光纖測試儀在維護中的正確應用
2016-03-25
現今，光纜在數據中心和信息中心隨處可見，幾乎網絡的主干都由光纖一統天下。在我們為網絡速率的提升而欣喜時，我們又不得不面對伴隨而來的各類光纖故障。這種經歷不僅在新建網絡時，同樣也存在于網絡改造和升級過程中。光纖故障有時候就像頑疾一樣糾纏著IT人員，網絡升級到1G或10G，但是可能只是物理接口上的，而實際流量呢，有時根本達不到，甚至連基本連通性也存在隱患，經常有丟包現象產生。
為此我們想到了光纖測試儀，于是乎在大的網絡中配備光纖測試儀幫助維護成了一種必然，但是情況還不是很理想，故障減少了很多，但是還會有很多莫名的無法解決的問題，比如丟包，難道用了維護工具還不能解決這些問題嗎？到底如何應用這些測試工具呢？
1 光纖測試儀的注意事項
工欲善其事，必先利其器。我們能在光纖網路維護中引入各類光纖測試儀，這本身也是印證了技術的不斷發展，回想10M、100M光纖的網絡鏈路，幾乎不需要怎么測試，就可以放心使用，當然這是有原因的如圖1所示。
圖 1中可以看到隨著技術的發展，光纖對損耗的要求越來越嚴格，10G的網絡要求總的光纖鏈路損耗控制在2.6dB以下，而10M和100M的網絡光纖損耗要求相對來說會寬松很多，這就使得在原先的網絡中光纖鏈路幾乎很容易就可以實施運行。但如果速率提升至1G和10G時，原先的最小損耗就不一定能適用于新的應用，需要用光纖測試對損耗參數進行量化測試，以判定是否能夠支持標準要求。另外，高速率網絡對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，尤其是對于廣泛應用于局域網中的多模光纖如表1所示，不同的模式帶寬（MBW）對應的鏈路長度有所不同，而它們對應的最大損耗也是有差異的，換句話說，僅有損耗合格也不能保證被測鏈路可以支持10G網絡，還必須有相對應的模式帶寬。
除了上述提到的損耗、長度、模式帶寬，還有需要注意色散，我們的交換機接口光源很多已經從LED光源改為VCSEL光源，就是為了降低色散，避免信號被過度展寬，同樣運用在測試中，為了更真實的評測光纜的性能，對于50μm的光纖，建議測試中也采用VCSEL的光源進行測試。
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，彎曲過大，針對這類事件型的故障，需要做定位，簡單的測試損耗就不行了，需要配合OTDR測試儀，對事件點進行定位。
因此，如果要用好光纖測試儀，真正發揮它的效能，在應用測試儀的時候還需要掌握一些使用方式。
選用正確的測試標準、元件標準和應用標準。如果清楚當前網絡應用，如被測鏈路是運行1000Base-SX的，那么采用應用標準來測試，如果不清楚應用情況，那么采用元器件標準來測試，如ISO和TIA中的相應標準；
注意模式帶寬。在升級鏈路時，需要考慮一下當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。測試時選用光源最好與網絡實際使用的光發射端口光源一致；
視測試要求，決定選用哪一級的測試，TSB-140標準定義了兩種類別的測試，類別一是OLTS測試，即光源光功率計的測試方式，類別二是OTDR測試，即光時域反射，單端測試。類別一適用于光損耗的測試，類別二適用于光纖故障的定位測試。
2 技術應用：如何用測試儀解決光纖故障
以下部分針對光纖測試中常見的問題，進行舉例說明。
（1）案例1，為什么光纖測試通過，但網絡運行時還是丟包？
在標準的選擇，不少用戶會犯一些明顯的錯誤，如測試時不太注意被測光纖是50μm還是62.5μm的，而這里面判定的標準是有差異的如表2所示。
表 2中顯示兩種孔徑的光纖對最大損耗值的要求出入還是比較大的，錯誤地選擇光纜測試標準將直接導致判定門限的變化。舉例說，如果實測鏈路是50μm光纖，而選的測試標準是62.5μm，而應用是100Base-FX，假設測試結果為10dB，測試儀就會得出PASS的結果，而真實情況應該是不合格的，因為它超過了6.3dB的判定門限。這就回答了前面的問題，測試通過，但為什么跑數據還是會丟包。
（2）案例2：通過了萬兆的標準，為什么還是不能支持萬兆的速率?
存在這樣的用戶，做網絡骨干的升級，他們會升級交換機的模塊和服務器的模塊，當然也會測試網絡中光纖的損耗，看似方法上沒有什么問題，測下來光纖達到了萬兆網絡的要求，損耗小于標準極限值，但實際運行效果還是不理想。
分析原因，主要是沒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可以提供的最大帶寬，模式帶寬越大，在一定距離內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，導致距離一長，速率就上不去，雖然此時損耗是合格的。
（3）案例3：測試損耗都達標，模式帶寬也沒有問題，為什么實際運行還是有問題?
我們在測試還有一種誤區，只要損耗通過，就認為光纖就是沒問題的，但事實并非如此，假設這樣一種情況，標準設計要求鏈路損耗在2.6dB，但測試時由于適配頭故障，一個適配頭的損耗達到了0.75dB以上，但總鏈路損耗測下來還是小于2.6dB，這時如果單純的測試損耗，可能就發現不了適配器的問題，但真正網絡使用中卻會因為適配器問題而導致傳輸誤碼率大大增加。
3 結束語
要確保光纖網絡的正常運行，還是建議經常在骨干鏈路和被升級鏈路做一些維護測試，確保光纖鏈路的性能。測試儀的選用上需要注意根據自身的要求，如果僅需要測試損耗，一般如Fluke DTX系列配合光模塊，即可實現，但是如需要精確定位故障事件，那么可能專業的事件分析設備如Fluke OptiFiber測試儀更適用。而一般千兆級別的網絡，測試損耗一般就夠了，而萬兆的網絡，則損耗和事件定位兩者都要兼顧。
光纖測試儀產品鏈接：http://m.kafenchem.com/product/OTDR/
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