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集线器与交换机连接电缆过长导致局域网速度变慢
2008-04-22   

  故障现象
  笔者曾为客户单位局域网开通DDN专线,但开通后部分用户抱怨与Internet进行数据交换的速度变慢,且经常有连接中断的现象。虽经多方查找仍没有找到原因。
  该单位的网络结构原先是结构比较单纯的,共有200个工作站,分布在3层楼面中,每个楼层有60个左石的用户。配线间设在最上面一层的楼层中,用交换机将各楼层共分成3个网段。以前员工均使用拨号上网万式实现与Internet的连接,感觉网络速度还比较快。各工作站、交换机等网络设备工作也一直很正常。这次只是增加了路由设备,并申请开通了DDN专线。每个楼层用集线器将工作站连接起来,结果最低楼层的员工反映有时上网速度很慢,并常有莫名其妙的中断现象,但是在局域网内传输数据不受影响,只在上Internet网时才有麻烦。
  
  诊断过程
  网络原来是10Base-T局域网,此次只增加了DDN设备和路由器,其他配置基本不变。故笔者将网络测试仪F683从最低楼层的某个用户端接入网络进行观察,平均流量为1.5%,末发现异常。改用流量发送功能作流量逐级递增的测试,也末发现任何异常。表面上看,该网段似乎没有什么问题。为快速定位网络故障,将流量发送到其他网段,同时观察网络状况。随着发送流量的增加,1min后发现错误帧,帧类型为FCS错误帧,并指示FCS帧来自中间层的某个用户。显然,只据此现象就判断故障原因为该工作站的网卡损坏或网卡驱动程序错误,似乎显得"证据不足",因为整个最低楼层的用户反映的故障现象是相同的。继续观察到5min,发现FCS错误帧数量增加为15个用户左右,由此可以断定不是某个工作站的问题。为了验证这个想法,笔者让其他楼层多个用户与故障楼层用户交换数据(比如拷贝文件),结果发现多个FCS帧错误。打开交换机端口工作表观察,本楼层的记录中也显示FCS帧错误,而其他的交换机端口工作表中没有FCS错误记录(交换机为非切发型交换机),这说明是木网段内存在着线缆超长的链路。笔者再试着向Internet上某个已知用户发送流量,并且进行ICMP Ping测试,结果发现损失率为95%左右。由于刚才本网段内的体能测试未发现异常,所以只能是本楼层的集线器与交换机连接的这条链路有问题。测试该电缆,长度指示为145m,超过了规范长度。故障原因找到,在中间增加集线器后故障解决。
  
  排除心得
  根据网络规范,以太网是以碰撞侦听共享介质方式工作的。每个工作站到集线器的网线长度不应超过100m,方可保障无延迟碰撞(同轴电缆)或FCS帧错误。由于145m超长链路在集线器和交换机之间,所以本网段内的用户在交换数据时可以顺利进行,但与其他网段的用户交换数据时就可能出问题。
  虽然在整个局域网内存在FCS帧错误,但对低流量局域网内的数据交换而言,其对速度的影响甚微。当同时有多个用户通过DDN进行WAN数据交换时,FCS帧错误将导致DDN专线的64Kb/s出口流量浪费加大。这是因为64Kb/s比10Mb/要的速度要低得多,流量中错误帧的比例较高,进入WAN链路时可能要经过多次重发才能实现远程数据交换,感觉网络速度明显变慢。且由于经常有FCS错误帧,较容易引起WAN链路联结时因错误而中断,其综合表现就是故障楼层的所有用户都抱怨速度变慢且时常中断。

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