引言: 某小型企業采用PoE監控系統,為控制成本,裝修的時候采購了價格低廉的網線,引起PoE監控不穩定。本文介紹故障的排查過程。
小企業由于是創業階段,資金方面受到很大的制約。PoE監控系統不僅成本低、技術簡單,而且對環境要求也不高,所以成為了他們監控系統的最佳選擇。在做這類監控系統的時候,網線的質量至關重要,但是由于網線在我們的生活中實在是太普通,很容易忽略網線的質量,從而導致PoE監控系統無法正常工作。筆者最近就接觸到一家企業因為控制成本,裝修的時候采購了價格低廉且質量不過關的網線,引起PoE監控不穩定。
該企業的網絡監控拓撲如圖1所示,將無線路由器連接到Internet網絡中,PoE交換機與路由器采用網線直連的方式,幾臺監控攝像頭連接到PoE的交換機上。企業人員的上網方式既可以通過從PoE交換機端口上有線網絡,也可以直接得到無線路由器的信號上網。將PoE交換機的UpLink口連接到監控錄像機的網口,再通過監控錄像機的VGA端口連接到普通的顯示器上,這樣整套簡單的監控網絡就完成了。
我們將所有的監控攝像頭、監控錄像機的IP地址設置成同無線路由器IP地址到同一個網段,并且將監控錄像機的網關和DNS設置成無線路由器的IP地址,這樣企業管理人員無論在什么地方,只要在有網絡環境下,辦公環境的實時監控視頻圖像、聲音都可以通過網絡傳輸到企業管理人員的手機、等智能設備的終端上。
該企業的網絡節點放在了二樓中間的房間,這樣對于網線來說,到每個網絡節點的距離在最大程度上能夠得到平衡,盡量避免由網線傳輸距離帶來的影響。然而在用到PoE監控的時候卻發現所有的監控攝像頭都沒有畫面。本人對這個監控網絡進行了一步步的排查,找到了其中的原因。

圖1 網絡拓撲結構
觀察每根網線的水晶頭是否制作精良,排除線序上的錯誤,然后再用測線儀檢查每根網線的線路是否都有信號,結果發現每根網線的信號都正常,并沒有出現信號時有時無、網線斷點的情況,這樣可以證明在鏈路上每條雙絞線的信號傳輸是正常的。
PoE交換機和我們平時使用的交換機在數據傳輸方面是一樣的,只是PoE交換機的每個端口都可以提供一個穩定的48V供電電源,所以PoE交換機在數據交換方面和普通的交換機并沒有太大的區別。按照網絡結構,我們可以利用從路由器上的一個端口接一根網線出來到PoE交換機,然后從PoE交換機上的一個端口連接到電腦上,發現電腦可以正常的上網,證明這臺PoE交換機至少在數據交換、傳輸方面沒有問題。
注:本人通過網絡了解到,目前有很多不標準的PoE交換機并沒有自動識別被受設備是否需要供電,所以如果使用不標準的PoE交換機,會被強制提供電源,如果被受設備不需要供電,那么這樣導致的后果是可能會燒毀被受設備,所以大家在選購PoE交換機,一定要了解交換機是否具備智能識別功能,盡量選擇有質量保證的PoE交換機)。
由于條件比較簡陋,無法使用專業設備對其進行細致的檢測,所以就使用現存的監控攝像頭和一根普通的網線來進行測試,順便可以測試下監控攝像頭是否有問題。將監控攝像頭通過一根2米左右的網線連接到PoE交換機的一個端口上,大概過了2秒鐘時間,就聽到了監控攝像頭發出了“咔”的自檢聲音(注:本人并不確定是否所有品牌的監控攝像頭在通電以后都會有這種自檢聲音),當用手去擋住監控攝像頭的采光感應器后,攝像頭的紅外線裝置打開,發出很明顯的紅光,這個是監控攝像頭在晚上或者光線不足的情況下自動打開的紅外裝置,以便能對周圍環境進行24小時監控。通過以上測試,基本可以證明,PoE交換機的供電部分和監控攝像頭都沒有問題。
現在的PoE監控錄像主要是提供了給了用戶一個桌面、一塊機械硬盤和一些常用的外接接口。在設置方面非常的簡單,通常我們只需要將監控攝像頭的IP地址和錄像機的IP地址設置成同一網段就可以了。通過PoE交換機的UpLink口連接到錄像機的網口,將監控攝像頭連接到PoE的某個端口,稍等待一下,就可以通過錄像機提供的VGA接口,將監控攝像頭送出的畫面顯示到顯示器上了。這樣就證明此臺錄像機也沒有問題。
經過以上幾個步驟,分別測試了網線、PoE交換機的供電和數據交換功能、監控攝像頭以及監控錄像機這幾個設備和環境,檢查測試的結果都沒有問題。然而為什么將這些監控設備投入到真正的使用環境中卻出現了問題呢?惟一的可能性就是出在了網線的傳輸距離上。
在正常的情況下,一般網線的數據傳輸能力為不超過100米為佳,但是在該企業中的監控網線每根的長度都不會超過70米,按照理論來說這個完全沒有問題。為了證明本人的猜測,用剩下的大約30米長的網線做了下測試,將這根網線的兩頭分別連接到PoE交換機和監控攝像頭,結果發現錄像機的顯示器上沒有出現監控畫面,而監控攝像頭在連接到PoE交換機的接下去幾秒內也沒有聽到攝像頭自檢的聲音,再次去遮擋監控攝像頭的光線感應器,也沒有出現紅外線的自動打開的現象,證明用這根30米長左右的網線后,監控攝像頭無法正常工作。
為了證明30米的網線是否存在數據傳輸問題,用這根30米的網線上網,結果是可以正常上網,說明網線的質量無法達到傳輸PoE監控的要求。我們更換網線后,監控設備恢復正常工作。
我們都知道在一般的百兆以太網中,通常使用的雙絞線顏色為白橙、橙、白綠、綠這個4根雙絞線,而另外的4根雙絞線一般情況下不會被用到,即使被用到的話也是作為電話線或者用作其他的信號線,很少會將藍白、藍、棕白和棕這4根雙絞線再用作網線,特別是對于一些兼容性不是很好的網卡來說,會出現網絡連接不穩定的情況。而那些質量不過關的網線,可能就存在對藍白、藍、棕白和棕這4根雙絞線的材料上進行偷工減料,以謀取利益的最大化,所以用戶在選擇網線的時候一定要選擇質量有保證的網線。
從這個案例告訴我們,劣質的網線不僅僅會引起網絡的不穩定,影響數據的傳輸,而且會引起對一些比如PoE監控、無線AP等需要供電的設備造成無法正常工作的現象。