第三講物理鏈路故障診斷與排除

第三講物理鏈路故障診斷與排除第一頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期四本講主要內(nèi)容物理層概述物理鏈路故障概述鏈路故障診斷工具雙絞線鏈路故障第二頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期四本講的重點和難點重點：理解物理層工作原理以及雙絞線鏈路的可能故障難點：網(wǎng)絡(luò)故障時如何診斷是否為雙絞線鏈路故障，如何排除。第三頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期四本講主要內(nèi)容（一）物理層概述物理鏈路故障概述鏈路故障診斷工具雙絞線鏈路故障第四頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期四

1）物理層概述第五頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期四

物理層是OSI分層結(jié)構(gòu)體系中最基礎(chǔ)的一層，它建立在傳輸媒體的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)系統(tǒng)和傳輸媒體的物理接口。第六頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期四

物理層考慮的是怎樣才能在連接各種計算機(jī)的傳輸媒體上傳輸數(shù)據(jù)的比特流，而不是指連接計算機(jī)的具體的物理設(shè)備或具體的傳輸媒體。

第七頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期四

物理層主要關(guān)心的問題有：（1）線上出現(xiàn)的電壓的范圍，電壓表示何種意義，例如用多少伏特電壓表示1，多少伏特電壓表示0，一個比特持續(xù)多少微秒；（2）是單工、半雙工還是全雙工；（3）最初的連接如何建立和完成，通信后連接如何終止；第八頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期四

（4）網(wǎng)絡(luò)接插件的形狀和尺寸、有多少針、如何排列針腳、各針的用途是什么等等；（5）信道的最大帶寬；（6）傳輸介質(zhì)；（7）傳輸方式：是基帶傳輸還是頻帶傳輸，或者二者均可；（8）多路復(fù)用技術(shù)，如FDM、TDM和WDM等。第九頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期四物理層的標(biāo)準(zhǔn)美國電子工業(yè)協(xié)會EIA制定的著名物理層標(biāo)準(zhǔn)EIARS-232：規(guī)定DCE設(shè)備（數(shù)據(jù)電路端接設(shè)備）和DTE設(shè)備（數(shù)據(jù)終端設(shè)備）的接口。DCE的作用就是在DTE和傳輸線路之間提供信號變換和編碼的功能，并且負(fù)責(zé)建立、保持和釋放數(shù)據(jù)鏈路的連接.第十頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期四物理層的主要問題（1）信號衰減信號衰減限制了信號的傳輸距離。信號衰減還常常會同時伴隨著信號的變形。解決的方法：對信號放大和整形。

第十一頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期四物理層的主要問題（2）噪聲干擾噪聲可能導(dǎo)致信號傳輸錯誤，即接收端難以從混雜了較大噪聲的信號中提取出正確的數(shù)據(jù)。解決的方法：減少噪聲的措施，如抵消與屏蔽、良好的端接和接地技術(shù)等。第十二頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期四本講主要內(nèi)容（二）物理層概述物理鏈路故障概述鏈路故障診斷工具雙絞線鏈路故障第十三頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期四物理鏈路主要是指，網(wǎng)絡(luò)布線系統(tǒng)所涵蓋的建筑群布線、垂直主干布線、水平布線和工作區(qū)布線。其中，不包括集線設(shè)備的連接。2）物理鏈路故障概述第十四頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期四水平區(qū)布線垂直主干布線管理間子系統(tǒng)建筑群布線設(shè)備間子系統(tǒng)工作區(qū)布線第十五頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期四工作區(qū)鏈路故障表現(xiàn)故障計算機(jī)無法連接至網(wǎng)絡(luò)，不能實現(xiàn)與其他計算機(jī)的通信。計算機(jī)雖然可以接入網(wǎng)絡(luò)，但是數(shù)據(jù)傳輸速率非常慢，或者計算機(jī)的運行和性能大幅度下降。（1）物理鏈路故障表現(xiàn)第十六頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期四故障只涉及一臺計算機(jī)，其他計算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)通信不受影響。系統(tǒng)提示網(wǎng)絡(luò)電纜沒有插好，計算機(jī)無法訪問網(wǎng)絡(luò)。該鏈路所接的交換機(jī)上相應(yīng)端口的LED指示燈熄滅。第十七頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期四注意：出現(xiàn)這些現(xiàn)象就可以懷疑是鏈路故障，但不能確定一定是，或者沒有出現(xiàn)上述某個現(xiàn)象，也不代表就一定不是鏈路故障。需要使用網(wǎng)線測試儀進(jìn)行測試。第十八頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期四水平鏈路故障表現(xiàn)水平鏈路與工作區(qū)鏈路一同構(gòu)成計算機(jī)與交換機(jī)連接的整體鏈路，因此水平鏈路故障與工作區(qū)鏈路故障基本相同。第十九頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期四垂直主干鏈路故障表現(xiàn)故障涉及同一樓層的多臺計算機(jī)。連接至同一接入交換機(jī)的所有計算機(jī)，無論是否在同一VLAN，均不能連接至核心網(wǎng)絡(luò)。位于同一接入交換機(jī)的同一VLAN的交換機(jī)之間可以通信，而不同VLAN間的交換機(jī)則不能通信。第二十頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期四接入交換機(jī)向上級聯(lián)端口的LED指示燈熄滅。匯聚交換機(jī)與某臺或某幾臺交換機(jī)相連接的端口的LED指示燈熄滅。第二十一頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期四建筑群鏈路故障表現(xiàn)故障涉及同一建筑物內(nèi)的所有計算機(jī)。該建筑物內(nèi)的所有計算機(jī)，無論是否在同一VLAN，均不能連接至核心網(wǎng)絡(luò)。匯聚交換機(jī)向上級聯(lián)端口的LED指示燈熄滅。核心交換機(jī)與該匯聚交換機(jī)相連接的端口的LED指示燈熄滅。第二十二頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期四下面的因素將導(dǎo)致物理鏈路故障：線路短路或斷路。電氣性能或信號衰減過大。布線施工不規(guī)范，不符合技術(shù)要求。接插件松動。（2）導(dǎo)致物理鏈路故障的因素第二十三頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期四鏈路中的布線產(chǎn)品不匹配?；覊m、氧化和老化。電磁干擾嚴(yán)重傳輸距離超限第二十四頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期四本講主要內(nèi)容（三）物理層概述物理鏈路故障概述鏈路故障診斷工具雙絞線鏈路故障第二十五頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期四最常見的測試工具是Fluke公司的全線產(chǎn)品FlukeMircoScannerPro網(wǎng)絡(luò)測試儀器FlukeNettool在線型網(wǎng)絡(luò)萬用表FlukeDTX簡單網(wǎng)絡(luò)測試儀，如上海三北的“能手”（3）鏈路故障的一般診斷工具第二十六頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期四使用LED指示燈查找故障。通過LED指示燈可以判斷大多數(shù)的物理故障。注意：既使兩端的LED指示燈都亮，也不能保證線路完全沒有問題。第二十七頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期四本講主要內(nèi)容（四）物理層概述物理鏈路故障概述鏈路故障診斷工具雙絞線鏈路故障第二十八頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期四（1）雙絞線概述（2）雙絞線鏈路故障診斷（3）雙絞線鏈路故障排除實踐4）雙絞線鏈路故障第二十九頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期四

(1）雙絞線概述雙絞線是綜合布線工程中最常用的一種傳輸介質(zhì)。雙絞線最外層由絕緣材料包裹，為了降低信號干擾，內(nèi)部每兩根絕緣銅導(dǎo)線相互纏繞。雙絞線又可分為非屏蔽雙絞線(UTP)和屏蔽雙絞線(STP)兩大類。第三十頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期四

五類非屏蔽雙絞線與屏蔽雙絞線對比第三十一頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期四雙絞線既可用于傳輸模擬信號，又可用于傳輸數(shù)字信號。美國的電氣工業(yè)協(xié)會/電信工業(yè)協(xié)會（EIA/TIA）制定標(biāo)準(zhǔn)來評估非屏蔽雙絞線，分為多個等級，每個等級的傳輸速率和應(yīng)用環(huán)境不同。非屏蔽雙絞線的標(biāo)準(zhǔn)第三十二頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期四第五類線增加了繞線密度,外套一種高質(zhì)量的絕緣材料,傳輸頻率為100MHz,用于語音傳輸和最高傳輸速率為100Mbps的數(shù)據(jù)傳輸，主要用于100base-T和10base-T網(wǎng)絡(luò)，這就是我們最常用的雙絞線。第三十三頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期四超五類線衰減小，串?dāng)_少、信噪比更高，性能得到了很大提高。主要用于千兆位以太網(wǎng)（1000Mbps）。第三十四頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期四七類線第三十五頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期四雙絞線兩端安裝有RJ-45頭，就是“水晶頭”。連接網(wǎng)卡與集線器，最大網(wǎng)線長度為100米，如果要加大網(wǎng)絡(luò)的范圍，在兩段雙絞線之間可安裝中繼器，最多可安裝4個中繼器，如安裝4個中繼器連5個網(wǎng)段，最大傳輸范圍可達(dá)500米。雙絞線的使用第三十六頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期四RJ-45（水晶頭）

第三十七頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期四傳輸數(shù)據(jù)時，雙絞線使用的只有八根線芯中的4根，用于雙向傳輸（全雙工）。根據(jù)連接兩端的網(wǎng)絡(luò)端口不同，會有直通線、交叉線。直通線主要用于不同的兩個端口，比如網(wǎng)卡-交換機(jī)，交叉線用于連接相同的兩個端口，如網(wǎng)卡-網(wǎng)卡。第三十八頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期四第三十九頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期四第四十頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期四10M以太網(wǎng)的網(wǎng)線使用1，2，3，6編號的芯線傳遞數(shù)據(jù)；100M以太網(wǎng)的網(wǎng)線使用4，5，7，8編號的芯線傳遞數(shù)據(jù)。為什么現(xiàn)在都采用4對(8芯線)的雙絞線呢？這主要是為適應(yīng)更多的使用范圍，在不變換基礎(chǔ)設(shè)施的前提下，就可滿足各式各樣的用戶設(shè)備的接線要求。第四十一頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期四（1）雙絞線概述（2）雙絞線鏈路故障診斷（3）雙絞線鏈路故障排除實踐4）雙絞線鏈路故障第四十二頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期四雙絞線故障有很多種，概括起來可以分為連接故障和電氣特性故障兩類。連接故障多是由于施工工藝或?qū)︽溌返囊馔鈸p傷所造成的，如接線錯誤、短路、開路等；（2）雙絞線鏈路故障診斷第四十三頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期四電氣特性故障是指通信介質(zhì)在信號傳輸過程中達(dá)不到設(shè)計要求。影響電氣特性的因素除了通信介質(zhì)材料本身的質(zhì)量外，還包括施工過程中鏈路的過度彎曲、捆綁太緊、過力拉伸和過度靠近干擾源等。第四十四頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期四從以下幾個方面分析雙絞線鏈路故障：接線圖不正確近端串?dāng)_未通過鏈路長度未通過衰減未通過銅導(dǎo)線接頭故障第四十五頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期四確認(rèn)鏈路連接完整性，主要檢查8芯雙絞線中每對線是否符合EIA/TIA-568規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。如果接錯，便有開路、斷路、短路、交叉（跨接）、錯對等幾種情況出現(xiàn)。接線圖不正確第四十六頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期四接線圖正常第四十七頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期四開路第四十八頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期四第四十九頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期四第五十頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期四交叉第五十一頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期四跨接跨接兩端分別采用T568A和568B，該鏈路雖然可以用于交換機(jī)之間、計算機(jī)之間的連接，但不能用于普通的物理鏈路。第五十二頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期四近端串?dāng)_未通過原因可能有：近端連接點有問題；遠(yuǎn)端連接點短路；串對；外部噪聲；鏈路線纜和接插件性能問題或不是同一類產(chǎn)品；線纜的端接質(zhì)量問題。第五十三頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期四通常情況下，雙絞線的最遠(yuǎn)傳輸距離為100米，其中，水平布線不超過90米，兩端的跳線分別不超過5米。鏈路長度未通過第五十四頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期四原因可能有：網(wǎng)絡(luò)測試儀所設(shè)定的NVP（額定傳播速率）值不正確，可能會影響測試的精確度，所以在測試連線長度之前應(yīng)該用已知的好線（不短于15米）確定并重新校準(zhǔn)NVP；第五十五頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期四實際長度過長；開路或短路；設(shè)備連線和跨接線的總長度過長。第五十六頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期四衰減是信號沿著一定長度的電纜傳輸所產(chǎn)生損失的度量。衰減與電纜的長度有著直接的關(guān)系，并隨著頻率的上升而增加。衰減的測量單位是“分貝（dB）”，主要表示初始傳送端信號與接收信號強(qiáng)度的比值。衰減未通過第五十七頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期四衰減未通過的原因可能有：長度過長；溫度過高；連接點問題；鏈路線纜和接插件性能問題或不是同一類產(chǎn)品；線纜的端接質(zhì)量問題。第五十八頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期四故障現(xiàn)象1：RJ-45導(dǎo)線接頭的故障故障原因：雙絞線的頭沒頂?shù)絉J-45接頭頂端;絞線未按照標(biāo)準(zhǔn)腳位壓入接頭;接頭規(guī)格不符或者是內(nèi)部的絞線斷了;鍍金層的厚度太薄(RJ-45仿冒)。銅導(dǎo)線接頭故障第五十九頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期四故障現(xiàn)象2：RJ-45導(dǎo)線接頭是符合規(guī)范的，但網(wǎng)絡(luò)無連接故障原因：RJ-45接頭的金屬片是否已刺