校園綜合布線故障排查及解決方法

　　隨著我國教育信息化的深入，各高等院校的網絡建設發展日趨完善。經過十余年的建設，高校校園網覆蓋面迅速擴大，建設水平逐步提高，應用面不斷擴展，如今的校園網已和廣大師生的工作、學習和生活緊密聯系在一起。一方面校園網方便了師生通過互聯網及時了解國內外資訊，有助於提高教學水平;另一方面，在校園網基礎上優化、整合資源，建立數據中心，為高校的信息化建設提供基礎平台。校園網為高校數字化校園創造了一個良好的支撐環境，在行政管理、科學研究、人才培養、學科建設和師生員工的課余生活等方面產生了深遠的影響。

　　隨著校園網的不斷建設以及高校擴招，網絡用戶日益增長，網絡故障所帶來的問題也越來越突出。因此，確保校園網絡的穩定運行、熟悉各種可能故障點，迅速定位排查故障，對於保證高校正常的教學、科研和管理具有重要意義。

　　1 校園網運維概述

　　1.1 校園網邏輯結構

　　校園網一般采用核心層、匯聚層、接入層模型結構。核心層負責匯聚層的接入，數據的快速轉發，同時實現與互聯網運營商的骨干網絡互聯。匯聚層負責處理來自接入層設備的所有通信量，並提供到核心層的上行鏈路。接入層提供終端用戶訪問校園網絡的接口。

　　1.2 校園網綜合布線系統

　　校園網綜合布線系統是校園網絡的重要基礎，是一種模塊化的、靈活性極高的建築物內或建築群之間的信息傳輸通道。它既能使語音、數據、圖像設備和交換設備與其它信息管理系統彼此相連，也能使這些設備與外部通信網絡相連接。為保證校園網綜合布線系統的功能和發展需求，以及較高的校園網綜合布線常見故障排查及解決方法研究

　　2 綜合布線故障排查

　　在日常網絡維護中，校園網綜合布線的故障率是比較高的，據不完全統計，約占故障總數的70%以上。一旦網絡出現故障，快速准確地分析故障原因，及時解決故障，從而保障用戶恢復正常使用，既要掌握扎實的計算機網絡基本理論知識，也要在運維中不斷積累經驗。

　　綜合布線故障的排查是以網絡綜合布線系統與施工技術為基礎，從故障現象出發，通過網絡診斷工具獲取有助於故障排查的信息，分析原因，確定故障點，排除故障，恢復校園網的正常運行的過程。

　　2.1 網絡故障排查步驟流程

　　一般的網絡故障排查步驟如下：

　　1)觀察、描述故障現象。

　　親臨現場觀察用戶演示故障，向用戶詢問故障發生前的操作行為，故障發生的首次時間、頻率、影響的范圍以及故障發生前是否對該節點或網絡進行改動，整理並記錄故障現象。

　　2)收集可能產生故障原因的信息。

　　查看網絡維護日志並向其他網管員了解近期故障區域的相關變動信息。通過網絡管理系統 、網絡設備診斷命令、操作系統診斷命令、協議分析工具以及網絡測試儀器收集故障相關信息。比如，觀察雙絞線與水晶頭的連接是否正確;通過show interface命令查看交換機端口的狀態是否異常;登錄網絡管理系統查看故障發生前後網絡監控系統的統計記錄等等。

　　3)分析故障的原因。

　　根據收集到的信息，分析列舉出導致故障的各種可能原因。

　　4)制定解決方案。

　　針對故障原因，按優先級排序，從可能性由大到小制定出解決方案，提高排查的效率。

　　5)逐一實施解決方案。

　　逐一實施解決方案的對策，並觀察網絡狀態，直到故障恢復正常。在實際綜合布線故障排除時，可以先采用分段法確定故障點，再靈活應用結合替換法等排除故障，從而提高故障排查的效率。

　　6)記錄好故障排查過程。

　　故障排查的過程要認真記錄每更改一個參數的結果。處理完故障後，要搞清楚故障發生的原因，擬定相應的對策，盡可能避免類似的故障再發生，同時記錄好網管日志已備日後查閱，積累運維經驗。

　　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絡診斷命令等。

　　2.2.1 硬件故障排除工具

　　1)數字萬用表

　　用於直接測量電壓、電流和電阻的電氣值。利用萬用表的歐姆檔，能測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應。

　　2)雙絞線網絡測試儀

　　校園網運維中最常用的是通斷型雙絞線測試儀，價格便宜，用於測試雙絞線的一端到另一端是否通路、短路、開路。而比較高級的網絡測試儀大多采用數字技術，能對雙絞線電氣特性的全面認證，快速、准確、直觀地指示故障點，報告其長度、短路、串繞、跨接、反接等情況，更能方便地存儲全部測試結果，以便生成測試報告。

　　3)數字查線儀

　　將數字音頻和模擬音頻結合在一起的查線儀。可以幫助網絡管理員快速確定雙絞線在配線架、交換機端口、牆壁、成捆的線槽中的准確位置，即便是線纜已經接入了運行中的網絡。排除捆扎線纜間相互的信號干擾因素，准確識別線纜或線對。

　　4)光功率計

　　用於測量絕對光功率或通過一段光纖的光功率相對損耗的儀器。用光功率計與穩定光源組合使用，則能夠測量連接損耗、檢驗連續性，並幫助評估光纖鏈路傳輸質量。

　　5)光時域反射儀

　　應用於光纜線路的維護、施工之中，可進行光纖長度、光纖的傳輸衰減、接頭衰減和故障定位等的測量。

　　6)無線網絡測試儀

　　能快速執行無線網絡發現工作，全面評估當前無線網絡的安全性和可用性設置，測試結果包括網絡可用性、連接情況、利用率、安全設置、惡意設備捕獲、干擾檢測等。

　　2.2.2 軟件故障排除工具

　　網絡管理系統用於監視已經連接的網絡設備。通常使用簡單網絡管理協議(SNMP)收集關於網絡運行性能和利用率的信息，利用這些信息通過各種統計可以協助判斷網絡運行是否正常。常用的網絡管理工具有CiscoView、SolarWinds等。

　　2.2.3 網絡的診斷命令

　　網絡設備廠商提供了功能豐富的診斷命令，可以用來進行故障查找與排除，問題診斷以及性能檢測。常用的命令有：Show——查看系統狀態和系統信息。 Debug——獲得路由器中交換的報文和幀的細節信息，用於調試信息。Ping——檢查網絡是否能夠連通以及正常通信。Tracer-oute——跟蹤路由，提供路徑信息，確認鏈路延遲情況。

　　3 校園網綜合布線系統常見故障排查及解決案例

　　3.1 雙絞線故障

　　雙絞線是校園網接入層最常見的傳輸介質，線路故障大多以單點故障為主，影響面較小。常見的故障有線路中斷、兩端接頭線序沒有按照布線標准制作、水晶頭及網絡模塊的觸點氧化、電磁干擾等。 3.1.1 因線路遭受物理破壞而出現中斷

　　故障現象：校園網整體正常運行，某個寢室或辦公室無法連網，信息插座接上網線後提示“網絡電纜沒有插好”。

　　原因分析：更換正常的雙絞線跳線後，經通斷測試儀檢測信息模塊到樓層機櫃配線架的線路狀態為開路，重新制作網絡模塊後1-2、3-6線對中仍有一芯不通。由於永久鏈路年限長而老化或者遭鼠咬等原因，雙絞線可能出現開路的現象。

　　解決方案：通過雙絞線網絡測試儀(如FLUCK鏈路通)查到斷點處與測試點間的距離，若斷點離線路兩端距離近，可以輕松找到斷點處的，可將斷點的所有芯線斷開，分別制作水晶頭後，用對接模塊進行直接連接。若距離較遠，由於雙絞線在建築物豎井和線槽內走線，單線更換的難度較大。在保證斷開芯線不多於兩對(互相纏繞的兩芯為一對線)的情況下也可在兩端將完好兩對芯線線序優先調整為1、2、3、6.

　　3.1.2 電磁干擾引起的網絡無法通信

　　故障現象：學校生活區內新裝修的教師公寓，部分教師反映上網速度慢。

　　原因分析：通過網絡測試儀的現場測試，發現網速慢的家庭內部網絡有近端串擾現象;查看交換機對應端口的狀態，錯誤檢測信息較多。建設在校園生活區內的教師公寓，由學校統一規劃綜合布線，接入校園網絡，每戶家庭都預留一段4米左右的雙絞線從弱電井進入家庭。

　　在裝修時，一些家庭內部的綜合布線是由缺乏網絡知識的電工完成，當需要延長雙絞線長度時，將兩端雙段線對應的銅芯一一對應纏繞連接，但沒有加以焊接並進行外皮的密封處理，接點的附近又有不少大功率的家電，從而產生電磁干擾，影響了雙絞線通信質量。

　　解決方案：將預留網線在接線處剪斷，按標准制作網絡模塊，問題解決。

　　3.1.3 雷擊引起的網絡故障

　　故障現象：一到雷雨天氣，校園內靠山而建的建築內一些網絡設備和終端設備易受雷擊影響而損壞。

　　原因分析：由於學校依山而建，地處雷區，早些年建設的校園網絡綜合布線大多采用架空雙絞線級聯或者光纖收發器轉換，機櫃接地和建築防雷方面缺少必要的防范措施，每當雷雨季節，網絡設備易受雷擊影響，從而可能造成通過雙絞線連接的光纖收發器、接入層交換機、寬帶路由器、卡等設備的損壞。

　　解決方案：對於分開的建築間采用架空雙絞線級聯的，改為光纖級聯，降低雷擊影響。對采用架空雙絞線接入終端設備的，改為穿金屬管後埋地敷設入室。若埋地入室有困難，雙絞線應敷設在金屬管道內，並分別連到各分開的建築物等電位連接帶上[5].將光纖收發器更換為光模塊，更經濟的方法是在雙絞線與光纖收發器之間增加RJ45網絡信號防雷器。

　　3.2 光纖故障

　　光纖是校園網主干網的傳輸介質，光纖故障一般為區域性故障，涉及范圍一般較廣。常見的故障有光纖接頭、終端盒受污染，光纜、跳線、尾纖中斷等。<