工業以太網交換機常見的幾種故障類型及分析排查方法

由于工業以太網交換機的應用範圍非常廣泛，從低端到中端，從中端到高端，幾乎涉及每個級别的産品，是以工業以太網交換機發生故障的機率比路由器、交換機、硬體防火牆等要低，這也是為什麼我們首先讨論工業以太網交換機故障的分類與排除故障步驟的原因。

工業以太網交換機故障一般可以分為硬體故障和軟體故障兩大類。硬體故障主要指工業以太網交換機電源、背闆、子產品、端口等部件的故障，可以分為以下幾類。

漢源高科一鍵環網工業以太網交換機系列産品

一、工業以太網交換機的硬體故障：

（1）電源故障：

由于外部供電不穩定，或者電源線路老化或者雷擊等原因導緻電源損壞或者風扇停止，進而不能正常工作。由于電源緣故而導緻機内其他部件損壞的事情也經常發生。

如果面闆上的POWER訓示燈是亮的，就表示是正常的；如果該訓示燈滅了，則說明工業以太網交換機沒有正常供電。這類問題很容易發現，也很容易解決，同時也是最容易預防的。

針對這類故障，首先應該做好外部電源的供應工作，一般通過引入獨立的電力線來提供獨立的電源，并添加穩壓器來避免瞬間高壓或低壓現象。如果條件允許，可以添加UPS來保證工業以太網交換機的正常供電，有的UPS提供穩壓功能，而有的沒有，選擇時要注意。在機房内設定專業的避雷措施，來避免雷電對工業以太網交換機的傷害。現在有很多做避雷工程的專業公司，實施網絡布線時可以考慮。

（2）端口故障：

這是最常見的硬體故障，無論是光纖端口還是雙絞線的RJ-45端口，在插拔接頭時一定要小心。如果不小心把光纖插頭弄髒，可能導緻光纖端口污染而不能正常通信。我們經常看到很多人喜歡帶電插拔接頭，理論上講是可以的，但是這樣也無意中增加了端口的故障發生率。在搬運時不小心，也可能導緻端口實體損壞。如果購買的水晶頭尺寸偏大，插入工業以太網交換機時，也容易破壞端口。此外，如果接在端口上的雙絞線有一段暴露在室外，萬一這根電纜被雷電擊中，就會導緻所連工業以太網交換機端口被擊壞，或者造成更加不可預料的損傷。

一般情況下，端口故障是某一個或者幾個端口損壞。漢源高科工業以太網交換機具有工業級性能特征，可耐受嚴苛的工作環境。産品系列豐富，端口配置靈活，可滿足各種工業領域的使用需求。産品采用寬溫設計，防護等級不低于IP40，支援标準ERPS環網及一鍵環網功能。是以，在排除了端口所連計算機的故障後，可以通過更換所連端口，來判斷其是否損壞。遇到此類故障，可以在電源關閉後，用酒精棉球清洗端口。如果端口确實被損壞，那就隻能更換端口了。

（3）子產品故障：

工業以太網交換機是由很多子產品組成，比如：電源子產品、管理子產品、光口子產品、電口子產品等。這些子產品發生故障的機率很小，不過一旦出現問題，就會遭受巨大的經濟損失。如果插拔子產品時不小心，或者搬運工業以太網交換機時受到碰撞，或者電源不穩定等情況，都可能導緻此類故障的發生。

當然上面提到的這3個子產品都有外部接口，比較容易辨認，有的還可以通過子產品上的訓示燈來辨識故障。比如：堆疊子產品上有一個扁平的梯形端口，或者有的工業以太網交換機上是一個類似于USB的接口。管理子產品上有一個CONSOLE口，用于和網管計算機建立連接配接，友善管理。如果擴充子產品是光纖連接配接的話，會有一對光纖接口。

在排除此類故障時，首先確定工業以太網交換機及子產品的電源正常供應，然後檢查各個子產品是否插在正确的位置上，最後檢查連接配接子產品的線纜是否正常。在連接配接管理子產品時，還要考慮它是否采用規定的連接配接速率，是否有奇偶校驗，是否有資料流控制等因素。連接配接擴充子產品時，需要檢查是否比對通信模式，比如：使用全雙工模式還是半雙工模式。當然如果确認子產品有故障，解決的方法隻有一個，那就是應當立即聯系供應商給以更換。

（4）背闆故障：

工業以太網交換機的各個子產品都是接插在背闆上的。如果環境潮濕，電路闆受潮短路，或者元器件因高溫、雷擊等因素而受損都會造成電路闆不能正常工作。比如：散熱性能不好或環境溫度太高導緻機内溫度升高，指使元器件燒壞。

在外部電源正常供電的情況下，如果工業以太網交換機的各個内部子產品都不能正常工作，那就可能是背闆壞了，遇到這種情況即使是電器維修工程師，恐怕也無計可施，惟一的辦法就是更換背闆了。

（5）線纜故障：

其實這類故障從理論上講，不屬于工業以太網交換機本身的故障，但在實際使用中，電纜故障經常導緻工業以太網交換機系統或端口不能正常工作，是以這裡也把這類故障歸入工業以太網交換機硬體故障。比如接頭接插不緊，線纜制作時順序排列錯誤或者不規範，線纜連接配接時應該用交叉線卻使用了直連線，光纜中的兩根光纖交錯連接配接，錯誤的線路連接配接導緻網絡環路等。

從上面的幾種硬體故障來看，機房環境不佳極易導緻各種硬體故障，是以我們在建設機房時，必須先做好防雷接地及供電電源、室内溫度、室内濕度、防電磁幹擾、防靜電等環境的建設，為網絡裝置的正常工作提供良好的環境。

二、工業以太網交換機的軟體故障：

工業以太網交換機的軟體故障是指系統及其配置上的故障，它可以分為以下幾類。

（1）系統錯誤：

工業以太網交換機系統是硬體和軟體的結合體。在工業以太網交換機内部有一個可重新整理的隻讀存儲器，它儲存的是這台工業以太網交換機所必需的軟體系統。這類錯誤也和我們常見的WindowS、Linux一樣，由于當時設計的原因，存在一些漏洞，在條件合适時，會導緻工業以太網交換機滿載、丢包、錯包等情況的發生。是以工業以太網交換機系統提供了諸如WeB、TFTP等方式來下載下傳并更新系統。漢源高科維保服務工業以太網交換機專門為滿足靈活多變的工業應用需求而設計，提供一種高成本效益工業以太網通訊解決方案。而其組網方式則更重點關注于環路設計。環路有單環和多環的差別，同時亦有在STP和RSTP基礎上，各個廠家設計的私有環路協定，如RingOn、RingOpen開環、ERPS環等。當然在更新系統時，也有可能發生錯誤。

對于此類問題，我們需要養成經常浏覽裝置廠商網站的習慣，如果有新的系統推出或者新的更新檔，請及時更新。

（2）配置不當：

初學者對工業以太網交換機不熟悉，或者由于各種工業以太網交換機配置不一樣，管理者往往在配置工業以太網交換機時會出現配置錯誤。比如VLAN劃分不正确導緻網絡不通，端口被錯誤地關閉，工業以太網交換機和網卡的模式配置不比對等原因。這類故障有時很難發現，需要一定的經驗積累。如果不能確定使用者的配置有問題，請先恢複出廠預設配置，然後再一步一步地配置。最好在配置之前，先閱讀說明書，這也是網管所要養成的習慣之一。每台工業以太網交換機都有詳細的安裝手冊、使用者手冊，深入到每類子產品都有詳細的講解。由于很多工業以太網交換機的手冊是用英文編寫的，是以英文不好的使用者可以向供應商的工程師咨詢後再做具體配置。

（3）密碼丢失：

這可能是每個管理者都曾經經曆過的。一旦忘記密碼，都可以通過一定的操作步驟來恢複或者重置系統密碼。有的則比較簡單，在工業以太網交換機上按下一個按鈕就可以了。而有的則需要通過一定的操作步驟才能解決。

此類情況一般在人為遺忘或者工業以太網交換機發生故障後導緻資料丢失，才會發生。

（4）外部因素：

由于毒或者黑客攻等情況的存在，有可能某台主機向所連接配接的端口發送大量不符合封裝規則的資料包，造成工業以太網交換機處理器過分繁忙，緻使資料包來不及轉發，進而導緻緩沖區溢出産生丢包現象。還有一種情況就是廣播風暴，它不僅會占用大量的網絡帶寬，而且還将占用大量的CPU處理時間。網絡如果長時間被大量廣播資料包所占用，正常的點對通信就無法正常進行，網絡速度就會變慢或者癱瘓。