校园综合布线常见故障排查及解决方法研究

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随着我国教育信息化的深入，各高等院校的网络建设发展日趋完善.经过十余年的建设，高校校园网覆盖面迅速扩大，建设水平逐步提高，应用面不断扩展，如今的校园网已和广大师生的工作、学习和生活紧密联系在一起.一方面校园网方便了师生通过互联网及时了解国内外资讯，有助于提高教学水平;另一方面，在校园网基础上优化、整合资源，建立数据中心，为高校的信息化建设提供基础平台.校园网为高校数字化校园创造了一个良好的支撑环境，在行政管理、科学研究、人才培养、学科建设和师生员工的课余生活等方面产生了深远的影响.随着校园网的不断建设以及高校扩招，网络用户日益增长，网络故障所带来的问题也越来越突出.因此，确保校园网络的稳定运行、熟悉各种可能故障点，迅速定位排查故障，对于保证高校正常的教学、科研和管理具有重要意义.

1 校园网运维概述

1.1 校园网逻辑结构

校园网一般采用核心层、汇聚层、接入层模型结构.核心层负责汇聚层的接入，数据的快速转发，同时实现与互联网运营商的骨干网络互联.汇聚层负责处理来自接入层设备的所有通信量，并提供到核心层的上行链路.接入层提供终端用户访问校园网络的接口.

1.2 校园网综合布线系统

校园网综合布线系统是校园网络的重要基础，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[1].它既能使语音、数据、图像设备和交换设备与其它信息管理系统彼此相连，也能使这些设备与外部通信网络相连接.为保证校园网综合布线系统的功能和发展需求，以及较高的校园网综合布线常见故障排查及解决方法研究

1.3 韩山师范学院校园网综合布线现状

韩山师范学院校园网建设始于1999年，采用三层结构和星形拓扑设计.目前已形成了万兆核心，千兆主干，百兆到桌面，高速出口带宽的校园网，覆盖全校的教学办公区域和生活区域.校园网拥有一个2 Gbps的中国电信出口和一个200 Mbps中国教育与科研计算机网出口.校园网已覆盖校本部和陶瓷学院校区的大部分楼宇，铺设光缆长度28.62千米，网络信息点14 077个.综合布线系统采用三层网络布线，第一层由网络中心机房到汇聚层机柜，采用光纤连接;第二层由汇聚层机柜到多个建筑的接入层机柜，采用光纤连接;同一建筑内的不同机柜间采用光纤或六类双绞线连接;第三层由接入层楼层交换机柜内的配线架到用户信息点网模块，采用超五类双绞线连接至桌面.

2 综合布线故障排查

在日常网络维护中，校园网综合布线的故障率是比较高的，据不完全统计，约占故障总数的70%以上.一旦网络出现故障，快速准确地分析故障原因，及时解决故障，从而保障用户恢复正常使用，既要掌握扎实的计算机网络基本理论知识，也要在运维中不断积累经验.综合布线故障的排查是以网络综合布线系统与施工技术为基础，从故障现象出发，通过网络诊断工具获取有助于故障排查的信息，分析原因，确定故障点，排除故障，恢复校园网的正常运行的过程.

2.1 网络故障排查步骤流程

一般的网络故障排查步骤如下：

1)观察、描述故障现象.

亲临现场观察用户演示故障，向用户询问故障发生前的操作行为，故障发生的首次时间、频率、影响的范围以及故障发生前是否对该节点或网络进行改动，整理并记录故障现象.

2)收集可能产生故障原因的信息.

查看网络维护日志并向其他网管员了解近期故障区域的相关变动信息.通过网络管理系统 、网络设备诊断命令、操作系统诊断命令、协议分析工具以及网络测试仪器收集故障相关信息.比如，观察双绞线与水晶头的连接是否正确;通过show interface命令查看交换机端口的状态是否异常;登录网络管理系统查看故障发生前后网络监控系统的统计记录等等.

3)分析故障的原因.

根据收集到的信息，分析列举出导致故障的各种可能原因.

4)制定解决方案.

针对故障原因，按优先级排序，从可能性由大到小制定出解决方案，提高排查的效率.

5)逐一实施解决方案.

逐一实施解决方案的对策，并观察网络状态，直到故障恢复正常.在实际综合布线故障排除时，可以先采用分段法确定故障点，再灵活应用结合替换法等排除故障，从而提高故障排查的效率.

6)记录好故障排查过程.

故障排查的过程要认真记录每更改一个参数的结果.处理完故障后，要搞清楚故障发生的原因，拟定相应的对策，尽可能避免类似的故障再发生，同时记录好网管日志已备日后查阅，积累运维经验.

2.2 综合布线故障排查的常用诊断工具

综合布线故障排查的常用诊断工具包括：硬件故障排除工具、软件故障排除工具以及网络诊断命令等.

2.2.1 硬件故障排除工具

1)数字万用表

用于直接测量电压、电流和电阻的电气值.利用万用表的欧姆档，能测试出双绞线的每一芯是否连通，可以得知一端接头的第几芯与双绞线另一端接头的第几芯相对应.

2)双绞线网络测试仪

校园网运维中最常用的是通断型双绞线测试仪，价格便宜，用于测试双绞线的一端到另一端是否通路、短路、开路.而比较高级的网络测试仪大多采用数字技术，能对双绞线电气特性的全面认证，快速、准确、直观地指示故障点，报告其长度、短路、串绕、跨接、反接等情况，更能方便地存储全部测试结果，以便生成测试报告[3].

3)数字查线仪

将数字音频和模拟音频结合在一起的查线仪.可以帮助网络管理员快速确定双绞线在配线架、交换机端口、墙壁、成捆的线槽中的准确位置，即便是线缆已经接入了运行中的网络.排除捆扎线缆间相互的信号干扰因素，准确识别线缆或线对.

4)光功率计

用于测量绝对光功率或通过一段光纤的光功率相对损耗的仪器.用光功率计与稳定光源组合使用，则能够测量连接损耗、检验连续性，并帮助评估光纤链路传输质量.

5)光时域反射仪

应用于光缆线路的维护、施工之中，可进行光纤长度、光纤的传输衰减、接头衰减和故障定位等的测量.

6)无线网络测试仪

能快速执行无线网络发现工作，全面评估当前无线网络的安全性和可用性设置，测试结果包括网络可用性、连接情况、利用率、安全设置、恶意设备捕获、干扰检测等.

2.2.2 软件故障排除工具

网络管理系统用于监视已经连接的网络设备.通常使用简单网络管理协议(SNMP)收集关于网络运行性能和利用率的信息，利用这些信息通过各种统计可以协助判断网络运行是否正常[4].常用的网络管理工具有CiscoView、SolarWinds等.

2.2.3 网络的诊断命令

以思科为代表的网络设备厂商提供了功能丰富的诊断命令，可以用来进行故障查找与排除，问题诊断以及性能检测.常用的命令有：Show——查看系统状态和系统信息.Debug——获得路由器中交换的报文和帧的细节信息，用于调试信息.Ping——检查网络是否能够连通以及正常通信.Tracer-oute——跟踪路由，提供路径信息，确认链路延迟情况.

3 校园网综合布线系统常见故障排查及解决案例

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