Bölüm 56: Bakır Kablo Sonlandırma

Ailesini seçtiğin kablodan bir makara aldın. Yanında bir avuç konnektör ve bir pense duruyor.

İşin tamamı sekiz teli doğru sıraya dizmek, sonra o sırayı bozmadan sıkmak. Bükümü nerede açacağın da bu işin içinde. Peki o sıra neye göre kuruldu?

Kablonun marjı nerede kazanılır?

55. bölümde kablo ailelerini, ekranlama seçeneklerini ve bükümün paraziti iki tele nasıl eşit dağıttığını görmüştün; komşu çiftlerin birbirine sızmasına diyafoni deniyordu. Elindeki makara o ailelerden biri ve iki ucu da hâlâ açık. Kılıfı soyduğunda sekiz tel görürsün. Bu sekiz tel dört çift hâlinde birbirine bükülmüştür. Çiftlerin ana renkleri turuncu, mavi, yeşil ve kahverengidir. Her çiftin ikinci teli aynı renkte çizgili beyazdır, yani renk kodu çifti gözle okunur kılar.

Bükümün ne işe yaradığını biliyorsun, ama o kadarı fabrikanın işi. Seninki bükümün bittiği yerde başlıyor.

Diyafoni en çok verici ucunda görülür, çünkü giden sinyal orada en güçlü, karşıdan gelen sinyal ise en zayıftır. Adı yakın uç diyafonisi (near-end crosstalk, NEXT). Konnektördeki metal pinler de kablonun telleri kadar bu sızmaya açıktır. Zayıflama uzunlukla büyüyor, yakın uç diyafonisi ise büyümüyor; çünkü diyafoni bir uç olayı. Bu yüzden masanın altındaki yarım metrelik kötü bir sonlandırma bütün hattı aşağı çekebilir.

Kategori sayısı sana bir hız söylemiyor; kablonun hangi frekansa kadar temiz kaldığını söylüyor. 53. bölümde bant genişliği ile gürültü arasında bir sınır vardı ve kategori sayısı o sınırın kablo tarafındaki karşılığı. Karşılaştırma adil olsun diye aşağıdaki kanal değerlerinin üçü de aynı frekansta, 100 MHz’te veriliyor.

Tablodaki haber ekleme kaybı sütununda değil. Üç kategori arasında ekleme kaybı neredeyse aynı; ayrışma yakın uç diyafonisinde oluyor. İkisinin arasındaki fark kablonun gerçek marjıdır ve adı zayıflama-diyafoni oranıdır (attenuation to crosstalk ratio, ACR). Bu fark pozitif kalmak zorundadır. Negatife düştüğü frekansta gürültü sinyali geçer, kablonun kullanılabilir bant sınırı da tam orasıdır.

Sekiz telin sırası nereden geliyor?

Standart iki dizilim tanımlar: tercih edilen T568A ve isteğe bağlı T568B. Sahada isteğe bağlı olan daha yaygın kullanılır. İkisi arasında elektriksel bir üstünlük yoktur ve aynı hızda çalışırlar; fark teknik değil, kurumsal bir sözleşmedir.

Sahada ezberlenen sıra şudur: turuncu-beyaz, turuncu, yeşil-beyaz, mavi, mavi-beyaz, yeşil, kahverengi-beyaz, kahverengi. Bu T568B’dir. Ezberlenen şey renk dizisi değil, çift bütünlüğüdür.

İki şema arasındaki fark sekiz pozisyondan yalnızca dördündedir. 1 ile 3 yer değiştirir, 2 ile 6 yer değiştirir. Mavi çift ve kahverengi çift ikisinde de aynı yerde durur. Pin numaraları konnektörü tutuş biçimine bağlıdır: kablo aşağı sarkarken kontaklar sana bakacak şekilde tuttuğunda soldan sağa 1’den 8’e sayarsın. Sırada tuhaf duran tek şey yeşil çifttir; bir teli 3 numaralı pine girer, ikincisi 4 ile 5’i atlayıp 6’ya gider.

Ortadaki iki pin neden atlanıyor? Sebebi ağ değil telefon. İki şemada da 4 ve 5 birinci çifte, yani maviye ayrılmıştır; analog ses devresi tam oraya bağlanır. 10BASE-T’nin 1, 2, 3 ve 6 pinlerini seçmesi keyfî bir tercih değildi. Aynı kablo üzerinden telefon hizmeti de yürüsün diye orta iki pin boş bırakıldı.

İki dizilim yan yana konunca fark da atlama da tek bakışta görünüyor:

Dördüncü sütun asıl anlatandır. Bir sinyalin iki teli, yani + ile −, her zaman aynı çiftte olmak zorunda; 55. bölümdeki farksal iletim ve büküm ancak öyle işe yarar. Üç çift yan yana iki pine oturuyor; ikinci ya da üçüncü çift ise ortadaki mavi çiftin üstünden atlayarak 3 ile 6’ya düşüyor. Aradaki iki pin başka bir çifte ait olduğu için o atlama zorunlu.

Son sütun 10BASE-T ve 100BASE-TX içindir. 1000BASE-T’de “kullanılmaz” diye bir şey kalmaz: dört çiftin dördü de aynı anda hem gönderir hem alır, her biri saniyede 250 megabit taşır. Sekiz telin dördünü çakmadan geçen ev yapımı kablonun 100’de çalışıp 1000’de düşmesinin sebebi budur. Birçok kart bu durumda kendiliğinden 100 Mbit/s’e iner (downshift): bağlantı kalkar ama hız hep 100’de kalır. Gigabit bir hattın 100 Mbit/s göstermesi, kopuk bir çiftin en sık rastlanan belirtisidir.

Düz kablonun kuralı tek cümledir: iki uç aynı şemadadır. Çapraz kabloda bir uç A, öbür uç B’dir. 1 ile 3, 2 ile 6 yer değiştirir; gönderme çifti karşıdaki alma pinlerine düşer. Ters kablo ise veri için değil, 41. bölümdeki konsol portu için yapılır. Bir uçtaki sıra 1-8 ise öteki uçta 8-1’dir.

Hangi cihaz çiftinde hangi kablo?

Çaprazın neden gerektiğini görmek için tek bir kuralı tutman yeterli: her interface gönderme işini sabit bir pin çiftinde, dinleme işini başka bir sabit çiftte yapar. Pin tablosunun son sütunu bunu zaten söylüyordu: bilgisayarın kartı 1 ile 2’den gönderiyor, 3 ile 6’dan dinliyor.

Şimdi iki bilgisayarı düz kabloyla birbirine bağladığını düşün. İkisi de 1 ile 2’den gönderiyor ve o teller karşı uçta yine 1 ile 2’ye, yani karşıdakinin gönderme pinlerine varıyor. İkisi de öbürünün ağzına konuşuyor, kimse dinlemiyor. Çaprazın yaptığı iş bu: bir uçtaki gönderme çiftini öteki uçtaki dinleme çiftine götürüyor.

Peki bilgisayarı switch’e takarken neden düz kablo yetiyor? Çünkü switch o takası kendi içinde yapıyor ve senin yapmana gerek kalmıyor. Interface’lerin adı bu yüzden ayrılıyor: uç cihazın portu MDI (medium dependent interface), ağ cihazının portu MDI-X’tir. Sondaki X zaten “içeride çaprazlanmış” demek. Bir MDI ile bir MDI-X karşılaştığında takas bir kez yapılmış oluyor, dolayısıyla kablonun düz olması gerekiyor. İki MDI ya da iki MDI-X karşılaştığında ise takas ya hiç yapılmıyor ya iki kez yapılıyor. İkisini de aynı kefeye koyabilirsin: sonuç değişmiyor ve kablonun çaprazlaması gerekiyor.

Kural şu: farklı türden iki cihaz düz kabloyla, aynı türden iki cihaz çapraz kabloyla bağlanır. Sayarken router’ın uç cihaz sayıldığına dikkat et; portu switch’inki gibi değil, bilgisayarınki gibi davranır.

Son satırda çoğu kişi yanılır, sen yanılma. Router’a doğrudan bilgisayar takıyorsan çapraz kablo gerekiyor. Oysa araya bir switch girdiği anda iki kablo da düz oluyor.

Eski switch’lerde bir kaçış kapısı vardı. Portlardan birinin yanında “uplink” yazar, çoğu zaman bir de düğme bulunurdu; düğme o portu MDI-X’ten MDI’ya çevirir ve iki switch düz kabloyla bağlanabilirdi. Yanındaki normal port genelde aynı devreyi paylaştığı için ikisini birden kullanamazdın.

Çapraz kabloyu bugün sahada zor bulursun. Otomatik MDI/MDI-X 1998’de geliştirildi ve 1000BASE-T ile yaygınlaştı. Interface iki düzen arasında gidip geliyor: yaklaşık 60 ms bir düzende durup karşıdan bağlantı darbesi bekliyor, gelmezse öbür düzene geçiyor. Bekleme rastgele başlatılır. Yoksa iki uç aynı anda takla atar, hiç anlaşamazlar.

Peki cihaz çifti tablosunu neden hâlâ öğreniyorsun? Çünkü o tablo artık bir kurulum zorunluluğu değil, interface’lerin birbirine nasıl baktığını gösteren bir kavrayış aracı. Standart metninde otomatik takas 1000BASE-T için zorunlu bile değil, seçimlik yazar. Yine de desteklemeyen bir interface bulmakta zorlanırsın. Gigabit’te ayrıca dört çiftin dördü birden iki yönlü çalışıyor, yani sabit bir gönderme çiftinden artık söz edemeyiz; otomatik takas orada çift sırasının karışmasını da düzeltiyor. Yukarıdaki A-B çaprazı bu yüzden yalnızca 10/100 içindi: gigabit bir çaprazda mavi ile kahverengi çiftin de yer değiştirmesi gerekirdi.

Milimetreler kabloyu düşürür

Sonlandırma sırasında büküm en fazla 13 mm geriye kadar açılabilir. Bu bölümün en somut el kuralı budur ve birkaç milimetrelik fazlalık bile yakın uç diyafonisi testinde kendini belli ediyor; ev yapımı kablonun testte düşmesinin en sık sebeplerinden biri bu.

Soyma işleminde yalnızca dış kılıf kesilir. Bıçak içerideki tellerin yalıtımına değdiyse kablo görünürde sağlamdır ama testte düşer. Telleri düzeltir, renk sırasına dizer ve yaklaşık 12 mm boyunda düz bir hizada kesersin. Sekiz telin aynı boyda olması hepsinin konnektörün dibine aynı anda dayanmasını sağlar.

İşin aleti tek bir pensedir. Aynı pensenin çoğu zaman bir de RJ-11 yuvası bulunur; yanlış yuvaya sıkarsan konnektör ezilir ve çöpe gider. Sıkmadan önce iki şeyi gözle doğrularsın: sekiz telin de en dibe dayandığını ve dış kılıfın konnektörün içine girdiğini. Konnektörün ön yüzünden sekiz bakır ucu sayabilmelisin. Sıkmanın yaptığı iş tamamen mekaniktir. Konnektörün bıçaklı pinleri yalıtımı delip bakıra gömülür, arkadaki plastik de dış kılıfı sıkıştırır. Bu ikinci sıkıştırmanın adı gerilim boşaltmadır (strain relief) ve kabloyu çekiştiren eli kontaklardan uzak tutar.

Duvar prizinde ve patch panelinde pense hiç işe yaramaz. Orada tel soyulmadan yalıtım delen kontağa bastırılır ve punch-down aleti aynı harekette fazlalığı keser. Patch kablo çok damarlı telden, yatay kablo tek damarlıdan yapılır. Tek damarlı teli patch kablo olarak kullanırsan bükülen uç konnektörün dibinde çatlar. Arıza kesikli olduğu için haftalarca bulunamaz.

Kablo çalışıyor mu, yoksa yalnızca iletiyor mu?

Test cihazının verdiği ilk çıktı tel haritasıdır ve hangi telin hangi pine gittiğini gösterir. Basit bir cihazda her tel için bir LED bulunur. Sekiz LED’in sırayla yanması doğru dizilimi, sıranın bozulması yanlış sonlandırmayı işaret eder.

Süreklilik tek başına yalancı bir ölçüttür. Eski USOC dizilimi her pini karşı pine bağlar, yani testten geçer ama çiftleri yanlış eşler. 1 ile 2 bir çift, 3 ile 6 başka bir çift olmak zorundadır. Bu eşleşme bozulunca bağlantı yine kurulur, hata oranı yükselir. Bunun adı bölünmüş çifttir ve ancak tel haritasıyla yakalanır. Kategori uygunluğunu doğrulamak da tek bir ölçüm değildir. Farklı frekanslarda toplam zayıflama ve yakın uç diyafonisi ayrı ayrı ölçülür. İyi bir cihaz uzunluğu da ölçer ve 100 m sınırını doğrular: tel boyunca bir darbe gönderip yansımanın dönme süresine bakar (time domain reflectometer, TDR). Bir sonraki bölümde göreceğin OTDR, aynı fikrin camdaki akrabası.

28. bölümde gördüğün gibi yüz metre tek bir kablonun boyu değil; kanal denen bütün, 90 metrelik kalıcı hat ile 10 metrelik patch payının toplamı. Bakırın büyük kısmı duvarın ve tavanın içinde kalır, iki ucundaki jaklar ise elinin altındadır. Arıza aramaya bu yüzden uçlardan başlarsın.

Sekiz telden dördü klasik Ethernet’te veri taşır. 1000BASE-T ise sekizini birden kullanır. Gigabit’e geçiş kabloyu değiştirmedi, kullanılan tel sayısını ikiye katladı; hız kuşak kuşak arttı, bakırın verdiği mesafe hiç oynamadı. Kullanılmayan dört teli kesip atmak bu yüzden yasaktır. Üstelik o teller 10 ve 100 Mbit/s Ethernet’te de boş sayılmaz; Power over Ethernet, kısaca PoE, onların ikinci işidir.

Özet

• Kategori bir hız değil frekans sözüdür: merdivenin her basamağı kabloya daha geniş bir bant tanımlar, hıza dönüşmesi o bandın gürültüyle olan farkına bağlıdır.
• Marj diyafonide ölçülür: kategoriler arasındaki fark ekleme kaybında değil yakın uç diyafonisinde ve zayıflama-diyafoni oranında görünür, çünkü diyafoni bir uç olayıdır.
• Sekiz telin sırası telefondan miras kaldı: 4 ve 5 numaralı pinler mavi çifte ayrıldığı için 10BASE-T verisi 1, 2, 3 ve 6 numaralı pinlere yerleşti.
• Çapraz kablo bir eşleştirme sorunudur: her interface sabit bir çiftten gönderir; farklı türden iki cihaz düz kabloyla, aynı türden iki cihaz çapraz kabloyla bağlanır.
• Sonlandırma milimetrelerle ölçülür: büküm en fazla 13 mm geri açılır, teller 12 mm boyunda düz kesilir ve dış kılıf konnektörün içinde kalır.
• Süreklilik testi yetmez: bölünmüş çift ancak tel haritasıyla görünür, kategori uygunluğu ise farklı frekanslarda ayrı ayrı ölçülür.
• Kullanılmayan dört tel kesilmez: gigabit sekizini birden kullanır; 10 ve 100 Mbit/s’te boştaki çiftler Power over Ethernet’in gücünü taşıyabilir.

Bakırda kablonun marjı sekiz telin sırasında ve birkaç milimetrede kazanılıyor. Camda sıraya dizilecek tel yok. Peki orada ne hizalanıyor ve iki cam lif birbirine nasıl ekleniyor?