文档介绍：第2讲:物理层故障诊断与排除
本章重点介绍以下内容:
1. 介绍物理层概述;
2. 物理层主要问题;
3. 双绞线故障诊断与排除;
4. 同轴电缆故障诊断与排除;
5. 光缆故障诊断与排除;
6. 中继器故障诊断与排除;
7. 集线器故障诊断与排除;
8. 调制解调器故障诊断与排除;
9. 物理层故障排除实例。
物理层概述
物理层是OSI分层结构体系中最基础的一层,它建立在通信媒体的基础上,实现系统和通信媒体的物理接口,为数据链路实体之间进行透明传输,为建立、保持和拆除计算机与网络之间的物理连接提供服务。
物理层在OSI参考模型(OSI/RM)中的位置如图2-1所示。
物理层的故障主要表现在设备的物理连接方式是否恰当,连接电缆是否正确,Modem、CSU/DSU等设备的配置和操作是否正确。
确定路由器端口物理连接是否完好的最佳方法是使用show interface命令,检查每个端口的状态,解释屏幕输出信息,查看端口状态、协议建立状态和EIA状态。
1. 物理层的主要作用
实现相邻节点之间比特数据流的透明传送,尽可能屏蔽具体传输介质和物理设备的差异,利用物理传输介质为数据链路层提供物理连接(物理信道),为数据链路层提供比特流服务。
物理层是所有网络的基础,主要关心的问题有:
用多少伏特电压表示1,多少伏特电压表示0,一个比特持续多少微秒;
是单工、半双工还是全双工;
最初的连接如何建立和完成,通信后连接如何终止;
网络接插件有多少针和各针的用途;
信道的最大带宽;
传输介质(例如,是有导线的还是无导线的);
传输方式:是基带传输还是频带传输,或者二者均可;
多路复用技术,如FDM、TDM和WDM(Wave-length Division Multiplexing,波分多路复用)等。
2. 物理层的主要功能
物理连接的建立,维持和拆除;
实体之间信息的按比特传输;
实现四大特性(机械特性、电气特性、功能特性、规程特性)的匹配。
3. 物理层标准
物理层标准的主要任务就是规定DCE设备和DTE设备的接口,包括接口的机械特性、电气特性、功能特性和规程特性。
DTE是数据终端设备,DCE是数据电路端接设备。DCE的作用就是在DTE和传输线路之间提供信号变换和编码的功能,并且负责建立、保持和释放数据链路的连接。DTE通过DCE与通信传输线路相连,是美国电子工业协会EIA制定的著名物理层标准。
物理或机械特性:规定了DTE和DCE之间的连接器形式,包括连接器形状、几何尺寸、引线数目和排列方式等。
电气特性:规定了DTE和DCE之间多条信号线的连接方式、发送器和接收器的电气参数,以及其他有关电路的特征。电气特性决定了传送速率和传输距离。
功能特性:对接口各信号线的功能给出了确切的定义,说明某些连线上出现的某一电平的电压表示的意义。
规程特性:规定了DTE和DCE之间各接口信号线实现数据传输的操作过程(顺序)。
EIA RS-232C/。
其中,mended Standard的缩写,即推荐标准;RS-,是一种非常实用的异步串行通信接口。
RS-232C 建议使用25针的D型连接器DB-25,但是在计算机的RS-232C串行端口上,大多使用9针连接器DB-9。
物理层主要问题
物理层产生网络故障主要存在3大问题。
1. 信号衰减
解决的方法:
(1) 信号衰减限制了信号的传输距离。
(2) 信号衰减还常常会同时伴随着信号的变形。
(3) 采用信号放大和整形的方法来解决信号衰减及其变形问题。
2. 噪声干扰
噪声可能导致信号传输错误,即接收端难以从混杂了较大噪声的信号中提取出正确的数据。
解决的方法:减少噪声的措施,如抵消与屏蔽、良好的端接和接地技术等。
3. 常见物理组件
RJ-45插座;
RJ-45头;
DB-25 到 DB-9 的转换器。
解决的方法:按标准规范的要求进行端接。
双绞线故障诊断与排除
双绞线故障可能产生的问题有近端串扰未通过、衰减未通过、接线图未通过、长度未通过。现分别介绍如下。
近端串扰未通过
原因可能有:
近端连接点有问题;
远端连接点短路;
串对;
外部噪声;
链路线缆和接插件性能问题或不是同一类产品;
线缆的端接质量问题。