วันจันทร์ที่ 17 สิงหาคม พ.ศ. 2558

สาย LAN /สายตรง / สายครอส

     สวัสดีคร้าบบ บทความที่ 2 ในวันนี้แล้ว อันที่จริงไม่รู้เรียกบทความได้หรือป่าว เพราะผมเองก็ก็อปของเขามาอีกที ^_^ แต่เห็นว่ามันเป็นประโยชน์กับเด็กจบใหม่ที่อยากทำงานด้าน Network เพราะผมคิดว่าทุกคนที่จะทำงานด้านนี้ ก็ควรมีความรู้พื้นฐานแบบนี้ทุกคน อย่างน้อยก็น่าจะใช้ในการสัมภาษณ์งานได้ครับ ขอให้ตั้งใจอ่านกันนะ และเหมือนเคยสามารถไปคิดตามอ่านต้นฉบับ ได้ที่ -- Likecisco -- ครับ

*********************************************************************************

     การเชื่อมต่ออุปกรณ์ Computer และอุปกรณ์เครือข่าย ( Hub , Switch และ Router ) ด้วยสาย LAN นั้น เราจำเป็นที่จะต้องรู้ว่าเราควรจะใช้สายตรงหรือสายครอสในการเชื่อมต่ออุปกรณ์อะไรกับอุปกรณ์อะไร ( มีในข้อสอบ CCNA ครับ ) ซึ่งมีวิธีจำแบบง่ายๆ ที่หลายๆ คนใช้อยู่ (แต่มีจุดที่ต้องระวัง) คือ
          - อุปกรณ์เหมือนกัน ต่อกันใช้สาย LAN แบบครอส (Crossover Cable)
          - อุปกรณ์ต่างกัน ต่อกันใช้สาย LAN แบบตรง (Straight-Through Cable)
หมายเหตุ : แต่ในปัจจุบันอุปกรณ์รุ่นใหม่ๆ ของ Cisco สามารถใช้สาย LAN แบบตรง ในการเชื่อมต่ออุปกรณ์ที่เหมือนกันได้แล้วหรือก็คืออุปกรณ์เหล่านั้นรองรับการทำ Auto Cross
     ซึ่งเป็นวิธีจำที่ใช้ได้ในระดับหนึ่ง ซึ่งหลายคนจะเหมารวมว่า "งั้นแสดงว่า Computer ต่อ Router ก็ต้องเป็นสายตรงซิเพราะเป็นอุปกรณ์คนละชนิดกัน" แต่คำตอบที่ถูกต้องคือ Computer ต่อ Router ต้องเป็นสายครอสครับ ซึ่งจากรูปข้างล่าง เป็นรูปที่แสดงถึงการใช้สายครอสกับสายตรง เพื่อเชื่อมต่ออุปกรณ์เครือข่ายอย่างถูกต้องครับ (ใช้อ้างอิงในการสอบ CCNA ได้นะครับ)


     แล้วอะไรเป็นตัวที่บอกว่า Router และ Computer เป็นอุปกรณ์ชนิดเดียวกันล่ะ ดังนั้นเรามารู้จัก MDI และ MDI-X กันดีกว่าครับ
          - MDI หรือ Medium Dependent Interface : เป็นชนิดของ Ethernet Port ซึ่งจะถูกใช้อยู่บน Network Interface Card (NIC) หรือที่เราเรียกว่า Card LAN นั่นเอง ซึ่ง Card LAN นี้ก็ถูกเสียบอยู่ Computer อีกทีนั่นแหละ นอกจากนี้แล้ว Ethernet port บน Router เองก็เป็นชนิด MDI ด้วยเช่นกัน
          - MDIX หรือ MDI-X หรือ Medium Dependent Interface Crossover : เป็นชนิดของ Ethernet Port ที่อยู่บน Hub และ Switch นั่งเอง  ( อักษร X จะเป็นตัวแทนของคำว่า "Crossover" นั่นเอง )
ดังนั้นคำว่า
          - อุปกรณ์เหมือนกัน ต่อกันใช้สาย LAN แบบครอส (Crossover Cable)
          - อุปกรณ์ต่างกัน ต่อกันใช้สาย LAN แบบตรง (Straight-Through Cable)
จึงควรจะถูกใช้ในลักษณะนี้ครับ
          - MDI ต่อกับ MDI เป็นชนิดเดียวกันใช้สายครอส (Crossover cable)
          - MDI-X ต่อกับ MDI-X เป็นชนิดเดียวกันใช้สายครอส (Crossover cable)
          - MDI ต่อกับ MDI-X เป็นคนละชนิดกันใช้สายตรง (Straight-Through Cable)
โดย
          - Port แบบ MDI ประกอบด้วยอุปกรณ์คือ Router และ Computer
          - Port แบบ MDI-X ประกอบด้วยอุปกรณ์คือ Hub กับ Switch
     ดังนั้นเมื่อสรุปการเชื่อมต่ออุปกรณ์แล้วจะได้ผลตรงกับรูปข้างบนครับ ซึ่งเป็นรูปในเอกสารการเรียนการสอนของ CCNA ครับ   

     สาย LAN ที่คนส่วนใหญ่รู้จักและใช้งานอยู่นั้นมีชื่อเรียกอย่างเป็นทางการว่า สาย UTP หรือสาย CAT5 นั่นเอง ซึ่งผมขออธิบายคำว่า UTP และ STP เชิงเปรียบเทียบก่อนดังนี้ครับ

          - สาย UTP (Unshielded Twisted Pair Cable) เป็นสายแบบตีเกลียวเป็นคู่ๆ ทั้งหมดสี่คู่โดยไม่มีเกราะป้องกันสัญญาณรบกวนจากภายนอก  (Foil Shield) โดยดูได้ตามรูปข้างล่างครับ


          - สาย STP (Shielded Twisted Pair Cable) เป็นสายแบบตีเกลียวเป็นคู่ๆ ทั้งหมดสี่คู่ ซึ่งมีเกราะป้องกันสัญญาณรบกวนจากภายนอก  (Foil Shield)  โดยดูได้ตามรูปข้างล่างครับ

     
     การที่สาย LAN ต้องมีการตีเกลียวเพื่อที่จะป้องกันสัญญาณรบกวนกันเองภายในสาย LAN โดยการตีเกลียวจะเป็นการทำให้คลื่นแม่เหล็กที่เกิดจากกระแสสัญญาณในสายทองแดงแต่ละเส้นหักล้างกันเอง และแน่นอนว่าสายแบบ STP ซึ่งมีเกราะป้องกันสัญญาณรบกวนจากภายนอก ย่อมดีกว่าสายแบบ UTP แต่ทว่าราคาของสายแบบ STP ก็แพงกว่าแบบ UTP ด้วยเช่นกันครับ แล้วคำว่า CAT5 คืออะไรล่ะ? คำว่า CAT5 จริงๆ แล้วมาจากคำเต็มๆ ว่า Category 5 หรือสายประเภทที่ 5 ครับ (ผมขอข้ามสาย CAT1 ถึง CAT4 ไปนะครับ) โดยจะขออธิบายสาย CAT5, CAT5e และ CAT6 พร้อมรูปตัวอย่างดังนี้ครับ

          - สาย CAT5 (Category 5 cable) เป็นสายที่ถูกผลิดขึ้นมาตามมาตรฐานของ Fast Ethernet (100 Mbit/sec) โดยเฉพาะ เหมาะที่จะใช้งานกับ Ethernet Network ที่มี speed 100 Mbit/sec (Interface แบบ Fast Ethernet) เป็นหลักครับ แต่หากจะนำมาใช้กับ Ethernet Network ที่มี speed 1,000 Mbit/sec หรือ 1 Gbit/sec (Interface แบบ Gigabit Ethernet) นั้นก็พอใช้ได้ครับ แต่ประสิทธิภาพอาจจะไม่ดีเท่าไหร่ครับ (ซึ่งสายแบบ CAT5 ก็คือสายแบบ UTP นั่นเองครับ) โดยมีรูปดังข้างล่างครับ

   
          - สาย CAT5e (Category 5 enhanced cable) เป็นสายที่มีการพัฒนาขึ้นมา (enhance) จากสาย CAT5 เดิมครับ ซึ่งมีประสิทธิภาพมากกว่า (เพื่อให้สามารถรองรับ Ethernet Network แบบ Gigabit Ethernet ได้) ซึ่งใช้งานได้ดีกับ Ethernet Network ทั้งแบบ 100 Mbit/sec (Fast Ethernet) และแบบ 1,000 Mbit/sec (Gigabit Ethernet) ซึ่งแน่นอนว่าสายแบบ CAT5e ย่อมจะแพงกว่า CAT5 โดยมีรูปดังข้างล่างครับ

       
          - สาย CAT6 (Category 6 cable) เป็นสายที่ถูกผลิตขึ้นมาตามมาตรฐานของ Gigabit Ethernet โดยเฉพาะครับ ซึ่งแน่นอนครับ เหมาะกับ Ethernet Network แบบ Gigabit Ethernet แต่อย่างไรก็ตามสาย CAT6 นี้ก็ยังสามารถนำไปใช้งานกับ Ethernet Network แบบ 100 Mbit/sec ได้ครับ โดยมีรูปดังข้างล่างครับ

   
     รูปของสาย CAT5, CAT5e และ CAT6 ที่แสดงนี้เป็นภาพตัวอย่างเท่านั้น ดังนั้นเวลาไปซื้อสาย สามารถสังเกตที่ข้างๆ สายได้ครับ โดยจะมีเขียนเอาไว้ว่าเป็นสาย Category อะไรครับ

     ทีนี้มาถึงการเข้าหัว LAN กันครับ โดยขั้นแรกเราต้องรู้วิธีการนับขา (pin) ของหัว LAN กันก่อนนะครับ ดังรูปข้างล่าง คือหัว LAN มีชื่อที่เป็นมาตรฐานคือ หัว RJ - 45 ครับ


การเข้าหัว LAN มีมาตรฐานการเข้าอยู่สองแบบดังนี้ครับ

          - แบบ TIA/EIA 568A ดังรูปข้างล่าง



          - แบบ TIA/EIA 568B ดังรูปข้างล่าง



การเข้าหัว LAN สำหรับทำสายตรง (Straight-Through Cable) นั้นมีสองแบบดังนี้ครับ

          - แบบที่ 1 การเข้าหัวทั้งสองฝั่งเป็นแบบ TIA/EIA 568A ดังรูปข้างล่าง



          - แบบที่ 2 การเข้าหัวทั้งสองฝั่งเป็นแบบ TIA/EIA 568B ดังรูปข้างล่าง



การเข้าหัว LAN สำหรับการทำสายครอส (Crossover Cable)

     การเข้า LAN สำหรับการทำสายครอสนี้สามารถทำได้ง่ายๆ คือ ฝั่งหนึ่งเข้าหัวตามมาตรฐาน TIA/EIA 568A และอีกฝั่งหนึ่งเข้าหัวตามมาตรฐาน TIA/EIA 568B ดังรูปข้างล่างครับ


หรือเจาะลึกลงไปอีกหน่อยคือ 

          - Pin 1 เข้า Pin 3 ของอีกฝั่ง
          - Pin 2 เข้า Pin 6 ของอีกฝั่ง
          - Pin 3 เข้า Pin 1 ของอีกฝั่ง
          - Pin 6 เข้า Pin 2 ของอีกฝั่ง

ดังรูปข้างล่างครับ


คำถามน่ารู้

- หากไม่เข้าหัว LAN ตามมาตรฐานจะได้ไหม?
     จากประสบการณ์ที่เคยทำงานมาในช่วงแรกๆ ของการเข้าวงการ ผมเคยเข้าหัว LAN แบบตามใจฉัน คือ ถ้าเป็นสายตรง ก็เข้าหัวให้ทั้งสองฝั่งเหมือนๆ กันก็พอ และถ้าเป็นสายครอส ก็เข้าหัวแบบ 1 เข้า 3 และ 2 เข้า 6 อะไรประมาณนี้  ผลคือ ใช้งานได้ครับ แต่หลังจากที่ผมเสียบสาย LAN ดังกล่าวเข้า Interface LAN แบบ 100 M ทั้งสองฝั่ง ผลคือ ผมใช้ได้แค่ 10 M ครับ โดย Card LAN ทำการปรับตัวเองให้กลายเป็น 10 M อย่างอัตโนมัติ (ผลมันแสดงออกบน Windows เลยครับว่าให้ใช้ได้แค่ 10 M)
- ทำไมจึงเป็นเช่นนั้น?
     เราลองมาสังเกตที่สาย LAN กันสักหน่อยครับ จะเห็นได้ว่าสาย LAN จะมีสายทองแดงข้างในทั้งหมด 8 เส้น แบ่งเป็น 4 คู่ โดยแต่ละคู่จะมีการพันกันเป็นเกลียว (มันจึงชื่อว่า Twisted Pair ครับ) และที่สายแต่ละคู่จำเป็นต้องพันกันเป็นเกลียวนั้นก็เพื่อป้องกันไม่ให้สนามแม่เหล็กที่เกิดจากกระแสสัญญาณมากวนกันเองครับ (พันกันเป็นเกลี่ยวเพื่อให้สนามแม่เหล็กหักล้างกันเอง ไม่มากวนกันเอง) ดังนั้นหากเราไม่เข้าหัว LAN ตามมาตรฐานแล้ว การหักล้างกันของสนามแม่เหล็กอาจจะไม่สมบูรณ์ กลายเป็นสัญญาณที่มารบกวนกันเอง ทำให้เกิด loss ภายในสาย และท้ายสุด Card LAN จำเป็นต้องปรับ speed ลงจาก 100 M ให้เป็น 10 M อย่างอัตโนมัติ เพื่อให้เรายังคงสมารถใช้งานได้ครับ

*********************************************************************************


ขอขอบคุณข้อมูลดีๆ : http://www.bloggang.com/mainblog.php?id=likecisco โดย : พี่โก้-ชัยวัฒน์

ไม่มีความคิดเห็น:

แสดงความคิดเห็น