计算机网络故障诊断与排除物理层故障诊断与排除ppt课件

讲座2:物理层故障诊断和故障排除。本章主要内容如下：1 .物理层概述介绍；2.物理层的主要问题；3.双绞线故障诊断和排除；4.同轴电缆故障诊断和排除；5.电缆故障诊断和排除；6.中继器故障诊断和排除；7.中枢故障诊断和排除；8.现代故障诊断和排除；9.物理层故障排除示例。2.1物理层概述，物理层是OSI分层结构系统中最基本的层，它基于通信介质，实现系统和通信介质之间的物理接口，提供数据链路实体之间的透明传输，并为建立、维护和删除计算机和网络之间的物理连接提供服务。物理层在现场视察参考模型中的位置如图2-1所示。物理层故障主要表现在设备的物理连接方式是否合适，连接电缆是否正确，调制解调器、CSU/DSU等设备的配置和运行是否正确。1。物理层的主要功能是实现相邻节点之间比特数据流的透明传输，尽可能屏蔽特定传输介质和物理设备之间的差异，利用物理传输介质为数据链路层提供物理连接(物理信道)，为数据链路层提供比特流服务。物理层是所有网络的基础。主要关注点是：多少伏特代表1，多少伏特代表0，一位持续多少微秒；它是单工的、半双工的还是全双工的？如何建立和完成初始连接，以及如何在通信后终止连接；网络连接器中有多少个引脚以及每个引脚的用途；信道的最大带宽；传输介质(例如，有或没有电线)；传输模式：基带传输、频带传输或两者兼而有之；复用技术，如FDM、时分复用和WDM(波长复用)等。2.2物理层的主要问题，3物理层导致的网络故障的主要问题。1.信号衰减的解决方案：(1)信号衰减限制了信号的传输距离。(2)信号衰减往往伴随着信号失真。(3)采用信号放大和整形来解决信号衰减和失真的问题。2.噪声干扰噪声可能导致信号传输错误，即接收端难以从混有较大噪声的信号中提取正确的数据。解决方案：降低噪声的措施，如消除和屏蔽、良好的终端和接地技术等。3.普通物理元件RJ-45插座；RJ-45海德；从DB-25到DB-9的转换器。解决方案：根据标准规范的要求进行终止。2.3、双绞线故障诊断和故障排除，双绞线故障可能导致近端串扰故障、衰减故障、接线图故障和长度故障等问题。下面是一个单独的介绍。2.3.1近端串扰失败，原因可能是：近端连接点有问题；远端连接点短路；字符串对；外部噪声；链接电缆和连接器的性能问题或不同类型的产品；电缆终端的质量问题。2.3.2由于长度过长，衰减失败；温度太高；连接点问题；链接电缆和连接器的性能问题或不同类型的产品；电缆终端的质量问题。2.3.3接线图未通过、2.3.4长度未通过，可能的原因：NVP设置不正确，可用已知良好的导线确定并重新校准NVP；实际长度太长；开路或短路；设备接线和跳线的总长度太长。2.3.5铜导线接头故障，1。故障现象1:RJ45导线接头故障原因：双绞线的头没有顶到RJ45接头的顶部；绞合线未按标准脚位置压入接头；接头规格不匹配或内部扭绞线断裂；镀金层的厚度太薄(RJ45仿冒品)。2.故障现象2: RJ-45线连接器符合规格，但没有网络连接故障的原因：如果RJ-45连接器的金属片已经穿入双绞线，请再次按下RJ-45连接器；如果双绞线接触不良，请按下RJ-45连接器1.故障现象1:网络连接间歇性中断原因：由于BNC连接器松动或插入式枕头与接触同轴电缆的内导体接触不良，连接可能不稳定。终端电阻的电阻值可能超过容差范围。故障现象2:整个网络完全无效故障原因：电缆可能打结、损坏或安装插针时钻孔过深，造成电缆短路(此处短路是指同轴电缆内外导体的连接)。由于MAU损坏或不正确接地，网络上的电压可能超出目标允许范围。故障现象3:频繁出现过多的冲突故障原因：电缆反射信号太强可能导致冲突。解决方法是检查端子电阻是否缺失、损坏或不合格。电缆部分可能有太多的MAUs。电缆段可能有多个接地点。电缆可能太长。故障现象4:间歇性或频繁的冲突和碎片故障原因：电磁场干扰。检查周围是否有光电复印机、寻呼机、手机、电梯、微波炉、x光机等设备。5.故障现象5:安装新电缆段后，网络连接中断或间歇性连接中断：原因可能是新安装的电缆衰减过度，连接器或接线板的阻抗不同。新安装的电缆阻抗可能超出范围，或者安装的电缆类型不正确。应检查新安装电缆的阻抗和电缆相关技术指标。故障现象6:过度冲突故障的原因：违反以同轴电缆为传输介质的以太网5-4-3规则，即以同轴电缆为传输介质的局域网最多有5个网段；任何两个站之间的中继器不超过4个；只有3个网段可以连接工作站。7.故障现象7:严重噪声干扰故障的原因：以同轴电缆为传输介质的网络电缆距离电机等一些电气设备太近。同轴电缆与电力电缆并联。2.5、电缆故障诊断与排除，以光缆为传输介质的骨干网常见故障如下。1.故障现象1:光纤头(尾)符合规格，但网络无连接故障原因：光纤弯曲半径太小，不会造成光线断裂，光纤弯曲半径是光纤直径的15-20倍。购买的光缆有质量问题。可能是由于运输过程中的碰撞导致光纤断裂，这需要在购买光缆时进行现场测试。测试方法是将光纤两端分别剥开，一端点燃打火机，另一端用肉眼观察光纤是否有亮点。如果有的话，说明它是好的，否则光纤就断了。故障现象2:无连接或间歇性连接故障原因：熔合缝可能不合格。可能是光纤链路端接的光纤连接器太多，导致链路衰减过大。可能是连接器污染、灰尘、指纹或湿气。光纤熔接接头应以标准化方式操作，灰尘不得落在光纤接头上。整个链路的衰减值应满足要求。故障现象3:布线后，光纤与网络中心点之间没有连接。失败的原因可能是配电箱安装不正确。配电箱上的跨接端子可能不正确(跨接)。光纤不合格，导致过度衰减。光纤头污染(例如灰尘、指纹、湿气)。发射功率不足。电缆过长引起的衰减。(1)首先，查看光收发器或光模块的指示灯是否亮起。如果收发器的光端口(FX)指示灯不亮，请确定光纤链路是否交叉连接。光纤跳线一端并联连接；另一端交叉连接。如果收发信机甲的光纤端口指示灯亮，而收发信机乙的光纤端口指示灯不亮，则故障在收发信机甲。一种可能是收发信机甲的光纤传输端口因光纤故障而断开光纤连接开关检测：使用激光枪、阳光等。照亮光纤跳线的一端；在另一边，看看是否有可见光。可见光表示光纤跳线没有损坏。2.6中继器故障诊断和故障排除，2.6.1中继器概述中继器是一种连接网络线路的设备，通常用于在两个网络节点之间双向转发物理信号。中继器是最简单的网络互连设备。它主要完成物理层的功能。它负责在两个节点的物理层上一点一点地传输信息，并完成信号复制、集成和放大的功能，从而延长网络的长度。它在现场视察参考模型中的位置如图2-8所示。中继器的故障诊断和排除常见故障如下。1.故障现象1:中继器无法工作故障原因：检查电源是否连接，这可能是电源未连接的原因。检查指示灯是否亮起。如果有电，但指示灯不亮，说明中继器损坏。如果有电，指示灯正常，检查线路接口是否安装牢固，避免接触不良。故障现象2:定位冲突域中继器将立即生成阻塞位，并在检测到端口冲突后将其发送到所有其他端口，从而影响网络的正常运行。检查冲突端口并修复该端口。3.故障现象3:由于没有自动隔离功能，超时传输锁定机制导致MAU处于超时传输锁定状态。MAU超时传输锁定机制是中继器故障中一个非常重要的故障现象。它每隔0.01毫秒(帧间距)发送5毫秒的阻塞位，这会影响网络的正常运行。2.7集线器故障诊断和故障排除，2.7.1集线器概述集线器是中继器的一种形式，区别在于集线器可以提供多端口服务，也称为多端口中继器。现场视察/记录管理中心的位置如图2-9所示。集线器产品发展迅速，局域网集线器通常分为5种不同类型，这将直接影响局域网交换机技术的发展。1.单中继器网段集线器在硬件平台中，第一种类型的集线器是简单的中继局域网网段，最好的例子是覆盖以太网集线器或令牌环网多站接入单元(MAU)。一些供应商试图在硬件分类的可管理中心和不可管理中心之间划一条线。这里忽略了网络硬件本身的核心特性，即它执行的功能，而不是如何简单地配置它。多段集线器是单个中继器段集线器的直接衍生产品，使用带有多个中继段的集线器背板。多段集线器通常是带有多个接口卡插槽的机箱系统。然而，一些非模块化覆盖集线器也支持多个中继网段。多段集线器的主要技术优势是它可以划分用户的信息流量。网段之间的信息流量通常需要独立的网桥或路由器。端口交换集线器端口交换集线器在多段集线器的基础上自动化用户端口和背板段之间的连接过程，并通过添加端口交换矩阵(PSM)来实现。PSM提供了一个自动化工具，用于将任何外部用户端口连接到集线器背板上的任何中继段。这项技术的关键是“矩阵”。矩阵开关是一种电缆开关，不能自动操作，需要用户干预。它不能取代网桥或路由器，也不能提供不同局域网网段之间的连接。其主要优点是实现了运动、添加和修改的自动化。网络互连集线器端口交换集线器专注于端口交换，而网络互连集线器在底板的多个部分之间提供某种类型的集成连接。这可以通过集成的网桥、路由器或局域网交换机来实现。目前，这些集线器通常采用机箱的形式。交换集线器目前，集线器和交换机之间的界限越来越模糊。交换集线器有一个核心交换背板，使用纯交换系统来取代传统的共享媒体中继网段。这种产品已经上市，混合(中继/交换)集线器很可能在未来几年主导市场。应该注意的是，集线器和交换机之间的特性差别不大。2.7.2故障诊断和故障排除，集线器是在中继器的基础上发展起来的，有人称之为多端口中继器。集线器的常见故障如下。1.故障现象1:集线器无法工作。故障原因：检查电源是否连接，这可能是电源未连接的原因。检查指示灯是否亮起。如果有电，但指示灯不亮，说明中继器损坏。如果有电，指示灯正常，检查线路接口是否安装牢固，避免接触不良。2.故障现象2:帧间距过短导致的数据信号丢失故障原因：帧间距过短主要是由于一些接口在冲突发生后立即传输数据，不符合9.6s间距规则。数据包碎片有时会导致帧间距过短。鉴于上述现象，应对轮毂进行专业检修。如果通过电缆在接地集线器和接地终端电阻之间形成电流回路，并且两地之间存在电压差，则会产生干扰电流和干扰信号，从而导致冲突率增加甚至网络中断。4.故障现象4:传输路径上的集线器数量过多故障原因：传输路径上的集线器不超过4个。否则，后果是增加信息传输的延迟，导致网络效率低下和冲突更加频繁。5.故障现象5:在“网络邻居”或“资源管理器”中只能找到该机器的机器名。故障原因：网络通信错误，通常是网络电缆断开；集线器可能有问题，或者网卡连接不良。2.8调制解调器故障排除2.8.1调制解调器概述调制解调器是计算机网络中非常重要的设备。它是一种计算机硬件，可以将计算机产生的信息转换成模拟信号，通过普通电话线传输。这些模拟信号可以被线路另一端的另一个调制解调器接收，并翻译成接收计算机可以理解的语言。调制解调器在现场视察/记录管理中的位置如图2-10所示。本节重点介绍调制解调器能做什么，如何选择适合自己的调制解调器，以及如何将其安装在计算机上。调制解调器的分类有许多不同类型的调制解调器，以满足不同信道和不同速率的要求。调制解调器的分类方法也不同。一些调制解调器根据它们是安装在计算机内部还是外部而被分为内部调制解调器和外部调制解调器，而其他的则根据它们的功能、形状、传输速率、使用线路、数据错误检测和压缩方法等而被分类。(1)根据功能分类，调制解调器可分为普通调制解调器和带传真功能的调制解调器。速度从110bps提高到3840bps甚至更高，后者在配备扫描仪时，不仅可以完全取代传真机，而且可以直接从/向计算机传输，即不需要纸张。(2)根据形状分类，调制解调器可分为4种类型：外部型、内部型、口袋型和机架型。外置调制解调器采用RS-232接口与计算机连接，安装简单方便，各种功能指示灯齐全。它非常适合初学者。附加调制解调器看起来像网卡或多功能卡。它很便宜，因为它没有外壳，但是它需要在计算机主板上有一个扩展槽。袖珍调制解调器可以装在口袋里，非常方便携带。机架式调制解调器是专门为大型信息中心设计的。通常，十个以上的调制解调器以某种格式连接在一起，并安装在机架上以便于操作。(3)根据所用线路，调制解调器可分为公用电话网、租用线路和直接数字服务。公共电话网是普通家庭和办公室使用的电话线。租用线路是一条普通电话线。它不计算通话次数，也不能拨号。它只计算每月的费用。DDS是一种数字数据网络，只能传输数据，不能传输声音信号。(4)现代操作模式按操作模式分类，包括同步和异步。一般来说，微型计算机使用异步模式，这也是大多数用户使用的。当通信线路的一端是一台大型主机，另一端是一台小型微型计算机，然后用作终端时，就使用同步方法。(6