校園網(wǎng)Internet訪問緩慢的分析與解決

歐運(yùn)娟

廣東省機(jī)械高級(jí)技工學(xué)校，廣東廣州 510450

校園網(wǎng)Internet訪問緩慢的分析與解決

歐運(yùn)娟

廣東省機(jī)械高級(jí)技工學(xué)校，廣東廣州 510450

隨著校園網(wǎng)規(guī)模的逐漸擴(kuò)大和系統(tǒng)應(yīng)用的不斷深入，校園網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了校際間的信息共享及與Internet共享連接，為學(xué)校的教學(xué)、管理等各方面提供全面、切實(shí)的支持。但網(wǎng)絡(luò)問題也隨之而來，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在運(yùn)行中會(huì)經(jīng)常不斷出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)故障的問題，尤其是Internet訪問緩慢的故障率最高，嚴(yán)重影響了校園網(wǎng)的正常使用。本文探討如何分析和解決Internet訪問緩慢的故障現(xiàn)象，為校園網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行排憂解難。

Internet；共享接入；緩慢故障

Internet訪問緩慢是指訪問網(wǎng)絡(luò)是連通的，互聯(lián)網(wǎng)上的服務(wù)器已經(jīng)接受了用戶的請求，但數(shù)據(jù)傳輸速度非常緩慢。有些規(guī)模較小的校園網(wǎng)，會(huì)選用帶路由功能的ADSL Modem接入方式共享上網(wǎng)，更時(shí)常會(huì)遇到上網(wǎng)緩慢的現(xiàn)象，例如，IE瀏覽器長時(shí)間打不開目標(biāo)網(wǎng)頁，本地連接只有發(fā)送信息量沒有接收信息量等，許多人會(huì)下意識(shí)地認(rèn)為ADSL設(shè)備發(fā)生了斷流現(xiàn)象，事實(shí)上造成共享上網(wǎng)速度下降的原因有很多。

采用Internet共享接入方式上網(wǎng)比單機(jī)上網(wǎng)無論在結(jié)構(gòu)、配置和維護(hù)等方面，都要復(fù)雜得多，因此當(dāng)Internet訪問緩慢故障發(fā)生的時(shí)候，眾多的故障原因造成對(duì)Internet訪問緩慢故障的判斷及解決有一定的困難，絕非像計(jì)算機(jī)單機(jī)上網(wǎng)故障那么簡單。對(duì)Internet訪問緩慢故障的判斷，既需要長期的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)積累，又需要按照一定的故障判斷流程進(jìn)行，以及依靠相關(guān)軟硬件工具的幫助。

1 故障判斷流程[1]

引起Internet訪問緩慢故障的原因比較復(fù)雜，既有硬件原因也有軟件原因；既有內(nèi)網(wǎng)問題也有外網(wǎng)問題；既有病毒攻擊也有人為攻擊等。例如，受接入端帶寬的限制、網(wǎng)絡(luò)用戶需求過大、網(wǎng)絡(luò)廣播風(fēng)暴的影響、代理服務(wù)器I/O性能問題、防火墻的設(shè)置問題、計(jì)算機(jī)病毒的影響等均是引起Internet訪問緩慢的誘因。為清晰、高效地判斷故障原因，可按照一定的流程進(jìn)行，其流程如下：

1）識(shí)別和描述故障現(xiàn)象

排故前，須確切地知道共享網(wǎng)絡(luò)上是否真的發(fā)生Internet訪問緩慢，還是在上網(wǎng)過程中經(jīng)常掉線。識(shí)別故障現(xiàn)象時(shí)，通常應(yīng)該向投訴故障的操作者詢問以下幾個(gè)基本的問題：

（1）故障現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，正在運(yùn)行什么進(jìn)程（即操作者正在對(duì)計(jì)算機(jī)進(jìn)行什么操作）；

（2）這個(gè)進(jìn)程以前運(yùn)行過嗎？

（3）以前這個(gè)進(jìn)程的運(yùn)行是否成功？

（4）這個(gè)進(jìn)程最后一次成功運(yùn)行是什么時(shí)候？

（5）從那時(shí)起哪些發(fā)生了改變？

根據(jù)詢問結(jié)果，開始對(duì)故障現(xiàn)象進(jìn)行客觀的詳細(xì)描述，例如在使用Web瀏覽時(shí)，無論鍵入哪個(gè)網(wǎng)站都返回“該頁無法顯示”之類的信息。使用ping命令時(shí)，無論P(yáng)ing哪個(gè)IP地址都顯示超時(shí)連接信息等。諸如此類的出錯(cuò)消息會(huì)為縮小故障范圍提供許多有價(jià)值的信息。

在故障現(xiàn)場還要收集以下的故障信息：例如，故障的出現(xiàn)是否有規(guī)律，最近是否加入了新用戶，最近是否添加了新設(shè)備，是否有設(shè)備移動(dòng)、修改或更換，是否修改了用戶權(quán)限，網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)是否重新配置過等等。經(jīng)過詢問、核實(shí)和故障信息收集，確認(rèn)所發(fā)生的故障現(xiàn)象的真實(shí)性。

2）列舉故障疑似原因

引起Internet訪問緩慢故障的原因比較復(fù)雜，既有硬件原因也有軟件原因，有內(nèi)網(wǎng)問題也有外網(wǎng)問題，既有病毒攻擊也有人為攻擊等。當(dāng)故障發(fā)生時(shí)應(yīng)綜合考慮各種可能的原因，例如，網(wǎng)卡硬件故障、網(wǎng)絡(luò)連通性故障、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備故障、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議故障或設(shè)置不當(dāng)?shù)鹊?，并將其一一列舉出來，以供故障排查參考。

列舉故障疑似原因的思路應(yīng)該是先硬后軟，范圍應(yīng)集中在網(wǎng)絡(luò)連通性、網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備和服務(wù)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)置問題這幾方面，列舉的依據(jù)應(yīng)該基于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的原理、實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)的積累、以及對(duì)故障的描述。

3）分步排查故障原因

分步排查故障的基本步驟是：首先將所列舉的故障疑似原因按優(yōu)先級(jí)別進(jìn)行排序，排序的原則是從外到內(nèi)。例如應(yīng)該第一優(yōu)先排查Internet共享接入的服務(wù)設(shè)備（如代理服務(wù)器）和互連設(shè)備（如路由器），然后按順序逐一對(duì)故障疑似原因進(jìn)行隔離測試及排查，不斷地縮小搜索范圍，最終把真正的故障原因找出來。

在排查的過程中，除了利用先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)測試工具之外，為了提高排查速度，應(yīng)先觀察網(wǎng)卡、交換機(jī)、Modem、路由器面板上的LED指示燈。因?yàn)檫@些指示燈是網(wǎng)絡(luò)當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)的標(biāo)志，以及可以立即告訴你故障發(fā)生的所在地。

4）故障點(diǎn)及原因定位

經(jīng)反復(fù)測試和排查后，圈定故障點(diǎn)及故障屬性，然后要進(jìn)一步驗(yàn)證故障產(chǎn)生的真實(shí)原因。例如最終排查結(jié)果是代理服務(wù)器的問題，那么到底是主機(jī)的硬件故障還是服務(wù)軟件出錯(cuò)？因此，在已確認(rèn)故障點(diǎn)的情況下，還必須采用一些有效的手段對(duì)其故障原因進(jìn)行確切的定位。

2 故障解決案例[2，3]

下面通過一例實(shí)際個(gè)案說明如何運(yùn)用上述的Internet故障判斷流程解決問題，希望可以作為故障排除的共性參考。

案例：某校培訓(xùn)中心是一個(gè)獨(dú)立的局域網(wǎng)，劃分為A、B兩個(gè)子網(wǎng)，相互之間的通信可經(jīng)路由器進(jìn)行。其中A網(wǎng)原有32臺(tái)機(jī)，后來增加了20臺(tái)，合計(jì)52臺(tái)；B網(wǎng)共有40臺(tái)機(jī)。所有的工作站匯聚到路由器后通過代理服務(wù)器，按指定IP地址的方式共享訪問Internet，代理服務(wù)器安裝的是WinGate代理軟件。寬帶接入是一條2M的ADSL專線。故障現(xiàn)象是A網(wǎng)增加了用戶之后，局域網(wǎng)中有些工作站能夠正常上網(wǎng)，而有些工作站雖能接入Internet，但非常緩慢，甚至無法打開任何網(wǎng)站的網(wǎng)頁。

第一步：識(shí)別和描述故障現(xiàn)象

通過在現(xiàn)場的詢問和查看，知道在A網(wǎng)增加工作站之前，兩個(gè)網(wǎng)段的所有工作站從未出現(xiàn)過上網(wǎng)緩慢的故障，但是A網(wǎng)增加了20臺(tái)工作站之后，在上網(wǎng)高峰期，B網(wǎng)有些工作站連接Internet很慢，甚至無法打開任何網(wǎng)站的網(wǎng)頁，而A網(wǎng)所有的工作站則上網(wǎng)速度正常，與未增加用戶之前無異。

現(xiàn)收集到與本故障相關(guān)的主要信息如下：

1）A網(wǎng)增加工作站之前，B網(wǎng)所有工作站上網(wǎng)速度正常；

2）斷開A網(wǎng)或減少開機(jī)的用戶，故障現(xiàn)象立即消失或緩解；

3）在非上網(wǎng)高峰期故障現(xiàn)象不明顯；

4）A網(wǎng)的主機(jī)型號(hào)是P4系列，外置網(wǎng)卡；B網(wǎng)的主機(jī)型號(hào)是P3系列，板載網(wǎng)卡；

5）電信部門提供的ADSL寬帶上行512K，下行2M，申請擴(kuò)容一直未批。

6）B網(wǎng)中同一個(gè)工作站上網(wǎng)緩慢的現(xiàn)象并不固定在同一個(gè)狀態(tài)，即在某個(gè)時(shí)間段不是太慢，但在另一時(shí)間段慢至打不開任何網(wǎng)站的網(wǎng)頁。

根據(jù)故障信息收集結(jié)果，基本上可以將本故障描述為：當(dāng)A網(wǎng)用戶增加時(shí)，在上網(wǎng)高峰期B網(wǎng)有些用戶出現(xiàn)上網(wǎng)緩慢甚至無法打開網(wǎng)頁的故障現(xiàn)象，而A網(wǎng)則完全正常；當(dāng)A網(wǎng)新增用戶退出或完全脫離網(wǎng)絡(luò)時(shí)，上述故障則自然消失。該故障的主要特征是上網(wǎng)緩慢，直至無法打開網(wǎng)頁。

第二步：列舉故障疑似原因

Internet訪問緩慢故障的疑似原因比較多，既有硬件方面的原因，也有軟件方面的原因，還有人為因素的影響。本故障現(xiàn)象看似簡單實(shí)則比較罕見，一般性的認(rèn)為，該故障非常普通，只是ADSL帶寬不足的問題，只需增加外網(wǎng)帶寬即可。但進(jìn)一步深入分析，發(fā)現(xiàn)若真是帶寬不足問題，對(duì)全網(wǎng)所有用戶都應(yīng)該有一定的影響，為什么只有B網(wǎng)部分用戶不正常。最費(fèi)解的是，在A網(wǎng)增加工作站通常只會(huì)造成A子網(wǎng)的交換機(jī)或路由器端口阻塞，只影響本子網(wǎng)的用戶上網(wǎng)，為什么A網(wǎng)自己一切正常反而波及到與之完全隔離的B網(wǎng)用戶呢。還有，該故障即時(shí)有時(shí)無，更增加了判斷的難度。因此，該故障原因很可能牽涉到局域網(wǎng)交換機(jī)、路由器和代理服務(wù)器的軟硬件性能問題（如網(wǎng)絡(luò)瓶頸、配置文件失效等），還可能牽涉到內(nèi)網(wǎng)各節(jié)點(diǎn)之間的動(dòng)態(tài)連通性（指用戶訪問服務(wù)器的實(shí)時(shí)連接狀況）或線路干擾問題。

根據(jù)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本原理、實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)和故障描述，列舉以下疑似故障原因：

1）代理服務(wù)器可能出現(xiàn)性能瓶頸使帶寬減少，或者是Win Gate代理軟件的設(shè)置有缺陷。

2）A網(wǎng)增加用戶之后數(shù)據(jù)量增大，可能會(huì)導(dǎo)致路由器過載，時(shí)延重大、帶寬減少而影響用戶上網(wǎng)。由于A網(wǎng)工作站的性能比B網(wǎng)的高，所以只影響到B網(wǎng)的用戶。

3）兩個(gè)子網(wǎng)之間可能存在線路干擾，因A網(wǎng)用戶多，主干線路產(chǎn)生的磁場強(qiáng)度大，故干擾了B網(wǎng)的用戶正常上網(wǎng)。

4）在上網(wǎng)高峰期，B網(wǎng)的用戶與代理服務(wù)器之間的動(dòng)態(tài)連通性（指數(shù)據(jù)傳輸丟包率）可能有問題。

第三步：分步排查故障原因

1）利用代理服務(wù)器操作系統(tǒng)自帶的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視器和性能監(jiān)視器，在上網(wǎng)高峰期查看是否存在服務(wù)器訪問瓶頸，測試結(jié)果是：CPU占用率60%；內(nèi)存占用率54%；網(wǎng)絡(luò)利用率只有37%，顯然代理服務(wù)器的性能不存在問題。再檢查Win Gate代理軟件的設(shè)置并無異常，每個(gè)用戶的訪問流量（帶寬）自動(dòng)調(diào)節(jié)在20K左右，滿足了瀏覽Internet的基本要求（上網(wǎng)瀏覽一般有15K以上即可）。排除了這個(gè)故障原因。

2）采用Opti View網(wǎng)絡(luò)綜合協(xié)議分析儀，在上網(wǎng)高峰期測試路由器A端口的實(shí)際吞吐量、時(shí)延和帶寬等參數(shù)，測試結(jié)果全部都在路由器額定技術(shù)指標(biāo)之下（產(chǎn)品說明書提供），完全不存在路由器過載的問題。也排除了這個(gè)故障原因。

3）將A、B網(wǎng)的主干雙絞線換成STP（屏蔽雙絞線），意在抗線路干擾，但結(jié)果是故障依舊。排除了線路干擾的原因。

4）在上網(wǎng)高峰期采用Ping命令檢查B網(wǎng)工作站與代理服務(wù)器之間的動(dòng)態(tài)連通性能。在任意一臺(tái)工作站中首先測試與代理服務(wù)器靜態(tài)連通性 （直接ping代理服務(wù)器的IP地址)，正常；接著測試動(dòng)態(tài)連通性（執(zhí)行“ping 10.176.6.112 -l 65500”命令），發(fā)現(xiàn)代理服務(wù)器無法Ping通，而且測試結(jié)果是連續(xù)四個(gè)“Request time out”，表明數(shù)據(jù)傳輸丟包率幾乎達(dá)到了100%，將Sent Bytes數(shù)值逐步減少進(jìn)行依次測試，當(dāng)Sent Bytes數(shù)值大于2000時(shí)，線路連接丟包率就達(dá)到100%，再多選幾臺(tái)工作站測試，結(jié)果都是一樣。若斷開A網(wǎng)或削減用戶數(shù)，則丟包率明顯減少。測試結(jié)果說明B網(wǎng)的工作站與代理服務(wù)器之間的動(dòng)態(tài)連接，在網(wǎng)絡(luò)高峰期時(shí)出現(xiàn)丟包問題。為進(jìn)一步證實(shí)，馬上在A網(wǎng)作同樣的測試，結(jié)果完全是沒有任何問題。

第四步：故障點(diǎn)及原因定位

排查結(jié)果基本可以確定本故障的原因是B網(wǎng)的用戶與代理服務(wù)器之間的動(dòng)態(tài)連通性差，導(dǎo)致丟包率高，從而影響了上網(wǎng)速度。如何對(duì)故障原因進(jìn)一步定位呢？實(shí)際上這又是一個(gè)更深入的原因列舉和排查過程。

數(shù)據(jù)丟包率原因通常與路由器、交換機(jī)及網(wǎng)卡有直接關(guān)系，以此為據(jù)繼續(xù)排查：

1）路由器是共用的，置換A、B網(wǎng)的路由端口，故障依舊，說明路由器無問題。

2）置換A、B網(wǎng)的交換機(jī)，故障依舊，說明交換機(jī)無問題。

3）懷疑B網(wǎng)的主機(jī)的網(wǎng)卡有問題，故任選一機(jī)，禁用其板載網(wǎng)卡，添加外置網(wǎng)卡；完成新網(wǎng)卡的驅(qū)程和設(shè)置上網(wǎng)參數(shù)后，立即訪問Internet，目標(biāo)網(wǎng)頁迅速打開了，故障成功解決。

故障原因分析——板載網(wǎng)卡屬于內(nèi)置網(wǎng)卡，由于過多占用系統(tǒng)資源，其數(shù)據(jù)傳輸性能比外置網(wǎng)卡（硬網(wǎng)卡）差很遠(yuǎn)。在A網(wǎng)未增加工作站之前，代理服務(wù)器自動(dòng)分配給各用戶的帶寬約為30K左右，但A網(wǎng)增加工作站之后自動(dòng)減為20K左右；由于B網(wǎng)的用戶主機(jī)的網(wǎng)卡傳輸性能差，帶寬減少后訪問請求的時(shí)間必然增長，訪問速度降低，導(dǎo)致超時(shí)登錄失而無法打開網(wǎng)頁。但當(dāng)上網(wǎng)用戶數(shù)減少時(shí)，代理服務(wù)器又自動(dòng)將每戶的帶寬增大，故障便悄然消失。

解決的辦法可以向電信部門申請拓展ADSL帶寬至3M或以上，但必須長時(shí)間支付所增加的線路成本，而更換B網(wǎng)工作站的所有網(wǎng)卡則屬一次性投資。學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)最后決定采取后一個(gè)方案。

3 結(jié)論

由于影響Internet訪問緩慢故障的因素比較多，在網(wǎng)絡(luò)的三個(gè)層面（物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層）都有產(chǎn)生故障的可能，對(duì)其故障的處理過程基于一定的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，以及相關(guān)的軟硬件測試工具，通過由彼及此的排查手段，逐步縮小故障范圍，最終確定故障部位及原因，采取有效措施把故障消除。

[1]譚珂，全惠民.網(wǎng)絡(luò)典型故障分析及排除.1版.人民郵電出版社，2003：56，135-254，186-192.

[2]劉曉輝，王春海.網(wǎng)絡(luò)常見問題與故障1000例.1版.清華大學(xué)出版社，2005：56，60-89.

[3]劉曉輝.網(wǎng)絡(luò)故障與常見問題排查.1版.中國鐵道出版社 2004：172-180，186-196.

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1674-6708（2010）22-0213-02