زیرساخت‌ها

کابل‌کشی ساخت‌یافته یعنی اجرای شبکه به‌صورت ستاره‌ای و استاندارد: از هر پریز شبکه یا دوربین یک کابل ثابت و مستقل، بدون انشعاب و وصله، تا پچ‌پنل داخل رک کشیده می‌شود و رک‌ها با کابل مسی یا فیبر نوری (بک‌بون) به هم وصل می‌شوند. مرجع اصلی، سری ANSI/TIA-568 (آمریکا)، ISO/IEC 11801 (بین‌المللی) و EN 50173 (اروپا) است که ردهٔ کابل، حداکثر طول‌ها و حدود تست را تعیین می‌کنند. استانداردهای مکمل عبارت‌اند از TIA-569 برای مسیرها و فضاها، TIA-606 برای برچسب‌گذاری و مستندسازی، TIA-607 برای هم‌بندی و ارت، و ISO/IEC 14763-2 یا EN 50174 برای روش اجرا. نتیجه یک زیرساخت مشترک برای داده، تلفن IP، دوربین و PoE است که هر لینکش جداگانه قابل تست است و با عوض شدن تجهیزات نیازی به کابل‌کشی دوباره ندارد.

برای اترنت روی کابل مسی، حداکثر طول کانال (Channel) از سوییچ تا دستگاه ۱۰۰ متر است و این عدد برای Cat5e، Cat6 و Cat6A یکسان است (در سرعتی که هر رده برایش طراحی شده؛ مثلاً ۱۰ Gbps روی کل ۱۰۰ متر فقط با Cat6A ممکن است). طبق TIA-568 و ISO/IEC 11801 این ۱۰۰ متر شامل حداکثر ۹۰ متر کابل ثابت (لینک دائم یا Permanent Link، از پچ‌پنل تا پریز) و روی هم حداکثر ۱۰ متر پچ‌کورد در دو سر است. پچ‌کوردها در هر متر افت بیشتری دارند و سهم آن‌ها را نباید به کابل ثابت اضافه کرد: ۸۵ متر کابل ثابت به‌علاوهٔ دو پچ‌کورد ۳ متری مجاز است، ولی ۹۵ متر کابل ثابت نه. طول را روی مسیر واقعی کابل حساب کنید، با همهٔ بالا و پایین رفتن‌ها و حلقه‌های ذخیره، نه فاصلهٔ مستقیم روی نقشه؛ PoE هم همین محدودیت را دارد.

سه راه‌حل استاندارد وجود دارد: یک سوییچ (مثلاً سوییچ PoE صنعتی داخل باکس ضدآب) وسط مسیر بگذارید تا هر بخش کمتر از ۱۰۰ متر بماند؛ از PoE Extender استفاده کنید که سیگنال را بازسازی می‌کند و تا حدود ۱۰۰ متر دیگر اضافه می‌کند ولی خودش بخشی از توان PoE را مصرف می‌کند، پس توان باقی‌مانده برای دستگاه را حساب کنید؛ یا برای فاصله‌های بیشتر فیبر نوری با ماژول SFP یا مدیا کانورتر بکشید که تا چند کیلومتر را پوشش می‌دهد. بعضی سوییچ‌های PoE برای یک دوربین حالت Extend هم دارند (حدود ۲۵۰ متر با سرعت کاهش‌یافته، معمولاً ۱۰ Mbps) که اترنت استاندارد نیست. کشیدن کابل مسی بلندتر از ۱۰۰ متر به‌خاطر اینکه «روی میز جواب داد» معمولاً به خطای CRC، افت سرعت به ۱۰۰ Mbps و ری‌استارت شدن دوربین‌های PoE می‌انجامد.

در ۱۰۰ Mbps از نظر فنی شدنی است، چون 100BASE-TX فقط از دو زوج (پین‌های ۱، ۲، ۳ و ۶) استفاده می‌کند و بعضی نصاب‌ها با اسپلیتر مخصوص دو زوج دیگر را به دستگاه دوم می‌دهند. ولی توصیه نمی‌شود: لینک از استاندارد خارج می‌شود و قابل تأیید نیست، گیگابیت (که به هر چهار زوج نیاز دارد) و PoE استاندارد برای هر دو دستگاه ممکن نیست و هر دو دستگاه حداکثر ۱۰۰ Mbps می‌گیرند. راه درست یک کابل دوم یا یک سوییچ کوچک (ترجیحاً PoE) نزدیک دستگاه‌هاست؛ هنگام کابل‌کشی، کشیدن یک کابل رزرو کنار بقیه هزینهٔ کمی دارد.

این سه رده در فرکانسی که برایش مشخص شده‌اند و در نتیجه در حاشیهٔ ایمنی برابر نویز و هم‌شنوایی (Crosstalk) فرق دارند: Cat5e تا ۱۰۰ مگاهرتز، Cat6 تا ۲۵۰ و Cat6A تا ۵۰۰ مگاهرتز. در عمل Cat5e برای ۱ Gbps (و ۲٫۵ Gbps) تا ۱۰۰ متر ساخته شده، Cat6 لینک ۱ Gbps را با حاشیهٔ بیشتر و ۵ Gbps را تا ۱۰۰ متر می‌برد، و Cat6A برای 10GBASE-T روی کل ۱۰۰ متر طراحی شده است؛ روی Cat6 لینک ۱۰ Gbps فقط تا حدود ۳۷ تا ۵۵ متر پشتیبانی می‌شود. Cat6A ضخیم‌تر و سفت‌تر است (قطر معمولاً ۷ تا ۹ میلی‌متر در برابر حدود ۶ میلی‌متر برای Cat6) و در لوله و سینی جای بیشتری می‌گیرد. در ISO/IEC 11801 کانال این سه رده Class D، Class E و Class EA نام دارد.

برای دوربین مداربسته، تلفن IP، اسپیکر شبکه و کامپیوترهای اداری که لینکشان ۱۰۰ Mbps یا ۱ Gbps است، Cat6 انتخاب رایج و منطقی است و حاشیهٔ خوبی برای آینده دارد. Cat6A را برای لینک‌هایی بکشید که ۱۰ Gbps را نزدیک ۱۰۰ متر می‌خواهند، برای اکسس‌پوینت‌های Wi-Fi 6 و 6E و 7 با پورت ۲٫۵ یا ۵ گیگابیتی، و برای PoE پرتوان (802.3bt) در دسته‌های بزرگ کابل که هادی‌های ضخیم‌تر معمول در Cat6A کمتر گرم می‌شوند. Cat5e از نظر فنی برای ۱ Gbps کافی است، اما هزینهٔ کابل معمولاً سهم کوچکی از هزینهٔ کل کابل‌کشی است و کابل‌کشی بیش از ۱۰ سال در ساختمان می‌ماند، پس در پروژهٔ جدید صرفهٔ چندانی ندارد. در هر حال اجرای درست و تست‌شده از عدد روی روکش مهم‌تر است.

ردهٔ لینک را ضعیف‌ترین قطعهٔ آن تعیین می‌کند: کابل، کیستون یا سوکت، پچ‌پنل و پچ‌کوردها همه باید هم‌رده باشند (اصل TIA-568). کابل Cat6 با کیستون یا پچ‌کورد Cat5e در عمل یک لینک Cat5e است و در تست سرتیفیکیشن با حد Cat6 رد می‌شود؛ برای ۱ Gbps معمولاً هنوز کار می‌کند ولی حاشیهٔ کمتری دارد. همین قاعده برای شیلد هم صادق است: کابل و کیستون شیلددار کنار پچ‌کورد غیرشیلد فایدهٔ شیلد را عملاً از دست می‌دهند. ردهٔ هدف پروژه را (مثلاً Cat6 یا Cat6A) از ابتدا تعیین و ثبت کنید، همهٔ قطعات را هم‌رده بخرید و تست را با همان حد انجام دهید.

Cat7 (در ISO/IEC 11801 معادل Class F با ۶۰۰ مگاهرتز) کابلی تمام‌شیلد S/FTP است؛ TIA این رده را تعریف نکرده، و وقتی کابل Cat7 با کانکتور معمولی RJ45 سربندی شود، لینک فقط در حد سخت‌افزار RJ45 (یعنی Cat6A) ارزیابی می‌شود و سرعت اترنت بیشتری نمی‌دهد. مزیت واقعی آن شیلد قوی‌تر در محیط‌های پرنویز است. Cat8 (۲۰۰۰ مگاهرتز) برای 25GBASE-T و 40GBASE-T در کانال‌های حداکثر ۳۰ متری طراحی شده و کاربردش بیشتر اتصال سرور به سوییچ در دیتاسنتر است. برای دوربین، تلفن IP و شبکهٔ اداری، Cat6 یا Cat6A که درست اجرا و تست شده باشد کاملاً کافی است.

در کابل CCA (آلومینیوم با روکش مس) هادی از آلومینیوم است و فقط لایهٔ نازکی مس رویش کشیده شده؛ ارزان‌تر و سبک‌تر است ولی مقاومت الکتریکی‌اش حدود ۱٫۵ برابر مقاومت مس خالص با همان اندازه است. استاندارد TIA-568 مقاومت DC هر هادی را حداکثر ۹٫۳۸ اهم در ۱۰۰ متر می‌داند و CCA معمولاً از آن بیشتر می‌شود، پس حتی اگر در تست سرعت جواب بدهد، لینک قابل تأیید (Certification) نیست؛ آلومینیوم شکننده است و اکسید می‌شود، در نتیجه هادی هنگام خم شدن یا پانچ می‌شکند و اتصال کیستون و سوکت RJ45 به‌مرور شل می‌شود. با PoE مشکل جدی‌تر می‌شود، چون تلفات و افت ولتاژ کابل با مقاومت بالا می‌رود: اگر کانالی که در بدترین حالت 802.3at درست به ۱۲٫۵ اهم می‌رسد با CCA ساخته شود، مقاومتش حدود ۱۸٫۷۵ اهم، تلفات کابل ۶٫۷۵ به‌جای ۴٫۵ وات و افت ولتاژ ۱۱٫۲۵ به‌جای ۷٫۵ ولت می‌شود و ولتاژ دوربین از حداقل مجاز ۴۲٫۵ ولت پایین‌تر می‌آید. در عمل دوربین شب‌ها، با روشن شدن IR یا هیتر، ری‌استارت می‌شود.

مطمئن‌ترین آزمون اندازه‌گیری مقاومت است: دو سیم یک زوج را در سر دور به هم وصل کنید و مقاومت حلقه را با مولتی‌متر (پس از کم کردن مقاومت سیم‌های خودش) در سر نزدیک بخوانید. برای ۱۰۰ متر کابل مسی ۲۳ AWG حدود ۱۴ اهم و برای ۲۴ AWG حدود ۱۷ اهم به‌دست می‌آید (در ۲۰ °C؛ به ازای هر ۱۰ درجهٔ گرم‌تر حدود ۴٪ بیشتر)، حد استاندارد حدود ۱۹ اهم است و CCA هم‌اندازه حدود ۱٫۵ برابر مس می‌خواند، یعنی حدود ۲۱ اهم برای ۲۳ AWG. آزمون ساده‌تر این است که با تیغ کمی از یک هادی را بتراشید: مس تا مغز مسی‌رنگ است، ولی در CCA زیر لایهٔ مس آلومینیوم نقره‌ای دیده می‌شود. نوشتهٔ روی روکش (رده، سایز هادی مثل ۲۳ AWG، استاندارد و علامت متراژ) و گزارش آزمون سازنده را هم بخواهید و به کابل خیلی سبک یا خیلی ارزان شک کنید.

کابل افقی (کابلی که داخل دیوار و سینی کشیده می‌شود) هادی مفتولی (تک‌رشته) دارد که تضعیف کمتری دارد و برای یک بار پانچ روی کیستون و پچ‌پنل ساخته شده؛ پچ‌کورد هادی افشان (چندرشته) دارد که انعطاف‌پذیر است ولی در هر متر سیگنال بیشتری از دست می‌دهد (TIA-568 حدود ۲۰٪ بیشتر برای ۲۴ AWG و حدود ۵۰٪ بیشتر برای ۲۶ AWG در نظر می‌گیرد). به همین دلیل کانال استاندارد فقط ۱۰ متر پچ‌کورد می‌پذیرد و کابل افشان را نباید برای مسیر ثابت طولانی به کار برد. برعکس، کابل مفتولی را هم برای پچ‌کوردی که مدام جابه‌جا می‌شود استفاده نکنید، چون هادی مفتولی با خم شدن‌های مکرر می‌شکند؛ پچ‌کورد کارخانه‌ای بخرید یا برای دستگاه ثابتی مثل دوربین سوکت مخصوص هادی مفتولی به کار ببرید.

برای بیشتر پروژه‌های اداری، دوربین مداربسته و VoIP کابل UTP کافی است و اجرایش ساده‌تر است. شیلددار جایی به کار می‌آید که نویز الکتریکی شدید وجود دارد (کارخانه، نزدیکی موتور و درایو دور متغیر، موتورخانهٔ آسانسور، فرستندهٔ رادیویی یا کابل برق پرقدرت) یا در دسته‌های متراکم ۱۰ Gbps که هم‌شنوایی بیگانه (Alien Crosstalk) را کم می‌کند. در نام‌گذاری ISO/IEC 11801 حرف قبل از خط مورب شیلد کلی و حروف بعد از آن شیلد زوج‌ها را نشان می‌دهد: F/UTP یک فویل دور همهٔ زوج‌ها، U/FTP یک فویل روی هر زوج و S/FTP یک بافت فلزی دور کابل به‌علاوهٔ فویل هر زوج دارد. شیلد فقط وقتی کار می‌کند که کل مسیر شیلددار باشد (کابل، کیستون یا سوکت، پچ‌پنل و پچ‌کورد) و به ارت وصل شود.

بله. شیلد نویز القاشده را به زمین می‌برد؛ اگر پیوسته نباشد یا به ارت نرسد، نویز راه تخلیه ندارد و شیلد معلق می‌تواند مثل آنتن عمل کند و حتی از UTP بدتر شود. در عمل از کیستون و پچ‌پنل شیلددار استفاده کنید، فویل و سیم درین (Drain) را در هر کانکتور درست سربندی کنید، پچ‌پنل را به بدنهٔ رک و رک را با سیم مسی زرد-سبز به شینهٔ ارت اتاق رک وصل کنید که خودش به ترمینال اصلی ارت ساختمان متصل است. مسیر مسی شیلددار بین دو ساختمان جدا توصیه نمی‌شود، چون پتانسیل ارت آن‌ها می‌تواند متفاوت باشد و از شیلد جریان عبور کند؛ برای آن از فیبر نوری استفاده کنید.

خیر. روکش PVC کابل داخلی در برابر UV مقاوم نیست؛ زیر آفتاب طی چند سال سخت می‌شود و ترک می‌خورد، رطوبت وارد کابل می‌شود و زوج‌ها را خراب می‌کند. در فضای باز از کابل با روکش پلی‌اتیلن (PE) مقاوم در برابر UV (معمولاً مشکی) استفاده کنید، جایی که احتمال آسیب مکانیکی هست از نوع دولایه، و برای لوله‌های مرطوب یا مسیر زیرزمینی از نوع ژل‌دار یا دارای نوار ضدآب. روکش PE معمولاً کندسوز نیست، پس کابل بیرونی را فقط مسافت کوتاهی وارد ساختمان کنید و نزدیک ورودی به کابل داخلی تبدیل کنید. در سبد کوپریوم کی دی تی کابل Cat6 شیلددار S/FTP مخصوص فضای باز با روکش پلی‌اتیلن مقاوم در برابر نور خورشید (NC-Cuprum 6SFTPO) وجود دارد.

کابل ژل‌دار (Gel-filled) فضای بین زوج‌ها را با ژل ضدآب پر می‌کند تا اگر آب به کابل نفوذ کرد در طول آن پیشروی نکند؛ برای لوله‌های زیرزمینی و مرطوب مناسب است، ولی هنگام سربندی باید ژل را پاک کرد و برای داخل ساختمان ساخته نشده. دفن مستقیم فقط برای کابلی مجاز است که برای آن ساخته شده (Direct Burial، معمولاً با روکش ضخیم PE، ژل یا نوار ضدآب و گاهی زره)، ولی حتی آن را هم بهتر است داخل لوله (مثلاً HDPE) بگذارید تا در برابر حفاری و جونده‌ها محافظت شود و تعویضش ممکن باشد. عمق معمول دست‌کم حدود ۶۰ سانتی‌متر (زیر خیابان بیشتر) است؛ بالای لوله نوار هشدار بگذارید، از کابل برق فاصله بگیرید، دو سر لوله را آب‌بندی کنید و در پیچ‌ها و مسیرهای طولانی حوضچه یا جعبهٔ کشش بگذارید. برای اتصال دو ساختمان معمولاً فیبر نوری زره‌دار بهتر از مس است.

هر دو جنس روکش برای محدود کردن گسترش شعله ساخته می‌شوند، ولی PVC هنگام سوختن دود سیاه و غلیظ و گاز خورندهٔ هیدروژن کلرید تولید می‌کند. روکش LSZH (کم‌دود و بدون هالوژن) دود کمی دارد (آزمون IEC 61034) و گاز اسیدی هالوژنی تولید نمی‌کند (IEC 60754)، که دید مسیرهای فرار را حفظ می‌کند و به افراد و تجهیزات کمتر آسیب می‌زند. در بیمارستان، فرودگاه، تونل و مترو، دیتاسنتر و ساختمان‌های بلند یا پرتردد، بسیاری از مقررات آتش‌نشانی LSZH را ترجیح می‌دهند یا الزامی می‌کنند؛ در اروپا کابل‌ها طبق CPR و EN 50575 رده‌بندی آتش هم می‌شوند (مثلاً Dca یا Cca). LSZH معمولاً کمی سفت‌تر و گران‌تر است و برای فضای باز فقط در صورتی مناسب است که برای UV و رطوبت ساخته شده باشد.

هر دو در TIA-568 مجازند و عملکردشان دقیقاً یکسان است؛ تنها تفاوت، جابه‌جایی زوج نارنجی و سبز است (پین‌های ۱ و ۲ با ۳ و ۶). مهم این است که در دو سر هر لینک و در کل پروژه یک روش را ثابت نگه دارید و آن را در مستندات ثبت کنید، چون ترکیب دو روش در یک لینک کابل کراس می‌سازد و در یک شبکه عیب‌یابی را گیج‌کننده می‌کند. سوییچ‌ها، دوربین‌ها و کامپیوترهای امروزی Auto-MDI/X دارند و به کابل کراس نیازی نیست. T568B در پروژه‌های تجاری رایج‌تر است و کیستون‌ها معمولاً هر دو کد رنگی را روی خودشان دارند.

بله؛ TIA-568 این حالت را با نام لینکی که به سوکت ختم می‌شود (MPTL) پذیرفته است: در سمت رک کیستون روی پچ‌پنل و در سمت دستگاه یک سوکت RJ45 که در محل پرس می‌شود، برای دستگاه‌های ثابت مثل دوربین، اکسس‌پوینت و اسپیکر شبکه. سوکتی بخرید که برای هادی مفتولی و ردهٔ کابل شما ساخته شده باشد (Cat6 برای کابل Cat6، ترجیحاً با Load Bar یا از نوع سرباز و بدون ابزار)، با آچار پرس مرغوب کار کنید و باز شدن تاب زوج‌ها را از حدود ۱۳ میلی‌متر بیشتر نکنید. در فضای باز اتصال را داخل جعبه یا کانکتور ضدآب قرار دهید و لینک را با تستر سرتیفیکیشن (با آداپتور MPTL) تست کنید. در سبد کوپریوم کی دی تی سوکت‌های RJ45 ردهٔ Cat6 از نوع UTP و شیلددار، از جمله مدل‌های سرباز (End-Open) و بدون ابزار، وجود دارد.

رایج‌ترین‌ها عبارت‌اند از کشیدن بیش از حد (حداکثر نیروی کشش کابل چهارزوجی طبق TIA-568 برابر ۱۱۰ نیوتن، یعنی حدود ۱۱ کیلوگرم نیرو است)، خم کردن تند (شعاع خمش نصب‌شده دست‌کم ۴ برابر قطر کابل، یعنی حدود ۲۵ میلی‌متر برای کابل Cat6 UTP با قطر ۶ میلی‌متر؛ برای کابل شیلددار معمولاً ۸ برابر، و مشخصات کابل‌های Cat6 کوپریوم کی دی تی ۵۰ میلی‌متر را اعلام کرده است)، له کردن کابل با بست کمربندی سفت یا منگنه، و تا خوردن دور لبهٔ تیز. باز شدن تاب زوج‌ها بیش از حدود ۱۳ میلی‌متر در محل سربندی، راه رفتن روی کابل‌های کف و نگذاشتن طول اضافه هم زیاد دیده می‌شود. از بست چسبی (Velcro) شل استفاده کنید، کابل را روی سینی یا قلاب J نگه دارید نه روی سقف کاذب، و طول ذخیره بگذارید (معمولاً حدود ۳ متر در اتاق رک و ۰٫۳ متر در پریز).

قاعدهٔ رایج طراحی (در TIA-569 و مقررات برق) این است که وقتی سه کابل یا بیشتر از یک لوله عبور می‌کند، حداکثر ۴۰٪ سطح مقطع داخلی آن پر شود. مثلاً لوله‌ای با قطر داخلی ۲۵ میلی‌متر حدود ۴۹۱ میلی‌متر مربع سطح مقطع دارد و ۴۰٪ آن حدود ۱۹۶ میلی‌متر مربع است؛ کابل Cat6 با قطر ۶٫۱ میلی‌متر حدود ۲۹ میلی‌متر مربع جا می‌گیرد، پس ۶ کابل در آن جا می‌شود (حدود ۶٫۷). قطر داخلی لوله را از مشخصات آن بخوانید، چون قطر نامی با قطر داخلی یکی نیست. فاصلهٔ دو جعبهٔ کشش را حداکثر ۳۰ متر و تعداد زانوهای ۹۰ درجه را حداکثر دو عدد نگه دارید و سینی را هم از ابتدا پر نکنید تا برای کابل‌های آینده جا بماند.

کوتاه‌ترین و بلندترین مسیر را از رک، روی مسیر واقعی کابل، اندازه بگیرید و میانگین بگیرید؛ حدود ۱۰٪ برای انحراف مسیر و بالا و پایین رفتن‌ها اضافه کنید و طول ذخیرهٔ دو سر (حدود ۳ متر در رک و ۰٫۳ متر در پریز) را هم بیفزایید. مثال: کوتاه‌ترین مسیر ۱۵ و بلندترین ۷۵ متر است، پس میانگین ۴۵ متر و طول هر مسیر ۴۵ × ۱٫۱ + ۳٫۳ = ۵۲٫۸ متر می‌شود. از یک حلقهٔ ۳۰۵ متری ۵ مسیر کامل درمی‌آید (۳۰۵ ÷ ۵۲٫۸ ≈ ۵٫۸) چون کابل افقی را نباید وصله کرد و باقی‌ماندهٔ هر حلقه فقط به درد مسیرهای کوتاه‌تر می‌خورد، پس برای ۴۰ پریز ۸ حلقه لازم است. بهتر است مسیرهای بلند و کوتاه را در یک حلقه ترکیب کنید تا دورریز کمتر شود.

کابل‌های شبکه را در سینی یا لولهٔ جداگانه، یا در بخش جداشدهٔ یک سینی جداکننده‌دار بکشید؛ مقررات ایمنی برق هم اجازه نمی‌دهد کابل شبکه بدون جداکننده در یک لوله یا جعبه با سیم‌کشی برق شهر باشد. فاصلهٔ لازم به نوع کابل، جنس مسیر و توان مدارهای برق بستگی دارد و استانداردهای EN 50174-2 و ISO/IEC 14763-2 روش محاسبه‌اش را داده‌اند؛ قاعدهٔ عملی رایج برای مسیر موازی باز کنار مدارهای معمولی ساختمان حدود ۳۰ سانتی‌متر است که با جداکنندهٔ فلزی توپر و ارت‌شده یا لولهٔ فلزی به نصف یا کمتر می‌رسد. کابل برق و شبکه را با زاویهٔ ۹۰ درجه از روی هم عبور دهید و از منابع قوی نویز مثل موتور و ترانسفورماتور حدود ۱٫۲ متر و از بالاست لامپ فلورسنت حدود ۳۰ سانتی‌متر فاصله بگیرید.

تجهیزات رک ۱۹ اینچی (۴۸۲٫۶ میلی‌متر) عرض دارند و ارتفاعشان با یونیت سنجیده می‌شود: هر یونیت (1U) برابر ۱٫۷۵ اینچ یعنی ۴۴٫۴۵ میلی‌متر است (استانداردهای EIA-310 و IEC 60297)، پس رک 42U فضای نصبی ۴۲ × ۴۴٫۴۵ = ۱۸۶۶٫۹ میلی‌متر دارد. یونیت‌های موردنیاز را جمع بزنید و ۳۰ تا ۵۰٪ برای توسعه اضافه کنید؛ مثلاً ۳ پچ‌پنل (3U)، ۳ نگهدارندهٔ کابل (3U)، ۲ سوییچ (2U)، یک پچ‌پنل فیبر (1U)، یک NVR (2U)، یک UPS رک‌مونت (2U) و یک پاور ماژول (1U) روی هم 14U می‌شود و رک 22U انتخاب مناسبی است. عمق رک را دست‌کم ۱۰ تا ۱۵ سانتی‌متر بیشتر از عمیق‌ترین دستگاه بگیرید: ۶۰۰ میلی‌متر برای پچ‌پنل و سوییچ‌های معمولی کافی است، ولی برای NVR پر از هارد، UPS رک‌مونت و سرور عمق دستگاه را از دیتاشیت بخوانید و معمولاً به رکی با عمق ۸۰۰ تا ۱۰۰۰ میلی‌متر نیاز دارید.

تجهیزات سنگین مثل UPS و باتری را برای پایداری در پایین رک بگذارید و پچ‌پنل‌ها و سوییچ‌ها را در بخش میانی تا بالایی که دسترسی راحت‌تری دارد، با یک نگهدارندهٔ کابل بین هر پچ‌پنل و سوییچ. جهت جریان هوا را برای همهٔ تجهیزات یکسان کنید (معمولاً ورود هوای خنک از جلو و خروج هوای گرم از پشت) و یونیت‌های خالی را با پنل پرکننده (Blank Panel) ببندید تا هوای گرم به جلوی رک برنگردد. کابل برق را از یک طرف رک و کابل شبکه را از طرف دیگر عبور دهید، دو سر هر پچ‌کورد را برچسب بزنید و برای دسترسی معمولاً حدود ۱ متر جلوی رک و دست‌کم ۰٫۶ متر پشت آن فضای آزاد بگذارید. رک دیواری فقط برای سایت‌های کوچک با تجهیزات سبک مناسب است؛ UPS سنگین، NVR پر از هارد و سرور در رک ایستاده جا می‌گیرند.

تقریباً تمام توان الکتریکی که تجهیزات رک مصرف می‌کنند به گرما تبدیل می‌شود: هر وات برابر ۳٫۴۱۲ BTU بر ساعت است، پس رکی با مصرف ۸۰۰ وات حدود ۲۷۳۰ BTU/h گرما تولید می‌کند، یعنی نزدیک یک‌چهارم ظرفیت یک کولر گازی ۱۲٬۰۰۰ BTU/h. در سوییچ PoE توانی که به دوربین‌ها می‌رسد در همان دوربین‌ها گرما می‌شود و فقط مصرف خود سوییچ و تلفات منبع تغذیه‌اش رک را گرم می‌کند. دمای هوای ورودی تجهیزات را در حدود ۱۸ تا ۲۷ °C (بازهٔ توصیه‌شدهٔ ASHRAE) نگه دارید؛ برای کمد یا رک بسته فن لازم است و دبی هوای موردنیاز تقریباً ۳ × توان (W) ÷ افزایش دمای مجاز (°C) متر مکعب بر ساعت است، مثلاً برای ۲۰۰ وات و افزایش مجاز ۱۰ درجه حدود ۶۰ متر مکعب بر ساعت. رک را در کمد بسته و بدون تهویه نگذارید و یونیت‌های خالی را با پنل پرکننده ببندید (مثل BL-1U/2U/4U کوپریوم کی دی تی).

بار رک را به آمپر تبدیل کنید: جریان = توان (W) ÷ ولتاژ (V) برای PF نزدیک ۱؛ رکی با مصرف ۸۰۰ وات در ۲۲۰ ولت حدود ۸۰۰ ÷ ۲۲۰ ≈ ۳٫۶ آمپر می‌کشد. بار دائمی را حداکثر حدود ۸۰٪ جریان نامی بریکر بگیرید؛ مثلاً روی بریکر ۱۶ آمپر (۱۶ × ۲۲۰ = ۳۵۲۰ ولت‌آمپر) حداکثر حدود ۲۸۰۰ ولت‌آمپر. برای رک یک مدار اختصاصی با ارت سالم بگیرید و آن را با بارهای سنگین و پرنویز مثل کولر، موتور و آسانسور شریک نکنید. پاور ماژول (PDU) را مستقیم به پریز دیوار یا UPS وصل کنید، چند پاور ماژول را زنجیره‌وار به هم نزنید و جریان نامی روی پلاک آن را رعایت کنید. تعداد پریزها ملاک نیست؛ مجموع جریان دستگاه‌ها باید از جریان نامی پاور ماژول (معمولاً ۱۰ یا ۱۶ آمپر) کمتر بماند، پس رکِ ۸۰۰ واتیِ بالا با حدود ۳٫۶ آمپر روی پاور ماژول ۱۰ آمپری با فاصلهٔ زیاد جا می‌شود.

کابل مفتولی افقی برای این است که یک بار سربندی شود و دست نخورد؛ پچ‌پنل برای هر کابل یک نقطهٔ سربندی ثابت و برچسب‌دار می‌سازد و همهٔ جابه‌جایی‌ها با پچ‌کوردهای انعطاف‌پذیر انجام می‌شود. با این روش هر تغییر فقط با عوض کردن یک پچ‌کورد انجام می‌شود، پورت یا سوییچ خراب بدون دست زدن به کابل‌کشی ساختمان عوض می‌شود، هر لینک ثابت جداگانه قابل تست است و رک مرتب می‌ماند. چیدمان رایج این است که بین هر پچ‌پنل ۲۴ پورت و سوییچ مربوط به آن یک نگهدارندهٔ کابل 1U بگذارید و با پچ‌کوردهای کوتاه (معمولاً ۰٫۳ تا ۱ متر) آن‌ها را به هم وصل کنید. در سبد کوپریوم کی دی تی پچ‌پنل‌های فلزی ۲۴ پورت 1U شامل NP-24U (کیستون UTP)، NP-24UD (کیستون UTP و شیلددار) و NP-24L (نصب کیستون از جلو) و نگهدارنده‌های کابل 1U شامل CM-1U (درپوش‌دار) و CM-1UB (برس‌دار) وجود دارد.

استاندارد TIA-606 می‌گوید برای هر کابل، پورت پچ‌پنل، پریز، رک و مسیر یک شناسهٔ یکتا تعریف کنید و همان شناسه را روی هر دو سر کابل، روی پریز و پورت پچ‌پنل و در مستندات بنویسید. الگوی ساده و رایج «طبقه-اتاق-پنل-پورت» است؛ مثلاً 2A-B07 یعنی طبقهٔ ۲، اتاق رک A، پچ‌پنل B، پورت ۷. برچسب باید خوانا و ماندگار باشد (برچسب چاپی مخصوص کابل، نه ماژیک)، نزدیک سر کابل قرار بگیرد و بعد از نصب هم دیده شود. جدول یا نقشهٔ آخرین‌وضعیت (As-Built) شامل شناسهٔ هر کابل، طول، مبدأ و مقصد و نتیجهٔ تست را نگه دارید؛ TIA-606 بسته به بزرگی پروژه چهار کلاس مدیریت دارد که از یک اتاق رک تا چند ساختمان یا سایت را پوشش می‌دهد.

عدد اول IP (۶) یعنی کاملاً ضدگردوغبار و عدد دوم درجهٔ مقاومت در برابر آب است: IP65 در برابر جت آب با نازل ۶٫۳ میلی‌متر (حدود ۱۲٫۵ لیتر در دقیقه) و IP66 در برابر جت قدرتمند با نازل ۱۲٫۵ میلی‌متر (حدود ۱۰۰ لیتر در دقیقه) آزموده می‌شود (IEC 60529). برای بیشتر نصب‌های شهری روی دیوار IP65 کافی است؛ IP66 برای محیط صنعتی، شست‌وشو با شیلنگ یا باران شدید همراه با باد مناسب‌تر است. رتبهٔ IP فقط وقتی حفظ می‌شود که کابل‌ها از پایین و با گلند (Cable Gland) هم‌اندازهٔ کابل وارد شوند و سوراخ اضافه بسته شود؛ فن بدون فیلتر و درپوش مخصوص رتبه را کم می‌کند. در سبد کوپریوم کی دی تی رک‌های دیواری بیرونی KR-40X، KR-80X، KR-160X و KR-240X با IP65 و رک‌های دوجداره KR-0802FDW و KR-7504DW-DRWP با IP66 و جای فن ۹×۹ سانتی‌متر وجود دارد.

بدنهٔ فلزی رک، پچ‌پنل‌های شیلددار و تجهیزات را با سیم مسی زرد-سبز و تا حد ممکن کوتاه به یک شینهٔ ارت در اتاق رک وصل کنید و آن شینه را با یک هادی مستقل به ترمینال اصلی ارت ساختمان برسانید؛ این ساختار (هم‌بندی) در TIA-607، EN 50310 و ISO/IEC 30129 شرح داده شده است. ارت یعنی هم‌پتانسیل کردن: یک ارت جداگانه برای دوربین یا شبکه که به ارت ساختمان وصل نباشد استاندارد نیست و خطرناک است، چون هنگام صاعقه یا اتصال کوتاه بین دو سیستم اختلاف پتانسیل ایجاد می‌شود و به تجهیزات آسیب می‌زند، پس همهٔ الکترودهای ارت باید به هم متصل شوند. سیم نول را هرگز جای ارت نگیرید. مقاومت الکترود ارت را با ارت‌سنج اندازه بگیرید؛ هدف رایج ۵ اهم یا کمتر است و IEC 62305 برای الکترود ارت صاعقه‌گیر مقدار کمتر از ۱۰ اهم را توصیه می‌کند.

صاعقه لازم نیست مستقیم به دوربین بخورد: رعد و برق نزدیک در کابل‌های بلند برق و شبکه ولتاژ القا می‌کند، در حالی که پورت اترنت فقط حدود ۱٫۵ کیلوولت عایق‌بندی دارد (الزام IEEE 802.3)، و کابل مسی بین دو نقطه با پتانسیل زمین متفاوت هم مسیر عبور جریان می‌شود. محافظت چندلایه است: ارت کم‌مقاومت و هم‌بندی‌شده برای دکل، بدنهٔ دوربین و رک؛ حفاظ اضافه‌ولتاژ (SPD) شبکه و PoE در دو سر کابل و SPD برق (Type 2) در تابلویی که دوربین و سوییچ را تغذیه می‌کند؛ فیبر نوری به‌جای مس در مسیرهای بیرونی بلند و بین ساختمان‌ها؛ و صاعقه‌گیر اگر دکل بلندترین نقطه است، چون SPD جلوی برخورد مستقیم را نمی‌گیرد. کابل‌ها را بدون حلقه و دور از سیم‌های نزولی صاعقه‌گیر بکشید.

SPD شبکه باید برای ردهٔ کابل و سرعت لینک (مثلاً Cat6 و ۱ Gbps) و برای PoE ساخته شده باشد (عبور ۴۸ تا ۵۷ ولت DC و توان لازم، و برای 802.3bt نسخهٔ چهارزوجی) و طبق IEC 61643-21 آزمایش شده باشد؛ SPD بدون پشتیبانی PoE روی لینک PoE کار نمی‌کند یا می‌سوزد. آن را در دو سر کابل بیرونی نصب کنید، نزدیک دوربین و کنار سوییچ یا رکی که کابل به آن می‌رسد، و هر دو را با سیم ارت کوتاه و ضخیم (مجموع طول سیم‌های اتصال ترجیحاً ۰٫۵ متر یا کمتر) به یک ارت هم‌بندی‌شده وصل کنید؛ سیم ارت بلند یا نازک تقریباً بی‌اثر است. SPD برق و SPD شبکه باید به ارت مشترک وصل باشند تا بین آن‌ها اختلاف پتانسیل نماند. SPD پس از جذب ضربهٔ بزرگ فرسوده می‌شود، پس نشانگر وضعیتش را بعد از هر طوفان بررسی کنید و در صورت نیاز تعویضش کنید.

ولت‌آمپر (VA) توان ظاهری و وات (W) توان واقعی است: W = VA × ضریب توان (PF). در UPS کوچک و ارزان PF معمولاً حدود ۰٫۶ تا ۰٫۷ است و ۱۰۰۰ VA فقط ۶۰۰ تا ۷۰۰ وات می‌دهد، ولی در UPS آنلاین و مدل‌های جدید PF حدود ۰٫۹ تا ۱ است. توان مصرفی همهٔ تجهیزات را از برق شهر به وات جمع کنید و یک UPS انتخاب کنید که این مجموع حداکثر ۷۰ تا ۸۰٪ ظرفیت وات آن باشد (برای رشد، جریان راه‌اندازی هاردها و فرسودگی باتری)؛ VA را هم کنترل کنید. مثال: یک NVR با ۶۰ وات، سوییچ PoE هشت‌پورت با ۶۴ وات بار PoE و ۱۰ وات مصرف خود سوییچ (روی هم ۷۴ وات که با بازده منبع تغذیهٔ ۹۰٪ حدود ۸۲ وات از برق شهر می‌کشد) و مودم و روتر ۱۵ وات، روی هم حدود ۱۵۷ وات می‌شود؛ ۱۵۷ ÷ ۰٫۷ ≈ ۲۲۵ وات، پس UPS ۶۰۰ VA با ۳۶۰ وات کافی است ولی برای زمان پشتیبانی بیشتر UPS ۱۰۰۰ VA بهتر است.

برآورد ساده: زمان (ساعت) ≈ (ولتاژ باتری × Ah × ۰٫۶) ÷ توان مصرفی (W)؛ ضریب ۰٫۶ بازده اینورتر، عمق تخلیهٔ قابل‌استفاده و کاهش ظرفیت باتری را پوشش می‌دهد. مثال: دو باتری 12V 9Ah به‌صورت سری (۲۴ ولت) انرژی ۲۴ × ۹ = ۲۱۶ وات‌ساعت دارند؛ برای بار ۱۵۰ وات: ۲۱۶ × ۰٫۶ ÷ ۱۵۰ ≈ ۰٫۸۶ ساعت، یعنی حدود ۵۰ دقیقه. رابطه خطی نیست: نصف بار معمولاً بیش از دو برابر زمان می‌دهد، پس برای اعداد دقیق منحنی زمان پشتیبانی سازنده را ببینید. باتری‌های VRLA معمولاً در ۳ تا ۵ سال (در اتاق گرم زودتر) به ۸۰٪ ظرفیت می‌رسند و باید تعویض شوند؛ برای زمان بیشتر باتری خارجی سازگار با همان UPS یا UPS بزرگ‌تر بگیرید.

بله. جریان PoE در مقاومت هادی‌ها گرما تولید می‌کند (P = I² × R)؛ در بدترین حالت استاندارد، روی ۱۰۰ متر کابل حدود ۴٫۵ وات برای 802.3at (۳۰ وات)، ۹ وات برای 802.3bt نوع ۳ (۶۰ وات) و ۱۸٫۷ وات برای 802.3bt نوع ۴ (۹۰ وات) در خود کابل تلف می‌شود. در یک دستهٔ بزرگ و فشرده گرما راه خروج ندارد و کابل‌های وسط دسته داغ‌تر می‌شوند؛ با بالا رفتن دما تضعیف کابل هم زیاد می‌شود (در UTP حدود ۰٫۴٪ به ازای هر درجهٔ بالاتر از ۲۰ °C و در شیلددار حدود نصف آن)، پس لینک در طول کمتری قابل اطمینان می‌ماند. TSB-184-A از TIA و ISO/IEC TS 29125 این موضوع را پوشش می‌دهند؛ در عمل برای PoE پرتوان Cat6A یا کابل با هادی ضخیم‌تر بکشید، دسته‌های بزرگ را به گروه‌های کوچک‌تر (مثلاً حداکثر ۲۴ کابل) تقسیم کنید، کابل‌ها را شل و روی سینی باز بگذارید و از مسیر طولانی در فضای گرم یا لابه‌لای عایق حرارتی پرهیز کنید.

علت رایج افت ولتاژ در کابل است: وقتی IR، هیتر یا موتور دوربین روشن می‌شود جریان بالا می‌رود، افت ولتاژ کابل زیاد می‌شود و ولتاژ ورودی دوربین از حداقل مجاز پایین می‌آید (حدود ۳۷ ولت برای 802.3af و ۴۲٫۵ ولت برای 802.3at). ولتاژ را در سمت دوربین و زیر بار کامل (IR روشن) با تستر PoE یا مولتی‌متر و آداپتور RJ45 اندازه بگیرید؛ اگر نزدیک این حداقل‌هاست، کابل مقصر است. علت‌ها معمولاً طول زیاد، هادی نازک‌تر از ۲۴ AWG، CCA، سربندی ضعیف با مقاومت تماس زیاد، پچ‌کورد نامرغوب یا Extender در مسیر است. دوربین را موقتاً با یک کابل کوتاه و سالم به سوییچ وصل کنید؛ اگر مشکل رفت، مسیر بلند را دوباره سربندی کنید یا کابل بهتر بکشید، و اگر با کابل کوتاه هم ری‌استارت شد، بودجهٔ توان PoE سوییچ را بررسی کنید.

فیبر نوری، تقریباً همیشه. کابل مسی به ۱۰۰ متر محدود است و بین دو ساختمان دو ضعف دیگر هم دارد: پتانسیل ارت دو ساختمان می‌تواند متفاوت باشد و از شیلد جریان عبور کند، و صاعقه یا کلیدزنی‌های نزدیک در کابل بلند ولتاژ القا می‌کند و پورت‌های دو طرف را می‌سوزاند. فیبر نارسانا است و هر دو مشکل را ندارد؛ فیبر سینگل‌مود با ماژول SFP مناسب از ۱۰ تا ۸۰ کیلومتر را پوشش می‌دهد و فیبر مالتی‌مود OM3 و OM4 برای ۱۰ Gbps تا ۳۰۰ و ۴۰۰ متر کافی است. برای مسیر بیرونی کابل زره‌دار یا مخصوص لوله را انتخاب کنید و دو سر را داخل پچ‌پنل فیبر ببندید؛ در سبد کوپریوم کی دی تی کابل فیبر سینگل‌مود ۴ تا ۴۸ کور (مثلاً KF-12CAO زره‌دار)، پچ‌پنل و پیگتیل فیبر و ماژول SFP تا ۸۰ کیلومتر (مثلاً KG-GLC80SC) وجود دارد. انتخاب نوع فیبر و محاسبهٔ افت لینک در بخش فیبر نوری توضیح داده شده است.

تستر ارزان چراغ‌دار فقط نقشهٔ سیم‌بندی (Wire Map) را می‌سنجد: قطعی، اتصال کوتاه، جابه‌جایی سیم‌ها، در مدل‌های بهتر زوج جداشده (Split Pair) و گاهی طول تقریبی؛ کیفیت انتقال را نمی‌سنجد، پس کابلی با تاب باز شده، سربندی ضعیف یا CCA ممکن است «سالم» نشان بدهد و فقط زیر بار، مثلاً در ۱ Gbps یا با PoE، خطا بدهد یا روی ۱۰۰ Mbps بماند. تستر سرتیفیکیشن علاوه بر Wire Map این پارامترها را روی کل بازهٔ فرکانس (تا ۱۰۰، ۲۵۰ یا ۵۰۰ مگاهرتز برای Cat5e، Cat6 و Cat6A) اندازه می‌گیرد و با حدود استاندارد مقایسه می‌کند: طول، تأخیر انتشار و اختلاف تأخیر، مقاومت حلقهٔ DC، افت درج (Insertion Loss)، NEXT و PSNEXT، ACR-F و افت بازگشتی (Return Loss). خروجی آن گزارش قبول/رد با حاشیهٔ هر پارامتر برای هر لینک است که می‌توان به کارفرما تحویل داد و در مشخصات فنی بسیاری از پروژه‌ها الزامی است.

نصاب کابل‌کشی ثابت را با حد لینک دائم (Permanent Link) تست می‌کند: تا ۹۰ متر کابل به‌علاوهٔ اتصال‌های دو سر و بدون پچ‌کورد، چون فقط آنچه در دیوار و سینی اجرا شده را می‌سنجد و به پچ‌کوردها وابسته نیست. تست کانال (Channel) کل مسیر از دستگاه تا سوییچ شامل پچ‌کوردها (تا ۱۰۰ متر) است و برای بررسی نهایی یا عیب‌یابی به کار می‌رود، و لینکی که به سوکت ختم می‌شود (MPTL) حد جداگانه دارد. در هر تست حد و نوع کابل را درست انتخاب کنید (مثلاً TIA Cat6 Permanent Link) و فقط به «قبول» بودن بسنده نکنید؛ حاشیهٔ هر پارامتر را هم ببینید. اگر NEXT رد شد، معمولاً علت سربندی است: تاب زوج‌ها بیش از حد باز شده، کیستون یا سوکت بد پانچ شده، پچ‌کورد یا کانکتور نامناسب یا کابل له‌شده؛ بسیاری از تسترها نمودار NEXT و فاصلهٔ تقریبی محل عیب را نشان می‌دهند و بعد از سربندی دوباره باید تست را تکرار کرد.

سبد پسیو کوپریوم کی دی تی این گروه‌ها را دارد: کابل مسی Cat6 (UTP و S/FTP برای داخل ساختمان و S/FTP برای فضای باز) و پچ‌کورد؛ کیستون، سوکت RJ45، پچ‌پنل فلزی ۲۴ پورت، نگهدارندهٔ کابل و پنل پرکننده؛ رک دیواری بیرونی و صنعتی با درجهٔ حفاظت IP65 و IP66؛ پاور ماژول رک ۴ و ۸ پورت (PM-04P و PM-08P) و مبدل DC به DC همراه پشتیبان باتری روی ریل DIN (KU-1948-SPU/D)؛ و در بخش فیبر، کابل سینگل‌مود ۴ تا ۴۸ کور، پچ‌پنل، پیگتیل، پچ‌کورد و ماژول SFP. مشخصات هر مدل، از جمله نوع کابل، ابعاد و ردهٔ حفاظت، در صفحهٔ همان محصول در بخش زیرساخت‌های شبکه آمده است.