細(xì)查影響同傳因素

學(xué)校有多間電腦室，均由華為S5700-SI千兆交換機(jī)、安普六類千兆網(wǎng)線、CNCOB六類水晶頭和聯(lián)想千兆網(wǎng)卡構(gòu)成千兆局域網(wǎng)。線纜和水晶頭的連接由網(wǎng)鉗手工制作，配線箱內(nèi)沒有配線架，電腦與交換機(jī)只通過一根網(wǎng)線直連，交換機(jī)各端口的速率均設(shè)置為自動(dòng)協(xié)商。

故障現(xiàn)象

圖1 任意選取母機(jī)時(shí)的網(wǎng)絡(luò)狀況

系統(tǒng)同傳時(shí)只傳系統(tǒng)盤數(shù)據(jù)，其數(shù)據(jù)量約 為31240Mbyte，即31240*8=249920Mbit。 數(shù)據(jù)傳輸時(shí)的協(xié)議封裝按大約10%的開銷計(jì)算，則有效載荷在90%左右，實(shí)際數(shù)據(jù)傳輸量約為249920/0.9≈ 277689Mbit。在千兆局域網(wǎng)中，因數(shù)據(jù)傳輸速率為1000Mbit/s，故傳輸時(shí)間約為277689/1000=277.69秒≈4.63分鐘。也就是說，系統(tǒng)同傳的理論時(shí)間應(yīng)該在5分鐘左右，可實(shí)際情況并不是這樣。對(duì)于設(shè)備型號(hào)和數(shù)量均相同的電腦室，有些需要十多分鐘，有些則需要幾十分鐘甚至一個(gè)小時(shí)以上。

實(shí)驗(yàn)、測試和分析

選取系統(tǒng)同傳時(shí)最慢的電腦室為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，分別進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)，并總結(jié)出實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。

實(shí)驗(yàn)一：鏈路速率對(duì)同傳速度的影響

在接入交換機(jī)中，通過display interface g0/0/n命令查看各端口信息，speed行大部分顯示為1000M，但有少部分顯示為100M，說明有少部分鏈路速率沒有達(dá)到千兆級(jí)別。讓百兆鏈路的電腦先不參與系統(tǒng)同傳，只對(duì)千兆鏈路的電腦進(jìn)行同傳測試，發(fā)現(xiàn)同傳速度提高了許多。該實(shí)驗(yàn)說明，個(gè)別100M鏈路的電腦拖慢了整個(gè)同傳速度，必須把100M鏈路改造成1000M鏈路。

實(shí)驗(yàn)二：同為千兆級(jí)別鏈路，其實(shí)際速率并不相同

在實(shí)驗(yàn)一篩選出的千兆鏈路的電腦中，先任選一臺(tái)作為同傳發(fā)送端稱之為母機(jī)，接收端全部登錄后按“測速”按鈕進(jìn)行測速，發(fā)現(xiàn)“網(wǎng)絡(luò)狀況（KB/S）”列數(shù)據(jù)差別很大（如圖1）。

圖1中ID號(hào)為21的電腦的接收速率最大，為20375KB/S，ID號(hào) 為 10的電腦的接收速率最小，為1019KB/s。該實(shí)驗(yàn)說明，同為千兆級(jí)別的鏈路，其實(shí)際速率大不一樣。

實(shí)驗(yàn)三：母機(jī)選取對(duì)同傳速度的影響

在圖1中，選取“網(wǎng)絡(luò)狀況（KB/s）”列數(shù)據(jù)最大的21號(hào)電腦重新做為母機(jī)，再次進(jìn)行同傳測速。其網(wǎng)絡(luò)狀況如圖2所示。

從圖2看出，當(dāng)選取ID號(hào)為21的電腦作為母機(jī)后，所有的“網(wǎng)絡(luò)狀況（KB/s）”都提高了。該實(shí)驗(yàn)說明，合理選取母機(jī)后，能大大提升各接收端的接收速率。

實(shí)驗(yàn)四：“網(wǎng)絡(luò)延時(shí)”對(duì)同傳速度的影響

圖2 重新選取母機(jī)后的網(wǎng)絡(luò)狀況

在“設(shè)置同傳參數(shù)”中，可以設(shè)置同傳過程中的“網(wǎng)絡(luò)延時(shí)”，取值范圍為0到500微秒，其進(jìn)階為10微秒。這個(gè)數(shù)值可以在同傳過程中用PgUp和PgDn鍵進(jìn)行修改，同時(shí)觀察整體的傳輸速度。觀察實(shí)驗(yàn)過程發(fā)現(xiàn)，同傳參數(shù)中的“網(wǎng)絡(luò)延時(shí)”對(duì)同傳速度是有影響的，對(duì)不同的“網(wǎng)絡(luò)狀況（KB/s）”應(yīng)該設(shè)置不同的值才能保證同傳速度最快。

以上四個(gè)實(shí)驗(yàn)說明，鏈路速率、母機(jī)選取和網(wǎng)絡(luò)延時(shí)是影響同傳速度的主要因素。

實(shí)驗(yàn)五：鏈路速率與網(wǎng)線有關(guān)

影響鏈路速率的因素可能是網(wǎng)卡、網(wǎng)線和交換機(jī)端口。把鏈路為1000M速率的電腦網(wǎng)線和鏈路為100M速率電腦的網(wǎng)線對(duì)換，發(fā)現(xiàn)1000M的網(wǎng)線插到任何電腦上都是 1000M，100M 的網(wǎng)線插入到任何電腦上都是100M，這說明其速率和網(wǎng)卡無關(guān)。在交換機(jī)一邊，把100M和1000M速率的網(wǎng)線換插到不同的端口或者另外的交換機(jī)上，其速率不變，說明鏈路速率和交換機(jī)及端口無關(guān)。該實(shí)驗(yàn)說明鏈路速率只與網(wǎng)線本身有關(guān)。

實(shí)驗(yàn)六：網(wǎng)線速率與水晶頭鉗壓有關(guān)

線纜是同一箱的，水晶頭是同一盒的，影響速率的應(yīng)該與網(wǎng)線制作時(shí)的鉗壓工藝有關(guān)。對(duì)于達(dá)不到千兆的網(wǎng)線，重壓或重做水晶頭后就均能達(dá)到1000M速率。該實(shí)驗(yàn)說明，線纜和水晶頭的連接狀況直接影響網(wǎng)線的實(shí)際傳輸速率。但是，對(duì)于質(zhì)量比較差的壓線鉗、線纜和水晶頭，重新制壓水晶頭也基本上是徒勞。

實(shí)驗(yàn)七：FLUKE測試

在圖1的數(shù)據(jù)中，為什么同為千兆級(jí)別的網(wǎng)線而實(shí)際傳輸速率并不一樣呢？以下選取三根長度相同且都能達(dá)到千兆的網(wǎng)線用線纜分析儀FLUKE DSX-8000進(jìn)行測試，其測試結(jié)果見表1所示。

表1 FLUKE測試數(shù)據(jù)

從表1看出，在長度相同的情況下，不同網(wǎng)線的參數(shù)值是不一樣的，單就近端串?dāng)_NEXT（Near End Cross-Talk）的值都有差異。而近端串?dāng)_是決定鏈路傳輸性能的一個(gè)重要指標(biāo)，它與施工工藝（鉗壓過程）、使用的原材料（線纜和水晶頭）和器材（壓線鉗質(zhì)量）有關(guān)。如果在接頭處絞合在一起的兩根銅線分開過長、減小了線纜的扭矩或屏蔽層剝離過多，都會(huì)增加噪音信號(hào)量，從而降低傳輸速率。該測試說明，能通過FLUKE測試的網(wǎng)線只表示其傳輸速率達(dá)到了千兆級(jí)別，但并不表示其實(shí)際傳輸速率都能達(dá)到1千兆。

以上實(shí)驗(yàn)說明，線纜和水晶頭之間的手工鉗壓工藝是影響網(wǎng)線實(shí)際傳輸速率的關(guān)鍵。

故障排除

根據(jù)以上的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，在排除同傳慢速故障時(shí)應(yīng)按以下步驟進(jìn)行。

第一步：盡量直連

圖3 提速后的同傳速度和時(shí)間

如果電腦不是直連在交換機(jī)上，中間還串接有其他設(shè)備，比如防雷系統(tǒng)等，則應(yīng)先拆除中間串接系統(tǒng)，或者保證中間串接系統(tǒng)及其跳線確實(shí)能夠達(dá)到千兆級(jí)別而沒有影響整體鏈路速率。如果有配線架的，保證其打線和跳線均能達(dá)到千兆級(jí)別。最好是直連，這樣影響同傳的因素就會(huì)少一些。

第二步：重新鉗壓

交換機(jī)、網(wǎng)線和網(wǎng)卡均為千兆時(shí)才能協(xié)商為千兆鏈路，如果在交換機(jī)上通過命令查看其端口速率達(dá)不到千兆，則重新鉗壓或重做水晶頭，直到都為千兆為止。

第三步：母機(jī)選取

在進(jìn)行第三步之前，需要做一些前期工作，以便母機(jī)的快速定位。

（1）網(wǎng)線按固定順序編號(hào)，并在兩頭打上標(biāo)簽。

（2）先通過同傳系統(tǒng)的“智能排序”功能設(shè)置各電腦的同傳ID號(hào)，使其ID號(hào)和網(wǎng)線編號(hào)一致。在同傳狀態(tài)下按“測速”按鈕進(jìn)行測速，在“網(wǎng)絡(luò)狀況（KB/s）”列將顯示每臺(tái)接收端的接收速率。選取速率最快ID號(hào)對(duì)應(yīng)的鏈路，以后系統(tǒng)同傳時(shí)都把母機(jī)放置在這條鏈路位置上。

第四步：設(shè)置同傳參數(shù)

在能達(dá)到如圖2所示的鏈路速率時(shí)，“網(wǎng)絡(luò)延時(shí)”可以設(shè)置為0微秒；“硬盤數(shù)據(jù)同傳方式”設(shè)置為“有效數(shù)據(jù)”；對(duì)于有“增量同傳”功能的，盡量選擇“增量同傳”會(huì)更節(jié)省時(shí)間。

提速效果

按以上步驟操作后，同傳速度為106936KB/S=835.4Mbit/s，已用時(shí)間加剩余時(shí)間為4分59秒，提速后的效果如圖3所示。

經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

假設(shè)需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)總量為qMB，網(wǎng)絡(luò)速率為ρMbit/s，則理論傳輸時(shí)間應(yīng)該為：

t0=（8*q）/(0.9*60*ρ)（分鐘）

如果實(shí)際傳輸時(shí)間大于t0許多，首先就要從鏈路速率、母機(jī)選取和同傳參數(shù)來考慮。制作工藝不精良的網(wǎng)線，其實(shí)際速率達(dá)不到千兆級(jí)別，對(duì)于小數(shù)據(jù)量傳輸是沒有影響，但對(duì)于大數(shù)據(jù)量傳輸速度就很明顯。