Az Ethernet/IP hálózatok alapjául szolgáló négy érpáros kábelezési rendszer látszólag rendkívül egyszerű felépítésű. Négy darab sodrott érpár árnyékolva vagy árnyékolatlanul egy köpenyben.
Feladat előtt állunk: tesztelni kellene!
Ezt a piacon található különböző gyártóktól származó mérőeszközökkel sokféle képen elvégezhetjük, azonban mindenekelőtt tisztázni kell, mire is vagyok végső soron kíváncsi:
- Elegendő számomra az érfolytonosság és érpár bekötés ellenőrzése?
- Szükségem van a kábelhossz értékekre is?
- Bizonyítanom kell, hogy a kábel képes átvinni egy adott alkalmazást?
- Minősíteni kell a komponenseket, a linket és a kivitelezés minőségét?
A kábel teszterek különböző képességei alapján különböző feladatok ellátására alkalmasak. Az alábbiakban kifejtésre kerül, hogy egy adott feladatra milyen mérőeszközt kell választanunk annak érdekében, hogy a minimálisan szükséges eredményeket megkapjuk, de a költségek érdekében a feladat mértékét ne haladjuk túl.
Kábeltesztek három csoportja
Amikor arról beszélünk, hogy egy strukturált kábelhálózatot kell tesztelnünk vagy mérnünk, és azt már sikerült tisztázni, hogy csak a fizikai paraméterekre vagyunk kíváncsiak, még mindig igen sok lehetőség közül tudunk választani. Érfolytonosságot mérhetünk „kilámpázással” egy pár száz forintos „teszterrel”, de amikor ugyan ezt a kábelt minősítenünk kell, az csak egy néhány millió forintos kábel-analizátorral lehetséges. Hogyan is lehet az, hogy ekkora különbségek merülnek fel egy egyszerű négy érpáros kábel mérése esetén?
A méréseket három fő csoportra tudjuk osztani, habár az egyes kategóriák között átfedéseket is felfedezhetünk:
- Minősítés
A telepített link komponensei és a telepítés minősége megfelel az iparági szabványoknak, mint pl. a ANSI/TIA-568 Cat6A vagy az ISO11801 ClassEA.
- Hitelesítés
A telepített link támogatja a szükséges hálózati sebességet vagy technológiát, mint pl. az IEEE802.3 100BASE-TX vagy 1000BASE-T.
- Tesztelés/ellenőrzés
A kábelezés és a csatlakozók kivitelezése szakszerűen megtörtént, a csatlakozás megfelelő.
| Minősítés | Hitelesítés | Tesztelés/ellenőrzés | |
 |
 |
 |
|
| Felhasználó | Telepítő, hálózat gazda | Hálózat technikus, üzemeltető | Hálózat technikus |
| Megfelelés a rendszergarancia követelményeknek |
•
|
||
| TIA/ISO Level IIIe, Level IV és V pontossági követelmények | • | ||
| JÓ/ROSSZ kiértékelés az iparági szabványok szerint | • | ||
| Jegyzőkönyv készítés az összes mért paraméterről | • | • | |
| Fejlett diagnosztikai képességek (NEXT, RL, ELFEXT) | • | ||
| Meglévő kábelezés mérése hálózati sebességre (pl. 10BASE-T, 100BASE-TX, 1000BASE-T, stb) | • | • | |
| Link konfiguráció (sebesség, duplexitás), mi van a kábel másik végén | • | • | |
| Kábel probléma (NEXT, RL) megjelenítése | • | • | |
| Rövidzár, szakadás helye, távolsága | • | • | • |
| Folytonosság és bekötés | • | • | • |
| PoE detektálás | • | • | • |
A minősítésről bővebben
A minősítés a kábeltesztelések legmagasabb szintje a legszigorúbb előírásokkal. Egy kábelezési rendszer átadásakor kötelező a linkek minősítése az érvényes TIA/ISO iparági szabványok szerint, hiszen a megrendelőt (és természetesen a kivitelezőt is) csak ez biztosíthatja arról, hogy a felhasznált komponensek (csatlakozók, aljzatok, patch panelek, patch kábelek, stb.) valóban megfelelnek az előírásoknak továbbá a kivitelezés is e szerint történt, tehát azt kapom, amiért fizetek. A minősítő kábel-analizátorok rengeteg fizikai jellemzőt mérnek a frekvencia függvényében a kiválasztott Category (TIA) vagy Class (ISO) szabványtól függően. Továbbá a minősítés a végső lépés a komponensgyártók által nyújtott rendszer garanciákhoz is. Miközben a hitelesítés és a tesztelés általában a teljes átviteli csatornát vizsgálja (Channel), a minősítés során lehetőségünk van akár a csatornát (Channel) akár csak a Permanent Linket minősíteni.
Minősítés és a szabványok
A szabványok meglehetősen jól definiálják a sodrott érpáros kábelezési rendszerek minősítési követelményeit. Az ANSI/TIA-568-C.2 szabvány kategóriákba sorolja a linkeket, mint pl. Category 5e, Category6, Category 6A, vagy Category 8, míg az ISO11801 un. osztályokat definiál, mint pl. Class C, vagy Class E, egészen Class I és II-ig. Mindkét szabvány majdnem ugyanazokat a mérési paramétereket írja elő, különbség csak a JÓ/ROSSZ (Pass/Fail) teljesítmény limitekben van. Az egyes kategóriák vagy osztályok között nagymértékben eltérő a maximális frekvencia tartomány, hiszen míg egy Cat5e vagy ClassD rendszert csak 100MHz-ig kell minősíteni, addig egy Cat6A vagy ClassEA rendszert már 500 MHz, Category 8-at pedig 2000MHz-ig. Az ISO szabvány definiálja a ClassF és ClassFA osztályokat is, előbbit 600MHz-ig, utóbbit 1GHz-ig kell minősíteni.
Pontossági előírások és jegyzőkönyvek
A minősítő kábel analizátoroknak meg kell felelniük az adott TIA/ISO pontossági előírásoknak. Ezeket független laboratóriumok által kell igazolni minden gyártó esetében, egy komplikált és igen szigorú előírás szerint, ahol a kábelteszter méréseit laboratóriumi analizátorokkal vetik össze. A minősítés végeredménye természetesen egy szintén szabványok által definiált jegyzőkönyv, mely ugyan tartalmazza az összes fizikai paraméter számszerű értékét, egyeseknél a frekvencia függvényében, a kimenetele PASS vagy FAIL, azaz a link megfelelt vagy sem az adott szabványnak.
Diagnosztikai lehetőségek hibás linkek esetében
Egyes minősítő kábel analizátorok rendelkeznek olyan mérési képességekkel, amelyek segítségével könnyedén feltárható az olyan kábel-teljesítmény problémák forrása, mint az érpárok közötti túlzott áthallás vagy a szokatlan reflexiós események. A Fluke Networks DSX sorozatú digitális kábel analizátorok képesek arra, hogy pl. túlzott áthallás (NEXT) vagy reflexió (RL) esetén grafikusan megjelenítsék a linket, rámutassanak a hiba helyére, feltárják annak okát és akár javaslatot tegyenek a megoldásunkra. Ezzel elkerülhető például, hogy feleslegesen újraszereljük a csatlakozókat a kábel mindkét végén, továbbá bizonyítható, hogy a problémát a kábel, a csatlakozó vagy a hanyag kivitelezés okozza.
Kinek van szüksége minősítésre?
Strukturált hálózatos kivitelezőknek, rendszerintegrátoroknak az átadás-átvételi jegyzőkönyvek elkészítéséhez mindenképpen minősítést kell végezniük. Üzemeltetőként, ha szükséges az átvett kábelezési rendszer szúrópróbaszerű felülvizsgálata hasznos, ha rendelkezik minősítő analizátorral. Amennyiben üzemeltetés során teljesítmény probléma merül fel, a bonyolultabb hibák (pl. áthallás vagy reflexió) feltárásához szintén minősítő analizátorra van szükség, amennyiben az rendelkezik fejlett diagnosztikai képességekkel.
A hitelesítésről bővebben
A hitelesítés egy viszonylag új kábelmérési szint, mely arról biztosítja az üzemeltetőket, hogy az adott kábel megfelel-e a kívánt átviteli sebességre vagy technológiára (pl. 10GBASE-T, VoIP, Gigabit Ethernet, stb.), továbbá lehetőséget nyújt a kábelezési és a hálózatos problémák jó elkülöníthetőségére. Ezek a teszterek sokkal többet nyújtanak, mint egy egyszerű kábelteszter, azonban a fentebb említett minősítésre még nem alkalmasak.
Kábel-sávszélesség hitelesítése
Vegyünk egy példát: Van két telepített linkünk, „A” és „B”. Mindkét link megfelelt az előzetes tesztelés során az alapvető csatlakozási követelményeknek, azaz az érpárok folytonosak, a hosszuk megfelelő, az érpár bekötés helyes. Hitelesítés során kiderül azonban, hogy az „A” link csak 10BASE-T, míg a „B” akár 1000BASE-T átvitelére is képes. Habár az „A” link is teljesítette a legalapvetőbb fizikai jellemzőket, 100Mbps-on vagy 1Gbps-on használva sok adatütközés és hiba lesz rajta, így csökken a sávszélessége.
A kábel sávszélesség hitelesítése annak ellenére, hogy IEEE alkalmazási szabványokról beszélünk, fizikai paraméterek mérését jelenti, mint pl. csillapítás, áthallás, és reflexió. A mérési eredményeket a mérőeszköz, mint pl. a Fluke Networks LinkIQ kábel és hálózat teszter szintén jegyzőkönyvezi, bár a minősítő jegyzőkönyveknél sokkal kevesebb információt foglal magába.
Kábel és hálózatos problémák elkülönítése
A hitelesítő műszerek képesek a mindennapi üzemeltetési problémák gyorsan feltárására. A hibakeresés első lépése, hogy ellenőrizzük a megfelelő sebesség és duplex státusz meglétét. Amennyiben itt mindent rendben találunk, következhet a hitelesítés, melynek során a mérőeszköz ellenőrzi, hogy mely kritikus fizikai paraméter gátolja meg a kívánt sávszélesség átvitelét.
Kinek van szüksége hitelesítő mérőeszközre?
Amikor a hálózat üzemeltetők egy rosszul vagy egyáltalán nem dokumentált hálózaton dolgoznak, szükséges lehet annak előzetes ellenőrzése, hogy egy adott link vagy linkek képesek-e pl. 1Gbps sebességet átvinni. Ezzel a fizikai szintű hiba már a szolgáltatás indítása előtt kiszűrhető. Kliens panaszok esetén, ha mielőbb ki szeretné zárni az üzemeltető a fizikai kábelezés okozta a problémát, szintén a hitelesítő műszerre van szüksége.
A tesztelésről és ellenőrzésről bővebben
Ebbe a csoportba tartozó teszterek csak alapvető csatlakozási mérésekre képesek, mint pl. érpár bekötés helyessége (wiremap), folytonosság, stb. Időnként ezek a műszerek olyan kiegészítő funkciókat is tartalmaznak, mint pl. a TDR (Time Domain Reflectometry), melynek segítségével nem csak az érpáronkénti kábelhossz, hanem a rövidzárak vagy szakadások helye is megállapítható. Esetenként, mint pl. a Fluke Networks MicroScanner PoE kábelteszter lehetőség van arra is, hogy megvizsgáljuk, mi van a kábel másik végén (pl. aktív eszköz, hub, switch), illetve az milyen csatlakozásra képes.
Kinek van szüksége ellenőrző kábelteszterre?
Azon technikusok és kivitelezők, akik nagy végpontszámú hálózatokat építenek, nagy hasznát vehetik egy ilyen teszternek. Már a kábelhúzást és szerelést követően gyorsan ellenőrizhetik a végpontokat csatlakozási szempontból, hogy azonnal javíthassák az esetleges hibákat, még mielőtt a minősítési fázis megkezdődne.
Konklúzió
Az eddigiekből jól látható, hogy hiába tűnik egyszerűnek a sodrott érpáros mérés, a különböző feladatokra különböző céleszközökre van szükségünk, melyek a tudásukhoz mérten árban is nagy különbségeket mutatnak. Fontos azonban ennél a pontnál megjegyezni, hogy ezek a mérőeszközök mindennapos használattal a termelésben vesznek részt. Egy hibás mérés, egy több óráig tartó értelmetlen hibafelderítés, vagy egy meghibásodott műszerből eredő extra kiadás sokkal bosszantóbb, mint a minőségi és ezért esetleg valamivel drágább mérőeszköz beszerzése.