淺談網(wǎng)絡(luò)故障的診斷與排除

曲瑞超

（赤峰學(xué)院 計算機科學(xué)與技術(shù)系，內(nèi)蒙古 赤峰 024000）

淺談網(wǎng)絡(luò)故障的診斷與排除

曲瑞超

（赤峰學(xué)院 計算機科學(xué)與技術(shù)系，內(nèi)蒙古 赤峰 024000）

本文從網(wǎng)絡(luò)管理人員的角度出發(fā)，根據(jù)目前網(wǎng)絡(luò)設(shè)計及運行中出現(xiàn)的各種問題，按OSI網(wǎng)絡(luò)參考模型的層次，系統(tǒng)介紹了網(wǎng)絡(luò)故障的診斷、排查、定位及解除的方法.

網(wǎng)絡(luò)故障；故障診斷；故障定位；故障排除

網(wǎng)絡(luò)故障診斷是一門綜合性技術(shù)，涉及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的各個方面.它以網(wǎng)絡(luò)原理、網(wǎng)絡(luò)配置和網(wǎng)絡(luò)運行的知識為基礎(chǔ)，從故障現(xiàn)象出發(fā)，以網(wǎng)絡(luò)診斷工具為手段獲取診斷信息，確定網(wǎng)絡(luò)故障點，查找問題的根源，排除故障，恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)正常運行.

1 網(wǎng)絡(luò)診斷的目的和網(wǎng)絡(luò)故障的主要原因

網(wǎng)絡(luò)故障診斷應(yīng)該實現(xiàn)三方面的目的：確定網(wǎng)絡(luò)的故障點，恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)的正常運行；發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和配置中欠佳之處，改善和優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)的性能；觀察網(wǎng)絡(luò)的運行狀況，及時預(yù)測網(wǎng)絡(luò)通信質(zhì)量.

網(wǎng)絡(luò)故障原因有以下幾種可能：物理層中物理設(shè)備相互連接失敗或者硬件及線路本身的問題；數(shù)據(jù)鏈路層的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的接口配置問題；網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)協(xié)議配置或操作錯誤；傳輸層的設(shè)備性能或通信擁塞問題；網(wǎng)絡(luò)服務(wù)或網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序錯誤.

2 診斷網(wǎng)絡(luò)故障的過程

診斷網(wǎng)絡(luò)故障的過程應(yīng)該沿著OSI七層模型從物理層開始向上進行.首先檢查物理層，然后檢查數(shù)據(jù)鏈路層，以此類推，設(shè)法確定通信失敗的故障點，直到系統(tǒng)通信正常為止.

一般來說，網(wǎng)絡(luò)故障以某種癥狀表現(xiàn)出來，對每一個癥狀使用特定的故障診斷工具和方法都能查找出一個或多個故障原因.可以對此進行逐步排除，以縮小搜索范圍并達到隔離錯誤的目的.具體方法和步驟如下：第一步，當(dāng)分析網(wǎng)絡(luò)故障時，首先要清楚故障現(xiàn)象.要確定故障的具體現(xiàn)象，然后確定造成這種故障現(xiàn)象的原因的類型.第二步，收集需要的用于幫助隔離可能故障原因的信息.向用戶、網(wǎng)絡(luò)管理員、管理者和其他關(guān)鍵人物提一些和故障有關(guān)的問題.廣泛的從網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)、協(xié)議分析跟蹤、路由器診斷命令的輸出報告或軟件說明書中收集有用的信息.第三步，根據(jù)收集到的情況考慮可能的故障原因并根據(jù)有關(guān)情況排除某些故障原因，以縮小搜索范圍.第四步，根據(jù)最后的可能的故障原因，建立一個診斷計劃.開始僅用一個最可能的故障原因進行診斷活動，這樣可以容易恢復(fù)到故障的原始狀態(tài).如果一次同時考慮一個以上的故障原因，試圖返回故障原始狀態(tài)就困難了.第五步，執(zhí)行診斷計劃，認(rèn)真做好每一步測試和觀察，進行錯誤隔離和剔除，直到故障癥狀消失.每改變一個參數(shù)都要確認(rèn)其結(jié)果并對結(jié)果進行分析以確定問題是否解決，如果沒有解決，繼續(xù)下去，直到解決.第六步，處理完問題，作為網(wǎng)絡(luò)管理人員，還有必要清楚故障的原因，并對此作出分析并擬定相應(yīng)對策以避免類似故障的再次發(fā)生.

3 故障診斷與排除

有了以上的理論基礎(chǔ)，下面就按OSI模型的層次具體的說明一般網(wǎng)絡(luò)故障的診斷和排除過程.

3.1 物理層故障及其診斷

物理層的故障主要表現(xiàn)在設(shè)備的物理連接方式是否恰當(dāng)；連接電纜是否正確；網(wǎng)卡、跳線、信息插座，HUB、MODEM等物理層設(shè)備的配置及操作是否正確.

3.1.1 故障表現(xiàn)

故障計算機無法連接至網(wǎng)絡(luò)，不能實現(xiàn)與其他計算機的通信；

計算機雖然可以接入網(wǎng)絡(luò)，但是，數(shù)據(jù)傳輸速度非常慢，或者計算機性能大幅下降；

故障只涉及一臺計算機，其它計算機的網(wǎng)絡(luò)不受影響；

系統(tǒng)提示“網(wǎng)絡(luò)電纜沒有插好”，計算機無法訪問網(wǎng)絡(luò)；

該鏈路所連接的交換機上相應(yīng)端口的LED指示燈熄滅.

3.1.2 故障分析

線路斷路或短路；

電氣性能或信號衰減過大，主要是由于連接線路質(zhì)量差造成的；

鏈路中的布線產(chǎn)品不匹配，在同一物理鏈路中，使用不同廠家不同標(biāo)準(zhǔn)不同型號的布線產(chǎn)品，可能會導(dǎo)致產(chǎn)品兼容性問題；

電磁干擾嚴(yán)重或傳輸距離超限；

網(wǎng)線、跳線或信息插座故障；

3.1.3 物理層診斷排錯

第一步：查看網(wǎng)卡的指示燈是否正常.正常情況下，在不傳送數(shù)據(jù)時候，網(wǎng)卡的指示燈閃爍較慢；傳送數(shù)據(jù)時候，閃爍較快.無論是不亮，還是長亮不滅，都表明有故障存在.如果網(wǎng)卡的指示燈不正常，需關(guān)掉計算機更換網(wǎng)卡.如果指示燈閃爍正常，繼續(xù)下述步驟.

第二步：在“系統(tǒng)屬性”的硬件選項卡中打開“設(shè)備管理器”，查看網(wǎng)卡驅(qū)動是否已經(jīng)安裝或是否出錯.如果列表中沒有網(wǎng)絡(luò)適配器，或網(wǎng)絡(luò)適配器前方有個黃色“！”，說明網(wǎng)卡沒有安裝好，請刪除網(wǎng)卡，刷新后重新安裝網(wǎng)卡.如果網(wǎng)卡不能安裝，說明已經(jīng)壞了，更換網(wǎng)卡.如果網(wǎng)卡已經(jīng)正確安裝，繼續(xù)下述步驟.

第三步：用測線器對該連接涉及到的所有網(wǎng)線和跳線進行測試，確認(rèn)網(wǎng)線的鏈路.最后檢查交換機端口的指示燈是否正常，必要時再換一個端口試試.

3.2 數(shù)據(jù)鏈路層及其診斷

數(shù)據(jù)鏈路層為通過鏈路層的數(shù)據(jù)進行打包和解包、差錯檢測和一定的校正能力，并協(xié)調(diào)共享介質(zhì).統(tǒng)計表明鏈路故障在網(wǎng)絡(luò)故障中占有80%的比重，因此鏈路故障是網(wǎng)絡(luò)中經(jīng)常發(fā)生的故障.

3.2.1 鏈路故障的表現(xiàn)

計算機無法登陸至服務(wù)器；

計算機在網(wǎng)上鄰居中只能看到自己，而看不到其他計算機，從而無法使用其他計算機上的共享資源和共享打印機；

計算機無法通過局域網(wǎng)接入Internet；

計算機無法在局域網(wǎng)絡(luò)瀏覽Web服務(wù)器或收發(fā)E-mail.

3.2.2 鏈路故障的分析

網(wǎng)絡(luò)協(xié)議未安裝，或設(shè)置不正確；

UPS或交換機電源故障；

交換機硬件故障，或交換機端口硬件故障；

VLAN設(shè)置問題；

3.2.3 鏈路故障的排錯步驟

第一步：排除網(wǎng)卡及物理層故障（方法同上述）.

第二步：確認(rèn)鏈路故障：當(dāng)出現(xiàn)一種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用故障時候，如無法接入Internet，首先嘗試其他網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，如查找網(wǎng)絡(luò)中的其他計算機，如果其他網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用可正常使用，可排除鏈路故障原因.如果其他網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用均無法實現(xiàn)，繼續(xù)下述步驟.

第三步：使用ping命令，ping本地的IP地址或127.0.0.1.如果能ping通，說明該計算機的網(wǎng)卡和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議設(shè)置都沒有問題，問題出在計算機與網(wǎng)絡(luò)的連接上，應(yīng)當(dāng)檢查網(wǎng)線鏈路和交換機及交換機端口的狀態(tài).如果無法ping通，只能說明TCP/IP協(xié)議有問題，而并不能提供更多的情況，需要繼續(xù)下述步驟.

第四步：排除網(wǎng)絡(luò)協(xié)議故障.查看本地計算機是否安裝有TCP/IP協(xié)議，并檢查IP地址、子網(wǎng)掩碼、默認(rèn)網(wǎng)關(guān)和DNS設(shè)置是否完全正確，如正確則是網(wǎng)絡(luò)連接的問題.

第五步：故障定位.到連接至同一臺交換機上的其他計算機上進行網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用測試.如果仍然不正常，在確認(rèn)網(wǎng)卡和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議都正確安裝的前提下，可初步認(rèn)定是交換機發(fā)生了故障.如果其他計算機測試結(jié)果完全正常，則將故障定位在發(fā)生故障的計算機與網(wǎng)絡(luò)的鏈路上.

第六步：故障排除.如果確定交換機故障，應(yīng)首先查看交換機上各個指示燈閃爍是否正常.如果所有指示燈都在頻繁的閃爍或一直亮著，可能是由于網(wǎng)卡損壞而發(fā)生了廣播風(fēng)暴，關(guān)閉再重新打開交換機電源后試一試看能否恢復(fù)正常.如果恢復(fù)正常，再找到紅燈閃爍的端口，將網(wǎng)線拔下來，找到該計算機，更換網(wǎng)卡.如果面板一片漆黑，一個燈也不亮，檢查交換機電源是否已經(jīng)打開，或電源插頭是否接觸不良.如果電源沒有問題，那就的更換一臺交換機了.如果確定故障就發(fā)生在某一條連接上，則可按以上物理層故障的方法排除.

3.3 協(xié)議故障

沒有協(xié)議就沒有網(wǎng)絡(luò).協(xié)議之于網(wǎng)絡(luò)正如同語言之于人類的交流，因此，協(xié)議在網(wǎng)絡(luò)中扮演著非常重要的角色.

3.3.1 協(xié)議故障表現(xiàn)

計算機無法登錄至服務(wù)器；

在網(wǎng)上鄰居中看不到自己，也看不到其他計算機；

在網(wǎng)上鄰居中能看到自己和其他計算機，但無法在局域網(wǎng)絡(luò)中瀏覽Web、收發(fā)E-mail；

無法通過局域網(wǎng)接入Internet；

重復(fù)的計算機名稱或IP.

3.3.2 協(xié)議故障分析

協(xié)議未安裝：實現(xiàn)局域網(wǎng)絡(luò)通信，需安裝Net-BEUI協(xié)議；實現(xiàn)Internet通信，需安裝TCP/IP協(xié)議；

協(xié)議配置不正確：TCP/IP協(xié)議涉及到的基本配置參數(shù)有4個，即IP地址、子網(wǎng)掩碼、DNS和默認(rèn)網(wǎng)關(guān)，任何一個設(shè)置錯誤，都有可能導(dǎo)致故障發(fā)生；

網(wǎng)絡(luò)中有兩個或兩個以上的計算機使用同一計算機名.

3.3.3 協(xié)議故障排錯方法

第一步：檢查計算機是否安裝有TCP/IP協(xié)議和NetBEUI協(xié)議，如果沒有，建議安裝這兩協(xié)議；

第二步：檢查計算機的TCP/IP配置參數(shù)是否正確.如設(shè)置有問題，修改后重啟再測試；

第三步：使用Ping命令，測試與其他計算機和服務(wù)器的連接狀況；

第四步：對于不能實現(xiàn)文件或打印機共享的，可在本地連接屬性中查看是否添加了“Microsoft網(wǎng)絡(luò)的文件及打印共享”協(xié)議，并進一步確定相應(yīng)的設(shè)備和文件已經(jīng)啟用了共享.

第五步：對計算機重名的，重新為該計算機命名，使其在網(wǎng)絡(luò)中具有唯一性.

3.4 配置故障

配置錯誤也是導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)故障發(fā)生的重要原因之一.網(wǎng)絡(luò)管理員對服務(wù)器、路由器及交換機的的配置不當(dāng)，或用戶對計算機設(shè)置的修改都會產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)上的訪問錯誤.

3.4.1 配置故障表現(xiàn)

網(wǎng)絡(luò)鏈路測試正常，卻無法連接到網(wǎng)絡(luò)，不能與其它計算機通信；

只能與某些計算機，而不是全部計算機進行通信；

計算機能訪問內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)中的服務(wù)器，但無法接入Internet；

計算機無法登錄至域控制器.

3.4.2 配置故障分析

服務(wù)器配置錯誤：如域控制器未設(shè)置或已到期的用戶，將無法登錄；服務(wù)器配置錯誤導(dǎo)致WEB、FTP等服務(wù)停止；代理服務(wù)器訪問列表設(shè)置不當(dāng)，限制有權(quán)用戶接入Internet；

網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置錯誤：如路由器訪問列表設(shè)置不當(dāng)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)中所有計算機都無法訪問Internet；三層交換機的路由設(shè)置不當(dāng)，使用戶無法訪問不同Vlan中的計算機等；

用戶配置錯誤：如IP地址設(shè)置不當(dāng)，子網(wǎng)掩碼及網(wǎng)關(guān)設(shè)置設(shè)置錯誤等.

3.4.3 配置故障排錯步驟

第一步：檢查發(fā)生故障計算機的相關(guān)配置.如發(fā)現(xiàn)錯誤，修改后再測試相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，如沒發(fā)現(xiàn)錯誤，執(zhí)行下步.

第二步：測試同一網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的其他計算機是否有類似的故障，如有則說明問題出在服務(wù)器或網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上.

第三步：如沒有類似故障，也不能服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備存在設(shè)置問題，應(yīng)進一步針對該用戶提供的服務(wù)作進一步的檢查.

3.5 其他故障

3.5.1 服務(wù)器故障

導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)服務(wù)故障的可能性包括三個方面，即服務(wù)器硬件故障、操作系統(tǒng)故障和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)故障.通常導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)故障最主要的原因是操作系統(tǒng)故障，因此當(dāng)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)故障發(fā)生時，首先應(yīng)當(dāng)確認(rèn)服務(wù)器是否感染病毒或被攻擊，然后再通過系統(tǒng)日志的記載來查看服務(wù)故障的發(fā)生情況，必要時進行重啟服務(wù)或計算機甚至重新安裝服務(wù)等來排除故障，最后如果故障還沒有排除再檢查服務(wù)器的硬件.

3.5.2 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涔收?/p>

一般在網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計初，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)就已經(jīng)在功能和故障的避免上有了一定程度的規(guī)劃，且經(jīng)過一段時間的正常使用，出現(xiàn)在這方面的故障不是很多.網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湟鸬墓收?，多?shù)是由于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的重新配置或優(yōu)化而改變了網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，或在網(wǎng)絡(luò)的主要結(jié)構(gòu)中加入了新的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備從而改變了網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)而發(fā)生了故障.此類故障故障的檢測可以通過網(wǎng)絡(luò)設(shè)計中的拓?fù)鋱D很輕松的找到，只要對相應(yīng)設(shè)備的配置作出調(diào)整就可以解除.

4 結(jié)束語

網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障是不可避免的.搞好網(wǎng)絡(luò)的運行管理和故障診斷工作，提高故障診斷水平是一個日積月累的過程.除了平時的積累，還要注意以下幾方面的問題：認(rèn)真學(xué)習(xí)有關(guān)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)理論；清楚網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)設(shè)計，注意保存網(wǎng)絡(luò)拓樸、設(shè)備連接、系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置及軟件使用的文檔；了解網(wǎng)絡(luò)正常運行狀況、注意收集網(wǎng)絡(luò)正常運行時的各種狀態(tài)和報告輸出參數(shù)；熟悉常用的診斷工具，準(zhǔn)確的描述故障現(xiàn)象.

〔1〕李福亮.網(wǎng)絡(luò)故障現(xiàn)場處理實踐.電子工業(yè)出版社.

〔2〕陳向陽.網(wǎng)絡(luò)工程規(guī)劃與設(shè)計.清華大學(xué)出版社.

〔3〕斯桃枝.路由與交換技術(shù).北京大學(xué)出版社.

TP393

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1673-260X（2011）02-0071-03