Коли постачальників мережевих систем запитують про можливі рішення, вони жваво відповідають: «Якщо вам потрібна безпека, використовуйте оптоволокно».
На перший погляд все очевидно. Оптоволокно - це звичайне скло, передає електромагнітну енергію у вигляді світла інфрачервоного діапазону. Випромінювання назовні практично відсутня. Перехопити повідомлення можна, лише фізично підключившись до волокна. Таким чином, проблема інформаційної безпеки остаточно вирішена.
На російському ринку успішно працюють вітчизняні та зарубіжні виробники ОКС. Це, перш за все, Самарська оптична кабельна компанія і фірма «Перспективні технології Плюс» (Санкт-Петербург); в Росію оптичні кабелі постачають фірми Alcatel (Франція), Fujikura (Японія), General Cable Company (США), Mohawk / CDT (США), MOI Elektronik (Німеччина), Nokia (Фінляндія), Pirelli (Іспанія), Samsung (Ю. Корея), SEL (Німеччина) та інші. В даний час одним з світових лідерів по виробництву ОКС є транснаціональна компанія Alcatel (Франція), яка пропонує найбільш повну номенклатуру оптичних кабелів.
Перш за все розглянемо структуру і основні параметри оптоволоконного кабелю. Це дозволить вказати деякі рішення щодо захисту цілісності відповідних мереж передачі даних.
Волоконно-оптичні кабелі диференціюються за розміром несе волокна і оболонки - шару скла, що відбиває світло. Крім. того, розрізняють ОКС по режиму передачі: одномодові і багатомодові кабелі, а також по використовуваної довжини хвилі (850-1550 нс) і застосовуваним джерел світла (лазери або світлодіоди - LED).
1 - оптичне волокно;
2 - Внутрімодульное гідрофобний заповнювач;
3 - кордель;
4 - центральний силовий елемент - сталевий трос;
5 - гідрофобний заповнювач;
6 - скріпляє стрічка;
7-проміжна оболонка з поліетилену;
8 - броня зі сталевої гофрованої стрічки;
9 - захисна оболонка з поліетилену.
Мал. 1. Конфігурація оптоволоконного кабелю
(На прикладі оптичного міського кабелю виробництва фірми Fujikara для прокладки в кабельній каналізації, трубах, блоках, колекторах, на мостах і в кабельних шахтах)
Центральним елементом оптоволоконного кабелю є внутрішній сердечник зі скла або пластику (рис. 1, позиція 1). Діаметр і чистота скловолокна визначають кількість переданого їм світла.
Скло було відоме ще стародавнім єгиптянам, але віконне скло навчилися робити тільки в епоху Ренесансу. Якщо сучасним склом, використовуваним для оптоволокна, заповнити океан, то в будь-який його точці ми змогли б бачити дно, як ми бачимо землю з борту літака.
Найбільш поширені такі типи оптоволоконного кабелю:
• з сердечником 8,3 мк і оболонкою 125 мк;
• з сердечником 62,5 мк і оболонкою 125 мк;
• з сердечником 50 мк і оболонкою 125 мк;
• з сердечником 100 мк і оболонкою 145 мк;
Волоконно-оптичні кабелі товщиною в 8,3 мікрона дуже важко поєднати точно. Тому можливі монтажні помилки, в тому числі і важко виявляються при тестуванні кабельної проводки. Подібні помилки часто усуваються установкою додаткових оптоволоконних повторителей (концентраторів), що збільшує рівень електромагнітних випромінювань кабельної системи в цілому. Однак останнім часом на ринку з'явилися так звані замовні кабельні комплекти, тобто кабелі з уже змонтованими і перевіреними в заводських умовах коннекторами. Вони повністю позбавляють інсталяторів від утомливих процедур монтажу та тестування проводки в польових умовах.
Для оптоволоконного кабелю характерні наступні особливості (див. Рис. 1):
• наявність центрального силового елемента;
• розміщення в полімерній трубці - модулі;
• кількість оптичних волокон в одному модулі -від 1 до 12;
• заповнення простору між модулями упрочняющими елементами - Корделія з стеклонитей або ниток з кевлара і гідрофобним гелем;
• покриття всіх цих елементів і модулів проміжної полімерною оболонкою;
• зовнішня захист оболонки з поліетилену або металу; можлива наявність двох захисних оболонок - металевою і поліетиленовою.
Поряд з цими загальними рисами оптичні кабелі різних фірм можуть мати додаткові скріплюють стрічки, антикорозійні і водозахисні обмотки, гофровані металеві оболонки і т. Д.
Зрозуміло, що підключитися до оптоволоконному кабелю в польових умовах важко. Це є одним з аргументів прихильників думки про повну безпеку ОКС. Але відомий принцип протидії броні і снаряда визначив розробку і доведення до комерційного використання численних інновацій в техніці монтажу. Це поліпшені інструменти і пристосування для сплаву волокон, бистрозатвердевающую епоксидні смоли, спеціальні конектори і т. П.
Але серед фахівців з'явилася інформація про створення спеціальних роботів, які управляються дистанційно, можуть самостійно пересуватися по кабельних каналізація нікому непотрібні і без безпосередньої участі людини підключатися до оптоволоконному кабелю для подальшої трансляції циркулюючих в ОКС даних.
Для протидії зловмисникам, збройним спеціальною технікою, було запропоновано використовувати в якості сигнальних проводів внутрішні силові металеві конструкції оптоволоконних кабелів. Щоб отримати доступ до оптоволокну, необхідно порушити цілісність зазначених конструкцій. Це призводить до негайного спрацьовування сигналізації в центрі контролю за ОКС. Додаткового обладнання для реалізації подібної охоронної системи практично не потрібно. Наприклад, немає необхідності, як це часто роблять з мідними кабелями, прокладати оптоволоконний кабель в трубопроводах, де підтримується високий тиск (в цьому випадку сигнал тривоги спрацьовує при розгерметизації захисного трубопроводу).
Параметри ОКС побічно впливають на безпеку системи передачі даних в цілому. Розглянемо одномодовий і багатомодовий режими передачі (рис. 2). За одномодовим волокнам передаються оптичні сигнали з одного довжиною хвилі. У багатомодових волокнах можуть передаватися сигнали з різною довжиною хвилі. Для суміщення декількох оптичних сигналів застосовується так званий хвильовий мультиплексор (Wave Division Multiplexer - WDM). WDM працює як призма. Сигнали з різною довжиною хвилі комбінуються в ньому, а потім пересилаються по одному з оптичних волокон. Призма на приймальному кінці розкладає сигнал на хвилі вихідної довжини і направляє їх на вхід відповідного оптичного приймача. Застосування мультиплексування дозволяє збільшити число можливих каналів передачі даних. Однак в багатомодових кабелях сигнали загасають сильніше, отже, відстані між вузлами регенерації повинні бути значно зменшені, що, звичайно, зробить систему більш дорогою, більш «випромінює» і, відповідно, менш захищеною.
Мал. 2. Одномодовий і багатомодовий режими передачі
В цілому ж затухання сигналів в оптоволоконному кабелі (до 5 дБ / км) приблизно відповідає показникам електричного коаксіальногокабелю, але все-таки менше. Це пояснюється тим, що світло не випромінюється поза кабелю, як електричний сигнал в мідних проводах. Дуже важливо те, що з ростом частоти понад 200 МГц оптоволоконні кабелі мають незаперечну перевагу перед будь-якими електричними кабелями. Тому для забезпечення безпеки інформації доцільна високочастотна передача.
Загасання сигналу істотно збільшується при розгалуженні і відгалуженні кабелю, хоча оптоволокно допускає це. Відповідно, краще використовувати односпрямовані кабелі, що відразу визначає можливі топології мережі: «зірка» (з двома різноспрямованими кабелями між центральним абонентом і кожним з периферійних) або кільце (з одним односпрямованим кабелем). Особливості захисту в мережах з зазначеними топологиями наведені в таблиці.