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2006-07-16 千家网  阅:    下页:
光缆故障光纤故障分析与测试、排除

你已经用光纤替代铜线了,但现在还是会遇到麻烦。BrienPosey将为你讲述如何排除在使用光纤线路时所遇到的故障,以及如何逐步缩小故障可能发生的范围。

光纤过去一度只是为了满足高性能系统的需要,但现在它已经出现在了各种类型的网络中。如果你对铜线非常熟悉,那么你很快就会发现光纤是完全不同的一种东西。不仅仅是因为其安装过程与铜线大相径庭,同时排障手段也有很大的差别。相对于铜线而言,光纤更为脆弱,因此在使用中会存在一些潜在的故障。

最为常见的光纤故障

任何做过网络排障的专业人士都清楚这是一个复杂的过程。因此知道从什么地方入手寻找故障非常重要。这里给出了一些最常见的光纤故障以及产生这些故障的可能因素,这些信息将有助于用户对网络故障进行有根据的猜测。

  • 光纤断裂通常是由于外力物理挤压或过度弯折;
  • 传输功率不足;
  • 光纤铺设距离过长可能造成信号丢失;
  • 连接器受损可能造成信号丢失;
  • 光纤接头和连接器(connectors)故障可能造成信号丢失;
  • 使用过多的光纤接头和连接器可能造成信号丢失;
  • 光纤配线盘(patchpanel)或熔接盘(splicetra)连接处故障。

通常而言,如果连接完全不通,那么很可能是光纤断裂。但如果连接时断时续,可能有以下原因:

  • 结合处制作水平低劣或结合次数过多造成光纤衰减严重;
  • 由于灰尘、指纹、擦伤、湿度等因素损伤了连接器;
  • 传输功率过低;
  • 在配线间连接器错误。

收集信息

每当我被派往一个新的网络环境去处理问题时,我要做到第一件事情就是收集故障表现和可能原因的基本信息。借助任何可用的方式,排障的关键在于通过提出正确的问题来获取有价值的信息。以下给出了一些首先应当被提出的问题。

  • 最近是否有人动过光纤(拆除、重新连接)或者搬动过PC?
    找出最近是否有PC断开连接或被搬动非常重要。如果光纤线缆从PC断开,那么很可能线缆根本一直就没有被正确的连接,或者在重新连接的时候出了问题,或者光纤在断开的时候收到了损伤。
  • PC的硬件是否做过修改?
    • 升级PC硬件同样可能引发问题。线缆可能断开,或者没有重新连接,或者连接不正确,或者光纤在重新连接之前受损。同样,完全有可能在硬件升级的过程中光纤并没有被断开。如果是这样情况,有可能是光纤在搬动PC的时候受到拉扯,或PC机箱后部偶然被撞到墙上,撞坏了连接器。
    • 还有可能是光纤根本没有受损或被拉扯,而是新的硬件使得NIC无法正常工作。解决的办法是通过更改操作系统来判断是否是NIC的问题。当然,如果你在使用Windows9x、Me、2000或者XP,可以通过设备管理器(DeviceManager)来检查系统任何的硬件来判断设备是否正常工作。
    • 如果有可能,我还建议暂时将新的硬件取下来,回到系统早期状态。这可以分析问题是否是由于系统的新硬件造成的,还是别的什么原因。
  • 最近是否搬动过设备?
    我已经数不清有多少次我处理过的铜缆网络故障是由于有人走得太快带动了原本贴着墙面的桌子,或是清洁工偶然搬动桌子做吸尘清扫。在没有拔掉网络缆线而搬动桌子的时候,线缆很可能会受到过度拉扯,或者被桌子压住或被卷折。如果这样的动作会损伤到一根铜线的话,那么可以想象这会给光纤带来什么样的后果,它可是用玻璃做的。
  • 最近有人(例如电话公司员工)在这栋楼里施工么?
    这似乎是一个奇怪的问题,但就我的经验而言,故障常常和电话公司员工的拜访同时出现。电话公司的技术人员可能切断线缆、拔掉插头,做出你可能想到的任何事情。我不打算去推测这种行为后面的逻辑关系,但如果网络出了问题同时你被告知昨天有人在这栋楼里安装电话或是进行其他的电气施工,那么你或许可以找到一个解决问题的好的切入点。
  • 光纤是否被踩到,还是被压在椅子的脚下,或是受到了其他的物理压迫?
    每当我的问题切中要害并且最终用户承认了他们所做的事情之后,我都会吃惊不已。如果你采用一种和善的方式来询问用户线缆能够承受多少力的物理压迫,他们通常都会告诉你正确的答案。但需要记住,绝大多数的用户都不清楚光纤在被踩或弯折太厉害以及被椅子碾来碾去的情况下会断裂。

快速但并不精确的测试

在处理某个特定问题的时候,时间通常是一个关键的因素。用户需要尽快的回到线上工作,而我也会有很多其他的工作需要去做。出于这一点,我总是尽可能快的诊断出问题出在什么地方。

有一种不太科学但非常有效的开始排障的方法。我首先将光纤两端断开,然后把一只激光指点器对准光纤一段,看另一端是否有光线出来,如图A所示。如果你没有激光指点器,一个明亮的手电筒也可以,如图B所示。光纤本来就是设计用来传导光的,所以你不必担心需要把光源非常精确的对准线缆。

图A:使用激光指点器来检查线缆是否完全失效。
图A:使用激光指点器来检查线缆是否完全失效。

图B:如果没有激光指点器,明亮的手电筒也可以。 
图B:如果没有激光指点器,明亮的手电筒也可以。

如果没有光线通过线缆,那么这条光纤就的确被损坏了,需要把它换掉。如果光线的确可以通过线缆,也并不一定能够说明线缆可以工作正常。这只能表明线缆内部的光纤并没有完全断裂。然而,如果光可以通过线缆并且线缆长度在一百米以内,那么线缆通常还可以被很好的使用。

其他的诊断技术

如果激光指点器和手电筒的光都可以通过线缆,现在到了需要进一步进行诊断的时候了。在解决这类问题时,我倾向于使用排除法。

我通常从拔掉有问题的计算机光纤插头开始,然后把一台我确定工作正常的PC或笔记本计算机接在线缆上。如果这台PC的网络功能能够运转,那么我可以确定不是线缆的问题。有可能是NIC损坏,或是配置问题使得计算机无法正确识别NIC。例如,NIC或许同系统中的其他设备发生冲突,或必须的DLL文件损坏。

如果这台原本工作正常的计算机在连接线缆后同样无法接入网络,那么问题要么出在线缆上,要么出在另一断连接的端口上。先让这台正常的PC保持和线缆的连接,然后把另一端接到一个可以确定工作正常的端口。如果PC网络仍然无法接通,那么线缆的确有问题。而另一方面,如果PC网络开始工作了,那么问题出在原来的端口上。

但有时你并不能采用排除法。例如,你没有多余的计算机或者多余的端口,或者线缆跨越了很长一段距离等等,都会使得这样的排障方法无法实施。如果是这种情况,我们还有其他的一些排障方法和工具。

诊断工具

或许你注意到了在我的常见光纤问题列表中,信号衰减是频繁出现的一个词。幸运的是,有一种被成为信号衰减检测(losstesting)的技术可以用于对光纤信号衰减的程度进行测量。

这项技术需要把一个光发生器接到一个功率表上。你可以设置你希望通过光发生器进行测试的信号dBm范围以及波长。然后将光发生器接到功率表上,功率表将对信号进行检测,并给出信号衰减情况的报告。通常而言,在测量未知线缆前,你需要使用一根已经确定可以工作正常的线缆作为参考,来建立一条测量基准线。如果未知的线缆是没有问题的,那么它的信号丢失的测量数据应当同参考线缆的测量值相近。

不过我无法告诉你什么程度的信号丢失会产生问题,因为这很大程度取决于线缆和物理环境。然而,这里还是给出了一些你可以参考的指导意见。请记住,这些仅仅是指导意见。由于你的线缆种类和我的不同,因此你得出的数据可能和这里的数据有很大的差别: 

  • 信号通过每个连接器会有0.5-db的衰减,最大衰减为0.75dB;
  • 信号通过每个光纤结合处会有2dB的衰减;
  • 如果使用单模光纤,预计每600英尺衰减0.1db;
  • 如果使用多模光纤,预计每100英尺衰减0.1db。

你所需要的实际测试设备会根据你所使用的线缆和连接器种类不同而有所差别。显然,并不是每一种连接器都可以接在测试仪器上。同样的道理,也不能指望设计用来测试单模光纤的设备可以测试多模光纤。在市场上可以看到很多不同的光纤测试仪器。一些测试仪器仅仅可以测试一种光纤,而另外一些则可以测试很多种。就我个人观点,FlukeNetworks所生产的网络测试设备是最好的。

光纤显微镜

在线式光纤显微镜我已经提到过,光纤受到污染同样是一个问题。光纤受到的污染来自于灰尘、擦伤、光纤连接器端的环氧树脂等等东西。检查诸如光纤污染这样的问题最好的办法就是使用光纤显微镜。

光纤显微镜是一种特殊的显微镜,专为观察光纤而设计。通常光纤显微镜的价格从100美元到800美元不等。

如果你正在考虑购买一台光纤显微镜,除了价格之外还有一些因素需要考虑。第一点是你应当检查是否有插头,使你可以方便的拿住线缆。很多廉价的便携式显微镜需要你在观察时拿着光纤。在高放大倍率的情况下,就不需要拿着光纤,通过显微镜就可以对其进行彻底检查。

下一点需要注意的是放大倍率。通常而言,光纤显微镜的放大倍率范围从100倍到400倍。放大倍率越高,你就可以看到更多的光纤细节。

最后,你好需要检查显微镜是光学的还是电子的。很多高端的光纤显微镜实际上是在视频显示器上显示图像,而无需通过显微镜的镜头筒来进行观察。这样的系统通常可以将3mm的光纤端部放大到一个网球大小。

一家公司已经生产出了一种光纤显微镜软件。这种光纤显微镜可以在对光纤进行检查时将所有的主观因素排除在外。软件会在显微镜所提供的图像上查找特定的细节,然后根据图像来对光纤进行评价。

不是你的错

如同其制造材料玻璃一样,光纤的确非常脆弱。你可以把铜线打个结然后接着用,但在处理光纤的时候你却需要小心翼翼并带上皮手套。从使用光纤开始,你就会遇到伴随而来的各种麻烦。了解光纤出问题的原因,以及相应对策将会有助于解决这些问题,而无需痛苦的放弃使用光纤。

http://anheng.com.cn/news/html/fiber_test/troubleshooting_fiber_link.html 

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