網(wǎng)絡(luò)故障診斷與探究

凌子楓

[摘要]隨著人類的進(jìn)步，信息技術(shù)不斷發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)在飛速發(fā)展，為了我們可以更好的使用利用網(wǎng)絡(luò)為人類服務(wù)，必須做好網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)管和故障的排除，管好、這樣才能用好網(wǎng)絡(luò)，使網(wǎng)絡(luò)發(fā)揮最大作用。為了網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，人類的進(jìn)步，應(yīng)盡力做好一切可以應(yīng)對(duì)的網(wǎng)絡(luò)故障問題。首先簡(jiǎn)單介紹網(wǎng)絡(luò)及路由器的基本概念，簡(jiǎn)述分層診斷技術(shù)，結(jié)合討論路由器各種接口的診斷，綜述互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)連通性故障的排除。

[關(guān)鍵詞]網(wǎng)絡(luò) 互聯(lián)網(wǎng) 路由器 故障診斷 探究 數(shù)據(jù)

中圖分類號(hào)：TP3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1671－7597（2009）0520026－01

一、引言

隨著人類的進(jìn)步，信息技術(shù)不斷發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)在飛速發(fā)展，為了我們可以更好的使用利用網(wǎng)絡(luò)為人類服務(wù)，我們必須做好網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)管和故障的排除，管好、這樣才能用好網(wǎng)絡(luò)，使網(wǎng)絡(luò)發(fā)揮最大作用。為了網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，人類的進(jìn)步，我們應(yīng)盡力做好一切可以應(yīng)對(duì)的網(wǎng)絡(luò)故障問題。本文首先簡(jiǎn)單介紹網(wǎng)絡(luò)及路由器的基本概念，簡(jiǎn)述分層診斷技術(shù)，結(jié)合討論路由器各種接口的診斷，綜述互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)連通性故障的排除。

二、網(wǎng)絡(luò)與路由器概述

技術(shù)飛速發(fā)展，信息在進(jìn)步，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)診斷來說，更是一門綜合性技術(shù)，涉及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的方方面面。為方便下面的討論，首先簡(jiǎn)單回顧一下網(wǎng)絡(luò)和路由器的基本概念。

1．計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是由計(jì)算機(jī)集合加通信設(shè)施組成的系統(tǒng)，即利用各種通信手段，把地理上分散的計(jì)算機(jī)連在一起，達(dá)到相互通信而且共享軟件、硬件和數(shù)據(jù)等資源的系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)按其計(jì)算機(jī)分布范圍通常被分為局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)。局域網(wǎng)覆蓋地理范圍較小，一般在數(shù)米到數(shù)十公里之間。廣域網(wǎng)覆蓋地理范圍較大，如校園、城市之間、乃至全球。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)之間各種形式的連接。采用統(tǒng)一協(xié)議實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)的互連，使互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)很容易得到擴(kuò)展。因特網(wǎng)就是用這種方式完成網(wǎng)絡(luò)之間聯(lián)結(jié)的網(wǎng)絡(luò)。因特網(wǎng)采用TCP/IP協(xié)議作為通信協(xié)議，將世界范圍內(nèi)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)連接在一起，成為當(dāng)今世界最大的和最流行的國際性網(wǎng)絡(luò)。

2．為了完成計(jì)算機(jī)間的通信，把每部計(jì)算機(jī)互連的功能劃分成定義明確的層次，規(guī)定了同層進(jìn)程通信的協(xié)議及相鄰層之間的接口和服務(wù)，將這些層、同層進(jìn)程通信的協(xié)議及相鄰層之間的接口統(tǒng)稱為網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)。國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）提出的開放系統(tǒng)互連參考模型（OSI）是當(dāng)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)體系的核心。該模型將網(wǎng)絡(luò)功能劃分為7個(gè)層次：物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會(huì)話層、表示層和應(yīng)用層。

3．TCP/IP即傳輸控制協(xié)議和網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議是一組網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。TCP/IP起源于美國ARPANET網(wǎng)，發(fā)展至今已成為因特網(wǎng)使用的標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議。使用TCP/IP能夠使采用不同操作系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)以有序的方式交換數(shù)據(jù)。

4．路由器是一種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，是用于網(wǎng)絡(luò)連接、執(zhí)行路由選擇任務(wù)的專用計(jì)算機(jī)。路由器工作于網(wǎng)絡(luò)層，對(duì)信包轉(zhuǎn)發(fā)，并具有過濾功能。路由器能夠?qū)⑹褂貌煌夹g(shù)的兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)互連起來，能夠在多種類型的網(wǎng)絡(luò)之間（局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)）建立網(wǎng)絡(luò)連接。它將處在七層模型中的網(wǎng)絡(luò)層的信息，根據(jù)最快、最直接的路由原理從一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)層傳輸?shù)搅硪粋€(gè)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)層，以達(dá)到最佳路由選擇。同時(shí)在內(nèi)部使用高檔微處理器，用高速的內(nèi)部總線連接適合各種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的接口卡。并具有多種網(wǎng)管功能，能監(jiān)視與路由器相連接的一些網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和它們的配置運(yùn)行情況。

三、網(wǎng)絡(luò)故障分層診斷技術(shù)

（一）物理層及其診斷

物理層是OSI分層結(jié)構(gòu)體系中最基礎(chǔ)的一層，它建立在通信媒體的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)和通信媒體的物理接口，為數(shù)據(jù)鏈路實(shí)體之間進(jìn)行透明傳輸，為建立、保持和拆除計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)之間的物理連接提供服務(wù)。

確定路由器端口物理連接是否完好的最佳方法是使用show interface

命令，檢查每個(gè)端口的狀態(tài)，解釋屏幕輸出信息，查看端口狀態(tài)、協(xié)議建立狀態(tài)和EIA狀態(tài)。

（二）數(shù)據(jù)鏈路層及其診斷

數(shù)據(jù)鏈路層的主要任務(wù)是使網(wǎng)絡(luò)層無須了解物理層的特征而獲得可靠的傳輸。數(shù)據(jù)鏈路層為通過鏈路層的數(shù)據(jù)進(jìn)行打包和解包、差錯(cuò)檢測(cè)和一定的校正能力，并協(xié)調(diào)共享介質(zhì)。在數(shù)據(jù)鏈路層交換數(shù)據(jù)之前，協(xié)議關(guān)注的是形成幀和同步設(shè)備。

查找和排除數(shù)據(jù)鏈路層的故障，需要查看路由器的配置，檢查連接端口的共享同一數(shù)據(jù)鏈路層的封裝情況。每對(duì)接口要和與其通信的其他設(shè)備有相同的封裝。通過查看路由器的配置檢查其封裝，或者使用show命令查看相應(yīng)接口的封裝情況。

（三）網(wǎng)絡(luò)層及其診斷

網(wǎng)絡(luò)層提供建立、保持和釋放網(wǎng)絡(luò)層連接的手段，包括路由選擇、流量控制、傳輸確認(rèn)、中斷、差錯(cuò)及故障恢復(fù)等。

排除網(wǎng)絡(luò)層故障的基本方法是：沿著從源到目標(biāo)的路徑，查看路由器路由表，同時(shí)檢查路由器接口的IP地址。如果路由沒有在路由表中出現(xiàn)，應(yīng)該通過檢查來確定是否已經(jīng)輸入適當(dāng)?shù)撵o態(tài)路由、默認(rèn)路由或者動(dòng)態(tài)路由。然后手工配置一些丟失的路由，或者排除一些動(dòng)態(tài)路由選擇過程的故障，包括RIP或者IGRP路由協(xié)議出現(xiàn)的故障。

四、路由器接口故障排除

（一）串口故障排除

串口出現(xiàn)連通性問題時(shí)，為了排除串口故障，一般是從show interfa

ce serial命令開始，分析它的屏幕輸出報(bào)告內(nèi)容，找出問題之所在。串口報(bào)告的開始提供了該接口狀態(tài)和線路協(xié)議狀態(tài)。接口和線路協(xié)議的可能組合有以下幾種：（1）串口運(yùn)行、線路協(xié)議運(yùn)行，這是完全的工作條件。該串口和線路協(xié)議已經(jīng)初始化，并正在交換協(xié)議的存活信息。（2）串口運(yùn)行、線路協(xié)議關(guān)閉，這個(gè)顯示說明路由器與提供載波檢測(cè)信號(hào)的設(shè)備連接，表明載波信號(hào)出現(xiàn)在本地和遠(yuǎn)程的調(diào)制解調(diào)器之間，但沒有正確交換連接兩端的協(xié)議存活信息?？赡艿墓收习l(fā)生在路由器配置問題、調(diào)制解調(diào)器操作問題、租用線路干擾或遠(yuǎn)程路由器故障，數(shù)字式調(diào)制解調(diào)器的時(shí)鐘問題，通過鏈路連接的兩個(gè)串口不在同一子網(wǎng)上，都會(huì)出現(xiàn)這個(gè)報(bào)告。（3）串口和線路協(xié)議都關(guān)閉，可能是電信部門的線路故障、電纜故障或者是調(diào)制解調(diào)器故障。（4）串口管理性關(guān)閉和線路協(xié)議關(guān)閉，這種情況是在接口配置中輸入了shutdown命令。通過輸入no shutdown命令，打開管理性關(guān)閉。

（二）以太接口故障排除

以太接口的典型故障問題是：帶寬的過分利用；碰撞沖突次數(shù)頻繁；使用不兼容的幀類型。使用show interface ethernet命令可以查看該接口的吞吐量、碰撞沖突、信息包丟失、和幀類型的有關(guān)內(nèi)容等。

1．通過查看接口的吞吐量可以檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)的利用。如果網(wǎng)絡(luò)廣播信息包的百分比很高，網(wǎng)絡(luò)性能開始下降。光纖網(wǎng)轉(zhuǎn)換到以太網(wǎng)段的信息包可能會(huì)淹沒以太口?；ヂ?lián)網(wǎng)發(fā)生這種情況可以采用優(yōu)化接口的措施。

2．兩個(gè)接口試圖同時(shí)傳輸信息包到以太電纜上時(shí)，將發(fā)生碰撞。以太網(wǎng)要求沖突次數(shù)很少，不同的網(wǎng)絡(luò)要求是不同的，一般情況發(fā)現(xiàn)沖突每秒有3、5次就應(yīng)該查找沖突的原因了。碰撞沖突產(chǎn)生擁塞，碰撞沖突的原因通常是由于敷設(shè)的電纜過長、過分利用、或者“聾”節(jié)點(diǎn)。以太網(wǎng)絡(luò)在物理設(shè)計(jì)和敷設(shè)電纜系統(tǒng)管理方面應(yīng)有所考慮，超規(guī)范敷設(shè)電纜可能引起更多的沖突發(fā)生。

3．如果接口和線路協(xié)議報(bào)告運(yùn)行狀態(tài)，并且節(jié)點(diǎn)的物理連接都完好，可是不能通信。引起問題的原因也可能是兩個(gè)節(jié)點(diǎn)使用了不兼容的幀類型。解決問題的辦法是重新配置使用相同幀類型。如果要求使用不同幀類型的同一網(wǎng)絡(luò)的兩個(gè)設(shè)備互相通信，可以在路由器接口使用子接口，并為每個(gè)子接口指定不同的封裝類型。

五、編后話

網(wǎng)絡(luò)是千變?nèi)f化的，是會(huì)有許多不可預(yù)見性的，同樣網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障是不可避免的。網(wǎng)絡(luò)建成運(yùn)行后，網(wǎng)絡(luò)故障診斷是網(wǎng)絡(luò)管理的重要技術(shù)工作。搞好網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行管理和故障診斷工作，這樣才能提高故障診斷水平。我們的網(wǎng)絡(luò)才能盡心的為我們服務(wù)，才不會(huì)為我們帶來太多的麻煩，生存在進(jìn)步的人類社會(huì)，信息的發(fā)展永遠(yuǎn)是不會(huì)停息的，我們必須嚴(yán)陣以待，為我們網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展做出自己應(yīng)有的貢獻(xiàn)。