Základy síťování LAN v rodinném domě

Mnoho lidí řešící novostavby vůbec neřeší základní rozvody LAN sítě po domě a potom se doslova diví, že jim realizační firma například vytáhne chráničku optiky uprostřed obýváku a že celý dům má přípravu pro síť stylem „v každém pokoji jen jedna zásuvka“.

Pohráváte-li si s myšlenkou, že byste si chtěli postupně budovat chytrou domácnost (SmartHome), tak si buďte opravdu jisti, že pokud podceníte LAN, vrátí se vám to. A bohužel v tom negativním slova smyslu. Nicméně přestaňme sýčkovat a pojďme si konstruktivně ukázat, jak docílit ideálního stavu.

Obecné zásady domácího síťování

• na strukturovanou kabeláž (obvykle kabely) pro rozvody ve stěně používáme dráty, nikoliv lanko/licnu – kabely jsou ve stěně a nehýbou se (analogie rozvodů silové elektřiny).
  
  
• veškeré kabely jsou na jedné straně ukončeny na stěně zásuvkou a na druhé straně v racku v patch panelu – stejně jako v případě rozvodu elektřiny vám netrčí ze stěny kus kabelu se zásuvkou, ale je zde osazena přímo zásuvka na stěně. Toto platí i na opačné straně kabelu, kde zásuvku na stěně zastupuje patch panel v racku.
  
  
• v racku používáme tovární patch kabely – pro někoho může znít skvěle, že na pár káblících spojujících třeba patch panel se switchem ušetří, ale v reálu neušetříte takřka nic a ještě ztratíte čas.
  
  
• síťovou technologii (router, switch,…) máme na jednom místě v domě, obvykle v technické místnosti a v racku – opravdu věci neválíme na zaprášené poličce někde za televizí v obýváku nebo v botníku.

Základní topologie v domě

Jako základní síťovou topologii zvolíme tzv. hvězdicovou topologii, která s sebou sice nese nutnost natažení UTP (respektive nejenom UTP, ale o tom až dále) kabelů do finální zásuvky v pokoji, ale výsledkem je naprosto robustní síť. V reálu se vám stane, že budete tahat stovky metrů či jednotky kilometry kabelů, protože v každé místnosti chcete (ano, opravdu chcete) mít více zásuvek. Toto platí zejména u vybraných spotřebičů (typicky TV) nebo u pracovních stolů. Zde ctěte pravidlo, že pokud si myslíte, že někde bude stačit nějaký počet, tak daný počet vynásobte dvěma. UTP nestojí tolik na to, abyste museli řešit každý centimetr!

Z vlastní zkušenosti se mohu podělit, že například za TV jsem si natáhl 4x UTP a poté samotným provozem zjistil, že mi další ještě chybí (TV, AppleTV, Xbox, DVB-S2 STB, multimediální počítač, protunelování HDMI z kamerového systému z NVR z technické místnosti). Potom je člověk donucen použít další podružný switch, i kdyby sebevíc nechtěl.

Strukturovaná kabeláž – kroucená dvojlinka

V hovorové řeči běžně nazývané UTP (útépéčko či kroucená dvojlinka), i přesto, že se nemusí jednat výslovně o UTP v pravém slova smyslu. Může se jednat o jiné druhy, které jsou různě stíněné (STP, FTP, či různé vzájemné kombinace). Aktuálně je rozumné asi v novostavbě používat pro rozvody kabeláž s označením Cat. 6A, která je certifikovaná na 10 Gbit. Ten nejspíše v nejbližší době nevyužijete, ale rozdíl v ceně není až tak drastický a hlavně kabely zazděné ve stěně již nemůžete v budoucnu lehce vyměnit.

Další výhodou Cat. 6A proti třeba Cat. 5E je tzv. hodnota AWG (American Wire Gauge), která značí průměr/průřez jednotlivých vodičů. Cat. 6A má kupříkladu běžně AWG 23, což odpovídá průměru 0,5733 mm, respektive průřezu 0,2582 mm². Například AWG 26 u Cat. 5E má průměr 0,4049 mm a průřez 0,1288 mm². Ale Cat. 5E se prodává třeba i ve verzi AWG 24, nicméně i tak je tenší, než Cat. 6A. Z výše napsaného vyplývá, že v případě napájení přes ethernet (tzv. PoE) můžete v případě silnějšího vodiče přenést vyšší proud. Z těchto důvodů je proto vhodné osazovat právě rovnou Cat. 6A.

Stejně tak striktně nemusíte řešit stínění i přesto, že dochází k tzv. souběhu se silovou elektřinou. V RD zřejmě nebudete mít souběhy desítky či stovky metrů, navíc se zátěží generovanou například motory strojů. Tedy úplně v klidu můžete tahat běžné UTP. Stínění obecně přináší požadavek na opravdu 100% provedení, protože jakákoliv chyba může znamenat, že stínění začne fungovat jako anténa a případné rušení se o to více rozšíří.

Samozřejmě, že pokud již máte nějaké starší rozvody a chcete je ponechat, tak můžete. Máte-li tedy vše v Cat. 5E, tak se nemusíte bát i zbytek natahat stejnou kategorií (naopak je žádoucí vždy dodržovat vše stejné!). Cat. 5E proti výše zmíněným věcem má „nevýhodu“ v certifikovaném 1 Gbit, ale nemyslím si, že by toto běžného člověka jakkoliv omezovalo i v nejbližších letech. Navíc reálně jde i na Cat. 5E provozovat i 2,5 Gbit (při kratších vzdálenostech).

Finále – rack v technické místnosti

Všechny kabely se nám již sbíhají do technické místnosti a někteří filutové by si mohli říci: „tak to tady švihnu na prkno položené na dvou cihlách a mám hotovo“. Tak takto opravdu ne, soudruzi! Bavíme se zde o srdci domu pro poměrně drahé technologie, tak i výsledek musí mít nějakou štábní kulturu.

Základem tedy je rack, ve kterém jsou umístěny minimálně následující věci

Níže uvedený soupis je v pořadí v racku odshora, ale jedná se pouze o doporučení, nikoliv zavazující normu. Můžete si tedy sami zvolit pořadí jednotlivých prvků, jaké vám vyhovuje.

• patch panel – zakončení všech UTP z celého domu do zásuvek patch panelu. V reálu se stane, že přívodních UTP kabelů můžete mít víc, než je portů na switchi, ale nebojte, nevyužité (tedy běžně nepoužívané zásuvky) prostě do switche nezapojíte.

• vyvazovací panel – slouží ke skrytému propojení patch panelu a switche, aby patch kabely volně neplandaly směrem dolů, přidává tedy i prvek estetična.

• switch – tzv. síťový přepínač, propojuje všechny koncová zařízení mezi sebou. Pokud řešíte i kamerový systém, nejspíše zvolíte variantu switche s PoE, který může napájet nejenom WiFi AP, ale třeba i kamery. Ušetříte významný počet dalších spínaných zdrojů a o vše se postará switch.

• vyvazovací panel č. 2 – někteří (mne nevyjímaje) z důvodu estetična a sjednocení přidávají vyvazovaci panel i zde. Ono totiž router nemusíte propojovat pouze se switchem, ale i s dalšími věcmi (typicky NVR, NAS,…), a tyto mívají konektory na zadní straně. Správně zvolený vyvazovací panel má otvory i v zadní části, přes které se dají skrytě přivést kabely k switchi či routeru.

• router – základ pro oddělení domácí sítě. Více popsáno v jiném článku.

• napájecí lišta – slouží pro napájení všech spotřebičů umístěných v racku. ideálně vždy kupujte verzi s vypínačem a přepěťovou ochranou. Při osazování zařízení si doporučuji provést popsání všech přívodních kabelů, protože vám garantuji, že už za týden si nebudete pamatovat, co kam vede.

Pokud to myslíte vážně a seriózně, tak si nejspíše do racku ještě přidáte

• UPS – zkratka anglického Uninterruptible Power Supply/Source, neboli zdroj nepřerušovaného napětí (či záložní zdroj). Pomůže udržet konektivitu i v době výpadku, případně získat čas pro korektní ukončení zařízení umístěných v racku.

• NVR – zkratka anglického Network Video Recorder, neboli síťové nahrávací zařízení. Obsahuje pevný disk, na který zaznamenává záznam z kamerového systému domu. Záznamy tedy nemusíte dávat někam do cloudu, ale zůstávají „doma na lokále“. Zde výslovně upozorňuji, že rozhodně nedoporučuji snahy některých ušetřit a záznam z kamer směrovat na NAS. Je třeba si uvědomit, že záznam z kamer reálně dokáže neustálým zápisem odvařit pevný disk (a že se tak pravidelně děje). A opravdu nechcete přijít o disky, na kterých máte i data. Navíc většina NAS umožňuje napojit pouze daný počet kamer zdarma a za další se připlácí za tzv. licence. A ve finále vás licence může vyjít dráž, než koupě dedikovaného jednoúčelového zařízení.

• NAS – zkratka anglického Network Attached Storage, neboli síťové datové úložiště. Centrum pro všechny domácí data (dokumenty, fotografie, filmy,…), zajišťující centrální místo těchto dat v domě, častokrát používané i pro zálohovaní. Některé typy mají i další funkce, například pro streamování hudby apod.

• záložní router – věc odlišující opravdové profesionály od amatérů 🙂 Chcete-li mít možnost v případě například havárie hlavního routeru pokračovat v práci, je záložní router nutností. Pro tyto účely můžete klidně použít i svůj původní domácí router.

A nyní se můžete třeba inspirovat hotovým racky (vše v domácích podmínkách!)

Myslíte si, že pokud už má někdo rack, že nelze nic zkazit? Chyba lávky! Přesvědčte se sami, jak by to vypadat nemělo.

Tento článek je poměrně obsáhlý a rozvětvený a může se stát, že mi některé věci mohly v rámci provozní slepoty uniknout. Proto zde apeluji na všechny, abyste případné poznámky či doplnění napsali pod článek do komentářů.