Гайд по патч-панелям

Патч-панели — это средства для организации и управления соединениями между компьютерами, коммутаторами и другим оборудованием в ЛВС. Они предназначены для облегчения доступа к сетевым кабелям, упрощённой маркировки вводов, повышения надежности сетевых соединений и упрощения работы с сетевым оборудованием. Без патч-панелей, сетевые соединения могут быть не только менее упорядоченными, но и менее безопасными, так как неверные подключения и ошибки могут привести к сбоям в работе. Патч-панели также упрощают управление сетью, позволяя быстро и легко изменять соединения и выполнять обслуживание сетевого оборудования.

Типы патч-панелей

Фиксированные патч-панели или как они по-другому называются, патч-панели с фиксированными портами - это самые стандартные патч-панели, предназначенные для подключения кабелей напрямую к портам на панели. Они могут иметь различное количество портов и используются для обеспечения структурированной кабельной системы, которая может быть легко изменена или переключена в случае необходимости. Обычно такие, более дешёвые, патч-панели выбираются, когда структура кабельной сети заранее известна и не подлежит изменению в дальшейшем. Например, когда по проекту все устройства в офисе подключаются кабелем CAT5, и модернизация кабельной инфраструктуры не заложена в проекте. В основном, фиксированные патч-панели выпускаются с одним типом разъёмов, как правило, RJ45 для витой пары 5-й категории.

С другой стороны, модульные патч-панели позволяют установить Keystone-модули для кросс-подключения различных типов кабелей. Keystone-модули имеют стандартный размер и могут быть установлены на специальные вставки в панель. Каждый Keystone-модуль имеет свой тип разъема, например, RJ-45 для Ethernet или LC для одномодового или многомодового волокна. Keystone-патч-панели позволяют гибкость в проектировании кабельной системы, облегчают переконфигурирование и расширение сети, добавление новых типов устройств в серверную стойку и т.д. Модульные патч-панели позволяют легко подключать оборудование различного типа в пределах серверной стойки: серверы, A/V ресиверы, USB ключи и накопители, системы аналогового видеонаблюдения и т.д.

Патч-панели по типу установки

Существуют два типа установки патч-панелей:

Настенные патч-панели – их устанавливают на стену в серверной или телекоммуникационной комнате с помощью крепежей, которые идут в комплекте.
Стоечные (rack-mount) патч-панели – их устанавливают в стойки для серверного оборудования. В свою очередь, такие панели могут иметь ширину 10 или 19 дюймов.

Следует учитывать, что многие стоечные патч-панели допускают крепление на стену, но не наоборот.

Плотность портов

Обычно плотность портов измеряется количеством портов на единицу высоты (RU) - стандартная высота в 19 дюймов панели. Наиболее распространёнными патч-панелями являются 24-портовые, поскольку большее число портов усложняет процесс монтажа и прокладки кабелей в серверной стойке.

Тем не менее, промышленностью предлагаются и патч-панели с 48 портами на 1U. Так же распространены модели на 10 и 8 портов.

Экранирование и защита от ЭМИ

Такой тип патч-панелей особенно востребован в условиях большого количества электрической техники и электронного оборудования в близлежащих помещениях, так как они позволяют сохранять качество и скорость передачи данных. Дело в том, что даже экранированные кабели в фиксированной патч-панели распускаются на жилы, никак не защищённые от электромагнитных помех. Общее экранирование небольшого пространства патч-панели способно снизить влияние электромагнтного фона на проводники, но не способно никак повлиять на взаимное влияние кабелей друг на друга. Следует учитывать, что для эффективной защиты от ЭМИ, корпус патч-панели должен быть заземлён: если она установлена на стене, то на шину заземления, а если в серверном шкафу, то на корпус. Прилегание корпуса патч-панели к стальному остову серверной стойки не может считаться эффективным заземлением, так как краска корпуса выступает в роли диэлектрика. Обычно на корпусах патч-панелей присутствует вывод на заземление.

В целом, модульные патч-панели с экранированными Keystone вставками дают более высокий уровень защищённости от ЭМИ, чем фиксированные.

Типы подключений на фиксированных патч-панелях

На патч-панелях могут использоваться различные типы фиксированных зажимов. Вот некоторые из них:

IDC (Insulation Displacement Connector) - это зажим, который использует клиноподобный механизм для сжатия проводника, который закрепляется в отверстии в зажиме. Он является одним из самых распространенных типов зажимов на патч-панелях.
110 Block - это зажим, который использует вставку с жесткими контактами для зажима проводника. Этот тип зажима хорошо подходит для более тонких проводников.
Krone - это зажим, который использует клиноподобный механизм для сжатия проводника. Он имеет более продвинутый механизм, чем IDC, который делает его более надежным.
BNC (Bayonet Neill-Concelman) - это зажим, который используется специально для коаксиального кабеля. Он имеет две дополнительные винты для крепления конца кабеля.
LC (Lucent Connector) и SC (Standard Connector) - это зажимы, которые используются для оптических кабелей.

В целом, любой из этих типов зажимов может обеспечить хороший контакт, если будет правильно установлен.

Типы Keystone модулей, использующихся в патч-панелях

Keystone модули представляют собой небольшие блоки, предназначенные для установки в Keystone розетки на патч-панелях, розетках на стене, в ящиках и других конструкциях. Они стандартизированы по размерам и типам установки и совместимы между собой.

Преимущества Keystone модулей:

Удобство обслуживания: Модули Keystone можно быстро и просто заменять в случае необходимости. Например, если вы решили изменить структуру своей сети, вам не придется заменять всю патч-панель целиком, достаточно заменить только несколько Keystone модулей.
Универсальность: Модули Keystone совместимы со многими стандартными Keystone розетками, что позволяет создавать различные конфигурации сетевых соединений.
Гибкость: Keystone модули доступны в различных вариантах соединений, таких как RJ-45 и RJ-11 для сетевых кабелей, а также для соединения коаксиальных кабелей или оптических кабелей. Существуют модули под USB, HDMI, Displayport, MiniJack и т.д.
Компактность: Модули Keystone являются небольшими и компактными, что позволяет использовать их в ограниченных пространствах, таких как монтажные шкафы и кофры.
Экономия времени и ресурсов: Установка Keystone модулей происходит быстро и просто, что позволяет экономить время и ресурсы при монтаже и обслуживании сетевого оборудования.

Существует два основных типа Keystone модулей: сквозные, подключение к которым с фронтальной и тыльной стороны происходит с помощью разъёмов (так называемые Keystone Coupler и розеточные, подключение к которым с тыльной стороны осуществляется разделанным (необжатым) кабелем, а спереди - разъёмом. В свою очередь, сквозные модули могут иметь как одинаковые разъёмы спереди и сзади, так и различные. Сквозные разъёмы потребуют от вас обжимать кабель как с тыльной, так и с фронтальной стороны патч-панели, что удорожает общую кабельную инфраструктуру и добавит лишнюю точку отказа в виде разъёма внутри патч-панели. С другой стороны, замена таких модулей (а они тоже бывает выходят из строя) намного проще, по сравнению с розеточными.

Экранированные Keystone модули

Экранированные Keystone-модули решают основную задачу - индивидуальную защиту подключаемого кабеля от электромагнитных панелей на всём его пути в патч-панели. Если каждый кабель подключен к экранированному модулю (не важно, сквозному или розеточному), он защищён не только от источников помех снаружи патч-панели, но и от соседних кабелей внутри патч-панели. Поэтому экранированные Keystone модули применяются для кабелей категорий 6, 6а, 7 и 7.1, которые предназначены для передачи высокочастотных данных и чувствительны к помехам, например для 10-гигабитных сетей.

Также экранированные Keystone-модули могут быть использованы для подключения кабелей коаксиального типа, коаксиальных кабелей к антеннам, кабелей HDMI и других кабелей с аналогичными техническими характеристиками. Следует отметить, что для эффективной работы экранированного Keystone модуля, его корпус должен иметь хороший контакт с фольгированным экраном кабеля.

Изогнутые патч-панели

Изогнутые или складные V-образные панели применяются для подключения большого числа кабелей (24 или 48) обычно в 1U, и позволяют кабелям организованно проходить в вертикальные каналы над серверной стойкой, которые могут входить прямо по центру стойки. За счёт изгиба они равномернее распределяют нагрузку на кабели и предотвращают их изломы и повреждения, особенно со стороны крайних портов.

Это особенно актуально для толстых и тяжёлых симметричных кабелей 6-й и 7-й категории, HDMI кабелей и коаксиальных.

Маркировка подключений

На патч-панелях можно использовать различные методы маркировки кабелей для удобства их идентификации. Одним из самых простых является использование наклеек с номерами портов или цветных меток. Второй метод - нанесение маркировки на поле, расположенное над портом, используя маркер или специальные шаблоны. Третий метод - использование маркировочных кабельных наборов, которые состоят из небольших бирок, гибких пластиковых наклеек или термоусадочных трубок.

Обратите внимание - патч-панель даёт вам ещё одно место для нанесения маркировки, то есть у вас может быть маркированный кабель и маркированный порт на патч-панели, в которую подключен ещё один маркированный кабель. И в каких-то случаях нужно, чтобы эти метки были различными, например при поисках неисправностей. На сетевом коммутаторе, например, порт ты никак не промаркируешь.

Рон Амадео
27/03.2023