เครื่องทดสอบสาย LAN แบบแพงๆ มันทำอะไรได้ แล้วค่าที่อ่านได้แต่ละค่า มันหมายถึงอะไร?

2783

เวลาทำงานด้าน Network เนี่ย นอกจากเครื่องมือประเภท Notebook หรือ Software สำหรับบริการจัดการแล้วก็ตรวจสอบ Network บางครั้งเราก็ต้องใช้เครื่องมือประเภทอื่นมาทดสอบงานด้านเฉพาะทางต่างๆด้วย เช่น เครื่องทดสอบสาย หรือ เครื่องทดสอบคลื่น Wireless LAN ครับ

ซึ่งเจ้าเครื่องมือทดสอบสาย ก็มีหลายระดับด้วยกัน ซึ่งทางเทคนิคแล้ว มันถูกแบ่งเป็น 3 ระดับใหญ่ๆครับ ได้แก่

  • Verification Level  
  • Qualification Level 
  • Certification Level

ในแต่ละระดับ ก็จะมีความสามารถที่สูงขึ้นไป ว่าสามารถตรวจสอบหัวข้ออะไรได้บ้าง ซึ่งระดับสูงสุด ที่เป็น Certification Level เนี่ย ก็ คือ รองรับการออก Certificate เพื่อการทดสอบให้การทดสอบครั้งนั้นๆ ว่าผ่านมาตรฐานที่กำหนดไว้หรือเปล่า

บางครั้ง ถ้าคุณต้องไปลากสายให้กับองค์กรบางหน่วยงานที่ต้องการผลการตรวจสอบที่ยืนยันในระดับ Certification Level ด้วยเนี่ย คุณก็ต้องเดินให้มันถูกต้องตามมาตรฐาน แล้วก็ต้องไปหาเครื่องทดสอบที่อยู่ในระดับ Certification Level มาตรวจสอบงานเดินสายของคุณ​ถ้ามันผ่าน คุณถึงจะส่งมอบงานได้นี่แหละครับ

แต่ในตลาด ก็มีช่องว่างด้านความต้องการอยู่ คือ ต้องการเครื่องตรวจ ที่สามารถตรวจสอบในหัวข้อระดับ Certification Level ได้ แต่ไม่ได้จะใช้ไปออก Certificate อะไร ซึ่งทำให้ราคาเครื่องมันถูกกว่า เจ้าเครื่องระดับ Certification Level หลายแสนบาทเลยทีเดียว

ผมไปซื้อเจ้าเครื่องมือตรวจสอบสาย LAN ยี่ห้อ AEM รุ่น NSA ครับ เป็นเครื่องมือทดสอบสาย ที่ สามารถทำได้ เกือบๆจะ Certification Level แต่ราคาดีมากเลยล่ะ แล้วมันก็ช่วยในการทำงานผมมาหลายครั้งแล้ว

ส่วนตัวที่ผมต้องซื้อพวกเครื่องทดสอบสายมาใช้งาน ก็เพราะว่า บางครั้งลูกค้าผม ให้คนที่อาจจะไม่ได้ฝึกมาทางด้านเดินสาย Network โดยตรงมาทำงานลากสายให้ ซึ่งบางครั้ง สายมันใช้งานไม่ได้ แต่เวลาเกิดปัญหาเนี่ย อีกฝ่ายก็จะชอบบอกว่า เดินมาเป็นร้อยเส้นแล้ว ไม่เห็นมีปัญหาอะไรเลย ผมก็เลยต้องหาเครื่องมือทดสอบสายไปเพื่อพิสูจน์เพื่อให้การทำงานมันลุล่วงไปได้นี่แหละครับ

ทีนี้ เราอาจจะเคยชินกับเครื่องมือทดสอบสาย LAN แบบทั่วๆไปที่ ทดสอบในระดับ Wiremap ว่าเรียงสีของแต่ละสายถูกต้องหรือเปล่า แต่ว่า ในอนาคต ที่สาย LAN จะต้องรับมือกับความเร็วที่มากขึ้น และมีไฟฟ้ามาวิ่งบนตัวมันเพื่อไปจ่ายไฟให้กับอุปกรณ์ปลายทาง เช่น กล้อง , AP หรือ IP Phone ตัวสาย LAN ยิ่งต้องเดินให้ถูกต้องตามมาตรฐาน จะได้ใช้งานได้ เต็มความเร็ว ที่มันกำหนดไว้นั่นเองครับ

ซึ่งเจ้าเครื่องพวก Wiremap แบบนี้ มันไม่สามารถบอกค่าแบบละเอียดๆได้เลย จึงเป็นที่มาของการมีเครื่องมือดีๆนี่แหละครับ

รายละเอียดเรื่องของอุปกรณ์ NSA ว่ามันทำอะไรได้ ผมอาจจะไม่ได้เล่าละเอียดใน Blog ตอนนี้ แต่จะเล่าถึงว่า ค่าต่างๆที่มันอ่านได้จากเครื่องนี้รวมไปถึงพวก Fluke Tester รุ่นเทพๆที่มันตัวละ 400,000 บาท มันแปลว่าอะไร และ มันส่งผลเสียอะไร แล้วเราจะแก้ไขยังไงได้บ้างนะครับ

ซึ่งเวลาเราไปทดสอบงานสายมา สายแต่ละเส้นจะถูกสร้างมาเป็น Report และจะมีค่าต่างๆให้ชวนดูแล้วปวดหัวมากมาย ถ้าคนที่ซื้อเครื่องมาอย่างเดียว แล้วไม่ได้ไปทำเทรนนิ่ง ก็คงจะงงๆหน่อย ซึ่งเดี๋ยวผมจะอธิบายแต่ละค่า ดังต่อไปนี้นะครับ

ค่าแรกก็คือ ค่า Propagation Delay ครับ

Propagation Delay คือเวลาที่ใข้ในการเดินทางจะจุด A -> B หน่วยเวลาเป็น nanosecond เวลาเราดูค่านี้ หมายถึง เมื่อสัญญาณไฟฟ้าวิ่งจาก ต้นสายไปยังปลายสาย ใช้เวลาเท่าไหร่นั่นเองครับ ซึ่งถ้าเป็นสาย CAT5e จะมีความเร็วประมาณ 5ns ต่อ 1 เมตร และให้แย่ที่สุดที่ยอมรับได้อยู่ที่ 5.7ns ต่อ 1 เมตรครับ

ซึ่งถ้าสาย LAN ตามมาตรฐาน เดินได้แค่ 100 เมตรก็แปลว่า ค่า Propagation Delay ห้ามเกิน 570ns นั่นเอง ถ้าเกิดทดสอบแล้วค่า Propagation Delay ไม่ผ่าน ก็แปลว่า สาย LAN มันยาวเกินมาตรฐานนั่นเองครับ

ค่าที่สองคือ ค่า Delay Skew ครับ

Delay Skew คือ ค่าความแตกต่างของค่า Propagation Delay ระหว่างคู่สาย 1-4 (สาย LAN มี 8 เส้น แบ่งเป็น 4 คู่ครับ) ซึ่งถ้า Delay Skew เยอะ มันแปลว่า คู่สายแต่ละเส้น มันยาวไม่เท่ากัน ซึ่งมันจะเป็นไปได้ยังไง เพราะตอนผลิตมา มันตีเกลียวกันมาจากโรงงานก็น่าจะทำให้ คู่สายแต่ละคู่ยาวไม่ต่างกันมาก ซึ่งถ้ามันยาวต่างกันมาก ก็จะเป็นผลให้เกิด Delay ตอนส่งข้อมูล ข้อมูลมาไม่ครบ ประกอบร่างเป็น Data ไม่ได้ ก็ต้อง Drop ข้อมูลทิ้งนั่นเองครับ

ซึ่งตามมาตรฐานแล้ว ค่า Delay Skew แต่ละคู่สายห้ามเกิน 50ns และ ถ้าจะให้ดี ควรน้อยกว่า 25ns

ถ้าเจอปัญหา Propagation Delay Skew จะแก้ยังไง
1. ตรวจสอบว่าสายเกิน 100 เมตรหรือเปล่า
2. ตรวจสอบค่า NVP เพราะอาจจะกรอกผิดทำให้มองเห็นค่าความยาวสายผิด (ค่า NVP คือค่าความเร็วคลื่นเมื่อเทียบกับความยาวสาย ซึ่งสายแต่ละยี่ห้อจะมีค่า NVP ไม่เท่ากัน ต้องไปดูข้างกล่องครับว่ามีค่า NVP เท่าไหร่)

ถ้าเจอปัญหา Delay Skew Fail ให้ดูทีละคู่สายว่าเส้นไหน Delay มากสุด แล้วดู Parameter อื่นๆประกอบว่าความเป็นไปได้น่าจะเกิดจากอะไรครับ

ค่าที่สามก็คือ ค่า Loop Resistance

ค่า Loop Resistance คือการวัดความต้านทานของสาย ซึ่งสำคัญสำหรับงานที่ต้องใช้ระบบ PoE มาก เช่น คู่สาย 1 มีสาย 1 กับ 2 จะมีค่า ความต้านทานเท่ากับ สองเส้นรวมกัน ซึ่งค่ามาตรฐานที่ดื คือไม่ควรเกิน 25 โอห์ม

เวลาเจอปัญหา Loop Resistance Fail
1. ถ้า Fail แค่ 1 คู่สาย อาจจะเกิดจากงานติดตั้งเช่น จุดเชื่อมต่อ อย่าง Terminal , หัว RJ45 ทำได้ไม่ดี หรือเกิดจากสนิม
2. ถ้า Fail ทุกคู่เลย อาจจะเกิดจากคุณภาพของสายเอง หรือ มีการใช้ patch cord ที่ไม่ตรงกับ สาย Permanent หรือเปล่า เช่นเดิน Permanent เป็น CAT6A แต่ใช้ Patch cat5 อะไรแบบนี้

ค่าที่สี่ก็คือ Insertion Loss

เวลาสัญญาณเข้าไปในสาย ก็จะมีค่าพลังงาน input เข้าไปในสาย และเมื่อมันเดินทางไปจนถึงปลายสาย มันก็จะเจอ Loss ในสายทำให้พลังงานที่ Output ออกมาน้อยกว่าที่ใส่เข้าไป

สายไหนมี insertion loss มากๆ คือไม่ดีครับ เพราะโดน Loss เล่นงานเยอะนั่นเอง

ซึ่งสายแต่ละ Standard ก็จะมีผลกระทบต่อ Loss ไม่เหมือนกันด้วย เช่นสายที่ต้องรองรับความถี่มากๆ เช่น สาย cat6a จะมีโอกาสได้ค่า insertion loss มากกว่า cat5 ค่านี้จึงไม่มีค่า standard มีแต่ค่า threshold ไว้เพื่อเทียบกับสายแต่ละแบบให้ 

ถ้าทดสอบแล้ว หัวข้อ insertion loss ไม่ผ่าน ให้ดูประเด็นนี้ครับ

ในกรณีที่เจอแบบ ไม่ผ่านแค่บางคู่ เช่น ถ้าเจอแบบ 1 ถึง 2 คู่สาย ให้ประเมินว่าเป็นที่งานติดตั้ง เช่นเข้าหัวไม่ดี การทำ Termination ไม่ดี  แต่ ถ้า insertion loss ไม่ผ่านซักคู่ ให้ดูว่า
– ระยะสายเกินมาตรฐานไหม
– สายคุณภาพต่ำหรือเปล่า
– สายโดนความชื้นหรือเปล่า
– อุณหภูมิสูงก็ทำให้ค่า Insertion Loss เพิ่มขึ้น ก็ต้องลดค่าระยะความยาวของสายลงครับ

ค่าที่ห้า ก็คือ ค่า Return Loss

ค่า Return Loss คือค่าที่ได้จากการส่งสัญญาณเข้าไปในสาย แล้วสายมีสัญญาณ Reflect กลับมา เกิดจาก Impedance Mismatch หรือความต้านทานผิดเพี้ยน อาจจะเกิดจากการใช้งานหัว Connector เชื่อมสายสองเส้นเข้าด้วยกันแบบไม่ดี

ผลก็คือ ค่าความต้านทานเปลี่ยนแปลงกระทันหัน ทำให้เกิดคลื่นสะท้อนกลับมา

ค่า return loss ยิ่งมากยิ่งดี เพราะมันคือความเข้มของสัญญาณ ดังนั้น ถ้าค่านี้ยิ่งมาก แปลว่าสัญญาณยิ่งดี เพราะปัจจัยทำให้เกิดค่ารบกวนน้อย

ในหัวข้อ Return Loss จะมีความสามารถ  Return Loss Location เพื่อใช้ในการหาได้ว่า ปัญหา Return Loss ที่สะท้อนกลับมา มันเกิดจากตรงไหนของสาย เช่น เจอที่ระยะกี่เมตรจากจุดทดสอบ

ถ้าเจอ return loss fail ให้ดู Return Loss Locator เพื่อดูว่า สายหักงอมากเกินไปหรือเปล่า โดยเฉพาะการเข้า terminal ใน outlet ผนัง เพราะ outlet ส่วนใหญ่มันแคบ จะเป็นจุดที่สายหักงอง่ายมาก

หรือการรัด cable tie แน่นเกินไปก็ทำให้เกิด return loss ได้เหมือนกัน หรือการคลายเกลียวมากเกินไป ตอนเข้า terminal หรือเข้าหัวสายก็ทำให้เกิด return loss , crosstalk ได้เช่นเดียวกัน

ค่าที่หก ก็คือ ค่า Next (Near End Crosstalk)

ค่า NEXT คือค่าของสัญญาณที่กวนกัน ระหว่างคู่สาย ในสาย LAN (อย่างที่บอกไป สาย LAN มี 4 คู่ ทั้งหมด ตีเกลียวรวมกัน เพื่อหักล้างคลื่นรบกวนครับ และ มันก็เกิดปัจจัยได้หลายอย่างที่ทำให้คลื่นรบกวนระหว่างคู่สายมันเกิดขึ้นได้ โดยที่
ค่า Near End คือ ค่าที่กวนกัน ฝั่งใกล้เครื่องทดสอบ
ค่า Far End คือค่าที่กวนกันฝั่งไกลเครื่องทดสอบ
ค่านี้ยิ่งสูงยิ่งดี เพราะว่า ผลออกมาเป็น DB แปลว่า สัญญาณยิ่งเข้ม ยิ่งดีครับ

ค่า Next ที่สูงขึ้นจนทดสอบไม่ผ่านเกิดจาก
1. คลายเกลียวตอน ทำหัวสาย มากเกินไป
2. ดึงสายตอนติดตั้งมากไป ทำให้สายคลายเกลียว
3. ใช้ patch cord ที่มาตรฐานต่ำกว่าเช่น เดินสาย CAT6 แต่เอาสาย Patch CAT5 มาใช้ 
4. การใช้พวกหัวตัวเมีย เชื่อมสาย lan 2 เส้นเข้าด้วยกัน

ในค่า NEXT ยังมีค่า PSNEXT ด้วย มันคือค่า Power Sum Near End Crosstalk หมายถึง ค่าสัญญาณรบกวนในทุกๆคู่สายรวมกันครับ เอาไว้ดูภาพรวมของค่า NEXT เฉยๆ 

หลักๆแล้ว ผมดูแค่ค่าเหล่านี้ครับ ซึ่งก่อนจะทดสอบก็จะต้อง ทำการกรอกข้อมูลว่าสาย LAN ที่จะใช้ทดสอบมีค่ามาตรฐานเป็นยังไง กำหนดค่า NVP แล้วก็ทำก่าร Set Reference ก่อนเริ่มงาน แล้วก็ค่อยๆทดสอบไปทีละเส้นครับ

เมื่อได้ Report มาแล้ว ถ้าเส้นไหนผ่าน ก็โอเคไป ถ้าเส้นไหนไม่ผ่านก็ต้องมานั่งวิเคราะห์ดูทีละเส้นว่า มันเกิดปัญหาจากตรงไหน ถ้าแก้ได้ก็แก้ แต่ส่วนใหญ่มันจะแก้ไม่ได้นี่สิครับ ต้องเดินใหม่กันสถานเดียว