WanLAN診斷工具與測(cè)試基礎(chǔ)課件

《網(wǎng)絡(luò)故障診斷》

診斷工具及測(cè)試基礎(chǔ)孫翠娟主講cjsun@XidianUniversity《網(wǎng)絡(luò)故障診斷》

診斷工具及測(cè)試基礎(chǔ)孫翠娟主講診斷工具與測(cè)試基礎(chǔ)本章主要內(nèi)容戰(zhàn)術(shù)測(cè)試系統(tǒng)與戰(zhàn)略測(cè)試系統(tǒng)WAN測(cè)試基本概念WAN在線測(cè)試WAN離線測(cè)試LAN測(cè)試基本概念LAN在線測(cè)試LAN離線測(cè)試診斷工具與測(cè)試基礎(chǔ)本章主要內(nèi)容診斷工具“沒(méi)有測(cè)試就沒(méi)有管理”高性能的測(cè)試和診斷工具是專業(yè)維護(hù)高可用性數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的必要條件，因?yàn)檫@些工具可以幫助網(wǎng)絡(luò)管理員隨時(shí)檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀態(tài)、定位故障源并進(jìn)行詳細(xì)的網(wǎng)絡(luò)分析網(wǎng)絡(luò)測(cè)試和診斷工具的分類物理層（OSILevel1）分析工具高層協(xié)議（OSILevel2+）分析工具診斷工具“沒(méi)有測(cè)試就沒(méi)有管理”診斷工具物理層分析工具重要的物理層參數(shù)——線路特性線纜長(zhǎng)度、阻抗、衰減、串?dāng)_、接頭或終端電阻引起的信號(hào)反射以及外部的電磁干擾等測(cè)試工具萬(wàn)用表線纜測(cè)試儀光時(shí)域反射計(jì)（OTDR）示波器信號(hào)電平計(jì)頻譜分析儀診斷工具物理層分析工具診斷工具高層協(xié)議分析工具協(xié)議進(jìn)程的監(jiān)測(cè)和分析，使用協(xié)議分析儀協(xié)議分析儀的分類針對(duì)不同任務(wù)帶有不同專用模塊的通用協(xié)議分析儀小型的手持分析儀安裝在高性能網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的測(cè)試和分析軟件實(shí)際應(yīng)用中，常使用軟件代理進(jìn)行應(yīng)用的性能測(cè)試，由軟件代理模擬網(wǎng)絡(luò)的典型使用情況，測(cè)出網(wǎng)絡(luò)的吞吐量和其他特性診斷工具高層協(xié)議分析工具診斷工具測(cè)試和診斷工具除了可以根據(jù)OSI的分層結(jié)構(gòu)進(jìn)行分類之外，還可以分為戰(zhàn)術(shù)測(cè)試系統(tǒng)和戰(zhàn)略測(cè)試系統(tǒng)戰(zhàn)略測(cè)試系統(tǒng)戰(zhàn)略測(cè)試系統(tǒng)是固定安裝的、全天候監(jiān)測(cè)、評(píng)估并記錄結(jié)定網(wǎng)段的關(guān)鍵運(yùn)行參數(shù)的系統(tǒng)，常配置成網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行指標(biāo)超過(guò)預(yù)定的閾值時(shí)就向網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)發(fā)送告警信息戰(zhàn)術(shù)測(cè)試系統(tǒng)戰(zhàn)術(shù)測(cè)試系統(tǒng)則是可移動(dòng)的、在網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障或進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)審計(jì)時(shí)才安裝，在任務(wù)完成后即移走的測(cè)試系統(tǒng)診斷工具測(cè)試和診斷工具除了可以根據(jù)OSI的分層結(jié)構(gòu)進(jìn)行分類之診斷工具OSI參考模型的測(cè)試系統(tǒng)OSI七層模型都有相應(yīng)的戰(zhàn)略和戰(zhàn)術(shù)測(cè)試系統(tǒng)用于物理層的戰(zhàn)略測(cè)試系統(tǒng)針對(duì)網(wǎng)絡(luò)的主要光纖鏈路進(jìn)行不間斷的監(jiān)測(cè)用于高層的戰(zhàn)略測(cè)試系統(tǒng)使用基于SNMP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)采用LAN或WAN探針的分布式測(cè)試系統(tǒng)采用分布式軟件代理在實(shí)際工作中綜合采用戰(zhàn)術(shù)測(cè)試工具和戰(zhàn)略測(cè)試工具是一種行之有效的網(wǎng)絡(luò)管理解決方案。其中，戰(zhàn)略測(cè)試工具可用于監(jiān)測(cè)和規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行狀況，而戰(zhàn)術(shù)測(cè)試工具則直接用于解決網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)的故障問(wèn)題。診斷工具OSI參考模型的測(cè)試系統(tǒng)診斷工具戰(zhàn)術(shù)測(cè)試系統(tǒng)戰(zhàn)術(shù)測(cè)試系統(tǒng)既可以是可移動(dòng)的硬件設(shè)備，也可以是被臨時(shí)激活的軟件應(yīng)用程序，它們常用于網(wǎng)絡(luò)故障的診斷和處理中，可以進(jìn)行預(yù)防性的網(wǎng)絡(luò)分析，同時(shí)還能監(jiān)測(cè)關(guān)鍵時(shí)期的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀態(tài)(如安裝網(wǎng)絡(luò)組件或電源系統(tǒng)期間)。診斷工具戰(zhàn)術(shù)測(cè)試系統(tǒng)診斷工具診斷工具診斷工具局域網(wǎng)物理層的戰(zhàn)術(shù)測(cè)試系統(tǒng)在一般情況下，只要有線纜測(cè)試儀和萬(wàn)用表就幾乎能測(cè)試數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)所有的物理特性，如線纜長(zhǎng)度、阻抗、衰減、信號(hào)反射以及雙絞線中的串?dāng)_等特性，只有極少數(shù)場(chǎng)合(如測(cè)試信號(hào)波形或信號(hào)頻譜)才需要用到示波器或頻譜分析儀。萬(wàn)用表對(duì)大多數(shù)物理層參數(shù)來(lái)說(shuō)，只要使用萬(wàn)用表就足夠了，因?yàn)榇蠖鄶?shù)網(wǎng)絡(luò)故障都能通過(guò)萬(wàn)用表測(cè)試故障網(wǎng)絡(luò)組件的阻抗和電壓來(lái)解決。萬(wàn)用表對(duì)縮小網(wǎng)絡(luò)故障域范圍非常有用，具體的測(cè)試方法在后面會(huì)講到。診斷工具局域網(wǎng)物理層的戰(zhàn)術(shù)測(cè)試系統(tǒng)診斷工具局域網(wǎng)物理層的戰(zhàn)術(shù)測(cè)試系統(tǒng)銅纜測(cè)試儀目前有多種線纜測(cè)試儀可用于局域網(wǎng)（LAN）中銅纜的測(cè)試，在測(cè)試時(shí)需要測(cè)量哪些參數(shù)應(yīng)視被測(cè)線纜的類型而定。常見(jiàn)的測(cè)試項(xiàng)目主要有線纜長(zhǎng)度、衰減、阻抗、串?dāng)_、反射和噪聲等。某些線纜測(cè)試儀還可以定位線纜路由，即由測(cè)試儀將一系列音頻信號(hào)輸入到線纜中，并用一個(gè)小的附屬設(shè)備（充當(dāng)音頻放大器）在30-40cm處監(jiān)聽(tīng)信號(hào)，這樣可以探測(cè)到地板下或隔板下的線纜路由情況。診斷工具局域網(wǎng)物理層的戰(zhàn)術(shù)測(cè)試系統(tǒng)診斷工具局域網(wǎng)物理層的戰(zhàn)術(shù)測(cè)試系統(tǒng)光時(shí)域反射計(jì)（OTDR）以前，OTDR主要用于廣域網(wǎng)環(huán)境，但是隨著局域網(wǎng)中越來(lái)越多的開(kāi)始應(yīng)用多模和單模光纖，使得OTDR成為局域網(wǎng)維護(hù)和排除故障的常用工具。OTDR可以測(cè)試光纖鏈路的傳輸特性，即由OTDR將預(yù)設(shè)的光脈沖插入到被測(cè)光纜中，并記錄反射信號(hào)及插入脈沖傳輸?shù)綔y(cè)試點(diǎn)的傳輸時(shí)間，OTDR可以從所接收到的信號(hào)中計(jì)算出被測(cè)光纜的信號(hào)衰減、響應(yīng)時(shí)間和信號(hào)傳播速度等特性參數(shù)，這些參數(shù)可以準(zhǔn)確的指示衰減源（如光纜接頭、連接器或光纜）的確切位置。選用OTDR時(shí)不同光纖類型的操作功能LAN中光纖長(zhǎng)度短，OTDR的靈敏度不需要很高診斷工具局域網(wǎng)物理層的戰(zhàn)術(shù)測(cè)試系統(tǒng)診斷工具局域網(wǎng)物理層的戰(zhàn)術(shù)測(cè)試系統(tǒng)示波器在檢測(cè)和修復(fù)數(shù)據(jù)和電信網(wǎng)絡(luò)故障時(shí)，一般很少使用示波器，只有一些特殊情況需要網(wǎng)絡(luò)中的高誤碼率、噪聲、抖動(dòng)以及線路信號(hào)干擾對(duì)傳輸信號(hào)的微觀分析示波器可以檢測(cè)并顯示信號(hào)的電平時(shí)序關(guān)系，并分析信號(hào)電平的上升時(shí)間、下降時(shí)間以及頻率、噪聲和抖動(dòng)等信號(hào)特性。為了簡(jiǎn)化測(cè)試的一致性，在數(shù)據(jù)通信標(biāo)準(zhǔn)和電信標(biāo)準(zhǔn)中都提供了波形樣板和眼圖，方便進(jìn)行人工比較。診斷工具局域網(wǎng)物理層的戰(zhàn)術(shù)測(cè)試系統(tǒng)診斷工具局域網(wǎng)物理層的戰(zhàn)術(shù)測(cè)試系統(tǒng)示波器數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中碰到的大多數(shù)信號(hào)都是差分信號(hào)，在利用示波器進(jìn)行測(cè)試之前，必須將這些差分信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榈仉娢粸閰⒖茧娢坏男盘?hào)，完成這項(xiàng)功能的適配器的阻抗必須與被測(cè)傳輸介質(zhì)的阻抗相同。測(cè)試光纜上的傳輸信號(hào)，必須要有光——電轉(zhuǎn)換器。根據(jù)數(shù)字采樣原理，信號(hào)頻率f需要的采樣頻率至少為2f，因此使用數(shù)字示波器時(shí)，要保證其采樣頻率足夠高（與被測(cè)信號(hào)相比），例如4kHz的信號(hào)，其采樣率必須為8kHz。注意被測(cè)物理介質(zhì)的傳輸頻率不一定等于數(shù)據(jù)速率，根據(jù)不同的編碼方式，傳輸速率可能高于數(shù)據(jù)速率（曼徹斯特編碼）或低于數(shù)據(jù)速率（CAP64等）。診斷工具局域網(wǎng)物理層的戰(zhàn)術(shù)測(cè)試系統(tǒng)測(cè)試工具測(cè)試工具診斷工具局域網(wǎng)物理層的戰(zhàn)術(shù)測(cè)試系統(tǒng)頻譜分析儀在實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行中，電磁干擾（EMI）會(huì)給銅線網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)嚴(yán)重的干擾，而頻譜分析儀在查找EMI干擾源時(shí)就非常有用。網(wǎng)絡(luò)受到的EMI干擾源附近的電氣設(shè)備（電車、焊接設(shè)備、電梯、X射線等醫(yī)用設(shè)備）頻譜分析儀分析干擾的頻譜特性，顯示的是某個(gè)頻帶范圍內(nèi)的信號(hào)幅度分布曲線，可以測(cè)試EMI的強(qiáng)度和頻率。與示波器的不同？診斷工具局域網(wǎng)物理層的戰(zhàn)術(shù)測(cè)試系統(tǒng)診斷工具廣域網(wǎng)物理層的戰(zhàn)術(shù)測(cè)試系統(tǒng)廣域網(wǎng)與局域網(wǎng)的差別線纜長(zhǎng)度增大故障發(fā)生范圍擴(kuò)大查找故障更加困難常使用的工具有接口測(cè)試儀、誤碼率（BER）測(cè)試儀，有時(shí)也需要用到邏輯分析儀、示波器和頻譜分析儀以及專用的WAN鏈路測(cè)試設(shè)備，如用于光纖鏈路的OTDR和用于銅線網(wǎng)絡(luò)的電平計(jì)等。診斷工具廣域網(wǎng)物理層的戰(zhàn)術(shù)測(cè)試系統(tǒng)診斷工具廣域網(wǎng)物理層的戰(zhàn)術(shù)測(cè)試系統(tǒng)接口測(cè)試儀接口測(cè)試儀可以顯示單個(gè)信號(hào)鏈路的活動(dòng)情況，一般常用于快速測(cè)試故障接口的運(yùn)行狀態(tài)。某些接口測(cè)試儀具有內(nèi)建布線模塊

用于調(diào)整單個(gè)信號(hào)鏈路的布線情況診斷工具廣域網(wǎng)物理層的戰(zhàn)術(shù)測(cè)試系統(tǒng)診斷工具廣域網(wǎng)物理層的戰(zhàn)術(shù)測(cè)試系統(tǒng)誤碼率測(cè)試儀常用的WAN運(yùn)行和維護(hù)工具，幾乎所有的物理層故障測(cè)試都與BER有關(guān)。誤碼率的測(cè)試方法由誤碼率測(cè)試儀向網(wǎng)絡(luò)中注入環(huán)回測(cè)試信號(hào)信號(hào)返回時(shí)測(cè)量信號(hào)的質(zhì)量即可獲得BER情況測(cè)試信號(hào)偽隨機(jī)二進(jìn)制序列周期重復(fù)的比特序列或文本塊診斷工具廣域網(wǎng)物理層的戰(zhàn)術(shù)測(cè)試系統(tǒng)診斷工具廣域網(wǎng)物理層的戰(zhàn)術(shù)測(cè)試系統(tǒng)誤碼率測(cè)試儀ITU-T建議(G.821G.826)中定義了評(píng)估某個(gè)網(wǎng)段誤碼率所必須的特性參數(shù)誤碼率誤塊率無(wú)誤碼秒（EFS，ErrorFreeSecond）誤碼秒（ES，ErrorSecond）嚴(yán)重誤碼秒（SES，SeverelyErrorSecond）可用時(shí)間不可用時(shí)間這些特性參數(shù)常常通過(guò)數(shù)值或直方圖的方式給出。診斷工具廣域網(wǎng)物理層的戰(zhàn)術(shù)測(cè)試系統(tǒng)診斷工具廣域網(wǎng)物理層的戰(zhàn)術(shù)測(cè)試系統(tǒng)邏輯分析儀邏輯分析儀可以記錄信號(hào)的定時(shí)情況，與示波器相似，邏輯分析儀也是記錄信號(hào)電平隨時(shí)間的變化情況，只是邏輯分析儀更適于測(cè)試數(shù)字信號(hào)。邏輯分析儀可以同時(shí)監(jiān)測(cè)多條信號(hào)線路并同時(shí)記錄相應(yīng)的信號(hào)電平，這樣可以監(jiān)測(cè)多條線路的定時(shí)關(guān)系。為了記錄特定、單次的差錯(cuò)事件，還可以為被測(cè)線路定義多個(gè)聯(lián)合事件，以在差錯(cuò)發(fā)生時(shí)觸發(fā)邏輯分析儀。診斷工具廣域網(wǎng)物理層的戰(zhàn)術(shù)測(cè)試系統(tǒng)診斷工具廣域網(wǎng)物理層的戰(zhàn)術(shù)測(cè)試系統(tǒng)邏輯分析儀診斷工具廣域網(wǎng)物理層的戰(zhàn)術(shù)測(cè)試系統(tǒng)診斷工具廣域網(wǎng)物理層的戰(zhàn)術(shù)測(cè)試系統(tǒng)信號(hào)電平計(jì)和線路測(cè)試儀信號(hào)電平計(jì)常用于檢測(cè)模擬網(wǎng)絡(luò)，可以進(jìn)行在線測(cè)試。一般用于網(wǎng)絡(luò)初次投入運(yùn)營(yíng)、常規(guī)網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)以及WAN線路故障的檢測(cè)和修復(fù)當(dāng)中?？梢詼y(cè)試的特性參數(shù)包括操作衰減（OperationalAttenuation）、插入損失、由反射引起的衰減及串?dāng)_等。信號(hào)電平計(jì)分為寬頻和選頻兩種寬頻信號(hào)電平計(jì)可以在一個(gè)寬頻范圍內(nèi)（即電平計(jì)的頻率無(wú)需與被測(cè)信號(hào)的頻率相同）確定信號(hào)的有效值，測(cè)試簡(jiǎn)便，但要求被測(cè)信號(hào)強(qiáng)度足夠選頻信號(hào)電平計(jì)只能測(cè)試某些選定頻帶的信號(hào)，但是可以測(cè)試低電平信號(hào)和給定傳輸帶寬內(nèi)外的干擾信號(hào)頻率診斷工具廣域網(wǎng)物理層的戰(zhàn)術(shù)測(cè)試系統(tǒng)診斷工具廣域網(wǎng)物理層的戰(zhàn)術(shù)測(cè)試系統(tǒng)示波器和頻譜分析儀需要詳細(xì)分析WAN的信號(hào)波形和頻率時(shí)，就要用到示波器和頻譜分析儀，在技術(shù)要求和選擇標(biāo)準(zhǔn)上，與前面的LAN物理層測(cè)試要求一致。光時(shí)域反射計(jì)（OTDR）由于WAN越來(lái)越多采用光纖線路，因此OTDR也逐漸成為最重要的WAN維護(hù)和故障排除工具。與LAN不同，WAN中的被測(cè)光纖線路可能會(huì)長(zhǎng)達(dá)100km以上，因此要求OTDR需要較高的靈敏度，以檢測(cè)微弱的反射信號(hào)。診斷工具廣域網(wǎng)物理層的戰(zhàn)術(shù)測(cè)試系統(tǒng)診斷工具OSILayer2-3的戰(zhàn)術(shù)測(cè)試系統(tǒng)協(xié)議分析儀協(xié)議分析儀是定位和排除網(wǎng)絡(luò)故障的關(guān)鍵工具，不僅能分析協(xié)議棧，還能生成數(shù)據(jù)流的分析統(tǒng)計(jì)結(jié)果?？梢酝ㄟ^(guò)分析記錄差錯(cuò)數(shù)據(jù)包，測(cè)出故障源的位置。協(xié)議分析儀的分類基于軟件的協(xié)議分析儀非常適合采用傳統(tǒng)拓?fù)涞男⌒途W(wǎng)絡(luò)（如以太網(wǎng)、令牌環(huán)、低速?gòu)V域網(wǎng)）通過(guò)高性能PC機(jī)的LAN接口卡進(jìn)行測(cè)試運(yùn)行診斷工具OSILayer2-3的戰(zhàn)術(shù)測(cè)試系統(tǒng)診斷工具OSILayer2-3的戰(zhàn)術(shù)測(cè)試系統(tǒng)協(xié)議分析儀協(xié)議分析儀的分類基于硬件的協(xié)議分析儀功能更強(qiáng)大、價(jià)格更高基于專用的硬件平臺(tái)，可以極高的精度記錄和分析所有網(wǎng)絡(luò)流量，并可以產(chǎn)生各種測(cè)試用網(wǎng)絡(luò)負(fù)載適合傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜透咚倬W(wǎng)絡(luò)具備硬件的高性能數(shù)據(jù)包過(guò)濾器和高精度時(shí)鐘基于專家系統(tǒng)的軟件應(yīng)用基于歷史知識(shí)的匹配，提供有用的診斷和修復(fù)建議。診斷工具OSILayer2-3的戰(zhàn)術(shù)測(cè)試系統(tǒng)診斷工具OSILayer2-3的戰(zhàn)術(shù)測(cè)試系統(tǒng)多協(xié)議PC指帶有一個(gè)或多個(gè)接口適配器并安裝了所有網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的便攜式PC機(jī)，如安裝以太網(wǎng)卡和令牌環(huán)適配器，并支持多種協(xié)議棧（Netware、TCP/TP）等?？梢援?dāng)作一個(gè)全功能的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)模型進(jìn)行故障診斷時(shí)，安裝在故障站點(diǎn)處，可以立即判斷出網(wǎng)絡(luò)故障源是站點(diǎn)本身還是網(wǎng)絡(luò)的其他部分。診斷工具OSILayer2-3的戰(zhàn)術(shù)測(cè)試系統(tǒng)診斷工具戰(zhàn)略測(cè)試系統(tǒng)戰(zhàn)略測(cè)試系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)控和管理是連續(xù)不間斷的。戰(zhàn)略測(cè)試系統(tǒng)由分布式的硬件和軟件組成軟件通過(guò)預(yù)定的通信協(xié)議與中心網(wǎng)管站點(diǎn)進(jìn)行通信，可用于該用途的通信協(xié)議有遠(yuǎn)端監(jiān)控管理信息庫(kù)（RMONMIB）和簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議（SNMP）兩種，它們不但定義了網(wǎng)絡(luò)通信數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)格式，而且定義了被監(jiān)控組件與中心網(wǎng)管站點(diǎn)之間的通信協(xié)議。SNMP和管理信息庫(kù)1988年SNMP協(xié)議誕生，至今已經(jīng)成為事實(shí)的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。診斷工具戰(zhàn)略測(cè)試系統(tǒng)診斷工具戰(zhàn)略測(cè)試系統(tǒng)SNMP和管理信息庫(kù)SNMP基于管理者（Manager）和代理（Agent）兩個(gè)組件管理者是監(jiān)視和控制所有安裝了SNMP代理的組件的控制臺(tái)。SNMP代理與被管設(shè)備集成在一起，作為網(wǎng)絡(luò)組件與SNMP協(xié)議通信的接口。代理負(fù)責(zé)將SNMP管理命令轉(zhuǎn)換成網(wǎng)絡(luò)組件的相應(yīng)操作。RMON系統(tǒng)用于網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視的RMON代理可以作為一個(gè)單獨(dú)的系統(tǒng)存在，這就是探針（Probe），也可以集成在交換機(jī)和路由器這樣的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中。可用于LAN或者WAN拓?fù)?，專用硬件設(shè)備非?？煽勘O(jiān)視記錄網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)計(jì)信息，適應(yīng)更高負(fù)載診斷工具戰(zhàn)略測(cè)試系統(tǒng)診斷工具戰(zhàn)略測(cè)試系統(tǒng)基于軟件代理的戰(zhàn)略測(cè)試系統(tǒng)某些網(wǎng)絡(luò)管理任務(wù)的不同應(yīng)用相關(guān)的參數(shù)（訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)、Web服務(wù)器、Internet響應(yīng)時(shí)間等）這類測(cè)試系統(tǒng)可以通過(guò)在軟件代理（安裝在客戶機(jī)或服務(wù)器上）之間交換測(cè)試包來(lái)完成測(cè)試，也可以通過(guò)直接監(jiān)測(cè)事務(wù)處理的代理來(lái)完成測(cè)試。網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)需要一個(gè)網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)保障網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行SNMP通信協(xié)議、SNMP代理和MIB構(gòu)成了大多數(shù)分布式網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)。診斷工具戰(zhàn)略測(cè)試系統(tǒng)WAN測(cè)試基礎(chǔ)基本概念數(shù)據(jù)速率、信號(hào)編碼和頻率帶寬WAN測(cè)試基礎(chǔ)基本概念WAN測(cè)試基礎(chǔ)基本概念數(shù)據(jù)流可以以模擬信號(hào)形式或數(shù)字信號(hào)形式進(jìn)行傳輸。模擬信號(hào)的數(shù)據(jù)傳輸可以使用正弦載波的調(diào)幅、調(diào)頻或調(diào)相技術(shù)(稱為寬帶原理)。數(shù)字信號(hào)則將要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)表示成一系列電壓狀態(tài)或光脈沖(稱為基帶原理)。理解波特率和比特率之間的區(qū)別非常重要，因?yàn)閮烧邇H在一次信號(hào)變化代表1bit時(shí)才在數(shù)值上相等。多相調(diào)制（2、4、8）WAN測(cè)試基礎(chǔ)基本概念WAN測(cè)試基礎(chǔ)

上述例子中只有兩種相位的調(diào)相方式稱為兩相調(diào)制。為了提高信息的傳輸速率，還經(jīng)常采用四相調(diào)制和八相調(diào)制方式。這兩種調(diào)制方式的數(shù)字信息的相位分配情況如圖2-16所示。（a）四相調(diào)制方式的相位分配

（b）八相調(diào)制方式的相位分配四相位、八相位調(diào)制方式的相位分配

由上圖可以看出，在四相調(diào)制方式中，用四個(gè)不同的相位分別代表00，01，10，11，或者說(shuō)每一次調(diào)制可以傳送2個(gè)比特的信息；在八相調(diào)制方式中，則每一次調(diào)制可傳送3個(gè)比特的信息，顯然兩者都提高了信息的傳輸速率。WAN測(cè)試基礎(chǔ)上述例子中只有兩種相位的調(diào)WAN測(cè)試基礎(chǔ)基本概念數(shù)據(jù)線路的容量根據(jù)采樣定律，在一個(gè)帶寬受限的線路上每秒可以出現(xiàn)的最大信號(hào)狀態(tài)變化次數(shù)(即最大波特率)為：波特率的理論最大值=2H*log2V其中H為可用傳輸帶寬，V為信號(hào)編碼時(shí)所用的信號(hào)電平或相位狀態(tài)的數(shù)量。如果信號(hào)采用2種電平進(jìn)行編碼（相當(dāng)于0和1），則log2V=1，此時(shí)的最大波特率就等于傳輸帶寬的2倍。高效的編碼可以進(jìn)一步提升波特率，但受制于物理限制。WAN測(cè)試基礎(chǔ)基本概念WAN測(cè)試基礎(chǔ)基本概念數(shù)據(jù)線路的容量對(duì)一個(gè)給定線路來(lái)說(shuō)，其所能達(dá)到的最大數(shù)據(jù)速率與信噪比（SNR）有關(guān)，即：SNR=10*log10S/N對(duì)于一個(gè)有噪聲的信道而言，最大波特率可以用下面的公式計(jì)算（與編碼方式無(wú)關(guān)）：最大數(shù)據(jù)速率（bit/s）=H*log2(1+SNR)其中H為傳輸帶寬（單位Hz），SNR為信噪比。典型的電話線路（PSTN）（帶寬H=3000Hz，SNR=30dB）最大的數(shù)據(jù)傳輸速率為30kbit/s。WAN測(cè)試基礎(chǔ)基本概念WAN測(cè)試基礎(chǔ)基本概念模擬數(shù)據(jù)通信（寬帶系統(tǒng)）在模擬數(shù)據(jù)通信中，可以通過(guò)Modem，利用調(diào)幅、調(diào)頻、調(diào)相技術(shù)將數(shù)據(jù)調(diào)制在載頻上，這樣的系統(tǒng)成為寬帶系統(tǒng)。寬帶系統(tǒng)的信號(hào)傳輸距離很遠(yuǎn)（可以達(dá)到30km以上），而且可以在多個(gè)頻帶上提供多路通信信道。但是，寬帶系統(tǒng)需要使用昂貴的收發(fā)器，因此維護(hù)起來(lái)比基帶系統(tǒng)麻煩的多。數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信（基帶系統(tǒng)）無(wú)需載波信號(hào)就可以直接傳輸數(shù)據(jù)流的系統(tǒng)就是基帶系統(tǒng)?；鶐到y(tǒng)的傳輸距離比寬帶系統(tǒng)要短，而且只能承載一路數(shù)據(jù)信道。實(shí)現(xiàn)技術(shù)簡(jiǎn)單，成本低。WAN測(cè)試基礎(chǔ)基本概念WAN測(cè)試基礎(chǔ)基本概念數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信（基帶系統(tǒng)）任何數(shù)字化的語(yǔ)音、圖像和音頻信號(hào)都可以與數(shù)據(jù)一起傳輸，因而不需為不同的業(yè)務(wù)提供不同的通信設(shè)施。由于數(shù)字化技術(shù)的快速發(fā)展，成本的迅速降低，WAN中廣泛應(yīng)用數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信，甚至傳統(tǒng)的電話線路也大多改造為數(shù)字化線路。信號(hào)波形數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流是幾乎直角的電壓跳變，實(shí)際的信號(hào)是n個(gè)正弦波疊加（頻率分別為f,2f,3f…nf，f為基頻，n為n階諧波）WAN測(cè)試基礎(chǔ)基本概念WAN測(cè)試基礎(chǔ)基本概念數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信（基帶系統(tǒng)）線路編碼數(shù)字通信的線路編碼目的是確保數(shù)據(jù)流的0，1狀態(tài)保持平穩(wěn)分布常用的線路編碼單極性碼：所有信號(hào)都大于0V或小于0V極性碼：信號(hào)既有大于0V，也有小于0V雙極性碼：信號(hào)有三種電平值信號(hào)交替反轉(zhuǎn)碼：一次極性變化代表邏輯1WAN測(cè)試基礎(chǔ)基本概念WAN測(cè)試基礎(chǔ)WAN測(cè)試基礎(chǔ)WAN測(cè)試基礎(chǔ)基本概念數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信（基帶系統(tǒng)）通信標(biāo)準(zhǔn)ISDN傳統(tǒng)電話線路傳輸數(shù)字通信，典型信道提供160kbit/s的數(shù)據(jù)速率。xDSLADSL（非對(duì)稱數(shù)字用戶線），上行線路最大384kbit/s，下行線路最大8Mbit/s，適合高速Internet網(wǎng)絡(luò)接入。HDSL、RADSL、SDSL、VDSL……WAN測(cè)試基礎(chǔ)基本概念WAN測(cè)試基礎(chǔ)WAN測(cè)試基礎(chǔ)WAN測(cè)試基礎(chǔ)基本概念光纖數(shù)字通信光纖以巨大的吞吐量已經(jīng)快速取代了LAN和WAN骨干線路的銅線介質(zhì)光纖使用光信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，光信號(hào)波長(zhǎng)略高于可見(jiàn)光波長(zhǎng)（可見(jiàn)光400-800nm，光信號(hào)850-1550nm）。光纖通信中，以光脈沖的有無(wú)代表邏輯“1”或邏輯“0”。目前已經(jīng)證實(shí)，能夠用于光纖數(shù)據(jù)通信的全部波長(zhǎng)帶寬可達(dá)250THz（從紫外線一直到紅外線）。在光纖通信系統(tǒng)中，為了提高吞吐量：較短的光脈沖，已實(shí)現(xiàn)的商用數(shù)據(jù)速率達(dá)9.9Gbit/s。波分復(fù)用技術(shù)（多種波長(zhǎng)脈沖合并在一根光纖傳輸）WAN測(cè)試基礎(chǔ)基本概念WAN測(cè)試基礎(chǔ)廣域網(wǎng)中的在線測(cè)試對(duì)廣域網(wǎng)測(cè)試來(lái)說(shuō)，能夠在網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行過(guò)程中進(jìn)行的測(cè)試（在線測(cè)試）與需要中斷被測(cè)通信線路的測(cè)試有很大區(qū)別，因?yàn)樵诰€測(cè)試無(wú)需中斷網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行。常見(jiàn)的在線測(cè)試包括：信號(hào)狀態(tài)測(cè)量交換延時(shí)測(cè)量信號(hào)電平和信號(hào)反射測(cè)量協(xié)議分析統(tǒng)計(jì)測(cè)量需要進(jìn)行測(cè)試的類型與數(shù)據(jù)通信的接口類型（模擬or數(shù)字）和傳輸介質(zhì)（雙絞線、同軸電纜或光纜）有關(guān)。WAN測(cè)試基礎(chǔ)廣域網(wǎng)中的在線測(cè)試WAN測(cè)試基礎(chǔ)廣域網(wǎng)中的在線測(cè)試電接口的測(cè)量使用Y型適配器以并聯(lián)方式測(cè)量（應(yīng)選擇被測(cè)線路空閑或低流量時(shí)加入），此時(shí)，發(fā)送站點(diǎn)的數(shù)據(jù)流就先進(jìn)入測(cè)試儀器的輸入端口，在測(cè)試儀器做完評(píng)估和信號(hào)再生之后，再將信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)到接收站點(diǎn)。同軸電纜的測(cè)量使用橋接放大器來(lái)分離信號(hào)。光纖鏈路的測(cè)量使用功率分配器（PowerSplitter）。功率分配器是無(wú)源器件，可以從信號(hào)功率中分出一定比例的功率作為支路輸出，用作解碼和測(cè)試之用。WAN測(cè)試基礎(chǔ)廣域網(wǎng)中的在線測(cè)試WAN測(cè)試基礎(chǔ)WAN測(cè)試基礎(chǔ)WAN測(cè)試基礎(chǔ)廣域網(wǎng)中的在線測(cè)試信號(hào)狀態(tài)測(cè)量通過(guò)測(cè)量被測(cè)接口的數(shù)據(jù)和時(shí)鐘線路的信號(hào)波形并與標(biāo)準(zhǔn)中給出的建議值比較來(lái)完成。一般來(lái)說(shuō)，吞吐量減小的典型原因都可以通過(guò)信號(hào)狀態(tài)測(cè)量檢查出來(lái)，如信號(hào)電平過(guò)低、信號(hào)抖動(dòng)或控制信號(hào)的定時(shí)不正確等。這些故障通常是電磁干擾、電纜衰減過(guò)大或線路終端失效等引起。交換延時(shí)測(cè)量控制信號(hào)的定時(shí)準(zhǔn)確與否是能否實(shí)現(xiàn)無(wú)差錯(cuò)數(shù)據(jù)通信的前提條件，如果在規(guī)定的時(shí)間窗內(nèi)沒(méi)有接收到某些指定信號(hào)，表明處理進(jìn)程可能出錯(cuò)。一般常用數(shù)據(jù)分析儀來(lái)快速測(cè)試不同接口上發(fā)生的重要的信令處理進(jìn)程。WAN測(cè)試基礎(chǔ)廣域網(wǎng)中的在線測(cè)試WAN測(cè)試基礎(chǔ)廣域網(wǎng)中的在線測(cè)試協(xié)議分析和統(tǒng)計(jì)測(cè)量實(shí)際網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行過(guò)程中，很多故障原因都不在物理層，而在OSI的其他高協(xié)議層。對(duì)于高層協(xié)議故障，可以通過(guò)協(xié)議分析儀來(lái)診斷。協(xié)議分析儀可以檢測(cè)、記錄并分析數(shù)據(jù)包的格式和協(xié)議的處理過(guò)程。協(xié)議分析儀可以自動(dòng)標(biāo)記無(wú)效數(shù)據(jù)包和協(xié)議處理過(guò)程差錯(cuò)，從而可以快速縮小故障域。協(xié)議分析儀另一個(gè)重要的作用是可以產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)通信的統(tǒng)計(jì)報(bào)告，為網(wǎng)絡(luò)故障的排除提供了非常有價(jià)值的詳細(xì)信息，提升了網(wǎng)絡(luò)故障解決的效率。WAN測(cè)試基礎(chǔ)廣域網(wǎng)中的在線測(cè)試WAN測(cè)試基礎(chǔ)廣域網(wǎng)中的離線測(cè)試需要中斷廣域網(wǎng)絡(luò)線路的離線測(cè)試包括誤碼率測(cè)量失真測(cè)量傳輸通道測(cè)量一致性測(cè)試負(fù)載測(cè)試常常用于檢查新安裝部署的廣域網(wǎng)線路，或者維護(hù)現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)。WAN測(cè)試基礎(chǔ)廣域網(wǎng)中的離線測(cè)試WAN測(cè)試基礎(chǔ)廣域網(wǎng)中的離線測(cè)試誤碼率測(cè)量廣域網(wǎng)中重要的測(cè)試查找網(wǎng)絡(luò)故障原因時(shí)，不僅要測(cè)出誤碼的絕對(duì)數(shù)量，而且還要找出誤碼隨時(shí)間分布的規(guī)律，如誤碼是零星出現(xiàn)的還是周期性出現(xiàn)的，或者是成塊出現(xiàn)的。誤碼率計(jì)算公式：BER=fB/nB=f/tV其中，fB為傳輸出錯(cuò)的比特?cái)?shù)；nB為傳輸?shù)目偙忍財(cái)?shù)；t為測(cè)量時(shí)間；v為吞吐量通常情況下，隨著時(shí)間t的趨于無(wú)窮大，BER也趨近于誤碼概率PB，即：BER=PB(t→∞)WAN測(cè)試基礎(chǔ)廣域網(wǎng)中的離線測(cè)試WAN測(cè)試基礎(chǔ)廣域網(wǎng)中的離線測(cè)試失真測(cè)量信號(hào)失真指的是信號(hào)從一個(gè)狀態(tài)轉(zhuǎn)換到另一個(gè)狀態(tài)時(shí)標(biāo)稱定時(shí)發(fā)生了偏移。信號(hào)失真有許多類型：偏移失真、單獨(dú)失真、峰值失真、起止失真等，這些失真參數(shù)僅僅在模擬數(shù)據(jù)通信中才需要被測(cè)試。對(duì)于基帶通信系統(tǒng)，線路編碼中保留時(shí)鐘脈沖，因此接收端不會(huì)出現(xiàn)信號(hào)失真。電通信線路的干擾測(cè)量串?dāng)_在并行通信電纜中，某線對(duì)中的信號(hào)會(huì)對(duì)相鄰線對(duì)產(chǎn)生容性和感性耦合效應(yīng)，而且隨信號(hào)頻率增加而增大。因此數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的速率越高，串?dāng)_越明顯。WAN測(cè)試基礎(chǔ)廣域網(wǎng)中的離線測(cè)試WAN測(cè)試基礎(chǔ)廣域網(wǎng)中的離線測(cè)試電通信線路的干擾測(cè)量噪聲指的是通信路徑上產(chǎn)生的非線性干擾。噪聲一般包含多種成分，其中最重要的部分是熱噪聲、交流噪聲、串?dāng)_和量化噪聲。非線性失真由調(diào)制器和寬帶放大器引起的非線性失真可以稱為諧波失真。相位抖動(dòng)表現(xiàn)為數(shù)據(jù)信號(hào)中出現(xiàn)經(jīng)常性的相位偏移，雖然相位抖動(dòng)本身不會(huì)產(chǎn)生誤碼，但是它與其它干擾結(jié)合在一起時(shí)會(huì)觸發(fā)差錯(cuò)事件。WAN測(cè)試基礎(chǔ)廣域網(wǎng)中的離線測(cè)試WAN測(cè)試基礎(chǔ)廣域網(wǎng)中的離線測(cè)試電通信線路的干擾測(cè)量頻率偏移當(dāng)調(diào)制和解調(diào)數(shù)據(jù)流的載波頻率不同時(shí)就會(huì)產(chǎn)生頻率偏移，頻率偏移會(huì)使信號(hào)產(chǎn)生失真。線路中斷典型的測(cè)試時(shí)間1小時(shí)內(nèi)，最多允許出現(xiàn)兩次線路中斷，引起線路中斷的典型原因是虛焊、短路、斷續(xù)接觸以及停電等、脈沖干擾數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中較為常見(jiàn)的干擾現(xiàn)象，主要原因有：電子風(fēng)暴、旋轉(zhuǎn)式電話撥號(hào)以及機(jī)電設(shè)施（如電梯、公交電車等），主要參數(shù)為幅度和持續(xù)時(shí)間。WAN測(cè)試基礎(chǔ)廣域網(wǎng)中的離線測(cè)試WAN測(cè)試基礎(chǔ)廣域網(wǎng)中的離線測(cè)試電通信線路的干擾測(cè)量相位跳變數(shù)據(jù)信號(hào)的相位發(fā)生突變，引起的原因主要是無(wú)線鏈路的載波頻率發(fā)生變化。光纖鏈路的測(cè)量和干擾與傳統(tǒng)的銅線介質(zhì)相比，光纖傳輸鏈路的可靠性得到了大大增強(qiáng)，其潛在的故障及故障原因都比銅線鏈路少得多。光纖介質(zhì)和收發(fā)模塊的差錯(cuò)主要原因：光纖損耗；光纜熔接頭損耗；連接器損耗、雜質(zhì)；老化；光功率問(wèn)題；線路中斷對(duì)光纖線路來(lái)說(shuō)，進(jìn)行以下三個(gè)測(cè)量即可確定鏈路的傳輸質(zhì)量：發(fā)送器和接收器的信號(hào)功率、傳輸過(guò)程中信號(hào)幅度的衰減以及信號(hào)傳輸通路上的信號(hào)反射。WAN測(cè)試基礎(chǔ)廣域網(wǎng)中的離線測(cè)試LAN測(cè)試基礎(chǔ)基本概念LAN與WAN的區(qū)別？LAN的運(yùn)行距離短，只使用基帶傳輸系統(tǒng)。LAN技術(shù)使用的線路編碼方案簡(jiǎn)單曼徹斯特編碼（10Base-T）查分曼徹斯特編碼（令牌環(huán)）4B5B編碼（FDDI、100Base-TX）8B6T編碼（100Base-T4）、8B10B（千兆以太網(wǎng)）CAP-4、CAP-64編碼（ATMoverUTP3）NRZ編碼（ATMoverUTP5，STP）低質(zhì)量的電纜可以使用多根數(shù)據(jù)線來(lái)提高數(shù)據(jù)速率LAN測(cè)試基礎(chǔ)基本概念LAN測(cè)試基礎(chǔ)基本概念LAN技術(shù)：總線、環(huán)和交換技術(shù)20世紀(jì)80年代：10Mbit/s以太網(wǎng)總線拓?fù)洹⒘钆骗h(huán)20世紀(jì)90年代：FDDI（第一種高性能骨干網(wǎng)技術(shù)）、LAN交換技術(shù)、100Mbit/s以太網(wǎng)技術(shù)、ATM交換使用廣播原理的數(shù)據(jù)通信80年代的LAN技術(shù)都基于廣播通信，即每個(gè)節(jié)點(diǎn)都接收所有數(shù)據(jù)包。為此，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都分析每個(gè)數(shù)據(jù)包的目的地址以決定是接收、忽略還是轉(zhuǎn)發(fā)該數(shù)據(jù)包。因此網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)越多，網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷就越重，造成性能瓶頸。因此，現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)大都劃分為多個(gè)網(wǎng)段，網(wǎng)段之間用網(wǎng)橋和路由器等互相連接，本地?cái)?shù)據(jù)本網(wǎng)段傳輸，因此相鄰網(wǎng)段不會(huì)因處理與自身無(wú)關(guān)的數(shù)據(jù)而不堪重負(fù)。LAN測(cè)試基礎(chǔ)基本概念LAN測(cè)試基礎(chǔ)基本概念交換系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和操作WAN技術(shù)的發(fā)展導(dǎo)致交換系統(tǒng)發(fā)展。成本下降和技術(shù)發(fā)展為L(zhǎng)AN數(shù)據(jù)通信網(wǎng)采用交換系統(tǒng)提供條件。交換式網(wǎng)絡(luò)的核心組件是交換機(jī)，它可以將收到的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到正確的輸出端口。交換技術(shù)既可以分為信元交換和幀交換，也可以分為單幀交換和復(fù)幀交換。LAN測(cè)試基礎(chǔ)基本概念LAN測(cè)試基礎(chǔ)LAN測(cè)試基礎(chǔ)LAN測(cè)試基礎(chǔ)LAN測(cè)試基礎(chǔ)LAN測(cè)試基礎(chǔ)LAN測(cè)試基礎(chǔ)LAN測(cè)試基礎(chǔ)基本概念交換系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和操作信元交換和幀交換信元交換網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)包（“信元”）的長(zhǎng)度相同幀交換網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度不固定信元交換系統(tǒng)的吞吐量要大大高于幀交換系統(tǒng)網(wǎng)段交換可以將傳統(tǒng)的LAN拓?fù)洌ㄒ蕴W(wǎng)、令牌環(huán)、FDDI）連接成一個(gè)高性能的網(wǎng)絡(luò)。LAN網(wǎng)段之間通過(guò)交換機(jī)進(jìn)行互聯(lián)LAN交換機(jī)允許在網(wǎng)段之間同時(shí)建立多條通信鏈路LAN測(cè)試基礎(chǔ)基本概念LAN測(cè)試基礎(chǔ)LAN測(cè)試基礎(chǔ)LAN測(cè)試基礎(chǔ)基本概念交換系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和操作全雙工連接許多交換式系統(tǒng)都能同時(shí)提供半雙工和全雙工兩種連接模式。全雙工模式允許節(jié)點(diǎn)同時(shí)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，所以可以成倍提高鏈路可用帶寬。全雙工是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接，必須通過(guò)全雙工以太網(wǎng)、令牌環(huán)和FDDI交換機(jī)連接，不能用無(wú)源HUB進(jìn)行連接。傳輸介質(zhì)的存取操作無(wú)需遵循CSMA/CD或令牌傳遞機(jī)制。LAN測(cè)試基礎(chǔ)基本概念LAN測(cè)試基礎(chǔ)LAN測(cè)試基礎(chǔ)LAN測(cè)試基礎(chǔ)局域網(wǎng)中的在線測(cè)試信號(hào)狀態(tài)測(cè)試主要是用示波器測(cè)量信號(hào)波形，可以直接在收發(fā)器的接頭處（同軸電纜、雙絞線接頭）測(cè)量信號(hào)狀態(tài)，也可以在活動(dòng)的網(wǎng)絡(luò)組件（如中繼器、網(wǎng)橋、路由器）的接口測(cè)量信號(hào)狀態(tài)。通過(guò)示波器顯示的信號(hào)波形可以得出被測(cè)線纜的介質(zhì)訪問(wèn)單元以及接口的質(zhì)量情況。協(xié)議分析和統(tǒng)計(jì)測(cè)量可以記錄并分析網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包，是監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)包類型和協(xié)議處理過(guò)程，收集統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)并分析統(tǒng)計(jì)參數(shù)運(yùn)行趨勢(shì)的有力工具。協(xié)議分析儀只能監(jiān)測(cè)它所在網(wǎng)段的流量。為了同時(shí)分析兩個(gè)網(wǎng)段，需要協(xié)議分析儀具備雙端口。LAN測(cè)試基礎(chǔ)局域網(wǎng)中的在線測(cè)試LAN測(cè)試基礎(chǔ)LAN測(cè)試基礎(chǔ)LAN測(cè)試基礎(chǔ)LAN測(cè)試基礎(chǔ)LAN測(cè)試基礎(chǔ)局域網(wǎng)中的離線測(cè)試線纜測(cè)試是最常見(jiàn)的一種需要中斷整個(gè)網(wǎng)段的測(cè)試過(guò)程之一。具體的測(cè)試參數(shù)依據(jù)介質(zhì)不同（同軸電纜、雙絞線、光纜）而定。雙絞線測(cè)試應(yīng)測(cè)量的參數(shù)包括：電纜長(zhǎng)度、衰減、串?dāng)_、引線分配、噪聲、阻抗及電容。同軸電纜測(cè)試應(yīng)測(cè)量的參數(shù)包括：電纜長(zhǎng)度、衰減和終端電阻。確保網(wǎng)絡(luò)可用，并且不發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)測(cè)量。光纖鏈路測(cè)試應(yīng)測(cè)量的參數(shù)包括：衰減、反射以及發(fā)射器和接收器的信號(hào)功率。LAN測(cè)試基礎(chǔ)局域網(wǎng)中的離線測(cè)試LAN測(cè)試基礎(chǔ)局域網(wǎng)中的離線測(cè)試檢測(cè)外部干擾外部電磁干擾（EMI）較為嚴(yán)重時(shí)，引入的噪聲會(huì)嚴(yán)重干擾同軸電纜的傳輸。如果被干擾網(wǎng)段周圍無(wú)明顯EMI源，可以采用測(cè)量頻率的方法找出EMI干擾源。使用頻譜分析儀，顯示給定頻段內(nèi)的所有信號(hào)進(jìn)行分析。LAN測(cè)試基礎(chǔ)局域網(wǎng)中的離線測(cè)試LAN測(cè)試基礎(chǔ)局域網(wǎng)中的離線測(cè)試一致性和兼容性測(cè)試用于組件之間的運(yùn)行兼容性標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試程序集快速以太網(wǎng)中繼器的測(cè)試程序集；100Base-TXMAC和PCS測(cè)試程序集；100Base-TXTPPMD測(cè)試程序集100Base-X互操作性測(cè)試程序集；自動(dòng)協(xié)商測(cè)試程序集。LAN測(cè)試基礎(chǔ)局域網(wǎng)中的離線測(cè)試LAN測(cè)試基礎(chǔ)局域網(wǎng)中的離線測(cè)試負(fù)載測(cè)試高速LAN使用情況下，不同廠商的產(chǎn)品性能差異巨大，因此導(dǎo)致性能指標(biāo)和互操作性的缺陷和問(wèn)題。廠商提供的“理想”的指標(biāo)不代表真實(shí)運(yùn)行的能力。需要實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行測(cè)試，大壓力負(fù)載的狀態(tài)測(cè)試，獲得有用的參數(shù)，來(lái)確定網(wǎng)絡(luò)組件的能力。LAN測(cè)試基礎(chǔ)局域網(wǎng)中的離線測(cè)試《網(wǎng)絡(luò)故障診斷》

診斷工具及測(cè)試基礎(chǔ)孫翠娟主講cjsun@XidianUniversity《網(wǎng)絡(luò)故障診斷》

診斷工具及測(cè)試基礎(chǔ)孫翠娟主講診斷工具與測(cè)試基礎(chǔ)本章主要內(nèi)容戰(zhàn)術(shù)測(cè)試系統(tǒng)與戰(zhàn)略測(cè)試系統(tǒng)WAN測(cè)試基本概念WAN在線測(cè)試WAN離線測(cè)試LAN測(cè)試基本概念LAN在線測(cè)試LAN離線測(cè)試診斷工具與測(cè)試基礎(chǔ)本章主要內(nèi)容診斷工具“沒(méi)有測(cè)試就沒(méi)有管理”高性能的測(cè)試和診斷工具是專業(yè)維護(hù)高可用性數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的必要條件，因?yàn)檫@些工具可以幫助網(wǎng)絡(luò)管理員隨時(shí)檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀態(tài)、定位故障源并進(jìn)行詳細(xì)的網(wǎng)絡(luò)分析網(wǎng)絡(luò)測(cè)試和診斷工具的分類物理層（OSILevel1）分析工具高層協(xié)議（OSILevel2+）分析工具診斷工具“沒(méi)有測(cè)試就沒(méi)有管理”診斷工具物理層分析工具重要的物理層參數(shù)——線路特性線纜長(zhǎng)度、阻抗、衰減、串?dāng)_、接頭或終端電阻引起的信號(hào)反射以及外部的電磁干擾等測(cè)試工具萬(wàn)用表線纜測(cè)試儀光時(shí)域反射計(jì)（OTDR）示波器信號(hào)電平計(jì)頻譜分析儀診斷工具物理層分析工具診斷工具高層協(xié)議分析工具協(xié)議進(jìn)程的監(jiān)測(cè)和分析，使用協(xié)議分析儀協(xié)議分析儀的分類針對(duì)不同任務(wù)帶有不同專用模塊的通用協(xié)議分析儀小型的手持分析儀安裝在高性能網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的測(cè)試和分析軟件實(shí)際應(yīng)用中，常使用軟件代理進(jìn)行應(yīng)用的性能測(cè)試，由軟件代理模擬網(wǎng)絡(luò)的典型使用情況，測(cè)出網(wǎng)絡(luò)的吞吐量和其他特性診斷工具高層協(xié)議分析工具診斷工具測(cè)試和診斷工具除了可以根據(jù)OSI的分層結(jié)構(gòu)進(jìn)行分類之外，還可以分為戰(zhàn)術(shù)測(cè)試系統(tǒng)和戰(zhàn)略測(cè)試系統(tǒng)戰(zhàn)略測(cè)試系統(tǒng)戰(zhàn)略測(cè)試系統(tǒng)是固定安裝的、全天候監(jiān)測(cè)、評(píng)估并記錄結(jié)定網(wǎng)段的關(guān)鍵運(yùn)行參數(shù)的系統(tǒng)，常配置成網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行指標(biāo)超過(guò)預(yù)定的閾值時(shí)就向網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)發(fā)送告警信息戰(zhàn)術(shù)測(cè)試系統(tǒng)戰(zhàn)術(shù)測(cè)試系統(tǒng)則是可移動(dòng)的、在網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障或進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)審計(jì)時(shí)才安裝，在任務(wù)完成后即移走的測(cè)試系統(tǒng)診斷工具測(cè)試和診斷工具除了可以根據(jù)OSI的分層結(jié)構(gòu)進(jìn)行分類之診斷工具OSI參考模型的測(cè)試系統(tǒng)OSI七層模型都有相應(yīng)的戰(zhàn)略和戰(zhàn)術(shù)測(cè)試系統(tǒng)用于物理層的戰(zhàn)略測(cè)試系統(tǒng)針對(duì)網(wǎng)絡(luò)的主要光纖鏈路進(jìn)行不間斷的監(jiān)測(cè)用于高層的戰(zhàn)略測(cè)試系統(tǒng)使用基于SNMP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)采用LAN或WAN探針的分布式測(cè)試系統(tǒng)采用分布式軟件代理在實(shí)際工作中綜合采用戰(zhàn)術(shù)測(cè)試工具和戰(zhàn)略測(cè)試工具是一種行之有效的網(wǎng)絡(luò)管理解決方案。其中，戰(zhàn)略測(cè)試工具可用于監(jiān)測(cè)和規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行狀況，而戰(zhàn)術(shù)測(cè)試工具則直接用于解決網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)的故障問(wèn)題。診斷工具OSI參考模型的測(cè)試系統(tǒng)診斷工具戰(zhàn)術(shù)測(cè)試系統(tǒng)戰(zhàn)術(shù)測(cè)試系統(tǒng)既可以是可移動(dòng)的硬件設(shè)備，也可以是被臨時(shí)激活的軟件應(yīng)用程序，它們常用于網(wǎng)絡(luò)故障的診斷和處理中，可以進(jìn)行預(yù)防性的網(wǎng)絡(luò)分析，同時(shí)還能監(jiān)測(cè)關(guān)鍵時(shí)期的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀態(tài)(如安裝網(wǎng)絡(luò)組件或電源系統(tǒng)期間)。診斷工具戰(zhàn)術(shù)測(cè)試系統(tǒng)診斷工具診斷工具診斷工具局域網(wǎng)物理層的戰(zhàn)術(shù)測(cè)試系統(tǒng)在一般情況下，只要有線纜測(cè)試儀和萬(wàn)用表就幾乎能測(cè)試數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)所有的物理特性，如線纜長(zhǎng)度、阻抗、衰減、信號(hào)反射以及雙絞線中的串?dāng)_等特性，只有極少數(shù)場(chǎng)合(如測(cè)試信號(hào)波形或信號(hào)頻譜)才需要用到示波器或頻譜分析儀。萬(wàn)用表對(duì)大多數(shù)物理層參數(shù)來(lái)說(shuō)，只要使用萬(wàn)用表就足夠了，因?yàn)榇蠖鄶?shù)網(wǎng)絡(luò)故障都能通過(guò)萬(wàn)用表測(cè)試故障網(wǎng)絡(luò)組件的阻抗和電壓來(lái)解決。萬(wàn)用表對(duì)縮小網(wǎng)絡(luò)故障域范圍非常有用，具體的測(cè)試方法在后面會(huì)講到。診斷工具局域網(wǎng)物理層的戰(zhàn)術(shù)測(cè)試系統(tǒng)診斷工具局域網(wǎng)物理層的戰(zhàn)術(shù)測(cè)試系統(tǒng)銅纜測(cè)試儀目前有多種線纜測(cè)試儀可用于局域網(wǎng)（LAN）中銅纜的測(cè)試，在測(cè)試時(shí)需要測(cè)量哪些參數(shù)應(yīng)視被測(cè)線纜的類型而定。常見(jiàn)的測(cè)試項(xiàng)目主要有線纜長(zhǎng)度、衰減、阻抗、串?dāng)_、反射和噪聲等。某些線纜測(cè)試儀還可以定位線纜路由，即由測(cè)試儀將一系列音頻信號(hào)輸入到線纜中，并用一個(gè)小的附屬設(shè)備（充當(dāng)音頻放大器）在30-40cm處監(jiān)聽(tīng)信號(hào)，這樣可以探測(cè)到地板下或隔板下的線纜路由情況。診斷工具局域網(wǎng)物理層的戰(zhàn)術(shù)測(cè)試系統(tǒng)診斷工具局域網(wǎng)物理層的戰(zhàn)術(shù)測(cè)試系統(tǒng)光時(shí)域反射計(jì)（OTDR）以前，OTDR主要用于廣域網(wǎng)環(huán)境，但是隨著局域網(wǎng)中越來(lái)越多的開(kāi)始應(yīng)用多模和單模光纖，使得OTDR成為局域網(wǎng)維護(hù)和排除故障的常用工具。OTDR可以測(cè)試光纖鏈路的傳輸特性，即由OTDR將預(yù)設(shè)的光脈沖插入到被測(cè)光纜中，并記錄反射信號(hào)及插入脈沖傳輸?shù)綔y(cè)試點(diǎn)的傳輸時(shí)間，OTDR可以從所接收到的信號(hào)中計(jì)算出被測(cè)光纜的信號(hào)衰減、響應(yīng)時(shí)間和信號(hào)傳播速度等特性參數(shù)，這些參數(shù)可以準(zhǔn)確的指示衰減源（如光纜接頭、連接器或光纜）的確切位置。選用OTDR時(shí)不同光纖類型的操作功能LAN中光纖長(zhǎng)度短，OTDR的靈敏度不需要很高診斷工具局域網(wǎng)物理層的戰(zhàn)術(shù)測(cè)試系統(tǒng)診斷工具局域網(wǎng)物理層的戰(zhàn)術(shù)測(cè)試系統(tǒng)示波器在檢測(cè)和修復(fù)數(shù)據(jù)和電信網(wǎng)絡(luò)故障時(shí)，一般很少使用示波器，只有一些特殊情況需要網(wǎng)絡(luò)中的高誤碼率、噪聲、抖動(dòng)以及線路信號(hào)干擾對(duì)傳輸信號(hào)的微觀分析示波器可以檢測(cè)并顯示信號(hào)的電平時(shí)序關(guān)系，并分析信號(hào)電平的上升時(shí)間、下降時(shí)間以及頻率、噪聲和抖動(dòng)等信號(hào)特性。為了簡(jiǎn)化測(cè)試的一致性，在數(shù)據(jù)通信標(biāo)準(zhǔn)和電信標(biāo)準(zhǔn)中都提供了波形樣板和眼圖，方便進(jìn)行人工比較。診斷工具局域網(wǎng)物理層的戰(zhàn)術(shù)測(cè)試系統(tǒng)診斷工具局域網(wǎng)物理層的戰(zhàn)術(shù)測(cè)試系統(tǒng)示波器數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中碰到的大多數(shù)信號(hào)都是差分信號(hào)，在利用示波器進(jìn)行測(cè)試之前，必須將這些差分信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榈仉娢粸閰⒖茧娢坏男盘?hào)，完成這項(xiàng)功能的適配器的阻抗必須與被測(cè)傳輸介質(zhì)的阻抗相同。測(cè)試光纜上的傳輸信號(hào)，必須要有光——電轉(zhuǎn)換器。根據(jù)數(shù)字采樣原理，信號(hào)頻率f需要的采樣頻率至少為2f，因此使用數(shù)字示波器時(shí)，要保證其采樣頻率足夠高（與被測(cè)信號(hào)相比），例如4kHz的信號(hào)，其采樣率必須為8kHz。注意被測(cè)物理介質(zhì)的傳輸頻率不一定等于數(shù)據(jù)速率，根據(jù)不同的編碼方式，傳輸速率可能高于數(shù)據(jù)速率（曼徹斯特編碼）或低于數(shù)據(jù)速率（CAP64等）。診斷工具局域網(wǎng)物理層的戰(zhàn)術(shù)測(cè)試系統(tǒng)測(cè)試工具測(cè)試工具診斷工具局域網(wǎng)物理層的戰(zhàn)術(shù)測(cè)試系統(tǒng)頻譜分析儀在實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行中，電磁干擾（EMI）會(huì)給銅線網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)嚴(yán)重的干擾，而頻譜分析儀在查找EMI干擾源時(shí)就非常有用。網(wǎng)絡(luò)受到的EMI干擾源附近的電氣設(shè)備（電車、焊接設(shè)備、電梯、X射線等醫(yī)用設(shè)備）頻譜分析儀分析干擾的頻譜特性，顯示的是某個(gè)頻帶范圍內(nèi)的信號(hào)幅度分布曲線，可以測(cè)試EMI的強(qiáng)度和頻率。與示波器的不同？診斷工具局域網(wǎng)物理層的戰(zhàn)術(shù)測(cè)試系統(tǒng)診斷工具廣域網(wǎng)物理層的戰(zhàn)術(shù)測(cè)試系統(tǒng)廣域網(wǎng)與局域網(wǎng)的差別線纜長(zhǎng)度增大故障發(fā)生范圍擴(kuò)大查找故障更加困難常使用的工具有接口測(cè)試儀、誤碼率（BER）測(cè)試儀，有時(shí)也需要用到邏輯分析儀、示波器和頻譜分析儀以及專用的WAN鏈路測(cè)試設(shè)備，如用于光纖鏈路的OTDR和用于銅線網(wǎng)絡(luò)的電平計(jì)等。診斷工具廣域網(wǎng)物理層的戰(zhàn)術(shù)測(cè)試系統(tǒng)診斷工具廣域網(wǎng)物理層的戰(zhàn)術(shù)測(cè)試系統(tǒng)接口測(cè)試儀接口測(cè)試儀可以顯示單個(gè)信號(hào)鏈路的活動(dòng)情況，一般常用于快速測(cè)試故障接口的運(yùn)行狀態(tài)。某些接口測(cè)試儀具有內(nèi)建布線模塊

用于調(diào)整單個(gè)信號(hào)鏈路的布線情況診斷工具廣域網(wǎng)物理層的戰(zhàn)術(shù)測(cè)試系統(tǒng)診斷工具廣域網(wǎng)物理層的戰(zhàn)術(shù)測(cè)試系統(tǒng)誤碼率測(cè)試儀常用的WAN運(yùn)行和維護(hù)工具，幾乎所有的物理層故障測(cè)試都與BER有關(guān)。誤碼率的測(cè)試方法由誤碼率測(cè)試儀向網(wǎng)絡(luò)中注入環(huán)回測(cè)試信號(hào)信號(hào)返回時(shí)測(cè)量信號(hào)的質(zhì)量即可獲得BER情況測(cè)試信號(hào)偽隨機(jī)二進(jìn)制序列周期重復(fù)的比特序列或文本塊診斷工具廣域網(wǎng)物理層的戰(zhàn)術(shù)測(cè)試系統(tǒng)診斷工具廣域網(wǎng)物理層的戰(zhàn)術(shù)測(cè)試系統(tǒng)誤碼率測(cè)試儀ITU-T建議(G.821G.826)中定義了評(píng)估某個(gè)網(wǎng)段誤碼率所必須的特性參數(shù)誤碼率誤塊率無(wú)誤碼秒（EFS，ErrorFreeSecond）誤碼秒（ES，ErrorSecond）嚴(yán)重誤碼秒（SES，SeverelyErrorSecond）可用時(shí)間不可用時(shí)間這些特性參數(shù)常常通過(guò)數(shù)值或直方圖的方式給出。診斷工具廣域網(wǎng)物理層的戰(zhàn)術(shù)測(cè)試系統(tǒng)診斷工具廣域網(wǎng)物理層的戰(zhàn)術(shù)測(cè)試系統(tǒng)邏輯分析儀邏輯分析儀可以記錄信號(hào)的定時(shí)情況，與示波器相似，邏輯分析儀也是記錄信號(hào)電平隨時(shí)間的變化情況，只是邏輯分析儀更適于測(cè)試數(shù)字信號(hào)。邏輯分析儀可以同時(shí)監(jiān)測(cè)多條信號(hào)線路并同時(shí)記錄相應(yīng)的信號(hào)電平，這樣可以監(jiān)測(cè)多條線路的定時(shí)關(guān)系。為了記錄特定、單次的差錯(cuò)事件，還可以為被測(cè)線路定義多個(gè)聯(lián)合事件，以在差錯(cuò)發(fā)生時(shí)觸發(fā)邏輯分析儀。診斷工具廣域網(wǎng)物理層的戰(zhàn)術(shù)測(cè)試系統(tǒng)診斷工具廣域網(wǎng)物理層的戰(zhàn)術(shù)測(cè)試系統(tǒng)邏輯分析儀診斷工具廣域網(wǎng)物理層的戰(zhàn)術(shù)測(cè)試系統(tǒng)診斷工具廣域網(wǎng)物理層的戰(zhàn)術(shù)測(cè)試系統(tǒng)信號(hào)電平計(jì)和線路測(cè)試儀信號(hào)電平計(jì)常用于檢測(cè)模擬網(wǎng)絡(luò)，可以進(jìn)行在線測(cè)試。一般用于網(wǎng)絡(luò)初次投入運(yùn)營(yíng)、常規(guī)網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)以及WAN線路故障的檢測(cè)和修復(fù)當(dāng)中?？梢詼y(cè)試的特性參數(shù)包括操作衰減（OperationalAttenuation）、插入損失、由反射引起的衰減及串?dāng)_等。信號(hào)電平計(jì)分為寬頻和選頻兩種寬頻信號(hào)電平計(jì)可以在一個(gè)寬頻范圍內(nèi)（即電平計(jì)的頻率無(wú)需與被測(cè)信號(hào)的頻率相同）確定信號(hào)的有效值，測(cè)試簡(jiǎn)便，但要求被測(cè)信號(hào)強(qiáng)度足夠選頻信號(hào)電平計(jì)只能測(cè)試某些選定頻帶的信號(hào)，但是可以測(cè)試低電平信號(hào)和給定傳輸帶寬內(nèi)外的干擾信號(hào)頻率診斷工具廣域網(wǎng)物理層的戰(zhàn)術(shù)測(cè)試系統(tǒng)診斷工具廣域網(wǎng)物理層的戰(zhàn)術(shù)測(cè)試系統(tǒng)示波器和頻譜分析儀需要詳細(xì)分析WAN的信號(hào)波形和頻率時(shí)，就要用到示波器和頻譜分析儀，在技術(shù)要求和選擇標(biāo)準(zhǔn)上，與前面的LAN物理層測(cè)試要求一致。光時(shí)域反射計(jì)（OTDR）由于WAN越來(lái)越多采用光纖線路，因此OTDR也逐漸成為最重要的WAN維護(hù)和故障排除工具。與LAN不同，WAN中的被測(cè)光纖線路可能會(huì)長(zhǎng)達(dá)100km以上，因此要求OTDR需要較高的靈敏度，以檢測(cè)微弱的反射信號(hào)。診斷工具廣域網(wǎng)物理層的戰(zhàn)術(shù)測(cè)試系統(tǒng)診斷工具OSILayer2-3的戰(zhàn)術(shù)測(cè)試系統(tǒng)協(xié)議分析儀協(xié)議分析儀是定位和排除網(wǎng)絡(luò)故障的關(guān)鍵工具，不僅能分析協(xié)議棧，還能生成數(shù)據(jù)流的分析統(tǒng)計(jì)結(jié)果?？梢酝ㄟ^(guò)分析記錄差錯(cuò)數(shù)據(jù)包，測(cè)出故障源的位置。協(xié)議分析儀的分類基于軟件的協(xié)議分析儀非常適合采用傳統(tǒng)拓?fù)涞男⌒途W(wǎng)絡(luò)（如以太網(wǎng)、令牌環(huán)、低速?gòu)V域網(wǎng)）通過(guò)高性能PC機(jī)的LAN接口卡進(jìn)行測(cè)試運(yùn)行診斷工具OSILayer2-3的戰(zhàn)術(shù)測(cè)試系統(tǒng)診斷工具OSILayer2-3的戰(zhàn)術(shù)測(cè)試系統(tǒng)協(xié)議分析儀協(xié)議分析儀的分類基于硬件的協(xié)議分析儀功能更強(qiáng)大、價(jià)格更高基于專用的硬件平臺(tái)，可以極高的精度記錄和分析所有網(wǎng)絡(luò)流量，并可以產(chǎn)生各種測(cè)試用網(wǎng)絡(luò)負(fù)載適合傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜透咚倬W(wǎng)絡(luò)具備硬件的高性能數(shù)據(jù)包過(guò)濾器和高精度時(shí)鐘基于專家系統(tǒng)的軟件應(yīng)用基于歷史知識(shí)的匹配，提供有用的診斷和修復(fù)建議。診斷工具OSILayer2-3的戰(zhàn)術(shù)測(cè)試系統(tǒng)診斷工具OSILayer2-3的戰(zhàn)術(shù)測(cè)試系統(tǒng)多協(xié)議PC指帶有一個(gè)或多個(gè)接口適配器并安裝了所有網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的便攜式PC機(jī)，如安裝以太網(wǎng)卡和令牌環(huán)適配器，并支持多種協(xié)議棧（Netware、TCP/TP）等?？梢援?dāng)作一個(gè)全功能的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)模型進(jìn)行故障診斷時(shí)，安裝在故障站點(diǎn)處，可以立即判斷出網(wǎng)絡(luò)故障源是站點(diǎn)本身還是網(wǎng)絡(luò)的其他部分。診斷工具OSILayer2-3的戰(zhàn)術(shù)測(cè)試系統(tǒng)診斷工具戰(zhàn)略測(cè)試系統(tǒng)戰(zhàn)略測(cè)試系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)控和管理是連續(xù)不間斷的。戰(zhàn)略測(cè)試系統(tǒng)由分布式的硬件和軟件組成軟件通過(guò)預(yù)定的通信協(xié)議與中心網(wǎng)管站點(diǎn)進(jìn)行通信，可用于該用途的通信協(xié)議有遠(yuǎn)端監(jiān)控管理信息庫(kù)（RMONMIB）和簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議（SNMP）兩種，它們不但定義了網(wǎng)絡(luò)通信數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)格式，而且定義了被監(jiān)控組件與中心網(wǎng)管站點(diǎn)之間的通信協(xié)議。SNMP和管理信息庫(kù)1988年SNMP協(xié)議誕生，至今已經(jīng)成為事實(shí)的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。診斷工具戰(zhàn)略測(cè)試系統(tǒng)診斷工具戰(zhàn)略測(cè)試系統(tǒng)SNMP和管理信息庫(kù)SNMP基于管理者（Manager）和代理（Agent）兩個(gè)組件管理者是監(jiān)視和控制所有安裝了SNMP代理的組件的控制臺(tái)。SNMP代理與被管設(shè)備集成在一起，作為網(wǎng)絡(luò)組件與SNMP協(xié)議通信的接口。代理負(fù)責(zé)將SNMP管理命令轉(zhuǎn)換成網(wǎng)絡(luò)組件的相應(yīng)操作。RMON系統(tǒng)用于網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視的RMON代理可以作為一個(gè)單獨(dú)的系統(tǒng)存在，這就是探針（Probe），也可以集成在交換機(jī)和路由器這樣的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中?？捎糜贚AN或者WAN拓?fù)?，專用硬件設(shè)備非?？煽勘O(jiān)視記錄網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)計(jì)信息，適應(yīng)更高負(fù)載診斷工具戰(zhàn)略測(cè)試系統(tǒng)診斷工具戰(zhàn)略測(cè)試系統(tǒng)基于軟件代理的戰(zhàn)略測(cè)試系統(tǒng)某些網(wǎng)絡(luò)管理任務(wù)的不同應(yīng)用相關(guān)的參數(shù)（訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)、Web服務(wù)器、Internet響應(yīng)時(shí)間等）這類測(cè)試系統(tǒng)可以通過(guò)在軟件代理（安裝在客戶機(jī)或服務(wù)器上）之間交換測(cè)試包來(lái)完成測(cè)試，也可以通過(guò)直接監(jiān)測(cè)事務(wù)處理的代理來(lái)完成測(cè)試。網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)需要一個(gè)網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)保障網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行SNMP通信協(xié)議、SNMP代理和MIB構(gòu)成了大多數(shù)分布式網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)。診斷工具戰(zhàn)略測(cè)試系統(tǒng)WAN測(cè)試基礎(chǔ)基本概念數(shù)據(jù)速率、信號(hào)編碼和頻率帶寬WAN測(cè)試基礎(chǔ)基本概念WAN測(cè)試基礎(chǔ)基本概念數(shù)據(jù)流可以以模擬信號(hào)形式或數(shù)字信號(hào)形式進(jìn)行傳輸。模擬信號(hào)的數(shù)據(jù)傳輸可以使用正弦載波的調(diào)幅、調(diào)頻或調(diào)相技術(shù)(稱為寬帶原理)。數(shù)字信號(hào)則將要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)表示成一系列電壓狀態(tài)或光脈沖(稱為基帶原理)。理解波特率和比特率之間的區(qū)別非常重要，因?yàn)閮烧邇H在一次信號(hào)變化代表1bit時(shí)才在數(shù)值上相等。多相調(diào)制（2、4、8）WAN測(cè)試基礎(chǔ)基本概念WAN測(cè)試基礎(chǔ)

上述例子中只有兩種相位的調(diào)相方式稱為兩相調(diào)制。為了提高信息的傳輸速率，還經(jīng)常采用四相調(diào)制和八相調(diào)制方式。這兩種調(diào)制方式的數(shù)字信息的相位分配情況如圖2-16所示。（a）四相調(diào)制方式的相位分配

（b）八相調(diào)制方式的相位分配四相位、八相位調(diào)制方式的相位分配

由上圖可以看出，在四相調(diào)制方式中，用四個(gè)不同的相位分別代表00，01，10，11，或者說(shuō)每一次調(diào)制可以傳送2個(gè)比特的信息；在八相調(diào)制方式中，則每一次調(diào)制可傳送3個(gè)比特的信息，顯然兩者都提高了信息的傳輸速率。WAN測(cè)試基礎(chǔ)上述例子中只有兩種相位的調(diào)WAN測(cè)試基礎(chǔ)基本概念數(shù)據(jù)線路的容量根據(jù)采樣定律，在一個(gè)帶寬受限的線路上每秒可以出現(xiàn)的最大信號(hào)狀態(tài)變化次數(shù)(即最大波特率)為：波特率的理論最大值=2H*log2V其中H為可用傳輸帶寬，V為信號(hào)編碼時(shí)所用的信號(hào)電平或相位狀態(tài)的數(shù)量。如果信號(hào)采用2種電平進(jìn)行編碼（相當(dāng)于0和1），則log2V=1，此時(shí)的最大波特率就等于傳輸帶寬的2倍。高效的編碼可以進(jìn)一步提升波特率，但受制于物理限制。WAN測(cè)試基礎(chǔ)基本概念WAN測(cè)試基礎(chǔ)基本概念數(shù)據(jù)線路的容量對(duì)一個(gè)給定線路來(lái)說(shuō)，其所能達(dá)到的最大數(shù)據(jù)速率與信噪比（SNR）有關(guān)，即：SNR=10*log10S/N對(duì)于一個(gè)有噪聲的信道而言，最大波特率可以用下面的公式計(jì)算（與編碼方式無(wú)關(guān)）：最大數(shù)據(jù)速率（bit/s）=H*log2(1+SNR)其中H為傳輸帶寬（單位Hz），SNR為信噪比。典型的電話線路（PSTN）（帶寬H=3000Hz，SNR=30dB）最大的數(shù)據(jù)傳輸速率為30kbit/s。WAN測(cè)試基礎(chǔ)基本概念WAN測(cè)試基礎(chǔ)基本概念模擬數(shù)據(jù)通信（寬帶系統(tǒng)）在模擬數(shù)據(jù)通信中，可以通過(guò)Modem，利用調(diào)幅、調(diào)頻、調(diào)相技術(shù)將數(shù)據(jù)調(diào)制在載頻上，這樣的系統(tǒng)成為寬帶系統(tǒng)。寬帶系統(tǒng)的信號(hào)傳輸距離很遠(yuǎn)（可以達(dá)到30km以上），而且可以在多個(gè)頻帶上提供多路通信信道。但是，寬帶系統(tǒng)需要使用昂貴的收發(fā)器，因此維護(hù)起來(lái)比基帶系統(tǒng)麻煩的多。數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信（基帶系統(tǒng)）無(wú)需載波信號(hào)就可以直接傳輸數(shù)據(jù)流的系統(tǒng)就是基帶系統(tǒng)?；鶐到y(tǒng)的傳輸距離比寬帶系統(tǒng)要短，而且只能承載一路數(shù)據(jù)信道。實(shí)現(xiàn)技術(shù)簡(jiǎn)單，成本低。WAN測(cè)試基礎(chǔ)基本概念WAN測(cè)試基礎(chǔ)基本概念數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信（基帶系統(tǒng)）任何數(shù)字化的語(yǔ)音、圖像和音頻信號(hào)都可以與數(shù)據(jù)一起傳輸，因而不需為不同的業(yè)務(wù)提供不同的通信設(shè)施。由于數(shù)字化技術(shù)的快速發(fā)展，成本的迅速降低，WAN中廣泛應(yīng)用數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信，甚至傳統(tǒng)的電話線路也大多改造為數(shù)字化線路。信號(hào)波形數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流是幾乎直角的電壓跳變，實(shí)際的信號(hào)是n個(gè)正弦波疊加（頻率分別為f,2f,3f…nf，f為基頻，n為n階諧波）WAN測(cè)試基礎(chǔ)基本概念WAN測(cè)試基礎(chǔ)基本概念數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信（基帶系統(tǒng)）線路編碼數(shù)字通信的線路編碼目的是確保數(shù)據(jù)流的0，1狀態(tài)保持平穩(wěn)分布常用的線路編碼單極性碼：所有信號(hào)都大于0V或小于0V極性碼：信號(hào)既有大于0V，也有小于0V雙極性碼：信號(hào)有三種電平值信號(hào)交替反轉(zhuǎn)碼：一次極性變化代表邏輯1WAN測(cè)試基礎(chǔ)基本概念WAN測(cè)試基礎(chǔ)WAN測(cè)試基礎(chǔ)WAN測(cè)試基礎(chǔ)基本概念數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信（基帶系統(tǒng)）通信標(biāo)準(zhǔn)ISDN傳統(tǒng)電話線路傳輸數(shù)字通信，典型信道提供160kbit/s的數(shù)據(jù)速率。xDSLADSL（非對(duì)稱數(shù)字用戶線），上行線路最大384kbit/s，下行線路最大8Mbit/s，適合高速Internet網(wǎng)絡(luò)接入。HDSL、RADSL、SDSL、VDSL……WAN測(cè)試基礎(chǔ)基本概念WAN測(cè)試基礎(chǔ)WAN測(cè)試基礎(chǔ)WAN測(cè)試基礎(chǔ)基本概念光纖數(shù)字通信光纖以巨大的吞吐量已經(jīng)快速取代了LAN和WAN骨干線路的銅線介質(zhì)光纖使用光信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，光信號(hào)波長(zhǎng)略高于可見(jiàn)光波長(zhǎng)（可見(jiàn)光400-800nm，光信號(hào)850-1550nm）。光纖通信中，以光脈沖的有無(wú)代表邏輯“1”或邏輯“0”。目前已經(jīng)證實(shí)，能夠用于光纖數(shù)據(jù)通信的全部波長(zhǎng)帶寬可達(dá)250THz（從紫外線一直到紅外線）。在光纖通信系統(tǒng)中，為了提高吞吐量：較短的光脈沖，已實(shí)現(xiàn)的商用數(shù)據(jù)速率達(dá)9.9Gbit/s。波分復(fù)用技術(shù)（多種波長(zhǎng)脈沖合并在一根光纖傳輸）WAN測(cè)試基礎(chǔ)基本概念WAN測(cè)試基礎(chǔ)廣域網(wǎng)中的在線測(cè)試對(duì)廣域網(wǎng)測(cè)試來(lái)說(shuō)，能夠在網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行過(guò)程中進(jìn)行的測(cè)試（在線測(cè)試）與需要中斷被測(cè)通信線路的測(cè)試有很大區(qū)別，因?yàn)樵诰€測(cè)試無(wú)需中斷網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行。常見(jiàn)的在線測(cè)試包括：信號(hào)狀態(tài)測(cè)量交換延時(shí)測(cè)量信號(hào)電平和信號(hào)反射測(cè)量協(xié)議分析統(tǒng)計(jì)測(cè)量需要進(jìn)行測(cè)試的類型與數(shù)據(jù)通信的接口類型（模擬or數(shù)字）和傳輸介質(zhì)（雙絞線、同軸電纜或光纜）有關(guān)。WAN測(cè)試基礎(chǔ)廣域網(wǎng)中的在線測(cè)試WAN測(cè)試基礎(chǔ)廣域網(wǎng)中的在線測(cè)試電接口的測(cè)量使用Y型適配器以并聯(lián)方式測(cè)量（應(yīng)選擇被測(cè)線路空閑或低流量時(shí)加入），此時(shí)，發(fā)送站點(diǎn)的數(shù)據(jù)流就先進(jìn)入測(cè)試儀器的輸入端口，在測(cè)試儀器做完評(píng)估和信號(hào)再生之后，再將信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)到接收站點(diǎn)。同軸電纜的測(cè)量使用橋接放大器來(lái)分離信號(hào)。光纖鏈路的測(cè)量使用功率分配器（PowerSplitter）。功率分配器是無(wú)源器件，可以從信號(hào)功率中分出一定比例的功率作為支路輸出，用作解碼和測(cè)試之用。WAN測(cè)試基礎(chǔ)廣域網(wǎng)中的在線測(cè)試WAN測(cè)試基礎(chǔ)WAN測(cè)試基礎(chǔ)WAN測(cè)試基礎(chǔ)廣域網(wǎng)中的在線測(cè)試信號(hào)狀態(tài)測(cè)量通過(guò)測(cè)量被測(cè)接口的數(shù)據(jù)和時(shí)鐘線路的信號(hào)波形并與標(biāo)準(zhǔn)中給出的建議值比較來(lái)完成。一般來(lái)說(shuō)，吞吐量減小的典型原因都可以通過(guò)信號(hào)狀態(tài)測(cè)量檢查出來(lái)，如信號(hào)電平過(guò)低、信號(hào)抖動(dòng)或控制信號(hào)的定時(shí)不正確等。這些故障通常是電磁干擾、電纜衰減過(guò)大或線路終端失效等引起。交換延時(shí)測(cè)量控制信號(hào)的定時(shí)準(zhǔn)確與否是能否實(shí)現(xiàn)無(wú)差錯(cuò)數(shù)據(jù)通信的前提條件，如果在規(guī)定的時(shí)間窗內(nèi)沒(méi)有接收到某些指定信號(hào)，表明處理進(jìn)程可能出錯(cuò)。一般常用數(shù)據(jù)分析儀來(lái)快速測(cè)試不同接口上發(fā)生的重要的信令處理進(jìn)程。WAN測(cè)試基礎(chǔ)廣域網(wǎng)中的在線測(cè)試WAN測(cè)試基礎(chǔ)廣域網(wǎng)中的在線測(cè)試協(xié)議分析和統(tǒng)計(jì)測(cè)量實(shí)際網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行過(guò)程中，很多故障原因都不在物理層，而在OSI的其他高協(xié)議層。對(duì)于高層協(xié)議故障，可以通過(guò)協(xié)議分析儀來(lái)診斷。協(xié)議分析儀可以檢測(cè)、記錄并分析數(shù)據(jù)包的格式和協(xié)議的處理過(guò)程。協(xié)議分析儀可以自動(dòng)標(biāo)記無(wú)效數(shù)據(jù)包和協(xié)議處理過(guò)程差錯(cuò)，從而可以快速縮小故障域。協(xié)議分析儀另一個(gè)重要的作用是可以產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)通信的統(tǒng)計(jì)報(bào)告，為網(wǎng)絡(luò)故障的排除提供了非常有價(jià)值的詳細(xì)信息，提升了網(wǎng)絡(luò)故障解決的效率。WAN測(cè)試基礎(chǔ)廣域網(wǎng)中的在線測(cè)試WAN測(cè)試基礎(chǔ)廣域網(wǎng)中的離線測(cè)試需要中斷廣域網(wǎng)絡(luò)線路的離線測(cè)試包括誤碼率測(cè)量失真測(cè)量傳輸通道測(cè)量一致性測(cè)試負(fù)載測(cè)試常常用于檢查新安裝部署的廣域網(wǎng)線路，或者維護(hù)現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)。WAN測(cè)試基礎(chǔ)廣域網(wǎng)中的離線測(cè)試WAN測(cè)試基礎(chǔ)廣域網(wǎng)中的離線測(cè)試誤碼率測(cè)量廣域網(wǎng)中重要的測(cè)試查找網(wǎng)絡(luò)故障原因時(shí)，不僅要測(cè)出誤碼的絕對(duì)數(shù)量，而且還要找出誤碼隨時(shí)間分布的規(guī)律，如誤碼是零星出現(xiàn)的還是周期性出現(xiàn)的，或者是成塊出現(xiàn)的。誤碼率計(jì)算公式：BER=fB/nB=f/tV其中，fB為傳輸出錯(cuò)的比特?cái)?shù)；nB為傳輸?shù)目偙忍財(cái)?shù)；t為測(cè)量時(shí)間；v為吞吐量通常情況下，隨著時(shí)間t的趨于無(wú)窮大，BER也趨近于誤碼概率PB，即：BER=PB(t→∞)WAN測(cè)試基礎(chǔ)廣域網(wǎng)中的離線測(cè)試WAN測(cè)試基礎(chǔ)廣域網(wǎng)中的離線測(cè)試失真測(cè)量信號(hào)失真指的是信號(hào)從一個(gè)狀態(tài)轉(zhuǎn)換到另一個(gè)狀態(tài)時(shí)標(biāo)稱定時(shí)發(fā)生了偏移。信號(hào)失真有許多類型：偏移失真、單獨(dú)失真、峰值失真、起止失真等，這些失真參數(shù)僅僅在模擬數(shù)據(jù)通信中才需要被測(cè)試。對(duì)于基帶通信系統(tǒng)，線路編碼中保留時(shí)鐘脈沖，因此接收端不會(huì)出現(xiàn)信號(hào)失真。電通信線路的干擾測(cè)量串?dāng)_在并行通信電纜中，某線對(duì)中的信號(hào)會(huì)對(duì)相鄰線對(duì)產(chǎn)生容性和感性耦合效應(yīng)，而且隨信號(hào)頻率增加而增大。因此數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的速率越高，串?dāng)_越明顯。WAN測(cè)試基礎(chǔ)廣域網(wǎng)中的離線測(cè)試WAN測(cè)試基礎(chǔ)廣域網(wǎng)中的離線測(cè)試電通信線路的干擾測(cè)量噪聲指的是通信路徑上產(chǎn)生的非線性干擾。噪聲一般包含多種成分，其中最重要的部分是熱噪聲、交流噪聲、串?dāng)_和量化噪聲。非線性失真由調(diào)制器和寬帶放大器引起的非線性失真可以稱為諧波失真。相位抖動(dòng)表現(xiàn)為數(shù)據(jù)信號(hào)中出現(xiàn)經(jīng)常性的相位偏移，雖然相位抖動(dòng)本身不會(huì)產(chǎn)生誤碼，但是它與其它干擾結(jié)合在一起時(shí)會(huì)觸發(fā)差錯(cuò)事件。WAN測(cè)試基礎(chǔ)廣域網(wǎng)中的離線測(cè)試WAN測(cè)試基礎(chǔ)廣域網(wǎng)中的離線測(cè)試電通信線路的干擾測(cè)量頻率偏移當(dāng)調(diào)制和解調(diào)數(shù)據(jù)流的載波頻率不同時(shí)就會(huì)產(chǎn)生頻率偏移，頻率偏移會(huì)使信號(hào)產(chǎn)生失真。線路中斷典型的測(cè)試時(shí)間1小時(shí)內(nèi)，最多允許出現(xiàn)兩次線路中斷，引起線路中斷的典型原因是虛焊、短路、斷續(xù)接觸以及停電等、脈沖干擾數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中較為常見(jiàn)的干擾現(xiàn)象，主要原因有：電子風(fēng)暴、旋轉(zhuǎn)式電話撥號(hào)以及機(jī)電設(shè)施（如電梯、公交電車等），主要參數(shù)為幅度和持續(xù)時(shí)間。WAN測(cè)試基礎(chǔ)廣域網(wǎng)中的離線測(cè)試WAN測(cè)試基礎(chǔ)廣域網(wǎng)中的離線測(cè)試電通信線