Научно-образовательный кластер CLAIM

CLAIM – научно-образовательный кластер

Филиппович Андрей

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА
ПО ТЕСТИРОВАНИЮ
КОАКСИАЛЬНОГО КАБЕЛЯ

Содержание

Краткие сведения из теории.

Общее описание устройства LANcat V.

Задания к лабораторной работе.

Правила создания отчета.

Контрольные вопросы.

Цель работы: подключение и тестирование сетевого оборудования на основе коаксиального кабеля с помощью устройства LANcat V.

Краткие сведения из теории

LANcat V — ручное устройство для тестирования кабелей, предназначенное для нахождения ошибок и сертификации установленных локально-вычислительных сетей (LAN). Тестер имеет возможность установки функциональных модулей для различных типов сетей. Коаксиальный модуль позволяет тестировать сети 10Base2 (Тонкий Ethernet), 10Base5 (Толстый Ethernet), Arcnet и др.

Для прокладки сети определенного вида необходимо знать ее правила подключения, топологию и ограничения. Нельзя непосредственно соединять кабели с разными параметрами. Например, кабели Arcnet имеют импеданс, равный 93 Ом, а 10Base2 — 50 Ом. Объединение таких кабелей приведет к неправильному распространению сигнала.

Сеть на основе тонкого Ethernet (10Base2) должна содержать:

— N-1 обжатых с двух сторон кабелей, где N — число устройств с сетевыми картами (компьютеры, принтеры, принтсерверы и др.);

— N соединительных элементов (T-коннекторов), которые соединяют два или три элемента сети. Т-коннекторы имеют два BNC разъема и возможность подключения к третьему. Для подключения к сетевой карте необходимо надеть Т-коннектор на BNC разъем до упора и повернуть на 90 градусов по часовой стрелке. Аналогично подсоединяются сегменты кабеля.

— 2 терминатора, один из которых должен быть заземлен. Сеть имеет шинную структуру подключения, поэтому терминаторы располагаются на противоположных концах шины. Если они отсутствуют, то посылаемые сигналы будут отражаться и создавать помехи.

LANcat V имеет следующие харктеристики:

— тестирует кабели длиной от 2 до 1220 метров с точностью до 0.6 метра;

— измеряет номинальную скорость распространения (NVP) сигнала в кабеле от 50% до 99% от скорости света;

— определяет замыкания, обрывы, скачки импеданса;

— определяет импеданс в диапазоне от 0 до 100 Ом с точностью до 10 Ом;

— определяет сопротивление терминаторов в диапазоне от 0 до 200 Ом с точностью до 0.4 Ом;

— считает количество импульсов, превышающих установленный порог шумов. Порог может колебаться от 100 mV до 500 mV.

— наблюдает трафик сети и определяет в процентах насыщенность и коллизии.

Общее описание устройства LANcat V

Тестер LANcat System 5 фирмы Datacom Textron выпускается в двух модификациях: однонаправленные (one-way) и двунаправленные (two-way). Двунаправленная модификация представляет собой два одинаковых тестера, которые подключаются к двум концам тестируемого сегмента. Однонаправленный тестер использует дополнительное устройство — удаленный модуль (Remote module). По внешнему виду они различаются только по расположению функций переключателя. Если тестер однонаправленный, то в нижнем положении у него расположены Расширенные Функции (Extended Functions), если двунаправленный — функция Удаленного Модуля (Remote Module).

На рисунке схематично показан внешний вид устройства. Тестер имеет небольшой жидкокристаллический дисплей, который позволяет отображать информацию. Для включения устройства и выбора режима подсветки нужно использовать две круглые кнопки.

Ряд функциональных клавиш (F1-F4) используется для выполнения тестов. Значения этих кнопок может изменяться в различных тестах. Для работы с меню используются две кнопки со стрелками, ESC (Escape) и Enter. Последние две клавиши могут также использоваться для отмены и запуска тестов соответственно.

Вращающийся переключатель позволяет выбирать различные функции устройства. Дополнительные опции выбираются в меню при положении переключателя Расширенные Функции.

Устройство имеет также отверстие для подключения питания и два интерфейсы. Один из них зависит от функционального модуля (Performance Module) и определяет тип подключения к сети. Второй интерфейс (последовательный) используется для вывода информации на печать или для связи с компьютером через COM порт.

Задания к лабораторной работе

1. Подключение коаксиального модуля к LANcat V

Убедитесь, что устройство отключено от питания через розетку или через батарейки. Если в устройстве находится другой модуль, аккуратно открутите два винта. Старайтесь делать это равномерно, чтобы не возникало сильных перекосов.

После того как винты будут выкручены, медленно вытащите модуль из пазов главного устройства. Заверните модуль в пакет и уберите в надлежащее место во избежание повреждений.

Достаньте и распакуйте коаксиальный модуль. Вставьте его в пазы устройства и закрутите два винта. Делайте это равномерно, чтобы не было сильных перекосов.

После проделанных операций можно подключить устройство в сеть и нажать кнопку включения.

2. Калибровка NVP (Nominal Velocity of Propagation)

Калибровка устройства для данной сети осуществляется путем подключения к нему протестированного кабеля, длиной не менее 2 метров. Необходимо подготовить кабель с обжатыми с двух сторон коннекторами.

После включения устройства приведите переключатель в положение, соответствующее надписи CAL (Calibration).

При включении устройство попытается само определить тип сети. Для установки значения NVP по умолчанию нажмите клавишу F4.

Подключите кабель к коаксиальному модулю. Не следует при этом использовать T-коннекторы. Запустите тест нажатием на клавишу F1. По окончании теста на экране появится длина кабеля.

Если полученное значение не соответствует точному размеру кабеля, необходимо изменить параметр NVP. Он выражается в процентах и для его модификации нужно использовать клавиши INC (F2) и DEC(F3). Одно нажатие позволяет соответственно увеличить или уменьшить NVP на один процент.

После установки нового значения, необходимо запустить тест снова. Если устройство откалибровано, то нужно сохранить новые значения. Для этого нажмите ENTER или клавишу F4.

3. Проверка сопротивлений терминаторов

Подготовьте все терминаторы, которые вы хотите протестировать и отсоедините их от коннекторов и кабелей.

Поставьте переключатель в положение EXTENDED FUNCTIONS (Расширенные функции). В появившемся списке выберите пункт TERMINATION (Терминатор) с помощью соответствующих клавиш и нажмите ENTER.

После проверки устройство покажет измеренное значение сопротивления в Омах. Проверьте все терминаторы и отложите в сторону плохие.

4. Проверка кабелей на импеданс

После обжимки сегмента кабеля с двух сторон подключите его к устройству.

Поставьте переключатель в положение EXTENDED FUNCTIONS (Расширенные функции). В появившемся списке выберите пункт IMPEDANCE (импеданс) с помощью соответствующих клавиш и нажмите ENTER.

Можно подключать несколько соединенных сегментов, но они должны быть отключены от работающей сети, либо подключенные компьютеры должны быть выключены.

Результат измерения показывается в Омах и должен совпадать со значением терминаторов. Проверьте все сегменты и отложите в сторону неисправные.

5. Нахождение ошибок

Если обнаружена ошибка, ее необходимо локализовать и определить ее тип. Для этого нужно использовать тест LENGTH. Устройство определяет расстояние до ошибки. Кроме того, этот тест позволяет выявить некоторые дополнительные ошибки.

Для проведения теста установите переключатель в положение LENGTH. После этого тест автоматически запустится. Он определит длину кабеля до ошибки, если она есть или длину всего сегмента, если ее нет. Чтобы длина была как можно более точной необходимо предварительно осуществить калибровку NVP. Ниже перечислены сообщения, которые устройства может выдать:

1. NO REFLECTIONS — ошибки не обнаружены, на противоположном конце сегмента должен находится терминатор.

2. OPEN — Разрыв кабеля.

3. SHORT — Замыкание кабеля.

4. ANOM1 (ANOM2) — Изменения импеданса, большие чем некоторое значение по умолчанию. Это значение можно изменить (перенастроить). Для этого нужно использовать настройки SETUP.

Результаты об ошибках сообщаются в сокращенном виде. Для более подробного просмотра нужно нажать кнопку DETAIL (F3).

Резкие перепады значения импеданса могут возникнуть из-за влияния внешних электромагнитных полей: высоковольтные провода для питания электротехники, действие кондиционеров, ламп или других кабелей.

6. Соединение кабелей и подключение к сети

После проверки отдельных сегментов кабелей на ошибки их можно соединить между собой. После этого рекомендуется снова проверить на ошибки весь сегмент сети целиком. Таким образом, можно убедится в исправности коннекторов.

Следующим этапом является подключение терминаторов. Их нужно подключать по одному: один конец сегмента должен быть подключен к устройству, другой — к терминатору. Проверьте сегмент с двух сторон, т.е. задействовать оба терминатора.

При возникновении ошибок нужно их локализовать и обработать. Если этот этап пройден успешно, то можно подключать сеть к компьютерам. Помните, не рекомендуется подсоединять кабели к включенному компьютеру. Расположите сеть там, где она планируется прокладываться.

Подсоедините все компьютеры, сетевые принтсерверы, интернетсерверы, репитеры, и другие устройства в сеть. Отключите от питания все устройства и протестируйте сеть. Для проверки влияния внешних факторов используйте тест NOISE.

7. Проверка уровня помех (шумов)

Отключите кабели от работающей сети, иначе тест воспримет трафик сети как помехи.

Поставьте переключатель в положение EXTENDED FUNCTIONS (Расширенные функции). В появившемся списке выберите пункт NOISE (Помехи) с помощью соответствующих клавиш и нажмите ENTER.

Тест работает в режиме online до тех пор, пока не будет нажата кнопка ESC. Он показывает число помех в секунду превосходящих порог шумов (noise threshold). На экране показывается среднее значение пиков (peaks) за весь промежуток времени и их количество в данный момент.

По стандарту IEEE 802.3 максимальное количество импульсов помех не должно превышать 0,2 импульса/секунду при пороге шумов 260 mV. Порог шумов можно также изменять.

Правила создания отчета

1. Составить спецификацию типа сети. Выписать диапазоны допустимых значений для импеданса, сопротивления терминаторов, уровня помех.

2. Заполнить таблицы по всем протестированным кабелям.

N кабеля	Тип кабеля	Длина	Импеданс	Ошибки	Причины
1	Arcnet	10.5	100	Short	Плохо обжат коннектор

3. Записать правила прокладки и тестирования сети 10Base2.

4. Записать последовательность поиска и устранения ошибок.

Контрольные вопросы

1. Какие типы коаксиальных сетей можно тестировать с помощью устройства LANcat V?

2. Что такое импеданс? Какие значения импеданса и для каких сетей используются?

3. Можно ли соединять кабели различного типа? Дать пояснения.

4. Что такое терминатор? Зачем он нужен?

5. Какие виды ошибок может обнаружить LANcat V?

6. Что такое NVP? От чего оно зависит?

7. Что такое предельный порог шумов?

8. Что измеряет тест NOISE?

9. Что измеряет тест LENGTH?

10. Как соединить между собой два компьютера?