高校校園網(wǎng)故障分析與網(wǎng)絡(luò)維護(hù)

王洪智 李東輝 閻麗輝

1 大連交通大學(xué)網(wǎng)絡(luò)信息中心 遼寧 116028

2 大連交通大學(xué)電氣信息學(xué)院 遼寧 116028

3 大連供電公司市內(nèi)供電分公司 遼寧 116001

0 引言

隨著信息技術(shù)的發(fā)展和互聯(lián)網(wǎng)的普及，校園網(wǎng)已成為高校基礎(chǔ)設(shè)施和數(shù)字化校園的重要組成環(huán)節(jié)，正如教育部科技司副司長陳盈暉日前在“2011高等教育信息化創(chuàng)新論壇暨數(shù)字校園十二五規(guī)劃研討會”上指出的：“以教育信息化為龍頭，帶動教育現(xiàn)代化，實(shí)現(xiàn)教育全面發(fā)展是我國教育事業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略選擇”。高校校園網(wǎng)在學(xué)校的日常管理、網(wǎng)絡(luò)辦公、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)、科學(xué)研究、信息檢索等各方面，正發(fā)揮著越來越重要的作用，因此確保校園網(wǎng)絡(luò)的正常高速運(yùn)行、快速分析定位和解決網(wǎng)絡(luò)故障，對于保證學(xué)校正常的教學(xué)、科研和管理具有重要意義。

圖1 大連交通大學(xué)校園網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/p>

1 我校校園網(wǎng)絡(luò)整體情況

我校校園網(wǎng)建設(shè)始于 1996年，采用三層結(jié)構(gòu)和星形拓?fù)湓O(shè)計(jì)，經(jīng)過這些年不斷的投入和建設(shè)目前已形成了萬兆核心、千兆主干、百兆到桌面的全交換校園網(wǎng)，覆蓋全校的辦公室、實(shí)驗(yàn)室、多媒體教室以及學(xué)生宿舍。校園網(wǎng)出口為中國教育與科研計(jì)算機(jī)網(wǎng) CERNET(帶寬 200M)和中國聯(lián)通CNC(帶寬100M)雙出口，擁有64個C類IP地址，為校園網(wǎng)用戶提供網(wǎng)絡(luò)接入、WWW、DNS、EMAIL、FTP、BBS、VOD等各種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，光纜長度 90多公里，布線信息點(diǎn)17500多個，網(wǎng)絡(luò)開戶用戶目前達(dá)11901人(其中辦公區(qū)2570人，宿舍區(qū)9331人)，并針對辦公區(qū)和學(xué)生宿舍區(qū)分別采用城市熱點(diǎn)Dr.com和銳捷SAM計(jì)費(fèi)系統(tǒng)認(rèn)證計(jì)費(fèi)。我校校園網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)見圖1。

2 故障分析及維護(hù)方法

在校園網(wǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大和網(wǎng)絡(luò)用戶日益增長的情況下，網(wǎng)絡(luò)故障所帶來的問題也越來越突出，快速準(zhǔn)確地分析故障原因，及時(shí)解決故障，保證網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)行，不僅需要系統(tǒng)掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基本理論，同時(shí)也需要日常的經(jīng)驗(yàn)積累。本人總結(jié)了以下幾點(diǎn)常見的網(wǎng)絡(luò)故障分析和網(wǎng)絡(luò)維護(hù)方法。

2.1 校園網(wǎng)整體無法上網(wǎng)

這類故障發(fā)生概率極低，首先ping網(wǎng)關(guān)和DNS服務(wù)器檢查校園網(wǎng)內(nèi)部是否出現(xiàn)光線線路或設(shè)備故障，若返回的數(shù)據(jù)包無丟失且延時(shí)正常，則證明校園網(wǎng)內(nèi)部正常；然后檢查校園網(wǎng)出口線路是否正常，tracert外部一個任意地址，比如新浪 www.sina.com.cn查看數(shù)據(jù)走向，數(shù)據(jù)只要能夠通過總出口，即可判定校園網(wǎng)內(nèi)部正常，若故障節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)在校園網(wǎng)內(nèi)部，立即檢查并修復(fù)相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)設(shè)備；若上述情況均正常，最后咨詢網(wǎng)絡(luò)接入商ISP確認(rèn)是否是外部原因。

2.2 局部區(qū)域比如單個樓層無法上網(wǎng)

這類故障發(fā)生的概率一般，先確定發(fā)生故障區(qū)域的物理線路是否聯(lián)通，接入或者匯聚交換機(jī)是否掉電，檢查光電轉(zhuǎn)換接口是否損壞或接觸不良；排除上述故障后檢查機(jī)房溫度是否過高從而造成交換機(jī)性能下降，查看交換機(jī)CPU負(fù)載率是否過高，如有此類問題需采取降溫措施并重啟交換機(jī)；若確定交換機(jī)損壞需更換交換機(jī)。

2.3 單個用戶無法上網(wǎng)

這種情況出現(xiàn)的概率最大，占網(wǎng)絡(luò)故障報(bào)修的99%以上，故障原因也千差萬別需區(qū)別對待。具體故障診斷時(shí)可本著先軟件后硬件、先本機(jī)后網(wǎng)絡(luò)的原則進(jìn)行自下而上排查。

2.3.1 軟件類故障及處理方法

(1) 網(wǎng)絡(luò)配置錯誤，故障表現(xiàn)為用戶電腦有本地連接，但無法上網(wǎng)。查看用戶的 IP地址設(shè)定是否為“使用指定 IP地址”和“使用指定DNS”，然后逐一檢查IP地址、子網(wǎng)掩碼、默認(rèn)網(wǎng)關(guān)和 DNS設(shè)置是否正確，如有錯誤予以更正即可正常上網(wǎng)。

(2) 軟件損壞或感染病毒，如果物理線路及網(wǎng)絡(luò)配置均無誤，檢查認(rèn)證客戶端、瀏覽器和操作系統(tǒng)是否損壞或感染病毒，可進(jìn)行殺毒處理、卸載重新安裝客戶端軟件、重置IE瀏覽器，必要時(shí)重新安裝操作系統(tǒng)。

(3) 網(wǎng)卡驅(qū)動程序故障，故障表現(xiàn)為沒有本地連接，PING 127.1本機(jī)網(wǎng)卡不通。首先確保計(jì)算機(jī)網(wǎng)卡物理連接正常，然后在計(jì)算機(jī)“設(shè)備管理器”中查看網(wǎng)卡硬件設(shè)備是否正確安裝，如果驅(qū)動程序損壞或者不匹配，重新安裝網(wǎng)卡驅(qū)動，停用然后重新啟用網(wǎng)卡。

(4) 防火墻軟件沖突，在實(shí)際故障處理過程中，發(fā)現(xiàn)個別防火墻軟件(比如瑞星)與辦公區(qū)認(rèn)證客戶端不兼容，造成無法上網(wǎng)，處理方法為停用防火墻或者卸載更換其他防火墻軟件。

(5) 端口綁定問題，為規(guī)范IP地址使用，防止用戶私配IP引起地址沖突，大部分辦公區(qū)采取IP和MAC綁定策略，因此如果遇到辦公室調(diào)換、更換或新增計(jì)算機(jī)上網(wǎng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)卡更換等，在確保物理連接和各項(xiàng)設(shè)置正確的前提下，應(yīng)檢查該計(jì)算機(jī)的MAC地址綁定是否正確，如有誤予以更正。宿舍區(qū)采用IP、MAC和端口同時(shí)綁定，并采取防代理措施，如果遇到類似的端口綁定錯誤問題，予以解除端口綁定即可，待學(xué)生再次上網(wǎng)時(shí)認(rèn)證系統(tǒng)會重新自動綁定。

(6) 部門內(nèi)部路由器配置錯誤，因布線信息點(diǎn)數(shù)量有限，而要求上網(wǎng)的用戶又較多，因此個別辦公室采用小型路由器或交換機(jī)連接上網(wǎng)。如遇這類故障，應(yīng)檢查路由器配置是否正確，雖然路由器品牌、型號和設(shè)置界面各不相同，但均要求路由器本身設(shè)定為靜態(tài)IP，其余設(shè)置用默認(rèn)值即可，下聯(lián)各計(jì)算機(jī)設(shè)置為“自動獲取IP地址”和“自動獲取DNS”。

(7) 用戶能上校內(nèi)網(wǎng)，登錄客戶端后連接外網(wǎng)時(shí)轉(zhuǎn)到10.10.1.4頁面。這種情況說明網(wǎng)絡(luò)物理連接正常，首先檢查本機(jī)是否安裝了防火墻軟件，嘗試關(guān)閉或者退出防火墻軟件；然后檢查是否是本機(jī)的客戶端軟件損壞；再嘗試進(jìn)行LSP修復(fù)(命令行下輸入netsh winsock reset然后回車)；最后查看認(rèn)證客戶端登錄提示，查看上網(wǎng)流量是否用完。

(8) 部門內(nèi)部交換機(jī)性能不足，各單位用的小型交換機(jī)均為自備，品牌型號不一，實(shí)際工作中發(fā)現(xiàn)有極個別交換機(jī)的性能已十分陳舊，比如有的僅支持10M連接，這種情況，要么是更換新型號的交換機(jī)以適應(yīng)100M桌面連接，要么就把網(wǎng)卡強(qiáng)制成10M連接才可以上網(wǎng)。

2.3.2 硬件類故障及處理方法

(1) 網(wǎng)線或水晶頭損壞，表現(xiàn)為電腦沒有本地連接但PING 127.1本機(jī)網(wǎng)卡正常，首先檢查水晶頭是否松動損壞或網(wǎng)線線序錯誤，再用測線器檢查網(wǎng)線連通性是否正常，確認(rèn)故障后重新制作水晶頭或者更換網(wǎng)線。

(2) 網(wǎng)卡連接故障或硬件損壞，如果網(wǎng)絡(luò)物理線路正常、本級網(wǎng)絡(luò)設(shè)置無誤而本機(jī)沒有本地連接，應(yīng)檢查網(wǎng)卡連接是否松動或者灰塵過多，經(jīng)除塵處理后重新安裝網(wǎng)卡，若確認(rèn)屬于網(wǎng)卡硬件損壞則需更換網(wǎng)卡。

(3) 信息點(diǎn)模塊接觸不良或損壞，這類問題在實(shí)際故障處理中經(jīng)常遇到，在檢查確認(rèn)本機(jī)系統(tǒng)和設(shè)置正常、接入交換機(jī)端口正常、網(wǎng)線聯(lián)通的情況下，拆開墻上的模塊面板檢查模塊是否損壞、網(wǎng)線脫落或觸點(diǎn)斷裂，確認(rèn)故障后維修或更換模塊。

(4) 接入交換機(jī)問題，一般為端口接觸不良或損壞，表現(xiàn)為用戶軟硬件正常、網(wǎng)絡(luò)物理線路正常，但上測信號不通或者信號不全，采取更換交換機(jī)端口方法即可解決。另外現(xiàn)在的樓宇布線大都采用了綜合布線，工作中也發(fā)現(xiàn)個別交換機(jī)有跳線或者水晶頭損壞、跳線架面板線序錯誤等問題，予以更換新跳線、水晶頭或者更正相應(yīng)線序即可。

(5) 樓宇墻內(nèi)網(wǎng)線損壞，這種問題比較少見但處理起來相對困難，因網(wǎng)線在建筑物墻內(nèi)走線，單根更換可能性不大，如果經(jīng)檢查確認(rèn)網(wǎng)線損壞的情況不太嚴(yán)重，雙絞線八根線其中的一根損壞，而損壞的這根恰好是 1、2、3、6線中的一個(比如墻內(nèi)1號線斷裂)，處理的辦法可以把受損的一對1、2線(橙白和橙色)和空閑的 7、8線(棕白和棕色)予以成對調(diào)換，同時(shí)網(wǎng)線的另一端也做相同調(diào)整。

(6) 部門內(nèi)部交換機(jī)或路由器硬件故障，表現(xiàn)為本機(jī)軟硬件正常并顯示有本地連接、網(wǎng)絡(luò)聯(lián)通性正常，通過路由器或小交換機(jī)無法上網(wǎng)，但直接連墻上的網(wǎng)口則能正常上網(wǎng)，就可以確定是此類故障。原因一般為路由器或小交換機(jī)RJ45網(wǎng)口接觸不良、死機(jī)、掉電或者硬件損壞，可重新插拔或更換接口、重啟交換機(jī)或路由器，若屬于硬件損壞需更換該設(shè)備。

(7) 宿舍區(qū)交換機(jī)連線錯誤，因?qū)W生宿舍區(qū)采用的是端口、MAC、IP同時(shí)綁定并防代理策略，有的宿舍為解決上網(wǎng)端口不足而自備小型交換機(jī)上網(wǎng)，也可以用路由器代替交換機(jī)，但不允許代理。這其中連線錯誤常有發(fā)生，交換機(jī)的插口可以隨意分配；而路由器的WAN口(個別型號為UPLINK或INTERNET)應(yīng)空閑不能連線，即降為交換機(jī)功能使用，其余插口可隨意分配。

(8) 交換機(jī)形成環(huán)路，這種情況發(fā)生的概率很小，但故障排查定位相對困難。樓宇接入交換機(jī)或辦公室(寢室)內(nèi)部小交換機(jī)，在接入過程中若不慎連線錯誤形成接入環(huán)路，交換機(jī)會將該端口自動關(guān)閉，該局部區(qū)域內(nèi)用戶也無法上網(wǎng)。解決辦法是遠(yuǎn)程登錄到接入交換機(jī)，用 loopbackdetection命令查看交換機(jī)端口是否存在環(huán)路，如果必要到現(xiàn)場逐一仔細(xì)檢查交換機(jī)連接情況，定位連接錯誤的計(jì)算機(jī)后予以更正連接。

3 結(jié)論

校園網(wǎng)絡(luò)的故障類型多種多樣，實(shí)際工作中還要具體情況具體分析，舉例來說比如網(wǎng)絡(luò)連接不穩(wěn)定，既有可能是本機(jī)系統(tǒng)損壞或感染病毒，也可能是網(wǎng)卡、網(wǎng)線、端口接觸不良，還可能是整個校園網(wǎng)外出口線路故障，或是訪問的外網(wǎng)服務(wù)器問題，不能一概而論。相應(yīng)的，網(wǎng)絡(luò)維護(hù)方法也必須根據(jù)實(shí)際故障原因采取不同的措施。校園網(wǎng)的維護(hù)和管理是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，涉及的因素很多，要定期做好建網(wǎng)文檔和網(wǎng)絡(luò)日志的記錄，工作中要多學(xué)習(xí)、多動腦、勤動手、注意經(jīng)驗(yàn)積累，這樣才能及時(shí)解決各類故障、保證校園網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定暢通，保證學(xué)校的日常工作順利進(jìn)行。

[1] 華杰.局域網(wǎng)常見故障的解決方法及維護(hù).軟件導(dǎo)刊.2009．

[2] 王玲,蘇琴.高校校園網(wǎng)運(yùn)維故障排查及解決方法研究.廣西民族大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版).2009.