Качественное тестирование кабельной инфраструктуры, а не на глазок. Рекомендации

Каждый, кто когда-либо видел надпись “PASS” («Годен») на дисплее кабельного тестера, обязательно сталкивался с «тёмной стороной» этого простого слова из 4-х букв, а именно: управление данными. За период примерно в 10 лет, когда впервые на рынке появился такой прибор, как кабельный тестер, технологии измерений претерпели существенные изменения, от буквально отсутствия протоколов измерений как таковых, до их сверхизобилия, управлять которыми стало трудно. За время к-л работы средней сложности может появиться более 419,000 полей данных! После завершения проекта пользователи сталкиваются с переплётами, полными распечаток, либо с огромными массивами данных, сохранённых на CD. Но кто хочет копаться в переплетах или вручную просматривать сотни или тысячи результатов испытаний на компакт-диске с помощью незнакомого прикладного программного обеспечения? При наличии такого количества информации становится трудно уловить к-л тренды или зафиксировать нарастающие аномалии.

Не имея алгоритмов эффективной консолидации информации, обязательно останется множество безответных вопросов:

• Исправляющая способность перекрёстных наводок последовательная или лучше измерять х-ки сети покомпонентно?

• Монтажники сети выполняли свою работу одинаково компетентно?

•   Были ли задействованы все соединительные адаптеры и надлежащие модули во время тестов?
•   Во время измерений были ли каждый раз применены правильные режимы автоматического тестирования (auto tests)?
•   Вам обещали 3 dB затухание согласно стандартам Категория 5e. Вы всегда имели такой показатель?
Всего существует 4 главных потребителя информации о результатах полевых испытаний: инсталляторы, консультанты, конечные пользователи и производители – и у каждого свои особенные нужды, требования и сфера интересов.

Инсталляторы/подрядчики

Инсталляторы работают в очень жёсткой бизнес среде, когда они постоянно сталкиваются со сложностями в отношении наличия у себя образованного, высокопрофессионального персонала, укомплектованного качественным инструментарием, способного реализовывать сложные задачи за адекватную для клиентов стоимость, но при том ещё и генерировать прибыль от своей деятельности. Можно утверждать, что инсталляторы – самые главные пользователи тестового инструментария, часто пользующиеся им 7 дней в неделю.
Предметом озабоченностей этой группы потребителей являются:
• Как мне заполучить ещё проекты на реализацию?

• Как снизить издержки в работе?

• Какой из узлов или компонент сети работает наилучшим/наихудшим образом после инсталляции?

• Как получить утверждённую гарантию от своего поставщика компонентов и узлов на завершённые мною работы?
• Все ли мои субподрядчики работают одинаково качественно?

В большинстве случаев подрядчик не получит оплату до тех пор, пока все работы не будут завершены, а производитель узлов и компонентов не выдаст гарантию на свою продукцию, установленную на сети. Бывает и так, что одобрение гарантии занимает по времени до 4-х недель.

Консультанты

Обычно консультанты формулируют требования к предстоящим проектам, включая проведение обязательных тестов и форматам протоколов этих тестов. В случае реализации проектов премиум класса может быть поставлена задача по запасу подавляющей способности от перекрёстных наводок, превышающая стандартный минимальный предел, а также требования что касается подавления соседнего канала или же наличия у сети расширенных частотных характеристик. Даже не смотря на то, что консультанты не пользуются измерительным инструментарием так часто, как это делают остальные группы потребителей результатов тестов, они (консультанты) находятся в очень выгодном положении, поскольку диктуют, что должно быть сделано. Предметы их озабоченностей:

• Установленная кабельная инфраструктура функционирует на тех же уровнях, что были для неё специфицированы?

• Полученные результаты тестов согласованы и последовательны?

• Подрядчики выполняли свои участки работ одинаково качественноl?

• Было ли всё выполнено согласно спецификациям, а именно: применялся надлежащий тестер, надлежащее ПО, задействовались надлежащие стандарты при тестировании, сетевые адаптеры, etc?

• Могу ли я получить подробный, профессионально выглядящий окончательный документ о завершении работ с моим резюмирующим заключением?

Конечные пользователи

Конечные пользователи не располагают временем для проверок сотен и тысяч результатов тестов, тем не менее, ответы на следующие вопросы должны быть ими получены:

• Все ли узлы сети обладают установленным запасом по пропускной способности?

• Все ли тесты дают корректные результаты?

• Имеются ли на сети маргинальные ссылки?

• Полученные результаты тестов соответствуют стандартам?

• Имели ли место не замеченные аномалии при передаче данных?

Производители

Производители производят и поставляют кабельную и аппаратную составляющие сети, после чего выдают гарантийные обязательства. Их требования отличаются от остальных потребителей данных измерений. Обычно это более детализированные анализы для поддержания работоспособности своей продукции, повышения её качества и эффективности. В перечень вопросов этой группы потребителей входят:

• Как мне снизить издержки, связанные с гарантийными обязательствами?

• Как меняется работоспособность системы:

- На ближних и дальних концах

- После монтажа различными подрядчиками

- При установке с различными компонентами и узлами

- На различных парах

- На различных частотах

• Как мне оставаться уверенным в своих гарантийных обязательствах?
• Когда отладка неисправностей становится необходимой, то как мне быстро добраться до сути проблем и различить между собой нормальные и искажённые данные?

Таким образом, существует множество вопросов, поднимаемых монтажниками, инсталляторами, конечными пользователями и производителями. Сюда входят визуальный обзор данных тестирования, пост- обработка их подробных результатов посредством анализа через выход Comma Separated Variable (CSV, Переменная, разделенная запятыми) и автоматический анализ специальным программным продуктом (например, Fluke Networks’ LinkWare Stats.™)

Самый распространённый метод это визуальной просмотр. В полевых условиях результаты небольших работ (тестирование < 100 links) часто просто распечатываются и помещаются в скоросшиватель. Что касается большого объёма работ, то результаты записываются на CD. Учитывая объем данных, не представляется возможным провести какой-либо тщательный анализ результатов измерений в разумные сроки. В лучшем случае, у вас есть выборочный случайный отчет о соответствии или не соответствии. Если вы и найдёте что-то, то сможете копать глубже, но если не найдёте, то придётся полагаться на авось.

Как альтернатива визуальному просмотру информации есть пост-обработка подробных данных от выхода CSV. Большинство версий прикладных программных пакетов имеют опцию для преобразования всех кластеров данных, полученных при каждом режиме тестирования, в формат CSV:

Каждая запись результатов тестов представляет собой линию или строку вывода. В то время как формат CSV может быть труден для чтения, то достаточно просто обрабатывать результаты стандартными приложениями, как то электронными таблицами или специально написанными программными пакетами. При таком подходе может быть предоставлен анализ за пределами выводов «годен / негоден» для удовлетворения потребностей различных пользователей информации о полевых испытаниях:

• Подрядчики могут определить применяли ли инсталляторы утверждённую конфигурацию тестера по всему перечню тестируемых соединений

• Консультанты анализируют информацию TIA (e.g., анализ вносимых потерь по всей длине кабельной структуры)

• Производители могут отслеживать усреднённые показатели параметров при заводской выборке оборудования

• Конечные пользователи могут проверять средние и наихудшие показатели при особо важных измерениях

Недостаточно лишь получать ценную информацию из анализов CSV, существует ещё множество нюансов. Взрывной рост сохранённых данных вызывает генерирование полей, что превышает их максимально допустимое кол-во, которое можно импортировать в электронные таблицы (255). Такие приложения, как Fluke Networks’ LinkWare позволяют создавать некоторые уровни программирования для выбора подлежащих экспорту полей. Однако, если бы все поля были обязательными, то для получения всей интересующей информации потребовалось бы несколько операций экспорта и анализа нескольких файлов, что еще больше усложнило бы процесс.

Потенциальной проблемой может явиться то, что поля данных CSV могут изменяться (e.g., добавляться новые поля) с новыми версиями программ или требованиями по стандартам. Такие изменения могут иметь влияние на окончательный формат отчёта тестов. Это приводит к тому, что процессы и программное обеспечение, разработанное пользователем, могут быть соответственно изменены. То, что работало однажды, вдруг перестанет, если имело место модернизация тестирующего оборудования. Режим CSV способен редактировать ошибки и искажения. После экспорта данных в текстовом формате, таком как CSV, очень легко непреднамеренно или преднамеренно изменить результаты, поэтому целостность данных становится проблемой.

При наличии программ автоматических анализов результатов измерений как Fluke Networks’ LinkWare Stats, теперь значительно проще и эффективней анализировать и управлять массивами данных, не смотря на все недостатки формата CSV. Программа LinkWare Stats способна выложить итоги производительности сети в составе 10,000 линков всего лишь на одной страничке бумаги. Программа предоставляет несколько вариантов просмотра данных, которые быстро указывают на результативность и производительность сети, наличие несоответствий и расхождений конфигурации всей кабельной инфраструктуры (см. Рис 1).

Рис.1 Сводный отчёт LinkWare Stats

В дополнение к общей сводной информации, просмотр данных по всему диапазону сохраненных результатов может дать чрезвычайно полезную информацию. Одним из инструментов, используемых для обобщения данных испытаний, является гистограмма, где количество записей представлено на оси Y, а поле для интересующего теста - на оси X. На рис. 2 можно увидеть распределение по исправляющим способностям перекрёстных помех. Обратите внимание, что график следует за кривой нормального распределения, как это и можно ожидать при стабильной работе компонентов и узлов СКС. Несколько линков, где запас менее 1 dB представлены жёлтым цветом. Любой западающий линк был бы выкрашен красным.

Рис.2 NEXT margin histogram – normal distribution

На Рис 3. Мы можем увидеть пример, где результаты смещены вправо. Усреднённый запас, очевидно, значительно лучше, что означает более качественную кабельную разводку

Рис.3 NEXT margin histogram – better than average margins

Рис. 4 иллюстрирует непоследовательные режимы прерывания, при условии, что нам точно известно, что на всей СКС применялись одинаковые кабели и аппаратная часть. Это может послужить поводом к тому, чтобы более пристально взглянуть на параметр NEXT margin.

Рис.4 Гистограмма NEXT margin

Также полезно детализировать и понять результативность каждого измерения на ближнем и дальнем концах СКС, по паре или комбинации пар и по частоте. На рис. 5 отражён наихудший сценарий запаса по возвратным потерям по частоте. Мы видим, что большинство результатов обратных потерь в худшем случае имели место на высоких частотах (>350 результатов происходили между 225 и 250 MHz). Это подскажет эксперту, что х-ки разъема, в отличие от характеристик кабеля, в данном месте повлияли на запас по возвратным потерям.

Одной из обескураживающих проблем, связанных с управлением данными, является проблема «ложной исправности». Индикация «Ложная исправность» имеет место, когда какой-то некорректный набор условий привёл к тому, что результат тестов стал «проходным», тогда как в действительности этого не должно быть. Примером может послужить использование тестовой конфигурации на линках СКС категории 5 (адаптеры, тестовые стандарты, etc.) на линках СКС категории 5e. Чтобы обнаружить такого рода условия, необходимо соответствующими версиями ПО осуществить анализ показаний тестера, адаптерам связи и так далее. Это позволяет проверить конфигурацию тестового алгоритма, чтобы убедиться, что все условия были адекватными и согласованы с требованиями категорий СКС. На рис. 6 приводится пример как LinkWare Stats указывает на множество проблем: используется ненадлежащий тестер, устарелое ПО, ненадлежащие адаптеры на линках и непоследовательные значения NEXT margins. Без всеобъемлющего анализа такого рода, вероятность того, что вы отыщете эти проблемы вручную, через визуальный просмотр сотен страниц тестовых протоколов - очень мала.

Рис.5 Возвратные потери на гистограмме частоты

По мере совершенствования кабелей, разъемов и испытательного оборудования возникает необходимость обрабатывать постоянно растущие объемы данных. Эта тенденция, вероятно, продолжится. Комитеты по стандартам в настоящее время рассматривают новые требования к производительности и испытаниям для кабельных систем будущего. Требования к сохранению данных при прокладке кабелей могут быть чрезмерными. Автоматизированные решения как LinkWare Stats предлагают новые пути для анализа данных.

Благодаря статистическому анализу результатов тестов, в процессе измерений возникает возможность создания удобного для понимания формата представления полученных данных, при котором нагрузка на и инженера уменьшается, при том, что устраняется вероятность появления ошибок в обработанных данных формата CSV.

Подрядчики, консультанты, конечные пользователи и производители – каждый имеет свои уникальные потребности.

Пакеты автоматизированного статистического анализа могут использовать «скрытую» информацию в данных, чтобы обеспечить правильное использование испытательного оборудования и получить необходимую информацию о текущей производительности СКС и практике корректной кабельной инсталляции.