校園綜合布線常見(jiàn)故障排查及解決方法研究

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隨著我國(guó)教育信息化的深入，各高等院校的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)發(fā)展日趨完善.經(jīng)過(guò)十余年的建設(shè)，高校校園網(wǎng)覆蓋面迅速擴(kuò)大，建設(shè)水平逐步提高，應(yīng)用面不斷擴(kuò)展，如今的校園網(wǎng)已和廣大師生的工作、學(xué)習(xí)和生活緊密聯(lián)系在一起.一方面校園網(wǎng)方便了師生通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)及時(shí)了解國(guó)內(nèi)外資訊，有助于提高教學(xué)水平;另一方面，在校園網(wǎng)基礎(chǔ)上優(yōu)化、整合資源，建立數(shù)據(jù)中心，為高校的信息化建設(shè)提供基礎(chǔ)平臺(tái).校園網(wǎng)為高校數(shù)字化校園創(chuàng)造了一個(gè)良好的支撐環(huán)境，在行政管理、科學(xué)研究、人才培養(yǎng)、學(xué)科建設(shè)和師生員工的課余生活等方面產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響.隨著校園網(wǎng)的不斷建設(shè)以及高校擴(kuò)招，網(wǎng)絡(luò)用戶日益增長(zhǎng)，網(wǎng)絡(luò)故障所帶來(lái)的問(wèn)題也越來(lái)越突出.因此，確保校園網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定運(yùn)行、熟悉各種可能故障點(diǎn)，迅速定位排查故障，對(duì)于保證高校正常的教學(xué)、科研和管理具有重要意義.

1 校園網(wǎng)運(yùn)維概述

1.1 校園網(wǎng)邏輯結(jié)構(gòu)

校園網(wǎng)一般采用核心層、匯聚層、接入層模型結(jié)構(gòu).核心層負(fù)責(zé)匯聚層的接入，數(shù)據(jù)的快速轉(zhuǎn)發(fā)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)與互聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商的骨干網(wǎng)絡(luò)互聯(lián).匯聚層負(fù)責(zé)處理來(lái)自接入層設(shè)備的所有通信量，并提供到核心層的上行鏈路.接入層提供終端用戶訪問(wèn)校園網(wǎng)絡(luò)的接口.

1.2 校園網(wǎng)綜合布線系統(tǒng)

校園網(wǎng)綜合布線系統(tǒng)是校園網(wǎng)絡(luò)的重要基礎(chǔ)，是一種模塊化的、靈活性極高的建筑物內(nèi)或建筑群之間的信息傳輸通道[1].它既能使語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、圖像設(shè)備和交換設(shè)備與其它信息管理系統(tǒng)彼此相連，也能使這些設(shè)備與外部通信網(wǎng)絡(luò)相連接.為保證校園網(wǎng)綜合布線系統(tǒng)的功能和發(fā)展需求，以及較高的校園網(wǎng)綜合布線常見(jiàn)故障排查及解決方法研究

1.3 韓山師范學(xué)院校園網(wǎng)綜合布線現(xiàn)狀

韓山師范學(xué)院校園網(wǎng)建設(shè)始于1999年，采用三層結(jié)構(gòu)和星形拓?fù)湓O(shè)計(jì).目前已形成了萬(wàn)兆核心，千兆主干，百兆到桌面，高速出口帶寬的校園網(wǎng)，覆蓋全校的教學(xué)辦公區(qū)域和生活區(qū)域.校園網(wǎng)擁有一個(gè)2 Gbps的中國(guó)電信出口和一個(gè)200 Mbps中國(guó)教育與科研計(jì)算機(jī)網(wǎng)出口.校園網(wǎng)已覆蓋校本部和陶瓷學(xué)院校區(qū)的大部分樓宇，鋪設(shè)光纜長(zhǎng)度28.62千米，網(wǎng)絡(luò)信息點(diǎn)14 077個(gè).綜合布線系統(tǒng)采用三層網(wǎng)絡(luò)布線，第一層由網(wǎng)絡(luò)中心機(jī)房到匯聚層機(jī)柜，采用光纖連接;第二層由匯聚層機(jī)柜到多個(gè)建筑的接入層機(jī)柜，采用光纖連接;同一建筑內(nèi)的不同機(jī)柜間采用光纖或六類(lèi)雙絞線連接;第三層由接入層樓層交換機(jī)柜內(nèi)的配線架到用戶信息點(diǎn)網(wǎng)模塊，采用超五類(lèi)雙絞線連接至桌面.

2 綜合布線故障排查

在日常網(wǎng)絡(luò)維護(hù)中，校園網(wǎng)綜合布線的故障率是比較高的，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，約占故障總數(shù)的70%以上.一旦網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障，快速準(zhǔn)確地分析故障原因，及時(shí)解決故障，從而保障用戶恢復(fù)正常使用，既要掌握扎實(shí)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基本理論知識(shí)，也要在運(yùn)維中不斷積累經(jīng)驗(yàn).綜合布線故障的排查是以網(wǎng)絡(luò)綜合布線系統(tǒng)與施工技術(shù)為基礎(chǔ)，從故障現(xiàn)象出發(fā)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)診斷工具獲取有助于故障排查的信息，分析原因，確定故障點(diǎn)，排除故障，恢復(fù)校園網(wǎng)的正常運(yùn)行的過(guò)程.

2.1 網(wǎng)絡(luò)故障排查步驟流程

一般的網(wǎng)絡(luò)故障排查步驟如下：

1)觀察、描述故障現(xiàn)象.

親臨現(xiàn)場(chǎng)觀察用戶演示故障，向用戶詢問(wèn)故障發(fā)生前的操作行為，故障發(fā)生的首次時(shí)間、頻率、影響的范圍以及故障發(fā)生前是否對(duì)該節(jié)點(diǎn)或網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行改動(dòng)，整理并記錄故障現(xiàn)象.

2)收集可能產(chǎn)生故障原因的信息.

查看網(wǎng)絡(luò)維護(hù)日志并向其他網(wǎng)管員了解近期故障區(qū)域的相關(guān)變動(dòng)信息.通過(guò)網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng) 、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備診斷命令、操作系統(tǒng)診斷命令、協(xié)議分析工具以及網(wǎng)絡(luò)測(cè)試儀器收集故障相關(guān)信息.比如，觀察雙絞線與水晶頭的連接是否正確;通過(guò)show interface命令查看交換機(jī)端口的狀態(tài)是否異常;登錄網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)查看故障發(fā)生前后網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)記錄等等.

3)分析故障的原因.

根據(jù)收集到的信息，分析列舉出導(dǎo)致故障的各種可能原因.

4)制定解決方案.

針對(duì)故障原因，按優(yōu)先級(jí)排序，從可能性由大到小制定出解決方案，提高排查的效率.

5)逐一實(shí)施解決方案.

逐一實(shí)施解決方案的對(duì)策，并觀察網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，直到故障恢復(fù)正常.在實(shí)際綜合布線故障排除時(shí)，可以先采用分段法確定故障點(diǎn)，再靈活應(yīng)用結(jié)合替換法等排除故障，從而提高故障排查的效率.

6)記錄好故障排查過(guò)程.

故障排查的過(guò)程要認(rèn)真記錄每更改一個(gè)參數(shù)的結(jié)果.處理完故障后，要搞清楚故障發(fā)生的原因，擬定相應(yīng)的對(duì)策，盡可能避免類(lèi)似的故障再發(fā)生，同時(shí)記錄好網(wǎng)管日志已備日后查閱，積累運(yùn)維經(jīng)驗(yàn).

2.2 綜合布線故障排查的常用診斷工具

綜合布線故障排查的常用診斷工具包括：硬件故障排除工具、軟件故障排除工具以及網(wǎng)絡(luò)診斷命令等.

2.2.1 硬件故障排除工具

1)數(shù)字萬(wàn)用表

用于直接測(cè)量電壓、電流和電阻的電氣值.利用萬(wàn)用表的歐姆檔，能測(cè)試出雙絞線的每一芯是否連通，可以得知一端接頭的第幾芯與雙絞線另一端接頭的第幾芯相對(duì)應(yīng).

2)雙絞線網(wǎng)絡(luò)測(cè)試儀

校園網(wǎng)運(yùn)維中最常用的是通斷型雙絞線測(cè)試儀，價(jià)格便宜，用于測(cè)試雙絞線的一端到另一端是否通路、短路、開(kāi)路.而比較高級(jí)的網(wǎng)絡(luò)測(cè)試儀大多采用數(shù)字技術(shù)，能對(duì)雙絞線電氣特性的全面認(rèn)證，快速、準(zhǔn)確、直觀地指示故障點(diǎn)，報(bào)告其長(zhǎng)度、短路、串繞、跨接、反接等情況，更能方便地存儲(chǔ)全部測(cè)試結(jié)果，以便生成測(cè)試報(bào)告[3].

3)數(shù)字查線儀

將數(shù)字音頻和模擬音頻結(jié)合在一起的查線儀.可以幫助網(wǎng)絡(luò)管理員快速確定雙絞線在配線架、交換機(jī)端口、墻壁、成捆的線槽中的準(zhǔn)確位置，即便是線纜已經(jīng)接入了運(yùn)行中的網(wǎng)絡(luò).排除捆扎線纜間相互的信號(hào)干擾因素，準(zhǔn)確識(shí)別線纜或線對(duì).

4)光功率計(jì)

用于測(cè)量絕對(duì)光功率或通過(guò)一段光纖的光功率相對(duì)損耗的儀器.用光功率計(jì)與穩(wěn)定光源組合使用，則能夠測(cè)量連接損耗、檢驗(yàn)連續(xù)性，并幫助評(píng)估光纖鏈路傳輸質(zhì)量.

5)光時(shí)域反射儀

應(yīng)用于光纜線路的維護(hù)、施工之中，可進(jìn)行光纖長(zhǎng)度、光纖的傳輸衰減、接頭衰減和故障定位等的測(cè)量.

6)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)測(cè)試儀

能快速執(zhí)行無(wú)線網(wǎng)絡(luò)發(fā)現(xiàn)工作，全面評(píng)估當(dāng)前無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的安全性和可用性設(shè)置，測(cè)試結(jié)果包括網(wǎng)絡(luò)可用性、連接情況、利用率、安全設(shè)置、惡意設(shè)備捕獲、干擾檢測(cè)等.

2.2.2 軟件故障排除工具

網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)用于監(jiān)視已經(jīng)連接的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備.通常使用簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議(SNMP)收集關(guān)于網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行性能和利用率的信息，利用這些信息通過(guò)各種統(tǒng)計(jì)可以協(xié)助判斷網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行是否正常[4].常用的網(wǎng)絡(luò)管理工具有CiscoView、SolarWinds等.

2.2.3 網(wǎng)絡(luò)的診斷命令

以思科為代表的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備廠商提供了功能豐富的診斷命令，可以用來(lái)進(jìn)行故障查找與排除，問(wèn)題診斷以及性能檢測(cè).常用的命令有：Show——查看系統(tǒng)狀態(tài)和系統(tǒng)信息.Debug——獲得路由器中交換的報(bào)文和幀的細(xì)節(jié)信息，用于調(diào)試信息.Ping——檢查網(wǎng)絡(luò)是否能夠連通以及正常通信.Tracer-oute——跟蹤路由，提供路徑信息，確認(rèn)鏈路延遲情況.

3 校園網(wǎng)綜合布線系統(tǒng)常見(jiàn)故障排查及解決案例

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