Раздел 2. Текущее техническое обслуживание сети
Тема 2.1. Сервисная аппаратура для диагностики
Для обнаружения большинства неисправностей компьютера достаточно рассмотренных ранее средств. Однако современная организация немыслима без локальной сети. Поэтому, кроме обнаружения и устранения неисправностей отдельных рабочих станций, требуется проводить диагностику сети. Основной функцией этой диагностики является обеспечение специалиста информацией о реальном состоянии локальной сети.
Для помощи в решении различных проблем на физическом уровне, а также в электрических или оптических средах передачи данных используются кабельные тестеры и временные рефлектометры (Time Domain Reflectometers, TDRs).
Тестер кабеля позволяет выявлять неисправности сетевого кабеля, например, разрыв кабеля, неправильно обжатый разъем и т.д. (рис. 2.1). За последнее время функции кабельного тестера значительно возросли, например, он может выводить результаты тестирования на печать для сертификационных документов.
Кабельный сканер, или рефлектометр (рис. 2.2) предназначен для измерения различных электрических и механических параметров кабелей: длины кабеля, затухания, импеданса, схемы разводки пар проводников, уровня электрических шумов в кабеле и т.п. Для определения местоположения неисправности кабельной системы (обрыва, короткого замыкания, неправильно установленного разъема и т. д.) используется метод «отраженного импульса». Сканер излучает в кабель короткий электрический импульс и измеряет время задержки до прихода отраженного сигнала. По полярности отраженного импульса определяется характер повреждения кабеля (короткое замыкание или обрыв). В правильно же установленном и подключенном кабеле отраженный импульс почти отсутствует.
Амперметр — прибор для измерения силы тока (в амперах). Шкалу амперметра градуируют в микроамперах, миллиамперах, амперах или килоамперах в соответствии с пределами измерения прибора. В электрическую цепь амперметр включается последовательно с тем участком электрической цепи, силу тока в котором измеряют; для увеличения предела измерений он может подключаться с шунтом или через трансформатор. Примером амперметра с трансформатором являются токовые клещи.
Клещи токоизмерительные (токовые) являются приборами из серии профессиональных электроизмерительных инструментов, предназначенных для измерения тока (без разрыва токовой цепи), напряжения в сетях постоянного и переменного тока с номинальным напряжением до 1000 В с частотой 50 и 60 Гц, сопротивления, температуры, частоты, а также для проверки диодов и контактов (рис. 2.4). Токовые клещи также обычно предоставляют возможность проверки сопротивления изоляции.
Магнитоэлектрическими амперметрами измеряют силу постоянного тока, индукционными и детекторными — силу переменного тока, амперметры других систем измеряют силу любого тока. Самыми точными и чувствительными являются магнитоэлектрические и электродинамические амперметры.
Принцип действия магнитоэлектрического прибора основан на создании крутящего момента благодаря взаимодействию между полем постоянного магнита и током, который проходит через обмотку рамки. С рамкой соединена стрелка, которая перемещается по шкале; угол поворота стрелки пропорционален силе тока.
Электродинамические амперметры состоят из двух катушек — неподвижной и подвижной, соединенных параллельно или последовательно. Взаимодействие между токами, которые проходят через эти катушки, вызывает отклонение подвижной катушки и соединенной с ней стрелки. В электрическом контуре амперметр соединяется последовательно с нагрузкой, а при высоком напряжении или больших токах — через трансформатор.
Вольтметр — измерительный прибор непосредственного отсчета для определения напряжения в электрических цепях. Вольтметр подключается параллельно нагрузке или источнику электрической энергии, на которых нужно измерить напряжение. Классификация вольтметров показана на рис. 2.6. На сегодня самым простым и удобным в использовании является цифровой вольтметр.
Тестеры изоляции — это приборы, предназначенные для высокоточного и надежного измерения сопротивления изоляции, а также для определения тока утечки в результате повреждения или старения изоляции. Такие измерители широко используются для измерения сопротивления изоляции комплектующих СВТ и электрокабелей, для определения степени снижения надежности изоляции, вызванного внешними условиями эксплуатации (коррозией, пылью, влажностью и т. п.). Данные приборы необходимы для проверки безопасности электрооборудования, так как измерение сопротивления изоляции позволяет определить состояние изоляции и служит основой для проведения профилактических работ.
Измеритель магнитных полей (рис. 2.8) — применяетсядля измерения магнитных полей, создаваемых различными источниками и бытовыми приборами и воздействующих на человека. Такие измерения проводятся для определения значений величины магнитных полей.
Анализаторы качества электроэнергии — также используются для определения параметров, необходимых для обеспечения качества электроэнергии на различных объектах и удовлетворяющих параметрам ГОСТ по нормам качества электропитания, а также для регистрации изменения параметров электросигналов на участках локальной сети при пуске мощных потребителей и для постоянного мониторинга изменения реактивной мощности. К таким приборам относятся различные виды омметров и ваттметров.
Измеритель мощности (ваттметр) — способен измерять очень низкую эффективную мощность (рис. 2.9).
Тахометры — приборы, предназначенные для определения скорости вращения или линейных перемещений объектов. Скорость вращения может измеряться в разных единицах — об/мин или об/сек.
Для помощи в решении различных проблем на физическом уровне, а также в электрических или оптических средах передачи данных используются кабельные тестеры и временные рефлектометры (Time Domain Reflectometers, TDRs).
Тестер кабеля позволяет выявлять неисправности сетевого кабеля, например, разрыв кабеля, неправильно обжатый разъем и т.д. (рис. 2.1). За последнее время функции кабельного тестера значительно возросли, например, он может выводить результаты тестирования на печать для сертификационных документов.
Рис. 2.1. Тестеры кабеля
Тестеры локальных сетей (LAN-тестеры) предназначены для быстрого и эффективного тестирования локальных сетей (LAN), а также для проверки правильности соединений в них. Для проверки кабеля необходимо либо подсоединить оба его конца с коннекторами (например RJ-45) к разъемам тестера, либо, если это невозможно (из-за того, что кабель уже проложен и его концы находятся в разных комнатах), подключить один конец к разъему тестера, а второй — к дистанционному контрольному модулю.Кабельный сканер, или рефлектометр (рис. 2.2) предназначен для измерения различных электрических и механических параметров кабелей: длины кабеля, затухания, импеданса, схемы разводки пар проводников, уровня электрических шумов в кабеле и т.п. Для определения местоположения неисправности кабельной системы (обрыва, короткого замыкания, неправильно установленного разъема и т. д.) используется метод «отраженного импульса». Сканер излучает в кабель короткий электрический импульс и измеряет время задержки до прихода отраженного сигнала. По полярности отраженного импульса определяется характер повреждения кабеля (короткое замыкание или обрыв). В правильно же установленном и подключенном кабеле отраженный импульс почти отсутствует.
Рис. 2.2. Рефлектометры
Традиционным инструментом решения проблем канального, сетевого и транспортного уровней является анализатор протоколов (сетевой анализатор) (рис. 2.3). Он применяется для более подробной диагностики сети, включая:- сбор статистики о работе сети;
- определение частоты ошибок;
- наблюдение за состоянием объектов сети;
- фиксацию результатов наблюдения.
Рис. 2.3. Анализаторы протоколов
Наряду с кабельными тестерами и анализаторами протоколов основным инструментом диагностики сети является монитор сети (зонд) — программно-аппаратное устройство, отслеживающее сетевой трафик, проверяющее пакеты на уровне кадров и собирающее информацию о типах пакетов и ошибках в них. Это устройство обычно подключается в сеть постоянно, а не только в случае возникновения проблемы, и функционирует в соответствии со спецификациями удаленного мониторинга. Производители диагностического оборудования объединили функции всех перечисленных традиционных инструментов в портативных устройствах для обнаружения распространенных неисправностей на нескольких уровнях сетевой модели. Например, некоторые из таких устройств осуществляют проверку основных параметров кабеля, отслеживают количество ошибок на уровне Ethernet, обнаруживают дублированные IP-адреса, осуществляют поиск и подключение к серверам, а также отображают распределение в сегменте протоколов третьего уровня.Другая сервисная аппаратура
Для диагностики компьютеров и периферийного оборудования, кроме вышеперечисленных приборов для СВТ, можно использовать и другие виды сервисной аппаратуры:- амперметр;
- вольтметр;
- токовые клещи;
- тестер изоляции;
- тестер заземления;
- измеритель магнитных полей;
- многофункциональные приборы;
- анализаторы качества электроэнергии;
- ваттметр;
- тахометр;
- тестеры аккумуляторов и т. д
Амперметр — прибор для измерения силы тока (в амперах). Шкалу амперметра градуируют в микроамперах, миллиамперах, амперах или килоамперах в соответствии с пределами измерения прибора. В электрическую цепь амперметр включается последовательно с тем участком электрической цепи, силу тока в котором измеряют; для увеличения предела измерений он может подключаться с шунтом или через трансформатор. Примером амперметра с трансформатором являются токовые клещи.
Клещи токоизмерительные (токовые) являются приборами из серии профессиональных электроизмерительных инструментов, предназначенных для измерения тока (без разрыва токовой цепи), напряжения в сетях постоянного и переменного тока с номинальным напряжением до 1000 В с частотой 50 и 60 Гц, сопротивления, температуры, частоты, а также для проверки диодов и контактов (рис. 2.4). Токовые клещи также обычно предоставляют возможность проверки сопротивления изоляции.
Рис. 2.4. Токовые клещи
Рис. 2.5. Классификация амперметров
Классификация амперметров приведена на рис. 2.5.Магнитоэлектрическими амперметрами измеряют силу постоянного тока, индукционными и детекторными — силу переменного тока, амперметры других систем измеряют силу любого тока. Самыми точными и чувствительными являются магнитоэлектрические и электродинамические амперметры.
Принцип действия магнитоэлектрического прибора основан на создании крутящего момента благодаря взаимодействию между полем постоянного магнита и током, который проходит через обмотку рамки. С рамкой соединена стрелка, которая перемещается по шкале; угол поворота стрелки пропорционален силе тока.
Электродинамические амперметры состоят из двух катушек — неподвижной и подвижной, соединенных параллельно или последовательно. Взаимодействие между токами, которые проходят через эти катушки, вызывает отклонение подвижной катушки и соединенной с ней стрелки. В электрическом контуре амперметр соединяется последовательно с нагрузкой, а при высоком напряжении или больших токах — через трансформатор.
Вольтметр — измерительный прибор непосредственного отсчета для определения напряжения в электрических цепях. Вольтметр подключается параллельно нагрузке или источнику электрической энергии, на которых нужно измерить напряжение. Классификация вольтметров показана на рис. 2.6. На сегодня самым простым и удобным в использовании является цифровой вольтметр.
Рис. 2.6. Классификация вольтметров
Цифровой вольтметр — электронное измерительное устройство общего назначения. Он позволяет измерять напряжение тока, проходящего через резистор, и определять целостность сетевых кабелей (рис. 2.7).Тестеры изоляции — это приборы, предназначенные для высокоточного и надежного измерения сопротивления изоляции, а также для определения тока утечки в результате повреждения или старения изоляции. Такие измерители широко используются для измерения сопротивления изоляции комплектующих СВТ и электрокабелей, для определения степени снижения надежности изоляции, вызванного внешними условиями эксплуатации (коррозией, пылью, влажностью и т. п.). Данные приборы необходимы для проверки безопасности электрооборудования, так как измерение сопротивления изоляции позволяет определить состояние изоляции и служит основой для проведения профилактических работ.
Рис. 2.7. . Цифровые вольтметры
Тестеры заземления — приборы, используемые для контроля араметров заземления СВТ. Одна из основных задач, решаемая с их помощью, — это выявление плохого заземления различных объектов или полного его отсутствия. Применяются бйи при проектных, исследовательских и профилактических работах.Измеритель магнитных полей (рис. 2.8) — применяетсядля измерения магнитных полей, создаваемых различными источниками и бытовыми приборами и воздействующих на человека. Такие измерения проводятся для определения значений величины магнитных полей.
Рис. 2.8. Измеритель магнитных полей
Рис. 2.9. Ваттметр
Многофункциональные приборы — это приборы для контроля различных параметров помещения, где находятся СВТ: температуры, влажности, уровня звука, качества электроэнергии, параметров устройств защитного отключения. Они используются для обеспечения качества электропитания на предприятии и проверки соответствия параметрам ГОСТ по нормам качества электроэнергии.Анализаторы качества электроэнергии — также используются для определения параметров, необходимых для обеспечения качества электроэнергии на различных объектах и удовлетворяющих параметрам ГОСТ по нормам качества электропитания, а также для регистрации изменения параметров электросигналов на участках локальной сети при пуске мощных потребителей и для постоянного мониторинга изменения реактивной мощности. К таким приборам относятся различные виды омметров и ваттметров.
Измеритель мощности (ваттметр) — способен измерять очень низкую эффективную мощность (рис. 2.9).
Тахометры — приборы, предназначенные для определения скорости вращения или линейных перемещений объектов. Скорость вращения может измеряться в разных единицах — об/мин или об/сек.
Рис. 2.10. Тестер аккумуляторов
Тестеры аккумуляторов (рис. 2.10) — компактные и безопасные приборы, позволяющие мгновенно определять износ аккумуляторов или батарей. Они предназначены для тестирования источников питания малой, средней и большой емкости (до 300 000 ампер-часов) с внутренним сопротивлением, не превышающим 0,2 мкОм.Рис. 2.11. Тестер источников питания
Тестер источников питания — компактный и удобный прибор, предназначенный для полной оценки степени износа свинцово-кислотных аккумуляторов и тестирования источников питания (батарей) — (рис. 2.11).