|ГЛАВНАЯ|   |О ЖУРНАЛЕ|    |ПОДПИСКА|   |ФОРМЫ СОТРУДНИЧЕСТВА|  |КОНТАКТЫ|   |СОДЕРЖАНИЕ НОМЕРА|  |НОВОСТИ|    |ВАКАНСИИ|     |АРХИВ|  |IT-СТРАНСТВИЯ|

№ 3&4  (10-11) 2003

   

 
 

 

 

 

 


17 кабельных систем Cat 5e —

тестирование и анализ

 

 Результаты нынешнего тестирования СКС во многом

уникальны. Впервые в стенах тестовой лаборатории

журнала собрались 17 участников — именитые

мировые бренды, отечественные СКС и сборные

системы.

 

Владимир СКЛЯР

 

 

Идея нового тестирования СКС, да еще категории 5е, на первый взгляд, может показаться очень скучной. Однако если учесть, что в этом испытании принимают участие в общей сложности 17 кабельных систем, то грандиозность уже самой задачи способна воодушевить даже закоренелого скептика.

Сразу предупредим, что целью испытания вовсе не являлась проверка соответствия СКС требованиям стандартов для категории 5е. Мы ни на минуту не сомневаемся, что характеристики всех рассматриваемых систем соответствуют заявленной категории.

 

Цели и средства

На момент проведения первых испытаний СКС (зимой 2002 года) нам не удалось найти тестер, который был бы подготовлен к измерениям в режиме постоянной линии (Permanent Link). Возможно, где-то такой тестер и был, но крупнейшие украинские инсталляторы СКС и дистрибьюторы, помогавшие нам в проведении испытаний, имели в своем арсенале полевые тестеры, способные измерить лишь параметры базовой линии (Basic Link) и канала (Channel).

С точки зрения монтажника СКС, которому поручено измерить характеристики инсталлированных на объекте кабельных линий, отличий в технологии измерений нет абсолютно никаких. При снятии характеристик постоянной и базовой линий или канала меняется лишь установка режима измерений простым выбором нужного пункта меню тестера.

Отличия состоят в том, что в случае базовой линии (или просто линии) при измерении используются специальные фирменные соединительные шнуры (патч-корды) и адаптеры, входящие в комплект поставки тестера. Обычно это шнуры SSTP категории 6. Их характеристики оказывают незначительное влияние на измеряемые параметры линии. Длина шнура определяется стандартом в 2 м.

При измерении параметров канала в качестве шнуров, подключаемых к тестерам, применяются обычные рабочие соединительные патч-корды, которые предполагается использовать для подключения оборудования на рабочих местах и к соединительной панели. Характеристики, измеренные в этом случае, будут уже учитывать конкретные параметры используемых соединительных шнуров.

При измерении постоянной линии используются специальные измерительные соединительные шнуры прибора. Они весьма отличаются по внешнему виду от обычных соединительных шнуров и оказывают практически неощутимое влияние на измеряемые параметры соединения. Даже если таковое влияние и имеется, то сам прибор, как утверждают производители, позволяет его учесть и вычесть из результатов измерений. Таким образом, измеренные характеристики постоянной линии учитывают лишь влияние линейного участка кабеля и разъемов на их концах.

Последние версии стандартов TIA/EIA 568-B и ISO/IEC 11801 предопределяют измерение характеристик постоянной линии как таких, которые могут характеризовать объект, принимаемый на многолетнюю гарантию. Реальный интерес представляют также и характеристики канала. Мы не исключаем их из сферы своего внимания. Ведь канал — это именно тот объект, все элементы которого используются для передачи данных и от характеристик которого зависит душевное равновесие как системного администратора, так и руководителя ИТ-департамента.

Что касается выбора объектов для тестирования, то, как показали исследования, на украинском рынке растет доля несистемных инсталляций, или так называемых «сборных солянок». Почему это происходит? Скорее всего, потребитель считает, что «сборная солянка» в такой же степени хороша, как и фирменная СКС. В связи с этим мы постарались взять на испытание не только фирменные СКС, но и сборные системы.

 

Новая тестовая лаборатория журнала

Первыми испытаниями, которые мы провели в новом помещении нашей тестовой лаборатории, стали измерения кабельных линий, вновь собранных нами из компонентов, что использовались год назад для организации «первой версии» тестовой лаборатории журнала. Тестирование 2002 года выполнялось совместно со многими компаниями, которые инсталлировали СКС в нашей лаборатории и провели измерения своими приборами (см. «СиБ» 2002, No 1, с. 48–61).

При переезде в новое помещение нам пришлось демонтировать проложенные кабели, соединительные панели и рабочие розетки. Пролежав почти год в самых различных местах, испытав за это время действие множества неблагоприятных факторов, кабели теперь были выложены в металлические лотки в помещении нашей новой тестовой лаборатории — на высоте более 2,5 м от пола (рис. 1). Розетки и патч-панели также заняли подобающее им место.

 

 

Здесь стоит сказать несколько слов собственно о новой тестовой лаборатории журнала «Сети и бизнес».

Об использовании металлических лотков для оборудования лаборатории мы думали еще год назад. Но тогда лотков на рынке нигде не оказалось. Ныне оборудовать лабораторию перфорированными металлическими лотками нам помогли специалисты компании «ДКС Украины». Директор по маркетингу этой компании Юрий Щирин с присущей ему «мягкой настойчивостью» убедил нас в правильности выбора. Лотки «ДКС» (кстати, итальянского производства) были не только привезены к нам, но и установлены специалистами компании — огромная благодарность Андрею Михайловскому.

Обычно патч-панели размещают в шкафах или монтируют в открытых стойках. Мы выбрали второй вариант решения. Стойки, предоставленные компанией «Хелсби», помогли разместить все 15 патч-панелей (две системы не имеют своих патч-панелей и используют чужие).

Телекоммуникационные розетки расположились в двух параллельно закрепленных коробах «ДКС» высотой 100 и 80 мм. Короб 100 мм использовался нами для монтажа «старых» СКС (образца 2002 года). Короб 80 мм — в основном, для новых СКС, инсталлированных в лаборатории впервые летом этого года перед началом испытаний.

И, наконец, главное. На момент проведения испытаний было инсталлировано 17 СКС категории 5e различных производителей. Длина каждой линии СКС составляет 90 м,  то есть является максимально допустимой для горизонтального участка системы.

 

«Новички» и «старожилы»

«Старые» горизонтальные учатки кабельных трасс, проложенные в лаборатории, состоят из фирменных компонентов СКС таких производителей как AMP, Brand-Rex, ITT NS&S, KRONE, Molex, Panduit, RiT, Siemon, «УЛАН».

«Новые» сетевые фрагменты, появившиеся накануне испытаний, можно разбить на две группы:

• фирменные СКС;

• сборные системы (СС) из компонентов вполне солидных производителей.

Из «новых» фирменных СКС были инсталлированы системы Alcatel, Avaya, Nextconnect (не путать с СКС от AMP), OK-net, VINET.

Выпросить «некачественную» «сборную солянку» у компаний нам не удалось. Желания засветиться с плохим продуктом на тестировании ни у кого не возникло. Поэтому пришлось довольствоваться «качественной солянкой», которая представлена тремя системами, названными в соответствии с условными номерами расположения розеток в коробе — СС-11, СС-12 и СС-15:

• СС-11 — кабель LAN4U, патч-панель и модули Brand-Rex;

• СС-12 — кабель OK-net, патч-панель и модули Brand-Rex;

• СС-15 — кабель «Одескабель», патч-панель и модули FULL.

Объекты тестирования представлены в таблице 1 и разбиты на две группы — «старожилов-долгожителей» (верхняя половина таблицы) и «новичков» (нижняя половина).

 

Измеряем и смотрим

Пролежав около полутора лет в смотанном состоянии, кабели инсталляций 2002 года были снова водворены на положенное им место, но уже в новой тестовой лаборатории. Законный вопрос — ухудшились ли характеристики этих систем и насколько? То, что они должны ухудшиться, сомнений вначале не возникало. Но гипотезу эту нужно было подтвердить.

Основные измерения были выполнены с помощью тестера Fluke DSP-4300, любезно предоставленного нам компанией Spin Technologies. Это были испытания на модели постоянной линии и канала. В первом случае использовались адаптеры Permanent Link PM-001, во втором — адаптеры для измерения характеристик канала LIA012 и LIA013 и универсальные литые гигабитные патч-корды Avaya — D8SM.

Дополнительная серия тестов на модели Link и Channel была проведена нами с помощью прибора OmniScanner 2, который нам предоставила компания «Банкомсвязь». Этот тестер использовался для измерения характеристик СКС-«старожилов».

Сразу же отметим некоторые особенности полученных результатов и дадим некоторые пояснения.

Во-первых, при проведении испытания тестер обеспечивает измерение в автоматическом режиме, выдавая либо положительный (PASS), либо отрицательный (FAIL) результат. Как правило, результат бывает положительным, однако встречаются результаты «условно позитивные» — (*PASS), которые также следует интерпретировать в целом как положительные.

Во-вторых, как показали многократные измерения (да и публикации по этому поводу также имеются), на низких частотах линии иногда не проходят тест по параметру Attenuation. Это прежде всего касается измерений Basic Link и Permanent Link. Но поскольку в конечном итоге на достоверность приема сигнала оказывает  влияние соотношение сигнал/помеха на высоких частотах, то отрицательный результат теста на низких частотах не оказывает влияния на параметры ACR и PSACR.

 

Семнадцать мгновений весны

В измерении приняли участие семнадцать СКС. Теперь-то мы точно знаем, что имели в виду создатели одноименного фильма.

Как всегда, при сравнении результатов испытаний особо остро стоит вопрос выбора критериев, по которым будут выявляться лидеры и отсеиваться аутсайдеры. Вопрос критериев неоднократно поднимался в ряде публикаций в нашем журнале («СиБ», No 1, 2002, с. 48–61; «СиБ», No 2, 2002, с. 54–59; «СиБ», No 6, 2002, с. 48–49). Тем не менее, общепринятым (хотя, возможно и не самым лучшим) на сегодня все же считается критерий минимума запаса по измеряемым параметрам (NEXT, PSNEXT, ELFEXT, PSELFEXT, RL). Это означает, что для конкретно взятого параметра для всех пар на частотной характеристике находится наихудшая точка, имеющая минимальное расстояние от граничной кривой. Эта величина является минимальным запасом (Margin) и служит характеристикой линии по данному измеренному параметру. Минимальные значения запаса вычисляются по всем характеристикам. Общая совокупность таких данных служит многомерным интегральным критерием качества линии (канала).

Но это все давно известно, скажет читатель и будет прав. Поэтому мы не ограничимся простой фиксацией измеренных величин запаса, а предложим еще один новый интегральный критерий, который будет учитывать «совокупный» запас по всей системе целиком. Другими словами, для оценки качества проложенных линий предлагается выполнить операцию суммирования минимальных величин запаса по всем наиболее важным характеристикам. Суммарное значение минимальных запасов косвенным образом можно использовать для характеристики качества СКС, точнее, для характеристики ее устойчивости и живучести.

Этот параметр можно было бы назвать «интегральной живучестью».

 

 

В таблице 2 представлены минимальные величины запаса по различным характеристикам для тех семи систем из семнадцати, принявших участие в измерениях, что показали максимальную «интегральную живучесть».

По количеству набранных первых мест (по максимальным величинам минимального запаса) на первой позиции оказалась СКС VINET — пять первых мест. Два первых места у сборной системы СС-11 (кабель LAN4U, патч-панель и модули — Brand-Rex).

Однако по сумме минимальных запасов победителем стала система CC-11 (LAN4U) — 67,8 дБ. На втором месте — VINET (64,0 дБ). На третьем — Molex (59,1 дБ).

 

 

На рис. 2 представлена первая семерка наиболее «живучих» СКС (по набранным баллам). Суммирование выполнялось по величинам минимального запаса по параметрам NEXT, PSNEXT, ACR, PSACR, ELFEXT, PSELFEXT, RL.

 

Кто же они, победители?

Первое место по критерию «интегральной живучести» заняла сборная система СС-11, в основе которой лежит кабель LAN4U, выпускаемый в рамках OEM-соглашения по заказу компании «Хелсби», а также модули и патч-панель Brand-Rex. Все компоненты этой системы предоставлены на тестирование компанией «Хелсби». В качестве патч-панели использована 24-модульная Brand-Rex (она же применяется для инсталляции фирменной СКС Brand-Rex, а также еще одной сборной системы СС-12, в которой используется кабель OKnet, патч-панель и модули Brand-Rex). Торговая марка LAN4U принадлежит компании «Хелсби».

На втором месте — СКС VINET компании «Альянс Текнолоджиз». Система вышла на рынок совсем недавно. Да собственно, и сама компания достаточно молода — создана в 2002 году. Кабель для СКС VINET выпускается по OEM-соглашению польской компанией Tele-Fonika KFK S.A. В телекоммуникационных розетках и модульных (наборных) патч-панелях, изготавливаемых в Украине, применяются модули R&M AG. Компания предоставляет 5-летнюю компонентную гарантию (при использовании отдельных компонентов СКС VINET) и 15-летнюю системную гарантию (при построении полнофункциональной кабельной системы с использованием всех компонентов СКС VINET).

С третьего по пятое место расположились СКС таких известных мировых производителей, как Molex, Brand-Rex и AMP. В тестировании СКС, которое было проведено тестовой лабораторией журнала «Сети и бизнес» в 2002 году, именно эта тройка уверенно заняла первые три места.

Что же случилось? Неужели так просто обогнать мировых лидеров? Говорят, что важно не только правильно отвечать на вопросы, но и правильно их ставить. Формально СКС — это кабель + патч-панель + модуль. Неформально — огромное количество сопутствующих компонентов, без которых СКС просто не существует.

Думается, что выиграть гонку еще можно. Особенно, если это гонка на короткой дистанции. Но бороться с серьезными игроками очень трудно. Будем надеяться, что новым системам удастся удержать занятые позиции.

Шестое место по критерию «интегральной живучести» заняла сборная система СС-12, собранная на основе кабеля OK-net, а также патч-панели и модулей Brand-Rex. Следует отметить, что у этой сборной системы есть одно слабое место, а именно — патч-панели и модули Brand-Rex достаточно дороги. В то же время системный кабель OK-net удачно продается на рынке — не в последнюю очередь  благодаря своей относительно низкой цене. Соединять такие компоненты в единую систему на практике вряд ли рационально.

Ведь достаточно взглянуть на седьмую позицию на рис. 2, чтобы увидеть там новую СКС — OK-net, созданную специалистами ОАО «Одескабель». Солидный запас по всем параметрам позволил этой СКС занять седьмое «солнечное» место — ведь число «7» ассоциировалось у древних язычников именно с Солнцем.  Подробнее об этой СКС можно прочитать в этом номере журнала на с. 86 в статье «Здравствуй, OK-net!».

После того, как победители выявлены, логично было бы сравнить решения по стоимости. Ведь хорошая надежная система и должна быть дорогой. С другой стороны, относительно дешевая система не должна претендовать на призовые места.

Цена на компоненты для некоторых систем, инсталлированных в тестовой лаборатории, представлена в таблице 3.

 

 

Перед нами не стояла задача полного охвата всех торговых марок и тщательного анализа цен. Возможно, это будет темой отдельной публикации. Обратите внимание, что в таблице представлены как оптовые, так и розничные цены.

Зная стоимость компонентов, легко рассчитать удельную стоимость порта (при условии, что инсталлируется СКС с числом портов, равным их количеству на патч-панели при средней длине линии — 40 м). Результаты расчета для некоторых систем представлены в таблице 4. Этот расчет имеет ориентировочный характер, поскольку в нем никак не учитывается стоимость аксессуаров, необходимых для инсталляции реальных кабельных систем.

 

 

Таблица 4 в комментариях не нуждается. Действительно, качественные системы должны быть дорогими. Однако и хорошие системы не обязательно должны стоить «бешеные деньги».

 

Что такое хорошо и что такое плохо?

Выявив победителей и удовлетворив тем самым первое любопытство, стоит перейти к изучению более серьезных вопросов. Например, чем отличаются «хорошие системы» от своих менее удачливых собратьев.

Отличие, прежде всего, в величине минимального запаса (Margin) по различным характеристикам с вытекающими из этого следствиями. Система с большим запасом прочности имеет все предпосылки к тому, чтобы ее характеристики достаточно долго оставались в пределах установленных допусков. Характеристики системы с малым запасом могут вскоре ухудшиться до такой степени, что перестанут удовлетворять требованиям стандартов.

Также имеет место отличие в поведении параметров в частотной области, в степени разброса характеристик различных пар по отношению друг к другу в рамках одного параметра.

Тем не менее, никто не может быть уверен, что характеристики системы с малым запасом обязательно должны со временем быстро ухудшаться, а у системы с большим запасом — не начнут однажды «осыпаться». Полученные результаты действительны только на момент измерения. Что будет с системами через 10–15 лет — неизвестно. А тем более неизвестно, что будет с ними при использовании в реальных условиях эксплуатации.

Раз уж мы начали говорить о запасе, то хотелось бы показать, насколько сильны отличия систем друг от друга. Отличия действительно значительны.

На рис. 3–8 приведены пары характеристик NEXT, PSNEXT, КELFEXT, PSELFEXT, Return Loss (RL), ACR: самой лучшей системы (выбранной по критерию максимального значения минимального запаса — хорошо знакомый военным минимаксный критерий) и системы, скажем так, не самой лучшей.

 

 

 

 

 

 

 

Давайте всмотримся внимательно в кривые на рисунках 3–8. Может оказаться, что в погоне за дешевизной, красивой этикеткой, уговорами менеджеров вы упустите что-то очень для себя важное.  Кто сказал, что СКС одинаковы? Они разные. Выложенные попарно частотные характеристики наиболее важных параметров линий позволяют в этом убедиться. Выбирать СКС нужно, как спутницу жизни — внимательно и не торопясь, чтобы не было потом «мучительно больно» за опрометчиво сделанный выбор.

 

Цена/качество

Несколько слов относительно оставшихся десяти систем, не попавших в первую семерку. Известно, что любой товар можно характеризовать соотношением цена/качество. Вот только жаль, что единицы измерения у них разные.

Способ ранжирования СКС по различным критериям, например, по критерию «интегральной живучести» или какому-либо иному, не сомненно имеет право на жизнь. И если кто-то победил, то лишь в рамках установленных нами правил (в соответствии с заданными критериями).

Тем не менее, все игроки прошли тест на категорию 5е. А выбор поставщика СКС на практике осуществляется по целому ряду совсем других критериев, лежащих иногда в совершенно другой плоскости.

 

Вперед — к категории 6

Производители кабелей постоянно улучшают свой ассортимент, предлагая на рынок кабели категории 5е с характеристиками, существенно превышающими требования стандартов. При этом на кабеле иногда появляется надпись Cat 5e 250 MHz или Cat 5e 350 MHz, что вызывает легкое недоумение, поскольку требования для кабеля категории 5e определены лишь до частоты 125 МГц. Налицо стремление компаний улучшать характеристики своей продукции.

Поскольку у нас в руках оказался такой прибор как Fluke DSP-4300, мы решили в качестве эксперимента провести измерение линий на выполнение требований категории 6. Прежде всего, хотелось, конечно, увидеть поведение характеристик в частотной области выше 100 МГц. Кстати, Fluke DSP-4300 выполняет измерения в диапазоне до 350 МГц автоматически независимо от желания пользователя. OmniScanner же выполняет измерения в соответствии с заданной категорией — с пределом в 100 МГц для категории 5е и 250 МГц — для категории 6.

С помощью Fluke 4300 были выполнены измерения на всех 17 линиях в режиме измерения канала. Использовались адаптеры LIA012 и LIA013, а также патч-корды  Avaya. Тест на категорию 6 прошла (рис. 9) условно (*PASS) одна система — СС-11, построенная на кабеле LAN4U, патч-панели и модулях Brand-Rex. Все остальные линии «засыпались» — кто на чем. В первую очередь — на NEXT. При этом  некоторые системы не прошли тест только по NEXT, по остальным же параметрам они вложились в норму (PASS), хотя по некоторым и условно (*PASS). Так, система AMP по параметру NEXT имела максимальный отрицательный запас в -1,2 дБ; Brand-Rex — -1,0 дБ; OK-net — -0,2 дБ. Как может выглядеть плохой результат по NEXT, можно увидеть на рис. 10.

 

 

 

Нужен ли нам Channel?

Если посмотреть на измеренные частотные характеристики параметров СКС в различных режимах (линия, постоянная линия, канал), то можно отметить, что графики граничных кривых для всех вариантов измерения отличаются друг от друга. При измерении канала стандарты дают большую величину запаса — обеспечивая тем самым прохождение теста (PASS) с большей вероятностью.

Инженеры-практики действительно чаще предпочитают выполнять измерения на модели канала, чем на линии или постоянной линии. Аргументируют это тем, что при измерении канала учитываются существующие патч-корды, которые могут внести немалые погрешности в характеристики. Однако при этом не принимаются во внимание следующие факторы:

• на момент измерений патч-корды не всегда имеются в наличии, тем более, что в проекте зачастую закладывается гораздо большее число рабочих мест, чем имеется в наличии компьютеров на предприятии — на то она и СКС;

• зачастую патч-корды вообще планируется использовать либо собственного изготовления, либо приобретенные на стороне (экономика, дескать, должна быть экономной);

• фирменные патч-корды могут заменяться в процессе эксплуатации сети на любые другие;

• компания-производитель СКС дает гарантию на фиксированные компоненты СКС, а не на те, которые будут болтаться ежедневно под ногами у сотрудников и вытираться мокрой тряпкой уборщицы.

Это аргументы в пользу того, почему следует измерять постоянную линию. Конечно, есть еще и требования стандарта. Но это аргумент на крайний случай.

 

Патч-корд — это сила!

Как уже было отмечено, тестировать канал весьма полезно, особенно если при испытании постоянной линии тест не прошел — ведь сдать СКС заказчику нужно в любом случае, а иногда ее требуется еще и сертифицировать. Но если шутки отложить в сторону, то патч-корды действительно ухудшают характеристики системы.

О том, как они влияют на поведение частотных зависимостей параметров, можно судить по таблице 5, в которой представлены величины запаса по PSNEXT, PSELFEXT и RL для некоторых систем при измерении с патч-кордами Avaya и VINET. Измерения выполнялись на модели канала.

 

 

Небольшое соревнование, устроенное между патч-кордами Avaya и VINET, продемонстрировало абсолютное преимущество первого бренда по параметру PSNEXT — выигрыш Avaya (по запасу в процентах) для шести СКС из семнадцати превысил 20%. И только в одном случае (с системой Nexans) патч-корд VINET показал более высокий результат.

А вот относительно влияния указанных патч-кордов на такой параметр как PSELFEXT, то здесь силы оказались практически равными — с переменным успехом победа была то на одной, то на другой стороне.

Что же касается влияния патч-кордов на такой параметр как Return Loss, следует признать, что в этом соревновании победу одержал патч-корд VINET, который обеспечил в большем числе случаев преимущество по величине запаса.

Представленные в настоящей статье результаты испытаний СКС не претендуют на полноту. Есть много аспектов, которые нам не удалось осветить как по причине ограниченного объема статьи, так и нехватки времени.

Надеемся, что результаты этого тестирования нам еще удастся обсудить на страницах журнала. Поэтому приглашаем всех желающих к диалогу. Ведь истина, как говорят, рождается в споре.

 

Полные результаты испытаний и их анализ по всем 17 кабельным системам различных производителей можно получить в редакции, заказав специальный отчет по этому тестированию. Условия приобретения отчета можно найти на сайте www.sib.com.ua/report.htm.

 

Владимир СКЛЯР,

«Сети и бизнес»

 

№ 3&4 (август-сентябрь) 2003