醫院網絡綜合布線故障排查及解決方法

秦新彬，王曉奇，翁飛龍

（廣東省普寧華僑醫院信息中心，廣東 普寧 515300）

1 醫院網絡運維概述

國內大多數網絡一般按照組網結構和ip路由和交換的規劃，采用由核心層、匯聚層和接入層組成的3層網絡結構[1]。

其中核心層負責網絡的高速交換，采用高帶寬的核心交換機。匯聚層是核心層和網絡接入層之間的橋梁中介。接入層的目的則是允許終端用戶或設備連接到網絡[2]。

醫院網絡綜合布線系統是保障醫院網絡正常運行的重要基礎[3]，為保證醫院網絡綜合布線系統的功能和發展需求，確實需要尋找和研究一套效率較高的網絡綜合布線常見故障排查及解決方法。

2 綜合布線故障排查

據不完全統計，在日常網絡維護中，醫院網絡綜合布線的故障率約占故障總數的四分之三以上[4]。一旦醫院網絡出現故障的時候，如何快速準確分析原因，并及時解決，保障網絡恢復正常使用呢？這里面既需要運維人員掌握扎實的網絡基本理論知識，也更需要運維人員不斷地積累經驗。通過科學有效的排查方法，實現在盡可能短的時間內和影響最小的范圍內恢復網絡運行，綜合布線故障的排查的確是需要運維人員有一套以網絡綜合布線系統與施工技術為扎實基礎的操作流程和步驟。

2.1 排查步驟和操作流程

2.1.1 觀察法

運維人員應該培養良好的運維習慣，無論問題難易繁簡，都應該第一時間詳細向用戶詢問故障發生前的操作行為，現場觀察用戶演示故障，特別要注意并逐項記錄好現場的故障現象：包括故障的首次發生的時間、頻率、故障的影響程度、是否有動過相關節點或網絡[5]。

查看網絡維護日志，特別是注意相關的變動設置的信息。通過相關的故障診斷專業硬件設備、網絡診斷命令或者信息系統進行收集和獲取故障信息[6]。例如，水晶頭連接是否牢固；交換機端口狀態是否正常，可通過查看交換機端口狀態燈或者通過Show Interface命令；查看故障發生前后的時間段內網絡監控記錄和運行日志。通過觀察法收集來的相關故障信息，一一羅列導致故障的各種可能的原因，然后逐項分析排查。

2.1.2 制定并實施解決方案

按照導致故障原因的可能性由大到小，羅列出相應的解決方案。先采用分段法確定在實際綜合布線故障點并進行排除，觀察網絡狀態，逐步實施解決對策[7]，直到恢復正常，也可以應用結合法、替換法等方法進行，進一步提高故障排除的效率。

2.1.3 完整相關故障排查記錄

故障排查過程的每一個更改參數的結果，都應該認真記錄在冊，搞清楚故障發生的原因的同時，如何避免類似的故障再發生也是運維人員需要認真思考的問題，因此每次擬定相應的對策的同時也應該完善并整理好網管運維日志，造冊分類以方便查閱，也有利于運維團隊積累相關的經驗，避免同樣的錯誤重復發生。

2.2 熟練運用故障診斷排查工具

運用于日常的網絡運維綜合布線故障排查診斷工具包括：硬件、軟件故障排除診斷工具和診斷命令[8]。

2.2.1 硬件故障排除診斷工具

（1）數字萬用表、網絡測線儀及查線儀：數字萬用表在日常運維工作中主要用于測量電氣值，包括電流、電壓和電阻。正是利用萬用表這一特點，網管通常利用其測試故障線路是否存在短路或斷路情況，查出雙絞線一端接頭的第幾芯相對應的是另一端接頭的第幾芯。

網絡測線儀是醫院網絡運維中最常用的，主要應用于測量網絡雙絞線的端到端是否通、短或開路。技術先進的的網絡測線儀采用數字技術，可以針對雙絞線電氣特性，快速直觀地指出故障的節點，直觀顯示出長度、串繞、短路、跨接、反接等情況方便地存儲全部測試結果。

無線網絡測試儀是專業性較強的運維工具，它的有點在于能幫助運維人員快速檢索無線網絡的信號，并評估當前檢查的無線網絡的相關性能指標[9]，包括干擾檢測、可用性、利用率、連接情況、有無惡意設備捕獲等。

（2）光功率計、數字查線儀、光時域反射儀：在光纖系統中，光功率計的測量是最基本的，而光功率計的作用類似于上面提到的電子學中的萬用表，是測量絕對光功率和相對損耗的儀器，是在光纜施工和維護的過程中實用性極高的工具。

數字查線儀，俗稱查線儀，是一種可以將數字音頻和模擬音頻結合在一起的儀器。快速輔助網管確定雙絞線在各種環境的準確位置，即使是面對各種繁雜的線路環境或者接入運行網絡的故障線纜，都能快速查對。

光時域反射儀（英文名稱：Optical Timedomain Reflectometer, OTDR）是通過對測量曲線的分析，了解光纖的均勻性、缺陷、斷裂、接頭耦合等若干性能的儀器，可用于測量光纖衰減、接頭損耗、光纖故障點定位以及了解光纖沿長度的損耗分布情況等，是院內網管技術員維護及監測中必不可少的工具。

2.2.2 軟件故障排除工具

SolarWinds、CiscoView等是相對常用的網絡管理工具。利用這些工具的故障與性能管理，以簡單易用的格式傳遞運維人員最迫切需要的關鍵信息，以幫助快速檢測、診斷和解決網絡問題。

2.2.3 常用的網絡診斷命令

通過網絡設備廠商提供的各種診斷命令，進行排除故障、檢測性能[10]。

Show—&mdash-網絡連接狀態和IP信息。

Debug—&mdash-查看路由報文和幀信息。

Ping—&mdash-查看網絡是否能夠連通。

Tracer-oute—&mdash-查看與跟蹤路由路徑。

3 醫院常見案例：網絡綜合布線系統故障排查及解決

3.1 光纖故障

因為在網絡綜合布線系統中，光纖一般是作為主干網的傳輸介質，因此，一旦光纖發生故障，其涉及的故障范圍一般較廣。其中光纜、跳線、尾纖中斷、光纖接頭、終端盒受污染等是較為常見的故障[11]。

3.1.1 常見故障之光纜遭到破壞

故障現象：現場觀察核心交換機，會發現其對應的下聯口和匯聚交換機上聯口光纖模塊指示燈不亮。醫院網絡某匯聚交換機所在區域所有用戶都無法上網。

原因分析：按照相對規范的故障分析步驟如下：（1）檢查并更換SFP光模塊，如果問題不能解決，繼續分析下一步驟。（2）檢查并更換光纖跳線，如果問題依舊不能解決，繼續分析下一步驟。（3）檢查冗余的兩芯光纖，如果網絡故障依舊，則以此推斷故障出現在核心交換機到匯聚交換機之間的光纜的可能性最大。

解決方案：通過參照故障光纜在鋪設時的圖紙等資料，實地用光時域反射儀測量故障線路并計算出測試端與故障點之間距離，確定故障的大致位置，巡查準確確認故障點并熔接光纜。

光纜線路設施的架設和維護要實行規范化的管理，對于架空光纜，最好埋設于地下或提高光纜架空高度，保證好直埋線路設施齊全。

3.1.2 常見故障之光纖跳線故障、終端盒故障

光纖跳線故障現象：由于機房改造，更換完某機柜后，出現一些接入層交換機陸陸續續都出現網絡連接不穩或者丟包的情況。

原因分析：按照規范的故障分析步驟如下：（1）經診斷命令行反饋數據得知，發生故障的接入層交換機都存在丟包嚴重的情況，而這些接入層交換機都接入到同一匯聚層交換機，故繼續分析下一步驟。（2）使用光功率計測試線路發現光功率偏低。推斷故障可能為線路故障，故繼續分析下一步驟。（3）巡查線路發現，由于施工過程中，機柜內的跳線束綁扎帶過緊，造成跳線變形從而損傷光纖跳線，導致上述現象。重新更換光纖跳線，故障解決。

3.2 網線（雙絞線）故障

網線（雙絞線）是常見的接入層的傳輸介質。雖然其故障特點非常容易判斷，以單點故障為主，但是導致此類故障的原因比較繁雜，常見的線路中斷、電磁干擾、線序錯亂、水晶頭接觸不良，網絡模塊觸電不良等[12]。

3.2.1 網線（雙絞線）故障之線路遭受物理破壞

故障現象：醫院網絡整體運行正常，某個客戶端無法連網，經現場觀察，雖然信息插座接上網線，但是依然提示網絡電纜沒有插好。

原因分析：按照規范的故障分析步驟如下：（1）利用網絡測線儀檢查并更換正常的雙絞線跳線，如果故障依舊則繼續分析下一步驟。（2）網絡測線儀測量檢查網絡模塊到樓層交換機的之間的線路，測線儀顯示線路狀態為開路，故障發生點應該在此。（3）檢查并重新制作網絡模塊，發現1～2、3～6線對有一條芯顯示開路。

解決方案：針對線芯開路的情況，解決方法有2個，應該按照實際情況進行分析并解決。

如果發生斷點的地方距離線路兩端近，能夠比較輕易地找到斷點處，可以將斷路的的芯線切斷，重新分別制作RJ45水晶頭，再用網絡對接模塊直接連接。

假如發生斷電的距離較遠，考慮到更換單線的難度大并且成本高。在保證斷開芯線不多于兩對的情況下折中的辦法是在兩端將完好兩對芯線線序優先調整為1-2-3-6，但是這樣的解決方法會導致網絡傳輸速率下降為100M，因此這個辦法建議只用于網絡故障排除解決時效性要求極高的情況。

3.2.2 網線（雙絞線）故障之雷擊

原因分析：眾所周知，雷雨天氣容易使得建筑頂層內的相關設備易受到雷擊影響而損壞。一些醫院早期由于規劃不周全等原因的局限，院內的網絡綜合布線采用的或者是架空式的雙絞線級聯的布線方式，或者光纖收發器轉換的布線方式。

特別是地勢較高或者地處雷區的醫院，在網絡綜合布線的設計前期，應該考慮機柜接地和建筑防雷，從而降低設備遭受雷擊影響而帶來造成收發器、路由器、交換機、網卡等設備損壞的損失。

解決方案：（1）如果建筑間是分開獨立，建議將雙絞線級聯的布線方式直接改造為光纖級聯以降低雷擊影響。（2）對于用架空雙絞線接入終端設備的布線方式，建議改造為金屬管穿管并埋地鋪設入室。針對個別埋地鋪設有困難的情況，雙絞線應布設在金屬管道內，將光纖收發器代替更換為成光模塊，如果考慮經濟實用，可以直接將RJ45網絡防雷器增設在雙絞線（網絡線）與收發器之間。

3.2.3 網線（雙絞線）故障之電磁干擾

原因分析：隨著醫院業務發展，院內裝修工程時，一些電工在綜合布線過程中，遇到需要延長雙絞線長度時，直接將兩端對應的銅芯一一對應纏繞連接，而又沒有進行焊接和外皮的密封處理，這種情況下當遇到附近有強電時就會產生電磁干擾，影響通訊質量。

經驗教訓：遇到這種情況，一定要按照規范施工，將預留接線處剪斷并按標準重新制作網絡模塊。

3.3 無線網絡

近年來，無線網絡在醫療行業的場景應用越來越廣泛，各種無線設備和產品更新換代。因此，無線網絡的故障排除和解決方法越來越受院內信息網絡運行人員的重視。醫院在運用無線網絡過程中常見的故障主要是有兩個：信號連接不穩定、連接速度慢[13]。

原因分析：由于實際應用環境不同，造成信號連接不穩定的原因也是多種多樣，但總體來說主要是由三方面造成的：無線干擾、參數設置和負荷過載。

（1）請將無線AP遠離微波爐、冰箱、洗衣機、空調這樣的大功率電器設備，如果附近有干擾源，每隔一段時間就會發出干擾信號，無線網絡的信號其實很容易被干擾；（2）檢查客戶端電腦設備的無線網卡驅動是否正確；（3）加密無線網絡，拒絕蹭網；（4）選擇好信道，排除IP地址沖突問題；（5）排除負載過大，警惕網絡病毒。

4 總結

醫院網絡是高度復雜而對專業技術要求程度高的信息化工程，而綜合布線系統作為醫院網絡的重要組成部分，既是使用周期最長的基礎設施之一，也是各業務應用系統穩定運行的基礎[14]。

在信息系統的日常運行中，網絡故障在所難免，而綜合布線故障的發生一般都是故障事例中占比最高的，因此只依靠信息技術人員在日常運維過程建立健全一套科學有效的運維技術文檔，不斷的學習掌握網絡綜合布線系統的設計、維護與施工的技術，積累運維實踐經驗，才能提高解決故障的效率，使醫院網絡朝著完善的方向發展，也更好地支持醫院信息化建設的需要[15]。