.
• Неплохой потенциал увеличения скорости.

Минусы:

• Активное оборудование на уровне квартала дает точки отказа, который существенно снижают надежность сети в целом.
  
• Для "квартальных" узлов необходимы блоки бесперебойного питания, вандалоустойчивые шкафы.
  
• Внутрирайонные магистрали объединены с домовой разводкой, что не лучшим образом сказывается на надежности при проведении регламентных работ или модернизации сети.

Надо особо отметить, что при строительстве параллельной сети КТВ (и, соответственно, второго волокна на дом) не нужно умножать количество необходимых волокон "на 2". Так как в КТВ используются пассивные разветвители, на каждую "ветку" потребуется лишь одно лишнее волокно от центра, соответственно, грубо можно добавить коэффицент 1,2-1,5.

Таким образом, если сразу оставлять небольшой запас (вместо 2-4-6-8 использовать 4-6-8-12) запуск КТВ в будущем не составит особых технических проблем.

Файл для тех, кто хочет попробовать "поиграть в демиурга" самостоятельно.

Продолжение следует (властелин колец)...

Разное

Окраина Екатеринбурга, сортировка (ул. Ангарская). Прислал Андрей К.

Спутниковая тарелка из дна (или верха) бочки.

Немного ссылок:

Алекс Экслер написал отчет по использованию приставки Popcorn Hour A-100, которая была рассмотрена в #348. Общий результат - позитив, устройство вполне пригодно к использованию.

Эксклюзивные сетевые кабели - Nordost Shiva ($390 за 2 м), против Nordost Vishnu ($790 за 2 м) и Nordost Valhalla Power ($2800 за 2 м). Как только у людей поднимаются руки втыкать такое чудо технологий в обычную розетку советского (скорее всего) дома...

Диаграмма роста потока выдаваемого трафика из текущей статистики.

Региональный рунет растет уверенно, без существенных дерганий. Только вот 08.08.2008 сильно не вписывается в тренд, резкий рост потребления.

Вышел Asterisk 1.6. Отличается от предыдущей ветки 1.4 существенным количеством новых функциональных возможностей.

"Петя" - кабелепроходчик. Легкий, маневренный, неприхотливый, достаточно мощный (прислал Turbo-Drive).

До него был "Вася", с двумя роликами, украден бомжами...

Обновление в разделах:

• На карте городов каталога "Провайдеры России" теперь 1365 компании. Коэффициент самоадминистрирования составляет 26%. Если кто-то желает дополнить информацию по городу или провайдеру - прошу писать на prov@nag.ru.
• Пополнение в разделе "Фотографии сетевого оборудования": беспроводной маршрутизатор D-Link DSL-2740U и беспроводная сетевая карта с USB-интерфейсом DLink DWA-140.
• В разделе shop.nag.ru новинка - Кросс оптический FT-G, $8. Так же добавлены SFP WDM 20км , $39.
  В распродаже остатки Nortel 450-12T за $60.

Наиболее интересные темы форума (TOP-3):

• "Левые" DCHP и PPPoE, кто как борется с ними;
• Знакомство с Nanostation2;
• МТС по VoIP - выбор АТС.