По рельсам Категории 5

Специалисты по проводкам и члены Форума провели электронную конференцию по возникшей недавно спорной проблеме - испытанию проводок Категории 5.

В Японии "Шинкансен" известен говорящим по-английски как Bullet Train - поезд-пуля. Рельсы, по которым катится Шинкансен, имеют сходство с проводкой Категории 5, определенной Ассоциацией Электронной Промышленности / Ассоциацией Промышленности Связи (EIA/TIA). Обе системы предназначены для высокоскоростного транспорта: рельсовый путь - для поезда-пули со скоростью более 200 км/час, проводка Категории 5 из неэкранированных витых пар - для информации с темпом до 155 Мбит/с.

Согласно определению EIA/TIA, проводка Категории 5 называется каналом и состоит из двух физических частей: основного звена (basic link) и полного канала (whole channel). Первая - это часть канала между розеткой и кросс-панелью; ее длина ограничена 90 метрами. Полный канал включает основное звено, кросс-панель и любой кабель до места, где он присоединяется к сетевой плате или переносному тестеру.

Разработчики кабельных систем приняли Категорию 5 как (пусть дорогостоящий) путь к получению долговременной и надежной проводки для быстроразвивающихся технологий скоростных сетей. К сожалению, возникло немало споров вокруг вопроса о жизнеспособности Категории 5 в долгосрочной перспективе. Скептически относятся и к качеству тестирования тех разнообразных сигналов, которые могут по ней передаваться, особенно в случае ATM.

Разработка критериев проверки правильности физических спецификаций Категории 5 является функцией Группы характеристик линии (Link Performance Task Group) TIA, подкомитета Комитета Стандартов TIA TR41. Группа некоторое время работала над проектом "Бюллетеня по техническому обслуживанию" (Technical Service Bulletin), под названием Draft TSB-67. Проект был принят, и теперь это фундаментальное руководство по тестированию и сертификации проводки Категории 5.

ИДЕАЛ КАТЕГОРИИ 5

Как и вокруг большинства спорных вопросов, в дебатах о Категории 5 имеется две противостоящих стороны. На одной находятся изготовители кабелей и органы стандартизации, на другой - разработчики приложений для Категории 5.

Категория 5 разрабатывалась как первичная среда передачи, и этот факт лежит в основе всей дискуссии. Спецификации Категории 5 подробно описывают физические характеристики кабеля - число шагов скрутки на фут проводника, тип проводника, материалы, электрические характеристики кабеля и т.д. Однако поскольку кабель является первичным, ответственность за обеспечение совместимости ложится на разработчиков сетевых приложений, отвечающих за то, чтобы метод передачи сигналов, используемый приложением, подходил для Категории 5. Некоторые приложения, такие как ATM, применяют способ передачи сигналов, полностью использующий полосу частот Категории 5, хотя спецификация Категории 5 определяет передачу сигнала из конца в конец только до 100 МГц.

Одна сторона в споре настаивает на том, что кабельные тестеры должны тестировать Категорию 5 только согласно ее спецификации. В качестве доказательства в данном случае выдвигают то положение, что при тестировании чего-либо сверх спецификации приборы компрометируют идеал Категории 5 как основу среды передачи. К тому же тестируя за пределами спецификации, мы вступаем в туманную область Категории 5, которая не определена спецификациями и в которой качество взаимодействия между кабелем и приложением неизвестно.

Противоположный взгляд можно сформулировать следующим образом: для того, чтобы протестировать проводку Категории 5 на предмет ее способности поддерживать сетевые приложения, вы должны использовать некоторые типы приложений или имитацию приложений для тестирования их прохождения.

Из вышесказанного следует, что разработка TSB-67, документа, содержащего рекомендации по тестированию и сертификации проводки Категории 5, более чем необходима, поскольку благополучие поставщиков кабельного испытательного оборудования, монтажников проводок и особенно злополучных пользователей зависит от наличия точки отсчета для сертификации кабельной проводки на соответствие спецификации Категории 5.

ЗАОЧНЫЕ ДЕБАТЫ

Многие из читателей LAN Magazine и членов форума CompuServe приняли недавно участие в заочной конференции (GO LANMAG), где обсуждались некоторые из спорных вопросов относительно Категории 5. Толчком для проведения конференции послужило вынесенное на форум сообщение о потенциальных проблемах в тестировании высокоскоростных кабелей. В центре последовавшей дискуссии оказались некоторые различия между старыми и новыми методами классификации.

В особенности горячие споры вызвал новый кабельный тестер компании Scope Communications - WireScope 155; один из членов форума, высказывая свое впечатление от этого кабельного тестера, использующего сигнал ATM 155 Мбит/с, сравнивал его с туманом и зеркалами; некоторые находили определенные преимущества и в такого рода тестировании. Поток сообщений рос лавинообразно. Дискуссия перешла в споры о достоинствах систем тестирования проводок и о теоретических проблемах использования различных конструкций имеющихся кабельных тестеров. Особенно взволновала участников конференции последняя тема. LAN Magazine даже организовал впоследствии заочную конференцию по данному вопросу. В дискуссии, продолжавшейся в течение пяти дней, поэтапно - на трех заседаниях, приняли участие представители шести поставщиков изделий для тестирования проводок. Арбитры из LAN Magazine и небольшое число членов форума выработали вопросы для этой дискуссии. Полная копия доступна как CONTRANS.TXT в Библиотеке Конференций CompuServe форума LAN Magazine.

СПЕЦИФИКАЦИЯ, НЕЗАВИСИМАЯ ОТ ПРИЛОЖЕНИЙ

На конференции поставщикам кабельных тестеров было предложено ответить на несколько вопросов, касающихся проблем, возникших вокруг высокоскоростных проводок из неэкранированных витых пар. Среди тех, чьи ответы вошли в данную статью, - менеджер по маркетингу Datacom Technologies Джим Бордин, инженер Microtest Джим Тонти, президент Scope Communications Питер Уильямс, менеджер по маркетингу сетевой продукции Fluke Марк Муллинс и специалист по поддержке продукции в Wavetek Боб Хоглэнд.

В конференции также принимали участие постоянные члены форума Фрэнк Колуччо, президент Applied Technologies, и Джеймс Джонс, консультант по проводкам и сетям.

Как уже упоминалось, высокоскоростные версии ATM на 155 Мбит/с вызвали острую полемику. Категория 5, как среда передачи, отделена от приложения. Приложение - это сетевая схема, т.е. Ethernet, Fast Ethernet, ATM или другой способ передачи сигналов.

"По словам тех, кто написал физическую спецификацию ATM, - сказал Бордин из Datacom, - ATM предназначался для звена Категории 5..."

Согласно Уильямсу из Scope, это спецификация AF-PHY-0015.000 ATM-форума. Джонс отметил, однако, что "ATM-форум не является организацией по стандартизации".

Тем не менее Бордин подчеркнул, что, к примеру, положение о собственных помехах канала в результате NEXT (переходного затухания на ближнем конце) не есть требование к спецификации линии.

По замечанию Тонти из Microtest, отсутствие в стандарте спецификаций относительно ATM как приложения для проводки Категории 5 может свести на нет результат любого тестирования со скоростью передачи свыше 100 Мбит/с.

"Скорость 155 Мбит/с не предполагает какой-либо определенной схемы кодирования, - продолжил он. - В отличие, скажем, от 155 Мбит/с NRZ (NonReturn to Zero, без возврата к нулю) или 155 Мбит/с ATM. Я, производитель тестового оборудования, сертифицирую проводку на соответствие установленным стандартам для "канала", а не специфического для приложения протокола. Создатели протокола должны быть уверены, что он будет работать при определенных значениях NEXT, затухания, волнового сопротивления и т.д. Как может некто "сертифицировать" нечто на соответствие "несуществующей спецификации"?

ДВЕ СПЕЦИФИКАЦИИ ВМЕСТО ОДНОЙ

В ходе полемики возникла идея, что разделение спецификаций для сетевых приложений и Категории 5 дало бы некоторые преимущества. Если все приложения будут использовать один и тот же кабель, то кабель мог бы тестироваться независимо от приложений.

Бордин из Datacom замечает: "Все новые рассматриваемые стандарты высокоскоростных сетей пишутся для одного из трех принятых кабельных стандартов: Категории 3, 4 или 5. Отказ от этого отбрасывает нас назад к нестандартным, специфическим для сети требованиям на кабели".

"Создается впечатление, - добавляет Тонти из Microtest, - что разработчики ATM возложили бремя забот (обработки сигналов с частотой свыше 100 МГц, максимальной для Категории 5) на пользователя. Это проблематично. Для схемы кодирования NRZ характерен довольно высокий уровень шума со спектральным пиком при 155 МГц. Другие схемы кодирования ограничивают максимум мощности частотами ниже 100 МГц".

Будучи арбитром конференции, автор данной статьи поинтересовался мнением участников о том, достаточно ли всей суммы информации об ATM-сигналах, чтобы исключить опасения относительно работоспособности проводки, если кабельный тестер, соответствующий TSB-67, удостоверит соответствие проводки Категории 5. Бордин и Тонти высказали уверенность в том, что в этой ситуации нет причин для беспокойств относительно проводки, т.е. они согласны с авторами физической спецификации ATM.

Марк Муллинс из Fluke спросил Питера Уильямса, не сталкивалась ли Scope в своих испытательных лабораториях с ситуацией, когда канал проходил сертификацию на Категорию 5, но передача данных ATM оказывалась невозможной. Ответ Уильямса был: "Нет, не сталкивался".

КАК ПОЖИВАЕТ ATM ?

Остается один неразрешенный вопрос: стоит ли отслеживать сигналы ATM свыше 100 Мбит/с?

Ответ Уильямса был положительным. "NRZ (метод передачи сигналов) при 155 Мбит/c, приложение A к AF-PHY-0015.00, - заметил он, - определяет принципиальный подход к эмиссии следов (track emissions) на основе ограничения основной моды в передаваемом сигнале. Более того, есть несколько согласованных с Форумом ATM разработок, попадающих под ограничения FCC класса A для тестирования в полевых условиях. Спецификация AF-PHY-0015.00 для ATM 155 Мбит/с по UTP появилась в сентябре 1994 г. NRZ - технология линейного кодирования, специфицированная в данном документе. Она определяет спектр передачи до 155 МГц".

"Мой взгляд на то, почему следует тестировать каналы как на соответствие стандартам кабельных проводок, так и на соответствие специфическим сетевым требованиям, заключается в том, что спецификации характеристик проводки и процедура полевых испытаний на соответствие не дают полной гарантии того, что проводка будет поддерживать данное конкретное сетевое приложение, - продолжил Уильямс. - Скорее, стандарт на характеристики Категории 5 - это нейтральный стандарт контроля качества связных проводок. Он предназначен, прежде всего, для монтажников проводок, а не для администраторов сетей (монтажники обычно и знать не знают, какие сети будут работать на проводке, которую они устанавливают). Более того, наиболее широко применяемая тестовая конфигурация, определенная для тестирования на соответствие спецификации Категории 5, даже не включает запуск проводки целиком, поскольку монтажники проводок часто устанавливают только постоянную часть проводки здания. При таком раскладе тестирование на соответствие только требованиям спецификации проводки (Категории 5), используя методы TSB-67, полностью оправдано".

Однако, если сценарий тестирования позволяет дать убедительный ответ на вопрос о поддержке проводкой в целом конкретного типа сети, проверка канала на соответствие собственно стандартам проводки - только косвенная форма такого испытания. Это связано с тем, что TSB-67 не описывает специфические для приложений или относящиеся к отдельным типам сетей параметры тестирования. Вот почему мы настаиваем на дополнительном тестировании канала на соответствие специфическим сетевым требованиям - если вы знаете, какие сети будет поддерживать тестируемый канал.

УГАДЫВАЕТ ТОЛЬКО ИНФОРМИРОВАННЫЙ

На основании проведенных дебатов о тестировании Категории 5 возможны два решения. Первое - тестировать Категорию 5 как передающую среду и возложить бремя обеспечения необходимого качества передачи на поставщика сетевого приложения. Второе - тестировать Категорию 5 как передающую среду и объединить этот тест с эмуляцией специфического сетевого приложения, требования которого к параметрам проводки превосходят конструктивные ограничения Категории 5. Иными словами, в первом варианте проводка тестируется на соответствие определенному классу, во втором - делается то же самое, но, кроме того, имитируется работа приложения, темп или скорость которого превосходит предел, установленный для проводки.

Поскольку как спецификация Категории 5, так и спецификации тестирования проводки в EIA/TIA TSB-67 не зависят от приложений, некоторые считают, что такие тестеры, как WireScope 155, только льют воду на мельницу сторонников тестирования проводки для специфических приложений, утверждающих, что спецификация (Категории 5) по своей природе обречена выйти в отставку.

Другие участники спора задаются вопросом, заслуживают ли вообще внимания ошибки, возникающие за пределами спецификации Категории 5 и обнаруживаемые имитирующими приложения тестерами, подобными WireScope 155.

Поскольку доля ATM в установленных сетях еще очень мала и такие изделия, как WireScope 155, только появляются на рынке, нет достаточных данных для ответа на вопрос, есть ли смысл тестировать проводки на уровнях, превышающих определенный Категорией 5 предел в 100 МГц. Возможно, проводки, дающие ошибки или имеющие характеристики на грани допустимых при тестировании прибором WireScope 155, при передаче сигналов ATM будут создавать проблемы, а возможно, и нет. Спасение критических для бизнеса данных и работоспособности сети от аварии на рельсах Категории 5 могут вывести оператора тестового оборудования в герои. С другой стороны, тестирование на высоких частотах потенциально открывает ящик Пандоры спорных вопросов, которые EIA/TIA предпочли бы обойти стороной.