ชาวมิลเลเนี่ยมที่เข้ามาทำงานตั้งแต่ช่วงปี 2003 ถึง 2016 มักจะคร่ำหวอดกับยุคที่ดิจิตอลจ๋าแล้ว ไม่ว่าจะเป็นการเข้าถึงอินเทอร์เน็ตความเร็วสูง การพกสมาร์ทโฟน การที่ทุกอย่างอยู่บนโลกออนไลน์ ที่แม้จะดื่มด่ำกับความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีที่ไม่เคยพบมาก่อนในช่วงชีวิต แต่น้อยคนนักที่จะย้อนนึกถึงว่าโลกของสายเคเบิลอีเธอร์เน็ตเค้าดิ้นรนพัฒนาจนได้ความสะดวกสบายแบบทุกวันนี้ แม้ในปี 2022 ปัจจุบันแทบไม่มีใครมาย้อนเล่าประวัติศาสตร์อีเธอร์เน็ตให้คนรุ่นใหม่ฟัง ดังนั้นครั้งนี้เราจะพาคุณย้อนรำลึกถึงเส้นทางที่อยู่เบื้องหลังระบบสายเคเบิลที่เรานำมาใช้ประกอบอาชีพตอนนี้กันครับ
อธิบายเรื่อง Category ของสายเคเบิลอีเธอร์เน็ตกันก่อน
อีเธอร์เน็ตถือกำเนิดเมื่อปี 1973 โดย Bob Metcalfe ในศูนย์วิจัย Xerox Palo Alto ด้วยการใช้สายทองแดงเส้นหนาแบบโคแอกเซียล โดยเวอร์ชั่นแรกสุดคือ 10BASE5 ใช้สายที่ใหญ่เทอะทะขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางเกือบครึ่งนิ้ว ต่อมาถึงขึ้นมาเป็น 10BASE2 ที่หันมาใช้สายเคเบิลที่หนาน้อยลงกว่าครึ่ง ยืดหยุ่นกว่าเดิม และช่วงปลายทศวรรษ 1980 เมื่อมีการพัฒนาฮับอีเธอร์เน็ตที่เติบโตมาเป็นสวิตช์ภายหลัง ทำให้สายเคเบิลทองแดงแบบบิดเกลียวคู่กลายมาเป็นสื่อหลักที่ใช้รองรับระบบอีเธอร์เน็ต
Category 3, 4, และ 5
เมื่อปี 1989 ผู้จำหน่ายผลิตภัณฑ์สายเคเบิลชื่อ Anixter ได้เปิดตัวโครงการ “Levels” ที่เป็นการระบุสเปกประสิทธิภาพของระบบสายเคเบิลรับส่งข้อมูลครั้งแรก ถือเป็นพื้นฐานทางการตัวแรกที่เป็นมาตรฐานในการจัดประเภทสายเคเบิล ต่อมาได้รับการรับรองในปี 1991 โดย Telecommunications Industry Association (TIA) ในชื่อ Category 3 โดยรองรับความเร็วที่ 10 Mb/s (วิ่งบนสองใน 4 คู่สายในสายเคเบิล Category 3) และปูทางมาถึงการพัฒนา Category สายเคเบิลทองแดงแบบบิดเกลียวคู่ในอีก 30 ปีถัดมา ที่แม้ปัจจุบันไม่ได้มีมาตรฐานไหนแนะนำให้ใช้แล้ว แต่ Category 3 ก็ยังพบการนำไปใช้ติดตั้งในอาคารเชิงพาณิชย์บางแห่งสำหรับระบบวอยซ์ (ซึ่งบางแห่งที่เก่าๆ หน่อยจะพบการติดตั้งที่ใช้สองคู่สายสำหรับวิ่งข้อมูล และคู่สายที่เหลือเอามาใช้เชื่อมต่ออย่างอื่น หรือส่งข้อมูลเสียง) ถัดจาก Category 3 ก็มาเป็น Category 4 อยู่ช่วงนึง ก่อนที่จะถูกแทนที่ด้วย Category 5 อย่างรวดเร็ว ทั้ง 4 และ 5 นี้ก็ต่างถูกยกเลิก ไม่ได้มีการรับรองมาตรฐานสายเคเบิลให้ใช้งานอีกในปัจจุบัน
Category 5e และ 6
ช่วงปี 2001 มาตรฐาน Category 5e ได้คลอดออกมาด้วยสเปกที่ให้ประสิทธิภาพด้านครอสทอล์กดีขึ้นจนรองรับความเร็วระดับกิกะบิตได้ จากนั้น Category 6 ก็คลอดออกมาติดๆ ที่รองรับความเร็วได้ถึง 10 Gb/s แต่ได้แค่ในระยะ 35 เมตร ซึ่งจากการทดสอบคุณภาพสายที่ผ่านมา มักพบว่าการติดตั้งบางแห่ง Category 5e และ Category 6 สามารถรองรับความเร็วได้ถึง 2.5 และ/หรือ 5 Gb/s ไกลถึง 100 เมตร รองรับการวางระบบ Wi-Fi 6 ได้เป็นอย่างดี ขณะที่อาจรองรับ 10 Gb/s ได้ไกลถึง 55 เมตรหรือต่ำกว่า
Category 6A
สาย Category 6A สามารถรองรับความเร็วระดับ 10 Gb/s ได้ไกลถึง 100 เมตร ประกาศมาตรฐานออกมาในปี 2009 ซึ่งยังเป็นกลุ่มสายที่ได้รับการแนะนำในการติดตั้งภายในวงแลนแบบที่ลากจากตู้ชุมสายไปเชื่อมต่อยังอุปกรณ์ปลายทาง (Horizontal) มาตรฐานนี้มีอายุมานานกว่าหนึ่งทศวรรษแล้ว ตอนออก Category 6A กล่าวกันว่าออกมาเร็วเกินไป แต่แค่ภายใน 5 ปีหลังจากนั้น กลายเป็นระบบสายใน LAN ทั่วไปต่างก็ต้องการความเร็วที่ 10 Gb/s ไปเชื่อมต่อกับอุปกรณ์เอนด์พอยต์ ขณะที่มีอีกหลายแห่งที่นำมาใช้ที่ความเร็วต่ำกว่า 1000 Mb/s
Category 7, 7A, และ 8
หลายคนอาจข้องใจกับมาตรฐานใหม่กว่าอย่าง Category 7 และ 7A ที่ออกมาโดย ISO/IEC เมื่อปี 2002 และ 2010 ตามลำดับ ที่แม้จะไม่ได้การยอมรับจาก TIA อย่างเป็นทางการ แต่ Category 7A ก็ยังเป็นสายที่ได้รับความนิยมสูงสำหรับรองรับความเร็ว 10 Gb/s ในหลายภูมิภาคของยุโรป ถัดมาก็เป็นมาตรฐาน Category 8 ที่ร่ำลือกันมากว่าจะเป็นทางออกในการรองรับความเร็วสูงถึง 25 และ 40 Gb/s ที่ระยะ 30 เมตรสำหรับเป็นลิงค์จากสวิตช์ไปยังเซิร์ฟเวอร์ภายในดาต้าเซ็นเตอร์ แต่เอาเข้าจริงก็ไม่ได้ถูกนำไปใช้ขนาดนั้นเนื่องจากยังมีปัญหาด้านการใช้พลังงานสำหรับอุปกรณ์ที่ใช้ 25/40GBASE-T อยู่ อีกทั้งความก้าวหน้าของเทคโนโลยีทรานซีฟเวอร์ปัจจุบันก็ทำให้ดาต้าเซ็นเตอร์ใช้ความเร็วที่ 25 และ 50 Gb/s ระหว่างสวิตช์กับเซิร์ฟเวอร์ได้โดยใช้สายเคเบิลแบบ SFP28 หรือ SFP56 ต่อตรงแบบในรูปแบบ Short-Reach Top-of-Rack (ToR) หรือแบบ Active Optical Assembly รวมทั้งแบบสายไฟเบอร์ Structured สำหรับลิงค์ที่ยาวขึ้น แต่สิ่งเหล่านี้ไม่ได้หมายความ Category 8 ได้เสื่อมความนิยมไปแล้ว เนื่องจากสาย (บางรุ่น) อาจสามารถใช้รองรับลิงค์ Horizontal ระยะ 30 เมตรในแลนสำหรับการใช้งานที่ต้องการความเร็วในการรับส่งข้อมูลมากกว่า Category 6A ได้อยู่
ทำไมเราถึงยังใช้สายเคเบิลแบบทองแดง?
ขณะที่ราคาของสายใยแก้วนำแสงได้ถูกลงมาอย่างมากเมื่อเทียบกับสองทศวรรษก่อนหน้า ทำให้ต้นทุนของระบบสายไฟเบอร์โดยรวมลดลงพอสมควร แต่ถึงอย่างนั้นระบบสายเคเบิลแบบทองแดงก็ยังถูกกว่าเมื่อพิจารณารวมถึงอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้อง นอกจากนี้เครื่องมือติดตั้งสายทองแดงยังราคาย่อมเยากว่า เทคนิคการติดตั้งก็ง่ายกว่า ดังนั้นสายเคเบิลแบบทองแดงจึงยังเป็นตัวเลือกที่เหมาะสมในการติดตั้งสายแลนส่วนใหญ่ นอกจากนี้ยังมีเรื่องของเทคโนโลยี Power over Ethernet (PoE) ที่ก้าวหน้าควบคู่กับสายเคเบิลแบบทองแดงที่มีประโยชน์อย่างมากด้วย
โดยมาตรฐาน IEEE 802.3af ที่ประกาศใช้ในปี 2003 นั้นระบุว่า PoE แบบ Type 1 ให้กำลังไฟสูงสุดที่ 15.4 วัตต์บนสองคู่สายในสายทองแดงบิดเกลียวคู่ จากนั้นตามมาด้วยมาตรฐาน 802.3at (Type 2) ที่ออกมาในปี 2009 ซึ่งส่งกำลังไฟได้มากถึง 30 วัตต์ จากนั้นเมื่อปี 2018 นี้เองที่มีมาตรฐานเปิดให้ส่งกระแสไฟได้ครบทั้ง 4 คู่สายอย่าง 802.3bt ที่ออกมาทั้ง Type 3 และ 4 ให้กำลังไฟสูงถึง 60 และ 90 วัตต์ตามลำดับ และตอนนี้อุปกรณ์ที่เชื่อมต่อเกือบทุกตัวก็เหมือนจะหันมาใช้ไฟจาก PoE กันหมดแล้ว การผสานระหว่างสายสื่อสารแบบลวดทองแดงกับ PoE ได้เข้ามาสนับสนุนเทคโนโลยีอาคารอัจฉริยะให้ก้าวหน้ามาก โดยเฉพาะบริเวณขอบของเครือข่าย ไม่ว่าจะเป็นการใช้กับไวไฟแบบทรูพุตสูง, AV ที่วิ่งบน IP, หรือป้ายไฟดิจิตอล ไปจนถึงระบบเสาอากาศ กล้องวงจรปิด และไฟส่องสว่างแบบดิจิตอลด้วย
อนาคตของสายเคเบิลทองแดง
ด้วยการเพิ่มขึ้นของการใช้เทคโนโลยี IoT ทำให้มีจำนวนอุปกรณ์บนเครือข่ายมากขึ้นตาม ร่วมกับความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีจะช่วยให้อนาคตในตลาดของสายเคเบิลแบบทองแดงยังแข็งแกร่ง หนึ่งในเทคโนโลยีที่องค์กรกำลังเริ่มเข้ามาสนใจได้แก่ อีเธอร์เน็ตแบบคู่สายเดี่ยว (Single-Pair) ซึ่งเหมาะอย่างยิ่งกับอุปกรณ์ที่ใช้ปฏิบัติงาน (OT) ในวงแลนที่ต้องการความเร็วและพลังงานที่ต่ำ เช่น ตัวเซ็นเซอร์ คอนโทรลเลอร์ที่ใช้กับระบบอัตโนมัติในอาคาร โดยอีเธอร์เน็ตแบบซิงเกิลแพร์นี้คาดว่ารองรับได้ถึง 10 Mb/s ในระยะทางไกลถึง 1,000 เมตรที่วิ่งบนสายบิดเกลียวคู่เดี่ยว แถมยังส่งกระแสไฟฟ้าได้ตั้งแต่ 7 – 52 วัตต์ด้วยระบบ PoE แบบซิงเกิลแพร์ (SPoE) ด้วย ขึ้นกับระยะการลากสาย
โชคดีที่ แม้โลกของสายเคเบิลทองแดงจะล้ำสมัยมากในช่วงหลายปีที่ผ่านมา แต่เทคโนโลยีการทดสอบการไล่ตามทันด้วยเช่นกัน ขณะที่เครื่อง Fluke Networks’ DTX CableAnalyzer (เปิดตัวเมื่อปี 2004) ได้เปิดโลกใหม่ในการทดสอบสายเคเบิลแบบทองแดงเทียบมาตรฐาน ต่อมาก็มีเครื่อง DSX CableAnalyzer™ Series Copper Cable Certifiers (2013) ที่มาพร้อมแพลตฟอร์ม Versiv™ สามารถทดสอบเทียบมาตรฐานได้เร็วกว่าเดิมมาก ตั้งค่าได้รวดเร็วกว่าเดิม ลดความผิดพลาด และทำรายงานออกมาได้ง่ายด้วย นอกจากนี้ยังมีการพัฒนาอัพเกรดเฟิร์มแวร์ Versiv มาอย่างต่อเนื่อง จนทำให้เครื่อง DSX CableAnalyzer สามารถตรวจเทียบมาตรฐานสำหรับสายเคเบิลทองแดงทุก Category ที่มีใช้งานในปัจจุบัน รวมทั้งการตรวจคุณภาพสาย Category 5e และ 5 สำหรับ 2.5/5GBASE-T ด้วย
ทาง Fluke Networks ยังคงพัฒนาคู่ขนานไปกับความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีของสายเคเบิลทองแดงอย่างไม่หยุดยั้ง ล่าสุดด้วยโซลูชั่นที่ผสานกันอย่าง LinkIQ™ Cable + Network Tester ทำให้ตรวจคุณภาพระบบสายเคเบิลทองแดงพร้อมทดสอบโหลดไฟ PoE ได้ เรายังจับตามองเทคโนโลยีใหม่ที่กำลังถูกนำมาใช้อย่างอีเธอร์เน็ตคู่สายเดี่ยวเพื่อให้มั่นใจว่าเราสามารถสนับสนุนการทดสอบที่เกี่ยวข้องได้เมื่อมีการใช้งานจริงในวงกว้าง
อ่านเพิ่มเติมที่นี่ – https://www.flukenetworks.com/blog/cabling-chronicles/ethernet-cable-history
//////////////////
สมัครสมาชิก Enterprise ITPro เพื่อรับข่าวสารด้านไอที
