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5類線Cat5運行千兆以太網(wǎng)?

發(fā)布時間:2022-05-26 文章來源:深度系統(tǒng)下載 瀏覽:

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是從1990年代中期發(fā)展起來的新技術(shù),它把互聯(lián)網(wǎng)上分散的資源融為有機整體,實現(xiàn)資源的全面共享和有機協(xié)作,使人們能夠透明地使用資源的整體能力并按需獲取信息。資源包括高性能計算機、存儲資源、數(shù)據(jù)資源、信息資源、知識資源、專家資源、大型數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡(luò)、傳感器等。 當(dāng)前的互聯(lián)網(wǎng)只限于信息共享,網(wǎng)絡(luò)則被認(rèn)為是互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的第三階段。

以太網(wǎng)現(xiàn)階段常用的介質(zhì)以電纜為主,光纜為輔。一般來講,運行10Base-T的以太網(wǎng)只需要三類鏈路即可;運行100Base-T以太網(wǎng)采用五類鏈路足可保障其運行需要,除此之外相當(dāng)數(shù)量的五類鏈路還可以支持1000Base-Tx的應(yīng)用,而超五類鏈路則可以穩(wěn)定地支持1000Base-Tx鏈路。在許多用戶向100Base-T和少數(shù)用戶向1000Base-Tx的升級過程中大多不同程度地遇到所謂的“升級陣痛”問題:速度達(dá)不到預(yù)期的標(biāo)準(zhǔn),甚至根本無法進(jìn)入相應(yīng)的速度“狀態(tài)”,這其中除了“假冒偽劣”產(chǎn)品的危害外,施工工藝問題和網(wǎng)絡(luò)工作環(huán)境的問題也是造成“升級陣痛”重要原因。

以網(wǎng)絡(luò)電纜為例,如果要穩(wěn)定地支持100Base-T的速度,五類鏈路需要所有的鏈路元器件最好都適用五類器件,鏈路認(rèn)證測試需要測試四個參數(shù)(TIA)或六個參數(shù)(ISO11801),支持1000Base-Tx則需要增加測試PSACR、ELFEXT等參數(shù)。這些認(rèn)證測試的參數(shù)有一個不合格,都會不同程度地影響網(wǎng)絡(luò)實際能支持的速度。我們將用幾個專題的內(nèi)容專門介紹介質(zhì)故障所引發(fā)的網(wǎng)絡(luò)故障。

某期貨交易所,網(wǎng)絡(luò)改造為千兆以太網(wǎng)(骨干)后只有1個網(wǎng)段能正常工作,其它12個網(wǎng)段工作均不正常,數(shù)據(jù)時有出錯,連接經(jīng)常會莫名其妙地中斷。每個網(wǎng)段用千兆以太網(wǎng)連接起來,下掛的網(wǎng)段均是100Base-T用戶端口。起初懷疑是系統(tǒng)運行的平臺或者軟件有問題,經(jīng)過多次重新安裝和設(shè)置仍不能解決問題,而且同樣的系統(tǒng)在其它地方的交易網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用是正常的。因而轉(zhuǎn)向懷疑是否是布線系統(tǒng)的問題,比如電纜不合格或是有干擾信號串入以及接地系統(tǒng)等方面的問題。每個網(wǎng)段均利用升級前鋪設(shè)的電纜系統(tǒng)連接起來,未作大的更改。由于計算機網(wǎng)絡(luò)的布線系統(tǒng)采用的是標(biāo)準(zhǔn)的5類線方案,根據(jù)千兆網(wǎng)的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),采用4對線全雙工工作,5電平編碼,占用的信號物理帶寬正好是100MHz,故5類線應(yīng)該是完全可以勝任的,況且一般情況下期貨交易網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)有的流量水平遠(yuǎn)不能達(dá)到滿載運行的程度,流量很低。重新用專業(yè)的電纜測試儀作過嚴(yán)格的認(rèn)證測試,顯示參數(shù)合格并且不存在脈沖噪聲干擾或接地方面的問題。

所謂能工作的那個網(wǎng)段也是因為行情服務(wù)器和交易服務(wù)器都安裝在該網(wǎng)段中,本網(wǎng)段內(nèi)的工作站和服務(wù)器除了個別站點外都可以上網(wǎng)連接并進(jìn)行正常工作,行情瀏覽和交易割接業(yè)務(wù)也很順利。其它網(wǎng)段內(nèi)的服務(wù)器對內(nèi)連接時除了個別工作站外也基本正常,共同特點都是不能與行情服務(wù)器和交易服務(wù)器所在的網(wǎng)段實現(xiàn)良好連接。系統(tǒng)升級時原布線電纜全部保留不動,經(jīng)過測試也全部合格,不知原因何在?

不能連接的因素很多,象網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備的功能設(shè)置問題、布線系統(tǒng)的問題、操作平臺的安裝設(shè)置問題、應(yīng)用軟件的安裝設(shè)置和軟件沖突方面的問題等等。從用戶所反映的情況分析,各個網(wǎng)段內(nèi)的站點基本上全部能工作,網(wǎng)段之間的Ping測試不穩(wěn)定,并存在一定丟失率,數(shù)據(jù)交換過程比較困難,時有中斷,根據(jù)以往經(jīng)驗,可以初步確定故障出現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備設(shè)置和布線系統(tǒng)性能等方面的可能性大一些。

將網(wǎng)絡(luò)測試儀F68X接入能連接服務(wù)器和交易服務(wù)器的網(wǎng)段(100Mbps),觀察通向服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)流量5分鐘平均為12%,F(xiàn)CS幀校驗錯誤幀約11%,碰撞率1.7%(正常范圍)。顯然FCS幀校驗錯誤比例偏高,查看錯誤源,顯示為其它網(wǎng)段站點產(chǎn)生FCS幀錯誤的比例占錯誤幀總量的97%。各網(wǎng)段的錯誤幀比例差別不大。由于有大量的FCS幀普遍存在,所以各網(wǎng)段內(nèi)的各站點同時出問題的可能性很小,用F683向各網(wǎng)段內(nèi)的服務(wù)器或站點發(fā)送流量,觀察交換機端口發(fā)現(xiàn)FCS幀錯誤隨流量增高而迅速增加,各站點或服務(wù)器的反映也都基本一致。啟動網(wǎng)絡(luò)測試儀的ICMP Ping功能,統(tǒng)計對各網(wǎng)段內(nèi)選定的站點和交換機、路由器等的測試結(jié)果,表現(xiàn)相似,即:ICMP Ping斷層約96%,ICMP Monitor顯示目標(biāo)不可達(dá)占91%。改在其它網(wǎng)段內(nèi)作同樣內(nèi)容的測試,對行情服務(wù)器和交易服務(wù)器所在網(wǎng)段的路由器和交換機結(jié)果基本與前項測試相同。所不同的一點是,對其它網(wǎng)段內(nèi)的交換機和路由器等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的測試結(jié)果顯示是正常的,數(shù)值為:ICMP Ping斷層為0%,全部可以通達(dá),ICMP Monitor目標(biāo)不可達(dá)為0%;究梢钥隙,故障出在行情服務(wù)器網(wǎng)段與其它網(wǎng)段的連接鏈路上。用FLUKE公司的DSP-4000電纜認(rèn)證測試儀選用TIA Cat5n Channel UTP100標(biāo)準(zhǔn)測試,顯示長度為25米,鏈路測試不合格。其中,回波損耗RL和衰減串?dāng)_比ACR等參數(shù)超差。改用同樣長度的一根超5類線Cat5e代用之,啟動系統(tǒng),除了各網(wǎng)段內(nèi)個別站點外,整個網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)正常。監(jiān)測高峰時的流量,服務(wù)器所在網(wǎng)段最高時平均流量為3%,可見故障時12%的流量主要都來自大量的重發(fā)幀流量。

千兆以太網(wǎng)可以滿足網(wǎng)絡(luò)用戶對大帶寬應(yīng)用的“貪婪”胃口,無疑是網(wǎng)絡(luò)下一步的重點發(fā)展方向。千兆以太網(wǎng)的設(shè)計者在選用電纜類型時對5類線Cat5已經(jīng)存在的應(yīng)用規(guī)?紤]比較多,所以選擇的物理帶寬為100MHz。這樣,原則上5類線是可以運行千兆以太網(wǎng)的。但實際的統(tǒng)計結(jié)果表明,仍有1%~5%的用戶不能上網(wǎng)或連接出現(xiàn)斷續(xù)和困難(有的五類鏈路甚至能達(dá)到30%)。也就是說,千兆以太網(wǎng)對5類線的參數(shù)要求更嚴(yán)格一些。只要用戶對5類線布線系統(tǒng)進(jìn)行過嚴(yán)格的認(rèn)證測試,可以保證絕大多數(shù)的站點是可以聯(lián)網(wǎng)工作的。少數(shù)站點因為某些參數(shù)余量小可能有上網(wǎng)困難的現(xiàn)象。影響比較大的參數(shù)有綜合近端串?dāng)_PS NEXT、綜合遠(yuǎn)端串?dāng)_PS FEXT、等效遠(yuǎn)端串?dāng)_ELFEXT、綜合等效遠(yuǎn)端串?dāng)_PS ELFEXT、回波損耗RL、衰減串?dāng)_比ACR等。此時需要對5類線進(jìn)行Cat5n標(biāo)準(zhǔn)測試,該標(biāo)準(zhǔn)是專為用5類線運行千兆以太網(wǎng)的用戶準(zhǔn)備的,如果依循該標(biāo)準(zhǔn)測試都合格,則可以放心地用5類線系統(tǒng)運行千兆以太網(wǎng)。新的Cat5n標(biāo)準(zhǔn)中,回波損耗對系統(tǒng)的影響比較大,并且,由于電纜匹配方面的阻抗不連續(xù)問題,越短的電纜鏈路反而越容易出問題。本例中,由于電纜長度為25米,雖然衰減串?dāng)_比ACR參數(shù)也不合格,但回波損耗引起本故障的可能性要大些。(注明:Cat5n即是TSB95認(rèn)證測試標(biāo)準(zhǔn),現(xiàn)歸并到新的TIA568B標(biāo)準(zhǔn)中。)

對5類線的認(rèn)證測試可以適當(dāng)考慮選用Cat5n(TSB-95)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測試,這樣可保運行千兆以太網(wǎng)網(wǎng)時不出問題。如果選用超5類線Cat5e進(jìn)行布線,則一般不會有不能運行千兆以太網(wǎng)之虞。對用Cat5n標(biāo)準(zhǔn)診斷出來有問題的5類線鏈路,為了以最小的成本換來網(wǎng)絡(luò)性能的提高,一個最簡單的辦法就是用超5類線Cat5e替換參數(shù)不良的個別鏈路。注意,聯(lián)結(jié)模塊最好一并更換,以保證鏈路的安裝質(zhì)量。

遵循我們的建議,兩周后該期貨交易所將全部的安裝鏈路用DSP-4000電纜測試儀選用TSB-95標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了測試,全部站點數(shù)為1300個,不合格鏈路21個。對不合格的鏈路改用超5類電纜后所有站點均工作正常,網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)保持優(yōu)良(該網(wǎng)絡(luò)平均流量高峰時才3%)。



網(wǎng)絡(luò)的神奇作用吸引著越來越多的用戶加入其中,正因如此,網(wǎng)絡(luò)的承受能力也面臨著越來越嚴(yán)峻的考驗―從硬件上、軟件上、所用標(biāo)準(zhǔn)上......,各項技術(shù)都需要適時應(yīng)勢,對應(yīng)發(fā)展,這正是網(wǎng)絡(luò)迅速走向進(jìn)步的催化劑。

本文章關(guān)鍵詞: 以太網(wǎng) 5類線 光纜