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光纖測(cè)試儀在維護(hù)中的正確應(yīng)用
2016-03-25
現(xiàn)今，光纜在數(shù)據(jù)中心和信息中心隨處可見(jiàn)，幾乎網(wǎng)絡(luò)的主干都由光纖一統(tǒng)天下。在我們?yōu)榫W(wǎng)絡(luò)速率的提升而欣喜時(shí)，我們又不得不面對(duì)伴隨而來(lái)的各類光纖故障。這種經(jīng)歷不僅在新建網(wǎng)絡(luò)時(shí)，同樣也存在于網(wǎng)絡(luò)改造和升級(jí)過(guò)程中。光纖故障有時(shí)候就像頑疾一樣糾纏著IT人員，網(wǎng)絡(luò)升級(jí)到1G或10G，但是可能只是物理接口上的，而實(shí)際流量呢，有時(shí)根本達(dá)不到，甚至連基本連通性也存在隱患，經(jīng)常有丟包現(xiàn)象產(chǎn)生。
為此我們想到了光纖測(cè)試儀，于是乎在大的網(wǎng)絡(luò)中配備光纖測(cè)試儀幫助維護(hù)成了一種必然，但是情況還不是很理想，故障減少了很多，但是還會(huì)有很多莫名的無(wú)法解決的問(wèn)題，比如丟包，難道用了維護(hù)工具還不能解決這些問(wèn)題嗎？到底如何應(yīng)用這些測(cè)試工具呢？
1 光纖測(cè)試儀的注意事項(xiàng)
工欲善其事，必先利其器。我們能在光纖網(wǎng)路維護(hù)中引入各類光纖測(cè)試儀，這本身也是印證了技術(shù)的不斷發(fā)展，回想10M、100M光纖的網(wǎng)絡(luò)鏈路，幾乎不需要怎么測(cè)試，就可以放心使用，當(dāng)然這是有原因的如圖1所示。
圖 1中可以看到隨著技術(shù)的發(fā)展，光纖對(duì)損耗的要求越來(lái)越嚴(yán)格，10G的網(wǎng)絡(luò)要求總的光纖鏈路損耗控制在2.6dB以下，而10M和100M的網(wǎng)絡(luò)光纖損耗要求相對(duì)來(lái)說(shuō)會(huì)寬松很多，這就使得在原先的網(wǎng)絡(luò)中光纖鏈路幾乎很容易就可以實(shí)施運(yùn)行。但如果速率提升至1G和10G時(shí)，原先的最小損耗就不一定能適用于新的應(yīng)用，需要用光纖測(cè)試對(duì)損耗參數(shù)進(jìn)行量化測(cè)試，以判定是否能夠支持標(biāo)準(zhǔn)要求。另外，高速率網(wǎng)絡(luò)對(duì)光纖本身也提出了要求，光纜也分成了不同的類別，為了提高速率，需要光纖本身支持更高的模式帶寬，尤其是對(duì)于廣泛應(yīng)用于局域網(wǎng)中的多模光纖如表1所示，不同的模式帶寬（MBW）對(duì)應(yīng)的鏈路長(zhǎng)度有所不同，而它們對(duì)應(yīng)的最大損耗也是有差異的，換句話說(shuō)，僅有損耗合格也不能保證被測(cè)鏈路可以支持10G網(wǎng)絡(luò)，還必須有相對(duì)應(yīng)的模式帶寬。
除了上述提到的損耗、長(zhǎng)度、模式帶寬，還有需要注意色散，我們的交換機(jī)接口光源很多已經(jīng)從LED光源改為VCSEL光源，就是為了降低色散，避免信號(hào)被過(guò)度展寬，同樣運(yùn)用在測(cè)試中，為了更真實(shí)的評(píng)測(cè)光纜的性能，對(duì)于50μm的光纖，建議測(cè)試中也采用VCSEL的光源進(jìn)行測(cè)試。
最后，還需要注意的是事件故障分析，有的故障是由于光纖上的一部分造成的，如耦合器匹配不良，彎曲過(guò)大，針對(duì)這類事件型的故障，需要做定位，簡(jiǎn)單的測(cè)試損耗就不行了，需要配合OTDR測(cè)試儀，對(duì)事件點(diǎn)進(jìn)行定位。
因此，如果要用好光纖測(cè)試儀，真正發(fā)揮它的效能，在應(yīng)用測(cè)試儀的時(shí)候還需要掌握一些使用方式。
選用正確的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)、元件標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。如果清楚當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，如被測(cè)鏈路是運(yùn)行1000Base-SX的，那么采用應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)來(lái)測(cè)試，如果不清楚應(yīng)用情況，那么采用元器件標(biāo)準(zhǔn)來(lái)測(cè)試，如ISO和TIA中的相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)；
注意模式帶寬。在升級(jí)鏈路時(shí)，需要考慮一下當(dāng)前使用的光纜是否滿足最低模式帶寬的要求；
選用正確的光源。測(cè)試時(shí)選用光源最好與網(wǎng)絡(luò)實(shí)際使用的光發(fā)射端口光源一致；
視測(cè)試要求，決定選用哪一級(jí)的測(cè)試，TSB-140標(biāo)準(zhǔn)定義了兩種類別的測(cè)試，類別一是OLTS測(cè)試，即光源光功率計(jì)的測(cè)試方式，類別二是OTDR測(cè)試，即光時(shí)域反射，單端測(cè)試。類別一適用于光損耗的測(cè)試，類別二適用于光纖故障的定位測(cè)試。
2 技術(shù)應(yīng)用：如何用測(cè)試儀解決光纖故障
以下部分針對(duì)光纖測(cè)試中常見(jiàn)的問(wèn)題，進(jìn)行舉例說(shuō)明。
（1）案例1，為什么光纖測(cè)試通過(guò)，但網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行時(shí)還是丟包？
在標(biāo)準(zhǔn)的選擇，不少用戶會(huì)犯一些明顯的錯(cuò)誤，如測(cè)試時(shí)不太注意被測(cè)光纖是50μm還是62.5μm的，而這里面判定的標(biāo)準(zhǔn)是有差異的如表2所示。
表 2中顯示兩種孔徑的光纖對(duì)最大損耗值的要求出入還是比較大的，錯(cuò)誤地選擇光纜測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)將直接導(dǎo)致判定門限的變化。舉例說(shuō)，如果實(shí)測(cè)鏈路是50μm光纖，而選的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)是62.5μm，而應(yīng)用是100Base-FX，假設(shè)測(cè)試結(jié)果為10dB，測(cè)試儀就會(huì)得出PASS的結(jié)果，而真實(shí)情況應(yīng)該是不合格的，因?yàn)樗^(guò)了6.3dB的判定門限。這就回答了前面的問(wèn)題，測(cè)試通過(guò)，但為什么跑數(shù)據(jù)還是會(huì)丟包。
（2）案例2：通過(guò)了萬(wàn)兆的標(biāo)準(zhǔn)，為什么還是不能支持萬(wàn)兆的速率?
存在這樣的用戶，做網(wǎng)絡(luò)骨干的升級(jí)，他們會(huì)升級(jí)交換機(jī)的模塊和服務(wù)器的模塊，當(dāng)然也會(huì)測(cè)試網(wǎng)絡(luò)中光纖的損耗，看似方法上沒(méi)有什么問(wèn)題，測(cè)下來(lái)光纖達(dá)到了萬(wàn)兆網(wǎng)絡(luò)的要求，損耗小于標(biāo)準(zhǔn)極限值，但實(shí)際運(yùn)行效果還是不理想。
分析原因，主要是沒(méi)有考慮到光纜的模式帶寬，不同光纜的模式帶寬代表在一定距離內(nèi)可以提供的最大帶寬，模式帶寬越大，在一定距離內(nèi)傳輸速率就可以越大，但是由于先前很多光纖都是早些年布下的，模式帶寬一般都比較低，小于160以下，導(dǎo)致距離一長(zhǎng)，速率就上不去，雖然此時(shí)損耗是合格的。
（3）案例3：測(cè)試損耗都達(dá)標(biāo)，模式帶寬也沒(méi)有問(wèn)題，為什么實(shí)際運(yùn)行還是有問(wèn)題?
我們?cè)跍y(cè)試還有一種誤區(qū)，只要損耗通過(guò)，就認(rèn)為光纖就是沒(méi)問(wèn)題的，但事實(shí)并非如此，假設(shè)這樣一種情況，標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)要求鏈路損耗在2.6dB，但測(cè)試時(shí)由于適配頭故障，一個(gè)適配頭的損耗達(dá)到了0.75dB以上，但總鏈路損耗測(cè)下來(lái)還是小于2.6dB，這時(shí)如果單純的測(cè)試損耗，可能就發(fā)現(xiàn)不了適配器的問(wèn)題，但真正網(wǎng)絡(luò)使用中卻會(huì)因?yàn)檫m配器問(wèn)題而導(dǎo)致傳輸誤碼率大大增加。
3 結(jié)束語(yǔ)
要確保光纖網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行，還是建議經(jīng)常在骨干鏈路和被升級(jí)鏈路做一些維護(hù)測(cè)試，確保光纖鏈路的性能。測(cè)試儀的選用上需要注意根據(jù)自身的要求，如果僅需要測(cè)試損耗，一般如Fluke DTX系列配合光模塊，即可實(shí)現(xiàn)，但是如需要精確定位故障事件，那么可能專業(yè)的事件分析設(shè)備如Fluke OptiFiber測(cè)試儀更適用。而一般千兆級(jí)別的網(wǎng)絡(luò)，測(cè)試損耗一般就夠了，而萬(wàn)兆的網(wǎng)絡(luò)，則損耗和事件定位兩者都要兼顧。
光纖測(cè)試儀產(chǎn)品鏈接：http://vntnorcwa.cn/product/OTDR/
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