网络测试与故障诊断实验内容介绍

网络测试与故障诊断实验教程线缆测试电缆和故障线制做、布线测试、线缆传输测试、光缆测试、网络测试组网测试、链路层测试、以太网链路流量分析、IP测试、VLAN测试、网络管理、交换机端口流量测试和长期流量测试故障诊断网络故障诊断案例分析第一页，共七十三页。传输介质光纤主要分为两类：

单模光纤(Single-modeFiber)：一般光纤跳线用黄色表示，接头和保护套为蓝色；传输距离较长。

多模光纤(Multi-modeFiber)：一般光纤跳线用橙色表示，也有的用灰色表示，接头和保护套用米色或者黑色；传输距离较短。

光纤使用注意！

光纤跳线两端的光模块的收发波长必须一致，也就是说光纤的两端必须是相同波长的光模块，简单的区分方法是光模块的颜色要一致。<BR>一般的情况下，短波光模块使用多模光纤（橙色的光纤），长波光模块使用单模光纤（黄色光纤），以保证数据传输的准确性。

光纤在使用中不要过度弯曲和绕环，这样会增加光在传输过程的衰减。

光纤跳线使用后一定要用保护套将光纤接头保护起来，灰尘和油污会损害光纤的耦合。SC-ST

SC

LC

第二页，共七十三页。光纤连接器术语缩写

SFP:SmallFormFactorPluggable

SFF:SmallFormFactor

XFP:10GigabitSmallFormFactorPluggable

MU:MiniatureUnit

LC:LucentConnector

SC:SubscriberConnector

FC:FiberConnector

MTRJ:‘MT’ferrule,RegisterJacklatch

ST:StraightTip

FC

第三页，共七十三页。连接器图示第四页，共七十三页。实验内容介绍布线系统测试基础WireMap——接线图（开路/短路/错对/串扰）的测量Length——长度的测量PropagationDelay——传输时延的测量Attenuation——衰减的测量NEXT——近端串扰的测量PSNEXT——综合近端串扰的测量第五页，共七十三页。综合布线系统概述综合布线是一种模块化的、灵活性极高的建筑物内或建筑群之间的信息传输通道。综合布线由不同系列和规格的部件组成,其中包括：传输介质、相关连接硬件(如配线架、连接器、插座、插头、适配器)以及电气保护设备等。这些部件可用来构建各种子系统,它们都有各自的具体用途第六页，共七十三页。综合布线系统的测试标准测试标准可以分成三类元件标准——定义电缆/连接器/硬件的性能和 级别，例如ISO/IEC11801; ANSI/TIA/EIA568-B.2网络标准——定义一个网络所需的所有元素的 性能例如IEEE802,ATM-PHY测试标准——定义测量的方法，工具以及过程 例如ASTMD4566,ANSI/TIA/EIA 568-B.1第七页，共七十三页。国际化标准制定组织简介国际上主要有两大标准：TIA（美国通信工业委员会）和ISO（国际标准化组织）TIA制定美洲的标准，使用范围主要是美国和加拿大ISO是全球性的国家标准机构的联盟组织第八页，共七十三页。国际化标准制定组织简介TIA通讯工业委员会“TIA通讯工业委员会”是一个有1100多个会员组成的贸易组织，这些会员实在全世界范围提供服务、材料和产品的通信和电子公司。TIA帮助开发了ANSI/TIA/EIA568商业建筑通信布线标准。

第九页，共七十三页。国际化标准制定组织简介EIA电气工业委员会“EIA电子工业委员会”成立于1924年。从那时起，EIA发展成为代表美国及海外广泛电子生产商的组织。EIA的涉及范围包括器件、消费电子、电子信息、工业电子、政府和通信。EIA是ANSI/TIA/EIA568商业建筑通信布线标准的幕后推动者第十页，共七十三页。ISO/IEC11801名称:通用用户端电缆标准目的:定义与应用无关的开放系统定义有灵活性的电缆结构使得更改方便和经济给建筑专业人员提供一个指南，确定在未知特定要求之前的电缆结构定义电缆系统支持当前应用以及未来产品的基础第十一页，共七十三页。ISO/IEC11801的发展史D级（相当于5类） 1995年发布D级（相当于超5类） 2000年发布定义至100MHz支持千兆以太网E级（相当于6类） 2002年发布定义至250MHz参数的指标更加严格第十二页，共七十三页。中国国家与行业标准（测试）GB/T50312-2000（准备修订）建筑与建筑群综合布线系统工程验收规范GB/T18233-2000（准备修订）信息技术用户建筑群的通用布线YD/T926.1-2001大楼通信综合布线系统第1部分：总规范YD/T1013-1999综合布线系统电气特性通用测试方法第十三页，共七十三页。ANSI/TIA/EIA-568测试标准的发展Cat5：1995年10月发布Cat5E：2000年1月发布定义至100MHz支持千兆以太网Cat6：2002年6月发布定义至250MHz参数的指标更加严格第十四页，共七十三页。TIA/EIA标准568CommercialBuildingTelecommunicationsCablingStandard商业建筑电信电缆标准569CommercialBuildingStandardsforTelecommunicationsPathwaysandSpaces商业建筑电信通路和空间标准570ResidentialandLightCommercialTelecommunicationsWiringStandard住宅和小型商业建筑电信布线标准606TheAdministrationStandardfortheTelecommunicationsInfrastructureofCommercialBuilding商业建筑电信基础结构管理标607CommercialBuildingGroundingandBoundingRequirementsfortelecommunications商业建筑电信接地和连接要求第十五页，共七十三页。ANSI/TIA/EIA-568-B全称为“商业建筑通信电缆系统标准”。是ＴＩＡ布线标准体系中最重要的一个标准。它于2001年4月颁布而替代了早先的ANSI/TIA/EIA568-A的标准版本。标准分为三部分B.1–第一部分,通用要求

B.2–第二部分,100欧姆平衡双绞线元件标准

B.3–第三部分,光缆布线标准已经不涵盖五类线只在附录中说明参考原TSB67和TSB95第十六页，共七十三页。ANSI/TIA/EIA568-B设计原则链路长度和配置永久链路(90米)通道(100米)电缆铺设/受力干扰主要是动力系统安装规定弯曲半径(水平大于4倍电缆直经,主干大于6倍电缆直径)拉力端接/连接第十七页，共七十三页。6类布线系统测试标准频率范围：1-250MHz对平衡双绞电缆、连接硬件、跳线、通道和永久链路作了详细的要求取消了基本链路的测试模型，采用永久链路（PermanentLink）的测试模型改善了在串扰和回波损耗方面的性能保证在200MHz时的ACR余量大于0提供两倍于超五类的带宽

第十八页，共七十三页。6类标准发布的重要意义正式确定了最终标准使得厂商和用户有了制造、设计、安装和验收的依据六类标准的出台使得支持未来的高速网络有了新平台国际上两大标准(ISO/TIA)更加趋于一致，更规范第十九页，共七十三页。布线系统故障分类一.

物理故障——主要是指由于主观因素造成的可以直接观察的故障，如：模块、接头的线序错误，链路的开路、短路、超长等。二.

电气性能故障——主要是指链路的电气性能指标未达到测试标准的要求。诸如近端串扰、衰减、回波损耗等。第二十页，共七十三页。综合布线测试连接方式定义

通道在TIA和ISO标准中是连接网络设备进行通信的完整链路。通道测试模型为系统设计人员和数据通信系统用户提供了检验整个通道性能的方法。通道是包括90m水平电缆、工作区设备跳线、信息插座、固定点连接器和电信间中的两个接头的端到端的链路。第二十一页，共七十三页。通道第二十二页，共七十三页。永久链路永久链路由90m水平电缆和一个接头，必要时再加一个可选的固定点连接器组成。永久链路不包括现场测试跳线和插头.永久链路与基本链路不同的是测量结果不包括测试仪的跳线连接部分第二十三页，共七十三页。永久链路第二十四页，共七十三页。测试模型的选择利用用户跳线进行通道测试IEEE对布线安装的说明TIA,ISO,EN对布线安装的说明端到端的测试通常是布线系统的用户所关心的对已安装电缆进行永久链路的测试TIA-568B,ISO,EN等标准化组织已经对永久链路做了定义通常用于综合布线完成时对集成商的验收第二十五页，共七十三页。现场测试为什么进行现场测试？安装的电缆系统是否符合当前或将来网络传输性能的标准受下列因素影响

元件的性能电缆连接元件施工工艺电磁干扰EMI线缆路由线缆位置第二十六页，共七十三页。测试工具介绍DSP-4000系列测试仪是Fluke公司数字式电缆分析仪家族中的最新成员，专门为布线商和网络使用者依据当前的业界标准和将来的更高标准认证高速铜缆和光缆而设计的。DSP-4000数字式电缆分析仪能够快速准确地测试高性能的超5类,6类电缆链路及光纤链路.第二十七页，共七十三页。局域网布线系统的电气特性端到端连通性特性阻抗(电阻,电容,电感)衰减近端串扰/回波损耗（内部噪声）噪声(宽带和脉冲)长度(信号传输速度)信号平衡性第二十八页，共七十三页。现场需要测试的参数所需测试的参数与应用的测试标准有关WireMap接线图(开路/短路/错对/串绕)Length长度 PropagationDelay传输时延DelaySkew时延偏离Attenuation衰减 NEXT近端串扰PSNEXT综合近端串扰第二十九页，共七十三页。现场需要测试的参数WireMap接线图(开路/短路/错对/串绕)Length长度 PropagationDelay传输时延DelaySkew时延偏离Attenuation衰减 NEXT近端串扰PSNEXT综合近端串扰第三十页，共七十三页。接线图WireMap端端连通性开路(open)短路(short)错对(cross)反接(reverse)串绕(split)其它...第三十一页，共七十三页。正确接线4545T568AT568B第三十二页，共七十三页。开路第三十三页，共七十三页。短路第三十四页，共七十三页。跨接/错对第三十五页，共七十三页。反接/交叉第三十六页，共七十三页。串绕会引起很大的串扰第三十七页，共七十三页。接线故障的定位与线序有关的故障：错对，反接，跨接等通过测试结果屏幕直接发现问题与阻抗有关的故障：开路，短路等使用HDTDR定位与串扰有关的故障：串绕使用HDTDX定位第三十八页，共七十三页。练习测试接线图旋钮转至SINGLETEST移动光标选择接线图按TEST键观察测试结果图示结果及选择的打线标准分别测试几条故障线第三十九页，共七十三页。现场需要测试的参数WireMap接线图(开路/短路/错对/串绕)线缆长度（Length）的测试

PropagationDelay传输时延DelaySkew时延偏离Attenuation衰减 NEXT近端串扰PSNEXT综合近端串扰第四十页，共七十三页。长度Length电缆长度的测量通常是通过以下两种方法之一来进行：通过时域反射计（TDR）或者通过测量电缆的电阻。时域反射TDR原理TDR测量是向一对线发送一个脉冲信号，并且测量同一对线上信号返回的总时间，用纳秒（ns）表示。获得这一经过时间测量值并知道信号标称传播速度（NVP）后，用NVP乘以光速再乘以往返传输时间的一半即传输时延就是电缆的电气长度。第四十一页，共七十三页。额定传输速度NVPNominalVelocityofPropagation（NVP）信号在电缆中传输的速度与光在真空中的速度的比值（以百分比表示）通常NVP的取值在69%左右NVP=信号在电缆中的传输速度光在真空中的速度X100%第四十二页，共七十三页。长度测量的报告链路长度的测量长度为绕线的长度（并非物理距离）绕对之间长度可能有细微差别（对绞绞距的差别）测试限允许的最大长度测量误差为10％计算最短的电气时延长度的标准为100米（通道）和90米（永久链路）不要安装超过100米的站点特殊情况要有记录第四十三页，共七十三页。长度测试实例（一）选用的是TIA永久链路标准，在长度测试中，出现如下屏幕，为什么测试总结果都是通过的？第四十四页，共七十三页。练习测试长度旋钮转至SINGLETEST移动光标选择长度按TEST键观察测试结果数值结果与极限值分别测试长度不同的几条链路注意同一链路中不同线对的长度差异第四十五页，共七十三页。传输时延（PropagationDelay）和时延偏离（DalaySkew）测试

PropagationDelay传输时延信号在发送端发出后到达接收端所需要的时间同一电缆中各线对之间由于使用的缠绕比率不同，长度也会有所不同，因而各线对之间的传输时延也会略有不同

第四十六页，共七十三页。PropagationDelay传输时延传输时延测试结果第四十七页，共七十三页。练习测试传输时延旋钮转至SINGLETEST移动光标选择传输时延按TEST键观察测试结果数值结果与极限值第四十八页，共七十三页。现场需要测试的参数WireMap接线图(开路/短路/错对/串绕)Length长度 PropagationDelay传输时延DelaySkew时延偏离Attenuation衰减 NEXT近端串扰PSNEXT综合近端串扰第四十九页，共七十三页。DelaySkew时延偏离 时延偏离，是电缆内线对最低传输时延和最高传输时延的差额。它是某些高速LAN应用的重要特性第五十页，共七十三页。DelaySkew时延偏离时延偏离测试结果第五十一页，共七十三页。练习测试时延偏离旋钮转至SINGLETEST移动光标选择时延偏离按TEST键观察测试结果数值结果与极限值第五十二页，共七十三页。现场需要测试的参数WireMap接线图(开路/短路/错对/串绕)Length长度 PropagationDelay传输时延DelaySkew时延偏离Attenuation衰减

NEXT近端串扰PSNEXT综合近端串扰第五十三页，共七十三页。Attenuation衰减衰减是信号在链路中传输时能量的损耗程度。dBLoss信号源信号接收器第五十四页，共七十三页。衰减是频率的函数标准极限值衰减实测结果第五十五页，共七十三页。衰减故障的原因原因电缆材料的电气特性和结构不恰当的端接阻抗不匹配的反射影响过量衰减会使电缆链路传输数据不可靠第五十六页，共七十三页。练习测试衰减旋钮转至SINGLETEST移动光标选择插入损耗按TEST观察测试结果数值结果曲线结果第五十七页，共七十三页。现场需要测试的参数WireMap接线图(开路/短路/错对/串绕)Length长度 PropagationDelay传输时延DelaySkew时延偏离Attenuation衰减 NEXT近端串扰PSNEXT综合近端串扰第五十八页，共七十三页。串扰串扰是测量来自其它线对泄漏过来的信号第五十九页，共七十三页。NEXT近端串扰NEXT是测量来自其它线对泄漏过来的信号NEXT是在信号发送端(近端)进行测量第六十页，共七十三页。近端串扰的影响类似噪声干扰干扰信号可能足够大从而：破坏原来的信号错误地被识别为信号影响站点间歇地锁死网络的连接完全失败第六十一页，共七十三页。线对间的近端串扰测量共计6种组合ABACADBCBDCD第六十二页，共七十三页。NEXT是频率的复杂函数第六十三页，共七十三页。NEXT的测试要求近端串扰测试的采样步长:0.2531.26-1000.50100-2500.151-31.25最大采样步长(MHz)频率段(MHz)第六十四页，共七十三页。4dB原则当衰减小于4dB时,可以忽略近端串扰值这一原则只适用于ISO11801:2002标准第六十五页，共七十三页。NEXT故障的定位使用HDTDX技术定位NEXT的具体位置本例中问题主要在连接器处，有位置标记第六十六页，共七十三页。练习测试NEXT旋钮转至SINGLETEST移动光标选择NEXT按TEST观察测试结果数值结果曲线结果第六十七页，共七