光纤局域网的建立及应用分析

叶卓栋

（高州市广播电视台，广东 高州 525200）

光纤是光导纤维的简写，是一种利用光在玻璃或塑料制成的纤维中的全反射原理而达成的光传导工具。而光纤组成局域网因其成本低、频带宽、抗电磁干扰能力强、体积小、重量轻等优点,在现代社会中开始广泛应用。

1 光纤局域网的类型

光纤局域网和一般的局域网相比主要是由于光纤和同轴电缆、双绞线相比的不同而导致的,按照拓扑结构的不同,光纤局域网可以分为以下几类:

1.1 无源星型结构

无源星型拓扑结构中最主要的元件是#无源星型耦合器,是把许多光纤熔化在一起制成的,任何一条光纤输入到耦合器的光都会被等分,再输出到接在耦合器上的每条光纤。网络中的每个设备拥有两条光纤,一条用于发送数据,另一条用于接收数据,从物理上看,这属于星型拓扑结构,但它的作用却与总线型拓扑结构类似,任何一台设备发送出来的信号可以被所有连接在网上的设备接收,如果同时有两台设备发送,同样会产生冲突。

1.2 有源星型结构

与无源星型拓扑结构相比,不同之处在于耦合器使用的是有源中继器,有源星型拓扑结构也是物理上的星型结构,而实际的作用类同于总线结构,当一个站发送时,接收器模块在输入端检测该输入信号,并重新发送至R总线,R总线上的信号被控制模块接收,然后重传至X总线,控制模块的作用是检测冲突,发送模块从X总线取得信号,然后发送至输出端。

1.3 光纤环网结构

光纤环网结构采用点到点的链路组成,而点到点的光纤传输技术最为成熟,所以光纤环网的结构最普遍,在这种结构中,光纤的延迟小,易于配置很多站点的环网和高速环网,但是高速光纤环网价格很高,只能应用于有限的场合。

1.4 光纤总线网结构

光纤总线拓扑有两种不同结构,它们的区别在于采用的是有源抽头还是无源抽头,对于有源抽头结构,从总线传来的光信号能量输入抽头,抽头将信号转换成电信号,然后送至站点,从站点输出的信号再调制成光信号,最后将光信号再送至总线上。

2 光纤局域网的建立

2.1 短距离局域网的互联

首先,计算好联网计算机之间的物理距离,选好铺设光缆的线路,光缆沟要有一定的深度并在地表设置好光缆的警示标志。光纤两端用光纤熔断机做好接头,各做两对,其中一对作备用。网络两端各需一光纤收发器,将做好的光纤接头插入光纤收发器中,并将光纤收发器用直通电缆连接到各自网内的交换机或集线器上,这样两个局域网就通过光纤物理上连在一起了。网络协议的设置没有特别要求,仍只需TCP/IP协议就可以了。在此过程中,要特别小心光纤接头,它很娇贵,切忌脚踩、对折线缆等野蛮操作,接头在插入或拔出前一定要先关闭光纤收发器的电源。

2.2 远程局域网的互联

一般情况下,贵重的光纤设备不仅仅只用于短距离扩展局域网,往往需要延伸到其他广域网络,从而达到子公司与总公司互联的目的,具体做法如下:连接广域网需要的设备有光端机、协议转换器、路由器,物理连接如下:做两对光纤,一对备用,一对光纤一端连接通信部门所指定的光端口,另一端连接协议转换器,协议转换器通过专用线缆连接路由器,路由器连接计算机服务器,远端的设备连接方法和本地相同,下面介绍路由器与服务器的连接和参数配置方法。

2.2.1 路由器的连接

路由器的某一通用串行口使用专用通信电缆连接协议转换器,以太网双绞线端口使用双绞线连接局域网内的交换机或集线器,监控端口(Console)使用专用监控电缆连接服务器终端,Console口在配置路由器时使用,正确配置后可以取下,以防止误操作改动路由器参数,造成网络故障,不同的路由器接口可能会稍有不同,具体情况请参考说明书。

2.2.2 参数配置

(1)console口的设置

采用操作系统自带的超级终端(HyperTermina1)应用程序,用鼠标单击开始,选择程序、#附件中的超级终端?,运行超级终端?。超级终端开始运行后,出现#连接说明?对话框,在名称输入项中键入连接名称,如abc等,再选择一个图标,按确定,弹出电话号码?对话框,在连接时使用下拉菜单中选择直接连接到窗口1(假设console线连接计算机窗口1),按确定,出现COM1属性对话框,把波特率设为9600,数据位为8,奇偶校验为没有,停止位1,流控为没有,按确定完成设置,这时就可以通过超级终端来控制路由器了。

(2)使用的协议

路由器一般可适用于众多网络环境,支持大多数网络协议,实际应用中可以按照不同的网络情况,采用不同的网络协议,比如可以使用HDLC协议(High Level Data Link Control Protocol高级数据链路控制协议)或PPP协议。

3 光纤局域网的应用要点

3.1 光纤的选择

根据允许传输模式的多少,光纤可分为单模和多模两种,对于计算机网络的信息传送,使用多模光纤完全可以满足需要。一根光缆内实际包含很多根光纤,有2芯、4芯、8芯等,在通信行业使用的还有几十芯的光缆。计算机网络中仅需使用两根光纤来传递信息,因此2芯即可满足要求,但为应付特殊情况,一般使用4芯光缆,其中两根光纤作为备用,这样即使其中有一根不能正常工作,也不需要重新敷设整个光缆。

3.2 设备的选型

对于实际应用中网络设备的选择应从稳定、经济、易维护考虑。除常用HUB以外,还要用粗缆收发器、粗转光纤收发器、中继器、双绞线转细缆接口、光纤尾线等,可选择台湾D-Link系列网络设备,一方面该系列产品性能价格比较高,另外采购也较为容易。

3.3 布线

为应付日后位置可能发生的变化,布线时要在光纤两端预留一定的长度,光纤的备用部分(即预留部分)要绕成环形,固定好,在光纤的拐弯处,一般应弯成大于0.5m直径的圆弧,防止内部的光纤断裂,整个光纤应悬挂在钢丝绳下面或地下管道内,避免直接受到拉力。

3.4 系统测试

系统在安装完工后要进行网络测试,按拓扑图由上至下分段进行测试,每段先进行静态测试,测试线路的损耗、回路的电阻值等,再连接到局域网,测试各站点是否能正常上网等。

3.5 系统维护

在系统维护过程中应关注局域网的互联,属点对点的互联,故障率比较低,如果网络不通,很可能只是软件故障,请从操作系统和协议方面人手查找。比较常见的故障现象是与广域网失去连接,因为此条链路要经过多个光端机,多一个节点,故障几率就多一分,所以当出现网络不通时,首先要保证故障不出在自己一端,检查路由器的状态及参数,可重新启动一次路由器,并使用ping命令测试网络连通状况,将故障分割为段来考虑,可分为本地服务器到光端、本地光端到远方光端、远方光端到远方服务器,一级一级地去排查。当排除本地服务器到光端这段链路时,可请光端室配合扯断、自环光纤来检查,通过协议转换器的指示灯情况来判断故障,如果此段链路无故障,当扯断时红色报警灯会亮,自环时报警灯熄灭,收发灯均亮,在这种情况下,应通知光端室,故障存在于从光端室出去的链路上。

4 结束语

总之，光纤的出现,使局域网进入高速时代，光纤局域网网络稳定、经济、易维护而且大大提高了整个网络的安全性,是一项利国利民的高新技术。

[1]展建民，展卫东.AM外调制光纤与PCM数字光纤的应用探讨[J].中国有线电视,2009.07.

[2]滕辉.浅谈光纤通信技术的现状及发展[J].科技信息,2010.12.