引言:單位建有視頻監(jiān)控系統(tǒng),監(jiān)控中心原有空間比較狹小,因任務需要,最近對原有空間進行了擴展,對現(xiàn)有網(wǎng)絡進行了重新規(guī)劃和新布設(shè)了部分線路,新增了幾臺交換機、電視機和高清背投屏幕。施工結(jié)束后,監(jiān)控畫面出現(xiàn)閃斷限行。本文介紹故障的排查過程。
單位建有視頻監(jiān)控系統(tǒng),各監(jiān)控終端經(jīng)光纜連接至網(wǎng)絡中心的網(wǎng)絡硬盤錄相機,將硬盤錄相機的網(wǎng)口接入現(xiàn)有網(wǎng)絡。監(jiān)控值班中心使用網(wǎng)頁瀏覽方式遠程可以查看各監(jiān)控終端信號,并將各監(jiān)控終端信號投影至監(jiān)控中心的各監(jiān)控屏幕。
一天,監(jiān)控中心值班人員向筆者反映,部分監(jiān)控畫面出現(xiàn)藍屏、閃斷現(xiàn)象,并且所有的監(jiān)控屏幕都出現(xiàn)了很多橫波干擾紋,特別是輸出至新建LED高清背投屏幕橫波干擾紋尤其明顯。經(jīng)了解,監(jiān)控中心原有空間比較狹小,因任務需要,對原有空間進行了擴展,對現(xiàn)有網(wǎng)絡進行了重新規(guī)劃和新布設(shè)了部分線路,新增了幾臺交換機,加裝了幾臺電視機和1塊LED高清背投屏幕。為了確保新建LED高清背投屏幕工作良好,新敷設(shè)了1條專用地線。故障產(chǎn)生時,各設(shè)備已經(jīng)安裝完畢,其他施工內(nèi)容也已基本結(jié)束,在調(diào)試設(shè)備時出現(xiàn)這些故障現(xiàn)象。
(1)施工單位技術(shù)人員對新布設(shè)的網(wǎng)絡線路、視音頻線路、強電線路等進行了檢測、梳理。因原有線路未拆除、新舊線路有部分重合,極有可能產(chǎn)生環(huán)路。對老舊線路進行了梳理,沒有發(fā)現(xiàn)線路短路、斷路和環(huán)路現(xiàn)象。強電和弱電線路走線均按技術(shù)要求,不會出現(xiàn)造成電磁互相干擾的情況,排除線路因素。
(2)對原有線路和現(xiàn)有線路進行了對比,發(fā)現(xiàn)弱電方面除新增加了幾臺TPLINK交換機外,整個網(wǎng)絡拓撲沒有發(fā)生大的變化。強電方面新增了幾臺電視機、1臺LED高清背投屏幕和新敷設(shè)了1條專用地線,看來問題就出現(xiàn)在新增設(shè)備上。
(3)進一步整理發(fā)現(xiàn),出現(xiàn)藍屏屏幕所使用的計算機網(wǎng)口均連接使用了新增的TP-LINK交換機,將部分藍屏屏幕的計算機網(wǎng)口連接至舊華為S5700交換機,直接跳過新增TP-LINK交換機后,發(fā)現(xiàn)計算機工作恢復正常,藍屏故障消失。由此判斷,故障的出現(xiàn)肯定和新增的TP-LINK交換機有關(guān)。對新增的TP-LINK交換機進行了測試,發(fā)現(xiàn)其工作正常,看來有必要進行抓包分析。
(4)對新增TP-LINK交換機各外連接口的網(wǎng)絡流量進行了監(jiān)控和抓包,發(fā)現(xiàn)TP-LINK交換機會發(fā)送大量的TCN BPDU數(shù)據(jù)包,在華為S5700交換機中出現(xiàn)了大量告警信息。通過告警信息分析,應該是由STP震蕩原因造成,遂在華為S5700交換機上使用display stp tc-bpdu statistics命令,對交換機上的STP信息進行了統(tǒng)計,發(fā)現(xiàn)在其中兩個交換機的端口上接收到特別多的TCN BPDU報文,而這兩個端口均連接了新增的TPLINK交換機。
(5)使用相應命令分別查看了華為S5700交換機和新增TP-LINK交換機的配置,發(fā)現(xiàn)S5700交換機開啟了STP協(xié)議,新增TPLINK交換機默認也開啟了STP協(xié)議。原有華為S5700交換機的默認根橋為網(wǎng)絡中心的1臺華為交換機,而原有網(wǎng)絡選取根橋的方法采用了默認的根橋選取方法,網(wǎng)絡中心的該臺華為交換機MAC地址最小,當新增的TP-LINK交換機加入網(wǎng)絡后,其MAC地址比作為根橋的華為交換機更小,新增的TP-LINK交換機會使用新增的TP-LINK交換機作為根橋,而原有的華為交換機還繼續(xù)使用原有根橋,當一個網(wǎng)絡中的不同設(shè)備使用不同的根橋時,就造成了STP工作震蕩,從而引發(fā)網(wǎng)絡工作異常。
(6)對原有作為根橋的華為交換機進行配置,直接設(shè)置其為根橋,其他所有的交換機采用默認即可,對所有的交換機進行重啟,所有監(jiān)控藍屏的計算機均恢復正常。另外,還可以采取另一種方法,即關(guān)閉新增交換機的STP功能。但不提倡使用這種方法,因為這種方法治標不治本,當在新增TPLINK交換機產(chǎn)生環(huán)路時,無法及時發(fā)現(xiàn)和排除故障。
(1)監(jiān)控中心原有電視墻和新增LED高清背投屏幕出現(xiàn)橫波干擾紋,一般都是由強弱電線路或大功率用電設(shè)備的電磁輻射干擾造成的。使用輻射檢測儀對所有的強電線路、計算機、交換機、新增LED高清背投屏幕周邊的電磁輻射進行了檢測,發(fā)現(xiàn)電磁輻射均在國家標準范圍內(nèi),未發(fā)現(xiàn)異常。
(2)進一步分析,發(fā)現(xiàn)橫波干擾紋的出現(xiàn)有可能是由新敷設(shè)了的地線引發(fā),因新地線只服務于LED高清背投屏幕,在使用輻射檢測儀檢測所有輻射強度都在正常范圍后,筆者判斷極有可能是LED高清背投屏幕連接的新地線存在問題。
(3)監(jiān)控中心有1臺UPS電源供電和2條地線。所有的供電由UPS電源供給,應該說電路相當穩(wěn)定,可以很好地過濾各種諧波和干擾波,除LED高清背投屏幕使用了新地線外,其他設(shè)備的接入了舊地線。將LED高清背投屏幕接入舊地線后,所有的橫波干擾紋消失,看來是新敷設(shè)的地線存在問題。對新敷設(shè)的地線進行了檢測,發(fā)現(xiàn)其電阻小于2歐姆,接地良好,不存在故障,檢查了各連接接頭后,又將LED高清背投屏幕連接至新地線,又產(chǎn)生了橫波干擾紋。
(4)將所有的設(shè)備地線均接入新敷設(shè)的地線后,所有的橫波干擾紋也消失了??磥韱栴}出現(xiàn)在新舊地線之間,使用萬用表對新舊地線的壓差進行檢測,發(fā)現(xiàn)新舊地線之間存在6伏左右的壓差。而橫波干擾紋的產(chǎn)生就是新舊地線之間的這個6伏壓差造成的,后將新舊地線進行了焊接,然后將所有的設(shè)備連接至地線,橫波干擾紋消失,故障排除成功。
藍屏的產(chǎn)生,分析其原因是華為交換機和新增TP-LINK交換機STP協(xié)議選舉根橋的工作方式不同造成的。作為華為交換機,默認是不啟用STP協(xié)議的,在華為交換機啟用了STP協(xié)議并且所有交換機工作穩(wěn)定后,會按照默認方法選舉根橋。為提高網(wǎng)絡的穩(wěn)定性,即使有新的華為交換機加入到網(wǎng)絡中,也不會重新選舉根橋。但如果所有的交換機重啟后,則會按照默認的方式重新選舉根橋。而TP-LINK交換機則不同,當?shù)男氯虢粨Q機接入后,如果新入交換機的MAC地址小于作為根橋交換機的MAC地址,就會造成重新選舉根橋。
橫波干擾紋的產(chǎn)生,分析其原因是當所有的設(shè)備連接至同一個UPS電源后,卻使用了不同的地線,就會造成不同地線之間出現(xiàn)一個壓差,而這個壓差的出現(xiàn)就會產(chǎn)生諧波,從而形成橫波干擾紋。
華為交換機和TPLINK交換機的根橋選舉方法均使用STP算法,其根橋選舉的默認方法是采取誰MAC地址最小誰為根橋,該方法一般適用于網(wǎng)絡規(guī)模不大的網(wǎng)絡。在網(wǎng)絡規(guī)模較大時,一般會指定根橋,通過設(shè)置優(yōu)先級的方法指定根橋,而作為根橋的交換機一般要求性能最好。當不同交換機同時接入網(wǎng)絡時,一定要使用雙方都支持的網(wǎng)絡協(xié)議,在使用時,一定要區(qū)別這些網(wǎng)絡協(xié)議在不同交換機上的使用方法的不同,使用方法如果不正確,極易造成網(wǎng)絡故障。
在一個網(wǎng)絡機房內(nèi)所有的防靜電地線最好能使用同一個地線,當使用不同的地線時,很可能造成不同設(shè)備之間出現(xiàn)壓差,而壓差會造成設(shè)備之間出現(xiàn)干擾,程度輕一點會造成設(shè)備工作異常,嚴重時會造成設(shè)備損壞和減少使用壽命。