Egzamin praktyczny zaczyna się od fizyki: skrętka, wtyk, gniazdo, pomiar. Zła kolejność żył to najtańszy sposób na oblanie pomiarów.
Kabel koncentryczny — wspólna żyła w ekranie
Normy: 10BASE5 (gruby ethernet, odcinek do 500 m) i 10BASE2 (cienki, do 185 m) — obie 10 Mb/s po impedancji 50 Ω. Złącza BNC, trójniki T i terminatory 50 Ω na końcach. To medium magistrali z modułu 1.
Złącze BNC do kabla koncentrycznego (fot. Jonas Bergsten, domena publiczna)
Dziś: telewizja kablowa i monitoring (75 Ω, inne złącza), w LAN-ie wyparty przez skrętkę. Na egzaminie wraca w pytaniach o terminatory i o to, dlaczego przerwanie kabla dzieli sieć.
Quiz na żywo — 3 pytania
Skrętka — cztery pary znoszące zakłócenia
Normy: TIA/EIA-568 (kolejność żył T568A/B z tabeli niżej), kategorie: Cat5e (1 Gb/s, 100 MHz), Cat6 (10 Gb/s do 55 m, 250 MHz), Cat6A (10 Gb/s na 100 m, 500 MHz). Oznaczenia ekranu: U/UTP (bez ekranu), F/UTP (folia na całości), S/FTP (oplot + folie na parach).
Limit kanału transmisyjnego: 100 m (90 m kabla instalacyjnego + 10 m patchcordów). Zasilanie po kablu: PoE 802.3af/at/bt — switch zasila kamerę albo punkt dostępowy.
Rozpleciona skrętka — widać skręcenie par (fot. Johan Braeken, CC BY 3.0)
Kolejność
T568B (najczęstszy)
T568A
1
biało-pomarańczowy
biało-zielony
2
pomarańczowy
zielony
3
biało-zielony
biało-pomarańczowy
4
niebieski
niebieski
5
biało-niebieski
biało-niebieski
6
zielony
pomarańczowy
7
biało-brązowy
biało-brązowy
8
brązowy
brązowy
Zasada jednego standardu. Obie końcówki tego samego kabla w jednej normie (zwykle T568B). Kabel krosowy (crossover) to dziś ciekawostka — nowoczesne porty same wykrywają typ połączenia (Auto-MDIX).
Quiz na żywo — 3 pytania
Narzędzia i pomiary
Zaciskarka do wtyków RJ-45, nóż uderzeniowy (krona) do gniazd i patchpaneli, ściągacz izolacji. Tester pokazuje mapę żył (ciągłość i kolejność), a certyfikator mierzy parametry łącza: tłumienie, przesłuchy (NEXT), długość.
Pomiar robisz po montażu, przed oddaniem — wynik wpisujesz do protokołu.
Narzędzia: ściągacz, tester, nóż LSA i zaciskarka (fot. heimnetzwerke.net, CC BY 4.0)
Quiz na żywo — 3 pytania
Światłowód — światło zamiast prądu
Normy: jednomodowy OS2 (rdzeń 9/125 µm, fale 1310/1550 nm, kilometry — między budynkami i do operatora) oraz wielomodowy OM3/OM4 (50/125 µm, 850 nm, setki metrów — serwerownia, kampus). Ethernet: 1000BASE-SX (wielomodowy) / LX (jednomodowy), 10GBASE-SR / LR.
Złącza: LC (małe, najczęstsze), SC, ST. Łączenie: spawanie (trwałe, małe tłumienie) albo złącza mechaniczne i pigtaile w przełącznicach.
Włókno wielomodowe OM4 (fot. Christophe Finot, CC BY-SA 3.0)
Światłowód w jednym zdaniu. Większe odległości i odporność na zakłócenia niż skrętka, ale droższy montaż i wrażliwość na zgięcia (promień gięcia z karty katalogowej). W LAN-ie łączy budynki i piętra — do biurek prowadzi skrętka.
Quiz na żywo — 3 pytania
Bluetooth — kabel zastąpiony na metry
Normy: IEEE 802.15.1 (sieć osobista PAN), pasmo 2,4 GHz jak Wi-Fi. Klasa 2 (telefony, słuchawki): do ~10 m; klasa 1: do ~100 m.
Wersje 5.x i BLE (energooszczędny — opaski, czujniki). Parowanie z PIN-em albo potwierdzeniem — „otwarta widoczność” tylko na czas parowania.
Słuchawka Bluetooth — sieć osobista PAN (fot. Ed g2s, CC BY-SA 3.0)
Quiz na żywo — 3 pytania
Wi-Fi — LAN bez kabla
Normy: rodzina IEEE 802.11. Najważniejsze: b (2,4 GHz, 11 Mb/s), g (2,4 GHz, 54 Mb/s), n (2,4 i 5 GHz, do 600 Mb/s), ac / Wi-Fi 5 (5 GHz, do ~7 Gb/s), ax / Wi-Fi 6 (2,4 i 5 GHz, do ~9,6 Gb/s).
Przepustowości z tabel to maksima teoretyczne — realnie licz połowę albo mniej. Kanały 2,4 GHz: tylko 1/6/11 się nie nakładają. Bezpieczeństwo: WPA2 (802.11i), WPA3; WEP złamany, WPS z PIN-em wyłączasz.
Router Wi-Fi z antenami zewnętrznymi (fot. Evan Amos, domena publiczna)
Szerzej o Wi-Fi jest w module 10 (monitoring, kanały, VPN). Tu zapamiętaj tabelę standardów — to pytanie pisemne jak się patrzy.
Quiz na żywo — 3 pytania
Inne media — jednym zdaniem każde
Podczerwień IrDA: centymetry, zasięg wzroku (piloty, stare drukarki) — tania, ale wymaga „widzenia się” urządzeń. FSO (laser w wolnej przestrzeni): most optyczny między budynkami na setki metrów bez kabla, ale mgła i drgania budynku go kładą.
Łączność komórkowa (LTE/5G): WAN przez modem w routerze — backup łącza albo filia bez kabla; limity danych z abonamentu.
Na egzaminie. Medium dobierasz do dystansu i zakłóceń: biurko — skrętka Cat6, budynek–budynek — światłowód jednomodowy, sala bez kabli — Wi-Fi 5 GHz, słuchawki — Bluetooth. I pytanie odwrotne: „dlaczego tu nie skrętka” (za daleko, za dużo zakłóceń od maszyn).
Quiz na żywo — 3 pytania
Światłowody jednomodowe i wielomodowe
Kable światłowodowe dzielimy na dwa rodzaje, różniące się średnicą rdzenia i sposobem
rozchodzenia się światła:
MMF (multimode fiber, światłowód wielomodowy) — rdzeń ok.
50 lub 62,5 µm. Światło biegnie wieloma modami, co powoduje rozmywanie impulsu
(dyspersję modową). Źródłem światła są zwykle tanie diody LED.
Zasięg: kilkaset metrów, stosowany w budynkach.
SMF (single-mode fiber, światłowód jednomodowy) — rdzeń ok.
9 µm. Biegnie tylko jeden mod, więc nie ma dyspersji modowej; źródłem jest laser.
Zasięg: dziesiątki kilometrów bez regeneracji — to rozwiązanie do łączenia budynków.
Quiz na żywo — 3 pytania
Pomiary okablowania: parametry i przyrządy
Certyfikacja toru miedzianego sprawdza między innymi przesłuchy. NEXT
(Near-End Crosstalk) to przesłuch mierzony na tym samym końcu kabla, z którego nadajemy,
a FEXT (Far-End Crosstalk) — na przeciwnym końcu.
Im wyższa wartość
w decybelach, tym lepiej, bo oznacza mniejszy przesłuch. Typowe przyczyny zbyt niskiego NEXT
to rozplecenie par przed wtykiem i złe zarobienie złącza.
TDR (reflektometr impulsowy) — wysyła impuls w kabel miedziany i po
odbiciu znajduje miejsce przerwy lub zwarcia;
OTDR (reflektometr optyczny) — to samo dla światłowodu; wykorzystuje
rozpraszanie Rayleigha, pokazuje tłumienność i miejsca uszkodzeń na całej długości włókna;
VFL (visual fault locator, „laserowy wskaźnik”) — czerwone
światło, którym sprawdza się, czy włókno nie jest złamane i czy polaryzacja jest zgodna.
Quiz na żywo — 3 pytania
Złącza IDC, patch panel i szafa RACK
Na ścianie lub w szafie kable nie są zarabiane we wtyki, tylko wciskane w złącza
IDC (Insulation Displacement Connector, złącze z przemieszczeniem
izolacji). Żyła nie wymaga zdejmowania izolacji — nóż zacisku przecina ją i łączy się z miedzią.
Narzędzie do tego to nóż krosowniczy (LSA/Krone). Złącza IDC siedzą na
patch panelu — pasywnym panelu, do którego schodzą się wszystkie kable z budynku
i z którego krótkimi patchcordami łączy się je z przełącznikiem. Całość montuje się w
szafie RACK, a wysokość urządzeń mierzy się w jednostkach 1U
(1U = 44,45 mm).
Quiz na żywo — 3 pytania
Tester okablowania: co pokazują diody
Prosty tester diodowy składa się z nadajnika (wkładanego na jednym końcu kabla)
i odbiornika (na drugim). Nadajnik podaje napięcie kolejno na każdą żyłę, a
odbiornik zapala diody — po jednej dla każdej z ośmiu żył.
Tester bada więc wyłącznie
ciągłość galwaniczną i mapę połączeń. Typowe wskazania i ich
znaczenie:
Wskazanie na testerze
Co to znaczy
diody 1–8 zapalają się po kolei na obu końcach
kabel zarobiony poprawnie — wszystkie żyły mają ciągłość i właściwą kolejność
jedna z diod (np. 4) się nie świeci
przerwa w tej żyle albo niepoprawnie zaciśnięty pin we wtyku
świecą się dwie diody jednocześnie
zwarcie — dwie żyły stykają się (np. odsłonięte przewody we wtyku)
diody świecą, ale w złej kolejności
zamiana żył lub par — np. jeden koniec w normie T568A, drugi w T568B,
albo rozdzielone pary (żyły 3 i 6 z różnych par)
diody palą się tylko na jednym końcu
kabel przerwany w połowie albo wtyk włożony do złego gniazda
żadna dioda się nie świeci
brak przejścia na wszystkich żyłach — kabel uszkodzony albo wtyk nie zaciśnięty
osobna dioda „G” / „S” (ekran)
ciągłość ekranu w kablu FTP/STP — dotyczy tylko kabli ekranowanych
Czego prosty tester NIE wykryje
Tester diodowy nie mierzy niczego, co zależy od częstotliwości. Nie sprawdzi
tłumienia (osłabienia sygnału na długości kabla), przesłuchów
NEXT i FEXT, powrotu echa (odbicia sygnału od niedopasowania),
opóźnienia i różnicy opóźnień par ani impedancji.
Kabel może
więc przejść test diodowy, a mimo to nie osiągnąć wymaganej kategorii — np. mieć zbyt mocno
rozplecione pary i nie spełniać normy dla 1 Gb/s. Do takich pomiarów potrzebny jest
miernik certyfikacyjny.
Quiz na żywo — 3 pytania
Tester a certyfikator — zestawienie
Sprawdzany parametr
Prosty tester diodowy
Miernik certyfikacyjny
ciągłość żył i mapa połączeń
tak
tak
przerwy, zwarcia, zamiana par
tak
tak
długość kabla
nie (zwykle)
tak
tłumienie (attenuation)
nie
tak
przesłuchy NEXT i FEXT
nie
tak
powrót echa (return loss)
nie
tak
ocena zgodności z kategorią (5e, 6, 6A)
nie
tak — wynik PASS/FAIL
W praktyce montażowej robi się więc tak: po zarobieniu każdego kabla przechodzi się po nim
prostym testerem (szybka kontrola, czy w ogóle „jest przejście”), a na koniec
wybrane tory mierzy certyfikatorem i wynik wpisuje do protokołu pomiarów, który
jest częścią dokumentacji powykonawczej.
Quiz na żywo — 3 pytania
Złącza światłowodowe i moduły SFP
We włóknie światłowodowym nie da się użyć wtyku RJ-45 — potrzebne są złącza precyzyjnie
centrujące cienki rdzeń. Najczęściej spotkasz cztery typy:
Złącze
Charakterystyka
Gdzie się je spotyka
LC
małe, najczęściej w wersji dwuwłóknowej (duplex), zatrzask
moduły SFP w przełącznikach, nowe instalacje
SC
kwadratowe, wsuwane i wypychane prosto
starsze przełączniki, panel krosowy
ST
okrągłe z bagnetem (jak BNC)
stare instalacje wielomodowe
FC
metalowe, wkręcane na gwint — najtrwalsze
pomiary miernikiem, instalacje przemysłowe
Sam przełącznik rzadko ma na płycie gniazdo światłowodowe. Wkłada się w niego
moduł SFP (albo szybszy SFP+), czyli mały, wymienny nadajnik-odbiornik
z gniazdem LC lub SC.
Dzięki temu ten sam port obsłuży skrętkę, światłowód wielomodowy albo
jednomodowy — wystarczy zmienić moduł.
Quiz na żywo — 3 pytania
Normy okablowania: TIA/EIA-568 i ISO/IEC 11801
Okablowanie strukturalne opisują dwie rodziny norm. TIA/EIA-568 to norma
amerykańska: definiuje kategorie skrętki (Cat 5e, 6, 6A, 8) i nadaje im wymagane parametry —
tłumienność, NEXT, powrót echa.
ISO/IEC 11801 to norma międzynarodowa
(europejska) opisująca to samo, ale klasami (klasa D, E, EA, F) i dodatkowo dzieli okablowanie
na kategorie: kabel instalacyjny, kabel krosowy i kabel krosowy roboczy.
Jak to zapamiętać
Norma mówi, JAKIE parametry musi spełnić tor (i jak je zmierzyć), a kategoria lub klasa
mówi, DO JAKIEJ prędkości ten tor wystarczy. Samo zarobienie końcówek nie czyni kabla
„kategorią 6” — musi to potwierdzić pomiar certyfikatorem.
Quiz na żywo — 3 pytania
NVP — dlaczego TDR zna długość kabla
Miernik TDR wyznacza odległość do uszkodzenia, mierząc czas powrotu impulsu. Żeby zamienić czas na metry, musi znać prędkość rozchodzenia się sygnału w kablu — parametr
NVP (Nominal Velocity of Propagation), podawany jako ułamek prędkości
światła (dla skrętki zwykle 0,66–0,70, czyli 66–70% prędkości światła).
Jeśli miernik ma ustawione
NVP dla innego kabla, wskaże błędną długość — dlatego przed pomiarem wybiera się właściwy typ
przewodu albo wpisuje NVP ręcznie.
Quiz na żywo — 3 pytania
Zadanie transferowe
Zaprojektuj sieć małej pracowni (12 stanowisk)
Pracownia ma 12 stanowisk uczniowskich, stanowisko nauczyciela, drukarkę sieciową i punkt dostępowy Wi-Fi. Wszystko idzie do jednego przełącznika w szafie na korytarzu; najdalsze stanowisko jest 28 m od szafy.
Zadanie: 1) narysuj schemat z legendą i skalą — jaka topologia, gdzie szafa; 2) dobierz kabel instalacyjny i normę zarabiania końcówek; 3) wskaż, po czym ruch rozdziela przełącznik, a po czym zrobiłby to router (i w której warstwie); 4) zaplanuj, jak sprawdzisz każdy nowy kabel po montażu.
Kryteria oceny: schemat z legendą i skalą; drut instalacyjny do gniazd i patchcordy na stanowiska; rozdzielenie warstwy 2 (MAC, przełącznik) od 3 (IP, router); konkretna procedura pomiaru (tester — mapa żył, certyfikator — tłumienie i przesłuchy). Każdy wybór trzeba uzasadnić — sama odpowiedź bez uzasadnienia nie zalicza.
Quiz na żywo — 3 pytania
Bibliografia zdjęć
Zdjęcia pochodzą z Wikimedia Commons (wolne licencje). Schematy w module są rysunkiem własnym.
Złącze BNC — Jonas Bergsten, domena publiczna: strona pliku.
Rozpleciona skrętka — Johan Braeken, CC BY 3.0: strona pliku.
Narzędzia sieciowe — heimnetzwerke.net, CC BY 4.0: strona pliku.
Włókno OM4 — Christophe Finot, CC BY-SA 3.0: strona pliku.
Słuchawka Bluetooth — Ed g2s, CC BY-SA 3.0: strona pliku.