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【Tech Tip】網路纜線測試儀vs.乙太網路測試儀的功能和區別

網路纜線測試儀是工程師或技術人員用來確保有線乙太網路連接的正常運作的工具,在這份指南中,我們將深入探討網路電線測試儀的運作方式,並談論如何檢測、找出,以及解決一些常見的故障和問題;同時,我們也會比較網路纜線測試儀和乙太網路測試儀之間的不同之處。


什麼是網路纜線測試儀?


網路纜線測試儀是專門工具,網路技術人員依賴它來評估網路纜線的功能和完整性,它的主要目的是驗證網路基礎設施中的物理連接和佈線,確保正確的安裝以實現最佳的資料傳輸;了解不同類型的測試儀和可用技術之間的主要差異,以及哪種適合您的需求非常重要。(請注意,本文重點介紹了對雙絞線銅纜線進行測試;光纖測試是另一個主題。)

三種類型的網路纜線測試 - 纜線驗證、性能認證、合規認證

纜線驗證 - 基本纜線測試


驗證纜線是最基本的纜線測試形式,它主要檢查單獨的線纜連接,在這個類別中,最簡單的測試儀可能需要在遠端端點放置一個遠程終端器;透過向線纜發送電子脈衝,可以識別常見問題,如斷開(或“開路”)、短路(兩個導體相互接觸的錯誤連接)、和不正確的線路圖(Wiremap)”,正確的線路圖確保每個導體都按照標準連接到插頭或插座中的正確引腳。


更複雜的測試儀使用一種稱為時域反射量測(TDR)的技術,在遠端開路或未終止的線纜中注入電子脈衝,透過量測和解釋返回到測試儀的電氣反射(及訊號的時序),它能夠確定各種故障和到故障的距離,以及線纜的整體長度。

在網路纜線測試中,為了準確地量測纜線的長度和距離到故障點,必須考慮該纜線的額定傳輸速度(NVP),額定傳輸速度是指訊號在特定種類的纜線中傳播的速度,不同種類的纜線(如Cat 5、Cat 6、光纖等)具有不同的傳播速度,這是由其物理特性決定的。

性能認證 - 這種纜線支援多少頻寬?


確認連接性和正確的佈線至關重要,但您是否知道您的纜線是否具有足夠的品質來提供所需的頻寬?隨著對頻寬需求不斷增長,Wi-Fi Aps(具有Multi-Gig 2.5/5Gbps回程連接)、1Gbps到10Gbps基礎設施升級的速度不斷提高,網路專業人員必須確信他們的網路能夠以最大速度無錯誤地傳輸資料,停機、或間歇性丟失和錯誤絕對不能是一種選擇。


"性能驗證" 一詞指的是評估一個纜線系統是否能夠以特定速度或速率無錯誤地傳輸資料,最可靠且有意義的測試方法,是在您的網路纜線基礎設施上,點對點產生並量測乙太網路訊框的傳輸,以確定它是否能夠支援銅纜連接上 100M/1G/2.5G/5G/10G 等不同速度的資料傳輸;為此,通常使用兩個測試儀器,分別放置在欲測試網路的每一端,同時產生上行和下行預先配置速率的網路流量,並在每一端進行量測(這些類型的測試儀器通常還包括基本的纜線驗證功能)。


對於長時間(最長達 24 小時)運行這種類型的測試稱為“浸泡測試”,它的目的是識別可能存在損壞網路流量的間歇性問題和雜訊事件,浸泡測試有助於檢測那些可能會在長時運行期間出現,但在短期測試中難以檢測到的問題,這些問題可能會對網路流量的完整性產生不良影響。


另一種類型的纜線性能驗證測試儀,是一種利用電訊號參數(例如插入或回波損耗、近端和遠端串擾等)的量測,並將這些結果與特定的纜線標準規格進行比較的工具,例如TIA-568-C.2或ISO/IEC 11801等標準;例如,如果測試結果在該標準對Category 6A纜線的要求參數內,則可以推斷該纜線支援10Gbps的傳輸速率。


但要注意!僅因為一條網路纜線不符合標準的要求,並不意味著該網路纜線無法以高速、無錯誤地傳輸封包,許多網路擁有者曾花費數千美元重新佈線,但這些纜線未達到標準,卻能夠傳輸多個千兆位元 (Multi-Gig) 的網路流量;事實上,根據安裝品質和其他參數(例如長度小於100米等),即使是Category 3的纜線也可以支援1千兆位元 (Multi-Gig) 或更高速率!透過傳輸實際封包來確認您的網路纜線系統是否合格,可以避免您進行昂貴且不必要的升級。

合規認證 - 網路纜線是否符合特定標準的要求?


確保網路纜線系統符合行業標準的唯一方法是使用具有認證功能的測試儀器,將量測結果與電訊產業協會(TIA)或國際標準組織(ISO)所設定的要求進行比較,測試結果將根據所採用的標準的要求顯示為“通過”或“失敗”;在這種方法中不使用資料訊框,具體的電子訊號和參數測量值將與標準的規格進行比較;這一類型的纜線測試儀器,非常適用於業主或案場,要求合規性認證作為驗收準則的網路基礎設施建置案;資訊人員以及技術人員可評估自身實際的需求與應用,挑選合適的網路測試儀。

如何使用網路纜線測試儀


技術人員將測試儀連接到正在測試的網路線(如有需要,也可以在遠端終止),然後,測試儀會透過纜線發送訊號,並分析接收到的回應;這個過程有助於識別常見的問題,例如纜線中斷(斷開)、意外連接(短路)、錯誤的佈線以及與纜線長度和訊號品質有關的問題。


透過準確識別這些故障,網路纜線測試儀使技術人員能夠找到問題的確切來源,這些訊息對於高效的故障排除非常寶貴,並允許技術人員迅速採取適當的措施來解決問題。


透過使用網路纜線測試儀來驗證安裝或新增、移動和更改,技術人員可以確保網路纜線的整體性能和可靠性,正確安裝和測試的纜線可以減少網路連接問題、資料傳輸錯誤和停機的風險,這有助於提高網路效率,減少故障排除時間,提高生產力。


網路纜線測試儀的特點

網路纜線測試儀具備多項功能來增強其功能性:

  • 連接測試:網路纜線測試儀主要在測試纜線的連接性,它們可以檢查從纜線的一端到另一端是否正確連線,一些高階機種甚至可以量測纜線的長度,識別斷路、短路或反向連接。

  • 纜線定位: 基本的纜線測試儀通常還包括將類比或數位的“音頻 (tone)”注入到纜線中,可以由一個稱為探棒或“音頻探棒(tone probe)”的接收器檢測並放大聲音,這用於定位纜線運行並識別機架內束中的單個纜線。

  • 供電過乙太網路(PoE)量測: PoE驗證有兩個級別,便宜的測試儀能夠報告由PSE(供電源設備)所提供PoE是否存在以及其電壓,但只有更複雜的測試儀能夠進行負載測試,即量測PSE實際提供的功率(以瓦特為單位),這是確保PD(受電設備)將具有足夠電力成功運作,以及確保未超出交換機 PoE 預算的唯一方法。

  • 網路連接測試: 一些纜線測試儀還具有測試乙太網路連接中的脈衝,並且在某些情況下模擬實際的網路連接,並測試連接的穩定性和效能;檢測連接(Link Detection)和測試儀實際連接到網路這兩者之間的區別非常重要(參見下面的“乙太網路測試儀”)。

  • 訊號強度分析: 具有連接檢測功能的測試儀,可能還具有分析網路纜線上訊號強度的功能;在某些情況下,這包括報告連接脈衝訊號的強度,包括訊噪比(SNR)和對稱線對之間的延遲偏移等量測數據,這些是多千兆位元(2.5Gbps和5Gbps)連接所必需的重要測量項目。

連接速度和訊號
連接速度和訊號

使用網路纜線測試儀偵測和定位故障


網路纜線測試儀能夠檢測各種可能影響網路性能的故障和問題,常見的錯誤包括斷路、短路、錯誤佈線和纜線實際長度超出或不足以滿足特定應用或標準的要求;透過使用網路纜線測試儀,這些故障可以被定位,使技術人員能夠快速高效地應對。


藉著利用測試儀的功能,如線路映射、長度量測、和訊號品質分析,網路技術人員可以識別故障的確切位置和性質,這有助於針對性的故障排除,並最小化停機時間。


網路纜線測試儀和乙太網路測試儀之間的區別


網路纜線測試儀的重點在診斷物理層所潛在的問題,它能夠識別乙太網路纜線中的各種佈線故障,如短路、斷路、交叉線對、和反轉對等,高階機種的附加功能可能包括量測纜線長度和跟踪故障距離的能力。


儘管網路纜線測試儀驗證了對於網路可靠性至關重要的乙太網路纜線連接的物理完整性,但乙太網路測試儀則專注於確保操作性能並診斷更高層次的網路問題。


實際連線測試是乙太網路測試儀的職責,這是一種更高階的工具,設計用於測試和評估乙太網路為基礎的網路的性能和功能,它量測資料傳輸,檢查錯誤率,並評估交換機、路由器和其他網路基礎結構中的關鍵元件的運作,包括關鍵服務,如DHCP和DNS;這也可以包括網路纜線測試,但並不全部包括在內。


儘管一些網路纜線測試儀可能具有檢測乙太網路連接脈衝的功能,即識別纜線是否連接到啟用的網路埠,但請注意,連接的“檢測”並不等同於實際連接到網路,它僅僅是‘解碼’並報告它在線上看到的連接脈衝的類型,甚至某些網路測試儀可能聲稱“支援10Gbps”,但實際上它們無法在那個速度下實際連接 - 僅僅檢測到連接對方能夠以那個速度連接並不等同於驗證該能力,只有實際連接並以必要的速度進行通訊,才能確保特定的網路連接以最高可能的配置運行。


作為一個完全功能的網路客戶端,網路測試儀還將驗證關鍵網路服務的可用性和功能,例如DHCP和DNS,確保其他連接的客戶端可以獲得有效的IP地址並解析網路地址(URL)。


為了確保在更高層面具有完整的連通性,網路測試儀可能還能夠對本地網路或遠端站點上的其他設備進行ping測試,並/或進行TCP/IP連通性測試,以確保特定應用程序和傳輸埠在網路基礎設施上成功運行。


高階的網路測試儀的附加功能,還可以包括封包捕獲、網路探索、路徑分析、性能測試、遠端控制等等。


NetAlly LinkRunner AT:乙太網路測試的高階解決方案


NetAllyLinkRunner AT 是一款手持式乙太網路測試儀,包括纜線測試,專門設計用以加速測試過程,使其更加高效;該設備配備了高階功能,例如主動測試1Gbps的網路連接,識別連接夥伴(交換機傳輸埠),確認內部網路伺服器和/或外部互聯網站的可到達性,並驗證關鍵服務(DHCP、DNS)的功能,這遠遠超出了基本纜線測試儀的範疇,透過驗證更廣泛的乙太網路的功能和連通性來實現。


LinkRunner AT 因其友善的使用者界面和快速檢測和排除網路問題的能力脫穎而出,它提供詳細的報告,有助於更好地進行文件記錄,測試結果可以自動上傳到Link-Live報告和分析平台,以改善網路工程師和技術人員之間的協作,從而創建更大的工作可見性、項目控制、和網路足跡管理。


總結


網路纜線測試儀是維護有線網路連接性的基本工具,作為評估網路基礎設施內連接的品質和完整性的專用設備,它在確保一致和高效的資料傳輸方面發揮著關鍵作用。


這些測試儀深入探討每根網路纜線的細節,檢查可能影響網路性能的錯誤,如:開路連接、短路、錯誤佈線,甚至與訊號傳輸的長度和品質有關的問題;透過隔離這些物理問題,網路纜線測試儀不僅有助於快速且準確地檢測故障,還能實現更高效的物理層問題解決。


這些工具的不可或缺性源於它們精確地定位故障源,有助於有針對性的故障排除,並最小化網路停機時間;高階網路纜線測試儀具有增強功能,如纜線映射、更深入的連通性測試和訊號強度分析,為技術人員提供了對網路纜線健康狀況的細緻視圖,但它們並不是構建健康網路的唯一因素。


儘管網路纜線測試儀對於驗證網路纜線的物理強度至關重要,但以 NetAllyLinkRunner AT 為代表的乙太網路測試儀提供的全面概況,提供更全面的視角;LinkRunner AT 既提供基本的纜線測試,又提供深入的網路診斷,超越了基本的物理連接,提供了更全面的網路健康和連通性視圖,這將帶來增強的網路管理、提高的性能和可靠性。


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