สาย LAN/สายตรง/สายครอส, การต่ออุปกรณ์ด้วยสาย LAN สไตล์ CCNA

การเชื่อมต่ออุปกรณ์ Computer และอุปกรณ์เครือข่าย (Hub, Switch และ Router) ด้วยสาย LAN นั้น (ในยุกต์ที่อุปกรณ์ยังไม่มีระบบ Auto Cross / Auto Cross คืออะไร ) เราจำเป็นที่จะต้องรู้ว่าเราควรจะใช้สายตรงหรือสายครอสในการเชื่อมต่ออุปกรณ์อะไรกับอุปกรณ์อะไร (มีในข้อสอบ CCNA ) ซึ่งมีวิธีจำแบบง่ายๆ ที่หลายๆ คนใช้อยู่ (แต่มีจุดที่ต้องระวัง) คือ

- อุปกรณ์เหมือนกัน ต่อกันใช้สาย LAN แบบครอส (Crossover Cable)

- อุปกรณ์ต่างกัน ต่อกันใช้สาย LAN แบบตรง (Straight-Through Cable)

ซึ่งเป็นวิธีจำที่ใช้ได้ในระดับหนึ่ง ซึ่งหลายคนจะเหมารวมว่า "ถ้า Computer ต่อ Router ก็ต้องเป็นสายตรงเพราะเป็นอุปกรณ์คนละชนิดกัน" แต่คำตอบที่ถูกต้องคือ Computer ต่อ Router ต้องเป็นสายครอสซึ่งจากรูปข้างล่าง เป็นรูปที่แสดงถึงการใช้สายครอสกับสายตรง เพื่อเชื่อมต่ออุปกรณ์เครือข่ายอย่างถูกต้อง (ใช้อ้างอิงในการสอบ CCNA )

            แล้วอะไรเป็นตัวที่บอกว่า Router และ Computer เป็นอุปกรณ์ชนิดเดียวกัน ก่อนอื่น เรามารู้จัก MDI และ MDI-Xกันก่อน MDI หรือ Medium Dependent Interface: เป็นชนิดของ Ethernet port ซึ่งจะถูกใช้อยู่บน Network Interface Card (NIC) หรือที่เราเรียกว่า Card LAN  ซึ่ง Card LAN นี้ถูกเชื่อมต่ออยู่กับ Computer นอกจากนี้แล้วEthernet port บน Router ก็เป็นชนิด MDI ด้วยเช่นกัน

           MDIX หรือ MDI-X หรือ Medium Dependent Interface Crossover: เป็นชนิดของ Ethernet port ที่อยู่บน Hub และ Switch (อักษร X จะเป็นตัวแทนของคำว่า "Crossover" )

ดังนั้น

- อุปกรณ์เหมือนกัน ต่อกันใช้สาย LAN แบบครอส (Crossover Cable)

- อุปกรณ์ต่างกัน ต่อกันใช้สาย LAN แบบตรง (Straight-Through Cable)

จึงควรจะถูกใช้ในลักษณะ

- MDI ต่อกับ MDI เป็นชนิดเดียวกันใช้สายครอส (Crossover cable)

- MDI-X ต่อกับ MDI-X เป็นชนิดเดียวกันใช้สายครอส (Crossover cable)

- MDI ต่อกับ MDI-X เป็นคนละชนิดกันใช้สายตรง (Straight-Through Cable)

และจาก

           - Port แบบ MDI ประกอบด้วยอุปกรณ์คือ Router และ Computer

           - Port แบบ MDI-X ประกอบด้วยอุปกรณ์คือ Hub กับ Switch

ดังนั้นเมื่อสรุปการเชื่อมต่ออุปกรณ์แล้วจะได้ผลตรงกับรูปข้างบน ซึ่งเป็นรูปในเอกสารการเรียนการสอนของ CCNA 

Auto Cross หรือ Auto MDI/MDI-X คืออะไร?

           สำหรับอุปกรณ์ในเครือข่ายที่รองรับการทำ Auto Cross หรือ Auto MDI/MDI-X นั้น เมื่อนำสาย LAN มาต่อกันระหว่างอุปกรณ์แบบผิดหลักการที่กล่าวไปแล้ว (เช่น นำสาย LAN แบบตรงมาต่อกันระหว่าง Switch กับ Switch หรือระหว่างComputer กับ Computer) หากอุปกรณ์เหล่านั้นรองรับการทำ Auto Cross หรือ Auto MDI/MDI-X แล้ว การเชื่อมต่อจะยังคงสามารถใช้งานได้ เนื่องอุปกรณ์ทั้งสองฝั่งจะทำการเรียนรู้กันและกัน และปรับตัวเองให้รองรับการเชื่อมต่อนั้นได้

การเข้าหัว LAN

           สาย LAN ที่คนส่วนใหญ่รู้จักและใช้งานอยู่นั้นมีชื่อเรียกอย่างเป็นทางการว่า สาย UTP หรือสาย CAT5 ซึ่งคำว่า UTPและ STP เชิงเปรียบเทียบก่อนดังนี้

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

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

หมายเหตุ การที่สาย LAN ต้องมีการตีเกลียวเพื่อที่จะป้องกันสัญญาณรบกวนกันเองภายในสาย LAN โดยการตีเกลียวจะเป็นการทำให้คลื่นแม่เหล็กที่เกิดจากกระแสสัญญาณในสายทองแดงแต่ละเส้นหักล้างกันเอง

            และแน่นอนว่าสายแบบ STP ซึ่งมีเกราะป้องกันสัญญาณรบกวนจากภายนอก ย่อมดีกว่าสายแบบ UTP แต่ทว่าราคาของสายแบบ STP ก็แพงกว่าแบบ UTP

            แล้วคำว่า CAT5 คืออะไรล่ะ? คำว่า CAT5 มาจากคำว่า Category 5 หรือสายประเภทที่ 5 โดยจะขออธิบายสายCAT5, CAT5e และ CAT6 พร้อมรูปตัวอย่างดังนี้

            สาย CAT5 (Category 5 cable) เป็นสายที่ถูกผลิดขึ้นมาตามมาตรฐานของ Fast Ethernet (100 Mbit/sec)โดยเฉพาะ เหมาะที่จะใช้งานกับ Ethernet Network ที่มี speed 100 Mbit/sec (Interface แบบ Fast Ethernet) เป็นหลัก แต่หากจะนำมาใช้กับ Ethernet Network ที่มี speed 1,000 Mbit/sec หรือ 1 Gbit/sec (Interface แบบGigabit Ethernet) นั้นก็พอใช้ได้ แต่ประสิทธิภาพอาจจะไม่ดีเท่าไหร่ (ซึ่งสายแบบ CAT5 ก็คือสายแบบ UTP นั่นเอง) โดยมีรูปดังข้างล่าง

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

           สาย CAT6 (Category 6 cable) เป็นสายที่ถูกผลิตขึ้นมาตามมาตรฐานของ Gigabit Ethernet โดยเฉพาะครับ ซึ่งเหมาะกับ Ethernet Network แบบ Gigabit Ethernet แต่อย่างไรก็ตามสาย CAT6 นี้ก็ยังสามารถนำไปใช้งานกับEthernet Network แบบ 100 Mbit/sec ได้โดยมีรูปดังข้างล่าง

            หมายเหตุ รูปของสาย CAT5, CAT5e และ CAT6 ที่แสดงนี้เป็นภาพตัวอย่างเท่านั้น ดังนั้นเวลาไปซื้อสาย สามารถสังเกตที่ข้างๆ สายได้ โดยจะมีเขียนเอาไว้ว่าเป็นสาย Category อะไร

การเข้าหัว LAN โดยขั้นแรกเราต้องรู้วิธีการนับขา (pin) ของหัว LAN กันก่อน ดังรูปข้างล่าง

หมายเหตุ หัว LAN มีชื่อที่เป็นมาตรฐานคือ หัว RJ-45 

การเข้าหัว LAN มีมาตรฐานการเข้าอยู่สองแบบดังนี้

- แบบ TIA/EIA 568A ดังรูปข้างล่าง

- แบบ TIA/EIA 568B ดังรูปข้างล่าง

การเข้าหัว LAN สำหรับทำสายตรง (Straight-Through Cable)

การเข้าหัว LAN สำหรับทำสายตรงนั้นมีสองแบบดังนี้

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 ดังรูปข้างล่าง

หรือเจาะลึกลงไปอีกคือ

- Pin 1 เข้า Pin 3 ของอีกฝั่ง

- Pin 2 เข้า Pin 6 ของอีกฝั่ง

- Pin 3 เข้า Pin 1 ของอีกฝั่ง

- Pin 6 เข้า Pin 2 ของอีกฝั่ง

ดังรูปข้างล่าง