Якісне тестування кабельної інфраструктури, а не на вічко. Рекомендації

Кожен, хто будь-коли бачив напис "PASS" ("Годен") на дисплеї кабельного тестера, обов'язково стикався з "темною стороною" цього простого слова з 4-х літер, а саме: управління даними. За період приблизно в 10 років, коли вперше на ринку з'явився такий прилад, як кабельний тестер, технології вимірювань зазнали суттєвих змін, від буквально відсутності протоколів вимірювань як таких, до їх наддостатку, керувати якими стало важко. За час до-л роботи середньої складності може з'явитися понад 419 000 полів даних! Після завершення проекту користувачі стикаються з палітурками, повними роздруківок, або з величезними масивами даних, збережених на CD. Але хто хоче копатися в палітурці або вручну переглядати сотні чи тисячі результатів випробувань на компакт-диску за допомогою незнайомого прикладного програмного забезпечення? За наявності такої кількості інформації стає важко вловити к-л тренди або зафіксувати аномалії, що наростають.

Не маючи алгоритмів ефективної консолідації інформації, обов'язково залишиться безліч нерозділених питань:

• Виправляюча здатність перехресних наведень послідовна чи краще вимірювати х-ки мережі покомпонентно?

• Чи монтажники мережі виконували свою роботу однаково компетентно?

• Чи були задіяні всі адаптери та відповідні модулі під час тестів?
• Чи під час вимірювань були застосовані правильні режими автоматичного тестування (auto tests)?
• Вам обіцяли 3 dB загасання згідно зі стандартами Категорія 5e. Ви завжди мали такий показник?
Усього існує 4 основних споживача інформації про результати польових випробувань: інсталятори, консультанти, кінцеві користувачі та виробники – і у кожного свої особливі потреби, вимоги та сфера інтересів.

Інсталятори/підрядники

Інсталятори працюють у дуже жорсткому бізнес-середовищі, коли вони постійно стикаються зі складностями щодо наявності у себе освіченого, високопрофесійного персоналу, укомплектованого якісним інструментарієм, здатного реалізовувати складні завдання за адекватну для клієнтів вартість, але при цьому ще й генерувати прибуток від своєї діяльності. Можна стверджувати, що інсталятори – найголовніші користувачі тестового інструментарію, які часто користуються ним 7 днів на тиждень.
Предметом занепокоєнь цієї групи споживачів є:
• Як мені отримати ще проекти на реалізацію?

• Як знизити витрати у роботі?

• Який із вузлів або компонентів мережі працює найкращим/найгіршим чином після інсталяції?

• Як отримати затверджену гарантію від свого постачальника компонентів та вузлів на завершені роботи?
• Чи всі мої субпідрядники працюють однаково якісно?

У більшості випадків підрядник не отримає оплату доти, доки всі роботи не будуть завершені, а виробник вузлів та компонентів не видасть гарантію на свою продукцію, встановлену на мережі. Буває і так, що схвалення гарантії займає за часом до 4-х тижнів.

Консультанти

Зазвичай консультанти формулюють вимоги до майбутніх проектів, включаючи проведення обов'язкових тестів та форматів протоколів цих тестів. У разі реалізації проектів преміум класу може бути поставлена задача запасу переважної здатності від перехресних наведень, що перевищує стандартну мінімальну межу, а також вимоги щодо придушення сусіднього каналу або наявності у мережі розширених частотних характеристик. Навіть незважаючи на те, що консультанти не користуються вимірювальним інструментарієм так часто, як це роблять інші групи споживачів результатів тестів, вони (консультанти) перебувають у дуже вигідному становищі, оскільки диктують, що має бути зроблено. Предмети їх занепокоєнь:

• Чи встановлена кабельна інфраструктура на тих же рівнях, що були для неї специфіковані?

• Отримані результати тестів узгоджені та послідовні?

• Підрядники виконували свої ділянки робіт однаково якісно?

• Чи все було виконано згідно специфікацій, а саме: застосовувався належний тестер, належне ПЗ, задіялися належні стандарти при тестуванні, мережні адаптери, etc?

• Чи можу я отримати докладний, професійно виглядаючий остаточний документ про завершення робіт із моїм резюмуючим висновком?

Кінцеві користувачі

Кінцеві користувачі не мають часу для перевірок сотень і тисяч результатів тестів, проте відповіді на наступні питання повинні бути ними отримані:

• Чи всі вузли мережі мають встановлений запас за пропускною здатністю?

• Чи всі тести дають правильні результати?

• Чи є на мережі маргінальні посилання?

• Чи отримані результати тестів відповідають стандартам?

• Чи були не помічені аномалії при передачі даних?

Виробники

Виробники виробляють та постачають кабельну та апаратну складові мережі, після чого видають гарантійні зобов'язання. Їхні вимоги відрізняються від інших споживачів даних вимірювань. Зазвичай це деталізовані аналізи підтримки працездатності своєї продукції, підвищення її якості та ефективності. До переліку питань цієї групи споживачів входять:

• Як знизити витрати, пов'язані з гарантійними зобов'язаннями?

• Як змінюється працездатність системи:

- на ближніх і дальніх кінцях

- Після монтажу різними підрядниками

- При встановленні з різними компонентами та вузлами

- На різних парах

- на різних частотах

• Як мені залишатися впевненим у своїх гарантійних зобов'язаннях?
• Коли налагодження несправностей стає необхідним, як мені швидко дістатися до суті проблем і розрізнити між собою нормальні та спотворені дані?

Таким чином, існує безліч питань, що порушуються монтажниками, інсталяторами, кінцевими користувачами та виробниками. Сюди входять візуальний огляд даних тестування, пост-обробка їх докладних результатів за допомогою аналізу через вихід Comma Separated Variable (CSV, Змінна, розділена комами) та автоматичний аналіз спеціальним програмним продуктом (наприклад, Fluke Networks' LinkWare Stats.™)

Найпоширеніший метод це візуальний перегляд. У польових умовах результати невеликих робіт (тестування < 100 links) часто просто роздруковуються та поміщаються у швидкозшивач. Що ж до великого обсягу робіт, то результати записуються на CD. Враховуючи обсяг даних, неможливо провести будь-який ретельний аналіз результатів вимірювань у розумні терміни. У кращому випадку, у вас є вибірковий випадковий звіт про відповідність чи невідповідність. Якщо ви і знайдете щось, то зможете копати глибше, але якщо не знайдете, то доведеться покладатися на авось.

Як альтернатива візуальному перегляду інформації пост-обробка докладних даних від виходу CSV. Більшість версій прикладних програмних пакетів мають опцію перетворення всіх кластерів даних, отриманих при кожному режимі тестування, у формат CSV:

Кожен запис результатів тестів є лінією або рядком виведення. У той час як формат CSV може бути важкий для читання, досить просто обробляти результати стандартними додатками, як то електронними таблицями або спеціально написаними програмними пакетами. При такому підході може бути наданий аналіз за межами висновків «придатний/негідний» для задоволення потреб різних користувачів інформації про польові випробування:

• Підрядники можуть визначити, чи застосовували інсталятори затверджену конфігурацію тестера по всьому переліку з'єднань, що тестуються.

• Консультанти аналізують інформацію TIA (eg, аналіз втрат, що вносяться по всій довжині кабельної структури)

• Виробники можуть відстежувати середні показники параметрів при заводській вибірці обладнання

• Кінцеві користувачі можуть перевіряти середні та найгірші показники при особливо важливих вимірах

Недостатньо лише отримувати цінну інформацію з аналізів CSV, існує ще безліч нюансів. Вибуховий зростання збережених даних викликає генерування полів, що перевищує їх максимально допустиму кількість, яку можна імпортувати в електронні таблиці (255). Такі програми, як Fluke Networks' LinkWare дозволяють створювати деякі рівні програмування для вибору полів, що підлягають експорту. Однак, якби всі поля були обов'язковими, то для отримання всієї інформації, що цікавить, знадобилося б кілька операцій експорту та аналізу декількох файлів, що ще більше ускладнило б процес.

Потенційною проблемою може стати те, що поля даних CSV можуть змінюватися (eg, додаватися нові поля) з новими версіями програм або вимогами за стандартами. Такі зміни можуть вплинути на остаточний формат звіту тестів. Це призводить до того, що процеси та програмне забезпечення, розроблене користувачем, можуть бути змінені відповідно. Те, що працювало одного разу, раптом перестане, якщо мала місце модернізація обладнання для тестування. Режим CSV здатний редагувати помилки та спотворення. Після експорту даних у текстовому форматі, такому як CSV, дуже легко ненавмисно або навмисно змінити результати, тому цілісність даних стає проблемою.

За наявності програм автоматичних аналізів результатів вимірювань як Fluke Networks' LinkWare Stats, тепер значно простіше та ефективніше аналізувати та керувати масивами даних, незважаючи на всі недоліки формату CSV. Програма LinkWare Stats здатна викласти підсумки продуктивності мережі у складі 10,000 лінків лише на одній сторінці паперу. Програма надає кілька варіантів перегляду даних, які швидко вказують на результативність та продуктивність мережі, наявність невідповідностей та розбіжностей конфігурації всієї кабельної інфраструктури (див. мал. 1).

Рис.1 Зведений звіт LinkWare Stats

На додаток до загальної інформації, перегляд даних по всьому діапазону збережених результатів може дати надзвичайно корисну інформацію. Одним з інструментів, що використовуються для узагальнення даних випробувань, є гістограма, де кількість записів представлена на осі Y, а поле для тесту, що цікавить - на осі X. На рис. 2 можна побачити розподіл за виправляючими здібностями перехресних перешкод. Зверніть увагу, що графік слідує за кривою нормального розподілу, як це можна очікувати при стабільній роботі компонентів і вузлів СКС. Декілька лінків, де запас менше 1 dB представлені жовтим кольором. Будь-який лінк, що западає, був би пофарбований червоним.

Рис.2 NEXT margin histogram – normal distribution

Рис 3. Ми можемо побачити приклад, де результати зміщені вправо. Усереднений запас, очевидно, значно кращий, що означає якіснішу кабельну розведення

Рис.3 NEXT margin histogram – better than average margins

Рис. 4 ілюструє непослідовні режими переривання, за умови, що нам відомо, що на всій СКС застосовувалися однакові кабелі та апаратна частина. Це може стати приводом до того, щоб більш уважно поглянути на параметр NEXT margin.

Рис.4 Гістограма NEXT margin

Також корисно деталізувати і зрозуміти результативність кожного виміру на ближньому і дальньому кінцях СКС, парою або комбінацією пар і частотою. На рис. 5 відбито найгірший сценарій запасу за зворотними втратами за частотою. Ми бачимо, що більшість результатів зворотних втрат у гіршому випадку мали місце на високих частотах (350 результатів відбувалися між 225 і 250 MHz). Це підкаже експерту, що х-ки роз'єми, на відміну від характеристик кабелю, в цьому місці вплинули на запас по зворотним втратам.

Однією з проблем, що бентежать, пов'язаних з управлінням даними, є проблема «хибної справності». Індикація «Помилкова справність» має місце, коли якийсь некоректний набір умов призвів до того, що результат тестів став «прохідним», тоді як насправді цього не повинно бути. Прикладом може бути використання тестової конфігурації на лінках СКС категорії 5 (адаптери, тестові стандарти, etc.) на лінках СКС категорії 5e. Щоб виявити такі умови, необхідно відповідними версіями ПЗ здійснити аналіз показань тестера, адаптерам зв'язку тощо. Це дозволяє перевірити конфігурацію тестового алгоритму, щоб переконатися, що всі умови були адекватними та узгоджені з вимогами категорій СКС. На рис. 6 наводиться приклад, як LinkWare Stats вказує на безліч проблем: використовується неналежний тестер, застаріле ПЗ, неналежні адаптери на лінках і непослідовні значення NEXT margins. Без всеосяжного такого аналізу, ймовірність того, що ви знайдете ці проблеми вручну, через візуальний перегляд сотень сторінок тестових протоколів - дуже мала.

Рис.5 Поворотні втрати на гістограмі частоти

У міру вдосконалення кабелів, роз'ємів та випробувального обладнання виникає необхідність обробляти обсяги даних, що постійно зростають. Ця тенденція, мабуть, продовжиться. Комітети стандартів в даний час розглядають нові вимоги до продуктивності та випробувань для кабельних систем майбутнього. Вимоги до збереження даних під час прокладання кабелів можуть бути надмірними. Автоматизовані рішення, як LinkWare Stats, пропонують нові шляхи для аналізу даних.

Завдяки статистичному аналізу результатів тестів, в процесі вимірювань виникає можливість створення зручного для розуміння формату подання отриманих даних, при якому навантаження на інженера і зменшується, при тому, що усувається ймовірність появи помилок в оброблених даних формату CSV.

Підрядники, консультанти, кінцеві користувачі та виробники – кожен має свої унікальні потреби.

Пакети автоматизованого статистичного аналізу можуть використовувати «приховану» інформацію в даних, щоб забезпечити правильне використання випробувального обладнання та отримати необхідну інформацію про поточну продуктивність СКС та практику коректної кабельної інсталяції.

Рис.6 Зведений звіт розкриває невідповідності

Магазин Gtest® - авторизований постачальник кабельних тестерів в Україну: https://gtest.com.ua/izmeritelnye-pribory/iskateli-skrytoi-provodki