شبکه های Ethernet صنعتی پایه اساسی بسیاری از سیستم های اتوماسیون هستند. ایرادات کابل (چه مسی چه فیبر نوری) یکی از اصلی ترین دلایل خرابی و اختلال در این شبکه های مبتنی به زمان است. از دست رفتن تنها چند بسته داده در مدت زمان کوتاه می تواند موجب قطع شدن یا خاموشی یک سیستم شود. این امر به ویژه در محیط های صنعتی و تولیدی که در آن جا کابل های شبکه در معرض لرزش، خم شدن، رطوبت، تغییر دما و... هستند بسیار حائز اهمیت است.

ابزارهای بررسی عملکرد کابل در شبکه

ما می توانیم از طریق انجام تست هایی بر پایه فرکانس، عملکرد کابل را ارزیابی کرده و حداکثر پهنای باند را محاسبه کنیم.

Fluke Networks دارای طیف وسیعی از ابزارها و تسترهای اترنت صنعتی است که این امکان را فراهم می کنند تا برقکاران و مهندسان کنترل، عیوب کابل شبکه را به سرعت شناسایی کنند. تست فلوک این قابلیت را دارد تا مطابق با استانداردهای مختلف جهانی عمل کند و با هزینه های اندکی موجب افزایش بهره وری شبکه تا 33% و در نتیجه بالا رفتن طول عمر تجهیزات active مانند سرورهای شبکه، کارت شبکه، سوئیچ، روتر، فایر وال، دوربین و تجهیزات مخابراتی می شود.

تست فلوک نه تنها استانداردی است که کیفیت بسیاری از تاسیسات با آن اندازه گیری می شود بلکه تولید کنندگان کابل صنعتی نیز از آن استفاده می کنند تا تضمین کیفیت کالای خود را به مشتریان ارائه دهند.

در حال حاضر شرکت فلوک سری DTX را جایگزین دستگاه های سری DSX کرده است. دستگاه های DTX آخرین استانداردهای موجود را ساپورت کرده و می تواند با استانداردهای جدیدتر خود را آپدیت کند. در زیر تصویر یک دستگاه تست فلوک آورده شده است:

روش کار تست فلوک

طبق استاندارد برای بررسی هر کابل از یک کتگوری خاصی استفاده می شود. در ابتدا برای دستگاه تستر تعریف می کنیم کابل از چه نوعی است؟ شیلد دارد یا ندارد و در چه کتگوری آزمایش باید انجام شود. مشخصات استاندارد و کتگوری و کلاس هایی که در هر کدام تعریف شده است به قرار زیر است:

TIA 568-C.2     CATEGORY 3, 4, 5, 5e, 6, 6A

ISO/IEC 11801:2002   CLASS C, D, E, Ea, F, FA

در انتها با set کردن تنظیمات روی دستگاه، تست را انجام می دهیم. سرعت تستر فلوک بالاست و مدت زمان انجام آزمایش بین 6 تا 12 ثانیه است. به کمک این دستگاه موقعیت خرابی، دلایل احتمالی آن، متراژ دقیق فاصله پریز تا سوکت شبکه و کابل های استفاده شده در شبکه، گراف رنگی به تکنسین گزارش می شود.

گزارش نهایی این تست به صورت فایل pdf یا XML از طریق نرم افزار LinkWare Cable Test Management Software گزارش می شود. در بخش ویدئوهای آموزشی وبسایت، کلیپی به نام تست فلوک وجود دارد که مدیر پروژه شرکت Fluke Networks توضیحاتی را درباره نحوه انجام کارکرد تستر فلوک بیان می کند.

انواع مختلف تست فلوک

 در زیر سه تست مهمی که با استفاده از دستگاه فلوک گرفته می شود، به اختصار شرح داده شده اند.

تست Patch Cord:

از این تست برای اندازه گیری عملکرد خود پچ کوردهای شبکه استفاده می شود. بنابراین بالاترین سطح قوانین را برای عملکرد کابل دارد. اگر کابل شبکه ای تست پچ کورد را پاس کند، کارآیی بالایی داشته و احتمال نشت سیگنال در آن کمتر است. برای انجام این تست یک پچ کورد مسی بین دو سر کابل و آداپتورهای تستر متصل می شود و نباید طول کابل بیشتر از 10 متر باشد. از این تست معمولا برای ارزیابی کابل های اتصالی مسی بین رک های مجاور هم در مراکز داده استفاده می شود. در ادامه شکل تستر و یک نمونه گزارش تست پچ کورد کابل طبق cat 6 نشان داده شده است:

تست channel:

طبق استانداردهای TIA و ISO، شبکه کابل مسی به عنوان یک لینک سرتاسری که تجهیزات فعال در شبکه از طریق آن با هم در ارتباطند، تعریف می شود. تست چنل نسبتا ساده ترین تست آزمایش کابل شبکه است. ابتدا دو سر کابل شبکه را کیستون زده و با استفاده از پچ کورد کابل را به تستر متصل کرده و سپس تست را شروع می کنند. با کمک تست چنل و تنظیم آن مطابق با استانداردهای مد نظر، اطلاعاتی درباره کابل به دست می آید. طول کابل در این تست نباید بیشتر از 100 متر باشد. این تست سخت تر از پچ کورد است و کابلی که تست چنل را پاس کند حتما تست پچ کورد آن نیز پاس می شود. از این تست برای بررسی کابل پچ اترنت، کابل ترانک و کابل حجیم استفاده می شود. در ادامه شکل کلی تست، تجهیزاتی که در کنار تستر استفاده می شود و یک نمونه گزارش تست چنل کابل طبق cat 6 نشان داده شده است:

تست Permanent:

وجه تسمیه این تست از اتصالات دائمی شبکه آمده است. اتصال permanent یا دائمی به بخشی از شبکه مسی که ثابت یا همیشگی است اشاره می کند. در واقع این اجزا همیشه در جای خود ثابتند مانند پچ پنل، کابل LAN و خروجی outlet. تست پرمننت برای ارزیابی عملکرد اتصالات کابل کشی که به صورت جفت در هم تابیده و نصب شده اند استفاده می شود. مانند کابل های ترانک و heavy. حداکثر طول مجاز در این تست 90 متر است. این تست از سایر تست های فلوک پیچیده تر است و برای ارزیابی عملکرد بسیار مهم است. ابتدا کابل را کیستون زده و سپس با استفاده از ماژول های پرمننت، کابل را به تستر وصل کرده و در انتها تست را شروع می کنند.

طبق شواهد کابلی که تست پرمننت را پاس کند قطعا تست چنل را نیز پاس خواهد کرد در صورتیکه بر عکس این حتما اتفاق نمی افتد.

نحوه نصب سوکت/کیستون در کابل های شبکه فویل و شیلد دار بسیار مهم و چالش برانگیز است. اگر تکنسین آزمایشگاه نتواند به درستی کیستون را به کابل وصل کند، تست فلوک پاس نمی شود. در ادامه شکل کلی تست، تجهیزات آن و یک نمونه گزارش تست پرمننت کابل طبق cat 6a نشان داده شده است:

کاربرد تست فلوک

کابل های اترنت نقش مهمی در راه اندازی شبکه سیم/کابل مطمئن و بی خطر در ساختمان های مسکونی، تجاری و عمومی دارند. برخی کابل ها طبق استانداردهای TIA یا ISO عمل نمی کنند و منجر به خرابی شبکه یا سیستم می شوند. طبق استانداردی که انتخاب می شود جواب تست فلوک یکی از دو گزینه Pass یا Fail است.

بهتر است برای شبکه های انتقالی که نیاز به سرعت و حجم انتقال داده بالایی دارند (مانند بانک، انبار، دانشگاه، برج و...) از کابل شبکه و تجهیزاتی که تست پرمننت را پاس کرده و کیفیت بالایی دارند استفاده شود.

نحوه تحلیل/خواندن گزارش تست فلوک

پس از انجام هر تستی می توان به راحتی در گزارش تستر مشاهده کرد که آیا کابل یا اتصال انتظارات مدنظر را تامین می کند یا نه. در گزارش های تست فلوک ما تعدادی عدد و نمودار خواهیم داشت که با تحلیل آن ها می توانیم اطلاعات مفیدی کسب کنیم. در زیر برخی از این دیتاها شرح داده شده اند:

• Wire map: بررسی مشکلات فیزیکی کابل مانند کوتاهی و miss-wire. که در صورت وجود مشکل ارور می دهد.
• (PS NEXT(Power Sum Near End Cross talk: تفاوت بین سیگنال تست ورودی و خروجی که از تقاطع سیگنال، خرابی کابل و یا باز شدن بیش از حد جفت ها در کانکتور ناشی می شود را بر حسب دسی بل(dB) بیان می کند.
• (Return Loss (RL: تفاوت بین قدرت سیگنال انتقال و برگشتی که از اختلاف امپدانس کابل یا کانکتور به وجود می آید را بر حسب دسیبل گزارش می کند. در واقع این پارامتر معیاری برای سنجش کیفیت کابل در اثر نفوذ و برگشت سیگنال یا تلفات برگشتی است.
• TDR: طول کوتاه ترین جفت را گزارش می کند.
• Propagation Delay: زمانی که طول می کشد تا یک سیگنال مشخص به انتهای کابل برسد را بر حسب نانو ثانیه(nS) گزارش می کند.
• Delay Skew: کمترین و بیشترین زمان انتقال سیگنال بین سریعترین و کندترین زوج سیم را بر حسب نانو ثانیه(nS) گزارش می کند.
• Cable Length: طول کابل در شبکه های کامپیوتری است که بر اساس زمان حرکت سیگنال 10 مگاهرتزی در طول کابل و بازگشت آن به تستر محاسبه می شود.
• Insertion Loss: سیگنال عبوری از کابل دارای انرژی است و در طول مسیر انرژی آن کاسته می شود با این فاکتور میزان کاهش انرژی از سمت گیرنده تعیین می شود که معیاری برای شناسایی کابل بیش از حد بلند یا کابل کشی بد است.