揭密網(wǎng)卡物理地址不斷變化之謎

有道是“林子大了，什么鳥都有”，對于規(guī)模稍微大一些的局域網(wǎng)來說，發(fā)生網(wǎng)絡(luò)故障幾乎不可避免，而且網(wǎng)絡(luò)故障類型也是各式各樣。這不，筆者在平時(shí)管理維護(hù)網(wǎng)絡(luò)的時(shí)候，就曾遭遇一則十分蹊蹺的網(wǎng)絡(luò)故障，那就是終端計(jì)算機(jī)的網(wǎng)卡物理地址由于某些方面的因素，竟然出現(xiàn)了不斷變化的故障?？紤]到引起這類故障現(xiàn)象發(fā)生的原因很特別，為了幫助大家積累網(wǎng)絡(luò)故障排查經(jīng)驗(yàn)，本文現(xiàn)在就對這種特別故障的完整排除過程進(jìn)行還原、分析，但愿各位朋友能從中獲得收益!

物理地址發(fā)生變化

某單位局域網(wǎng)組網(wǎng)方式是傳統(tǒng)的星型組網(wǎng)結(jié)構(gòu)，為了保證上網(wǎng)接入安全，網(wǎng)絡(luò)中每臺終端系統(tǒng)的網(wǎng)卡物理地址與所連交換端口之間進(jìn)行了點(diǎn)對點(diǎn)式的綁定操作，終端用戶憑借USB-Key來連接局域網(wǎng)中的域控制器，以獲得登錄網(wǎng)絡(luò)的操作權(quán)限，任何交換端口位置、參數(shù)方面的變化或沒有經(jīng)過合法授權(quán)的網(wǎng)卡物理地址，都能引起網(wǎng)絡(luò)終端系統(tǒng)上網(wǎng)失敗故障現(xiàn)象。

最近，網(wǎng)絡(luò)管理員接到某終端上網(wǎng)用戶的故障求援，說他的終端系統(tǒng)無法正常上網(wǎng)訪問。故障就是命令，網(wǎng)管員立即火速趕到故障現(xiàn)場，并對現(xiàn)場進(jìn)行仔細(xì)察勘后，看到輸入系統(tǒng)登錄密碼時(shí)，屏幕上居然出現(xiàn)了無法和認(rèn)證服務(wù)器連接之類的錯誤，從故障現(xiàn)象來看，網(wǎng)管員認(rèn)為問題多半出在網(wǎng)絡(luò)連接不暢或上網(wǎng)參數(shù)設(shè)置不當(dāng)方面。嘗試將網(wǎng)絡(luò)線纜從終端系統(tǒng)中拔出，并關(guān)閉終端系統(tǒng)電源，讓其“休息”半個多小時(shí)后，再重新啟動終端系統(tǒng)，并正確插入網(wǎng)絡(luò)線纜，發(fā)現(xiàn)該終端系統(tǒng)又能正常上網(wǎng)了，原以為問題就這樣輕松解決了?？烧l曾想到，兩個星期后，網(wǎng)絡(luò)管理員再次收到該終端用戶的電話求救，而且發(fā)生的現(xiàn)象幾乎跟上次沒什么兩樣，顯然這種故障解決起來沒有那么簡單。這次，網(wǎng)絡(luò)管理員做好了充分的準(zhǔn)備，先是通過專業(yè)線纜測試工具，查看了故障系統(tǒng)與交換端口之間物理線纜的連通性，發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)線纜連通性很正常，之后又分別查看了交換端口狀態(tài)和終端系統(tǒng)網(wǎng)卡狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)它們的工作狀態(tài)也都顯示正常。在排除了網(wǎng)絡(luò)連通性故障、設(shè)備硬件損壞等可能因素后，網(wǎng)絡(luò)管理員嘗試從網(wǎng)絡(luò)配置端，以系統(tǒng)管理員權(quán)限登錄交換機(jī)后臺系統(tǒng)，看到故障終端系統(tǒng)的網(wǎng)卡物理地址竟然發(fā)生了變化，與之前綁定的物理地址不一樣了，嘗試執(zhí)行重新綁定操作，將最新的網(wǎng)卡物理地址綁定到交換端口后，網(wǎng)絡(luò)故障現(xiàn)象立即消失不見了。之后的一段時(shí)間中，該終端系統(tǒng)反復(fù)發(fā)生相同的故障現(xiàn)象，細(xì)心的網(wǎng)管員將每次發(fā)生故障時(shí)從交換機(jī)端捕獲到的網(wǎng)卡物理地址都記憶了下來，經(jīng)過仔細(xì)對比，發(fā)現(xiàn)每次發(fā)生故障時(shí)的物理地址都不一樣。

追蹤故障產(chǎn)生原因

大家知道，MAC地址屬于一種硬件地址，它是專門用來定義網(wǎng)絡(luò)設(shè)備位置的，由48比特長，12位的16進(jìn)制數(shù)字組成，0到23位是廠商向IETF等機(jī)構(gòu)申請用來標(biāo)識廠商的代碼，也稱為“編制上唯一的標(biāo)識符”，是識別局域網(wǎng)結(jié)點(diǎn)的標(biāo)志，地址的24到47位由廠商自行分派，是各個廠商制造的所有網(wǎng)卡的一個唯一編號。在OSI模型中，第三層網(wǎng)絡(luò)層負(fù)責(zé)IP地址，第二層數(shù)據(jù)鏈路層則負(fù)責(zé)MAC位址。所以，一個網(wǎng)卡設(shè)備通常會有一個全球唯一固定的MAC地址，為什么現(xiàn)在終端系統(tǒng)的網(wǎng)卡物理地址頻繁發(fā)生變化呢?經(jīng)過上網(wǎng)搜索有關(guān)信息后，網(wǎng)管員了解到造成網(wǎng)卡物理地址頻繁變化最大的可能，就是網(wǎng)卡設(shè)備所在的集成主板發(fā)生了損壞，這么說來，難道是故障系統(tǒng)的主板出現(xiàn)了意外?

網(wǎng)管員決定打開故障系統(tǒng)的機(jī)箱外殼，仔細(xì)檢查一下集成主板是否有不正常的地方。說到做到，網(wǎng)管員找來工具，拆開機(jī)箱外殼，對著主板仔仔細(xì)細(xì)看了一遍，沒有發(fā)現(xiàn)有什么不正常的地方，后又用鼻子聞了聞味道，也沒有聞出什么味道。重新安裝好機(jī)箱外殼，接通電源啟動終端系統(tǒng)，在啟動過程中，網(wǎng)管員發(fā)現(xiàn)整個過程十分流暢，沒有出現(xiàn)任何異常的地方。當(dāng)系統(tǒng)啟動成功后，網(wǎng)管員用鼠標(biāo)右鍵單擊系統(tǒng)桌面上的“計(jì)算機(jī)”圖標(biāo)，執(zhí)行右鍵菜單中的“管理”命令，切換到故障系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)管理窗口，依次展開該管理窗口左側(cè)區(qū)域中的“系統(tǒng)工具”I“設(shè)備管理器”節(jié)點(diǎn)，打開系統(tǒng)設(shè)備管理器窗口，仔細(xì)查看該窗口中列出的所有設(shè)備選項(xiàng)后，發(fā)現(xiàn)CPU的中斷控制器圖標(biāo)上出現(xiàn)了問號，顯然該設(shè)備的工作狀態(tài)不正常。大家知道，系統(tǒng)中斷控制器是CPU功能的一部分，它是專門管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)I／O中斷的器件，它的工作狀態(tài)會影響著硬盤、鍵盤、鼠標(biāo)、時(shí)鐘、串型接口、網(wǎng)卡等設(shè)備的工作狀態(tài)。要是該設(shè)備圖標(biāo)上面存在問號標(biāo)記，那多半是計(jì)算機(jī)的主板驅(qū)動安裝不正確，或者主板驅(qū)動受到了損壞，此時(shí)系統(tǒng)內(nèi)部中斷可能會發(fā)生問題，從而可能引起網(wǎng)卡之類的設(shè)備發(fā)生各種莫名其妙的故障。基于上面的分析，不難看出，網(wǎng)卡設(shè)備物理地址頻繁變化的現(xiàn)象，主要是系統(tǒng)中斷控制器驅(qū)動安裝不正確或驅(qū)動受到損壞造成的。而網(wǎng)卡設(shè)備的物理地址不斷發(fā)生變化，自然不會受到交換機(jī)的授權(quán)許可，最終引發(fā)了終端系統(tǒng)無法上網(wǎng)的故障現(xiàn)象。

解決地址變化故障

找到了故障原因后，那么故障解決起來自然也就十分容易了。根據(jù)故障系統(tǒng)主板的型號，網(wǎng)絡(luò)管理員上網(wǎng)下載了對應(yīng)主板的驅(qū)動程序，之后在系統(tǒng)設(shè)備管理器窗口中，用鼠標(biāo)右鍵單擊圖標(biāo)上出現(xiàn)問號標(biāo)記的系統(tǒng)中斷控制器選項(xiàng)，執(zhí)行右鍵菜單中的“屬性”命令，打開該選項(xiàng)的屬性對話框。選擇其中的“驅(qū)動程序”標(biāo)簽，切換到選項(xiàng)設(shè)置頁面，單擊“更新驅(qū)動程序”按鈕，彈出文件選擇對話框，從中選擇從網(wǎng)上下載獲得的安裝程序，按“確定”按鈕完成主板驅(qū)動程序的安裝更新操作。

接著重新啟動了終端系統(tǒng)，當(dāng)系統(tǒng)啟動成功后，依次單擊“開始”I“運(yùn)行”命令，打開系統(tǒng)運(yùn)行對話框，輸入字符串命令“cmd”，單擊回車鍵后，進(jìn)入DOS命令行工作窗口，在該窗口命令行提示符下，執(zhí)行“ipconfig／all”命令，返回結(jié)果信息，在這里重新確定了主板驅(qū)動重新安裝之后的網(wǎng)卡物理地址，本例中的網(wǎng)卡物理地址為“8c—89—a5—70—df—aa”之后登錄交換機(jī)后臺系統(tǒng)，將剛才確定的網(wǎng)卡物理地址綁定到對應(yīng)的交換端口上，并在故障終端系統(tǒng)進(jìn)行了上網(wǎng)測試操作，結(jié)果上網(wǎng)連接已經(jīng)恢復(fù)了正常。連續(xù)工作了一個時(shí)間，這臺故障系統(tǒng)始終也沒有出現(xiàn)之前發(fā)生的故障現(xiàn)象了，至此網(wǎng)卡物理地址頻繁變化的故障就被徹底解決了。

最后的總結(jié)

盡管MAC地址是燒錄在網(wǎng)卡芯片里的，并且是固定不變的，但是系統(tǒng)讀取該地址時(shí)還會受到系統(tǒng)中斷控制器的影響，倘若系統(tǒng)中斷控制器由于主板驅(qū)動安裝不正確的原因，而無法正常工作時(shí)，那么網(wǎng)卡設(shè)備的唯一物理地址可能會被Windows系統(tǒng)識別錯誤，從而會造成網(wǎng)卡物理地址不停變化的錯覺。所以，為了確保網(wǎng)卡設(shè)備工作正常，正確安裝好集成網(wǎng)卡所在主板的驅(qū)動程序十分重要，只有主板驅(qū)動程序安裝完整，才能保證網(wǎng)卡設(shè)備的物理地址被正確識別。此外，當(dāng)終端系統(tǒng)工作狀態(tài)不正常時(shí)，我們不能簡單地通過查看網(wǎng)卡物理地址方式，來判斷上網(wǎng)終端就是同一臺計(jì)算機(jī)，因?yàn)樵谔厥鉅顟B(tài)下，相同的一塊網(wǎng)卡設(shè)備可能會同時(shí)擁有多個不同的網(wǎng)卡物理地址。幾則網(wǎng)卡控制技巧

1.正確重裝網(wǎng)卡驅(qū)動

只有正確安裝好驅(qū)動程序，網(wǎng)卡設(shè)備才能正常工作，當(dāng)網(wǎng)卡設(shè)備驅(qū)動程序損壞或丟失時(shí)，它的工作狀態(tài)自然也會不正常。在實(shí)際上網(wǎng)過程中，我們發(fā)現(xiàn)網(wǎng)卡驅(qū)動程序受到損壞的可能性很大，比方說在反復(fù)地查殺網(wǎng)絡(luò)病毒或者頻繁安裝卸載軟件的時(shí)候，網(wǎng)卡的驅(qū)動文件很容易被順帶刪除，這樣網(wǎng)卡的工作狀態(tài)就得不到驅(qū)動程序的正確“支撐”了。通常，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)稀奇古怪的故障現(xiàn)象時(shí)，首先應(yīng)該檢查網(wǎng)卡驅(qū)動程序是否正常，在懷疑驅(qū)動存在問題時(shí)，可以按照如下步驟重新安裝網(wǎng)卡驅(qū)動程序：

首先用鼠標(biāo)右鍵單擊系統(tǒng)桌面上的“計(jì)算機(jī)”圖標(biāo)，執(zhí)行右鍵菜單中的“管理”命令，切換到故障系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)管理窗口，依次展開該管理窗口左側(cè)區(qū)域中的“系統(tǒng)工具”I“設(shè)備管理器”節(jié)點(diǎn)，打開系統(tǒng)設(shè)備管理器窗口，從中選擇客戶端系統(tǒng)的目標(biāo)網(wǎng)卡設(shè)備，用鼠標(biāo)右擊該設(shè)備圖標(biāo)，從彈出右鍵菜單中選擇“卸載”命令，這樣就可以徹底地將網(wǎng)卡設(shè)備舊驅(qū)動文件刪除干凈了。

其次依次單擊“開始”I“設(shè)備和打印機(jī)”命令，切換到設(shè)備和打印機(jī)列表界面，單擊其中的“添加設(shè)備”按鈕，切換到新設(shè)備添加對話框，在這里采用手工定位方式選擇安裝指定網(wǎng)卡驅(qū)動程序，這樣Windows系統(tǒng)就能安裝使用指定的網(wǎng)卡驅(qū)動程序了，當(dāng)成功安裝好網(wǎng)卡驅(qū)動程序后，我們再配置好上網(wǎng)參數(shù)，這么一來網(wǎng)卡工作狀態(tài)就能恢復(fù)正常了。當(dāng)然，在選用網(wǎng)卡驅(qū)動的時(shí)候，盡可能選用那些已通過微軟WH QL認(rèn)證的驅(qū)動程序，保證它能與Windows系統(tǒng)有不錯的兼容性。

2.即時(shí)監(jiān)視網(wǎng)卡模式

在普通局域網(wǎng)環(huán)境中，網(wǎng)卡往往會通過普通雙絞線連接到交換機(jī)上，如果網(wǎng)卡接口和交換端口的工作模式無法保持匹配的話，容易造成上網(wǎng)傳輸不穩(wěn)定的工作故障。例如，上網(wǎng)訪問速度一般都是由網(wǎng)卡工作模式?jīng)Q定的，要是網(wǎng)卡工作模式配置不正確的話，那么網(wǎng)卡與交換端口之間通信時(shí)，就需要針對雙工方式和速度大小進(jìn)行反復(fù)協(xié)商，這樣上網(wǎng)傳輸速度自然會耽擱下來，這就是網(wǎng)絡(luò)連接斷斷續(xù)續(xù)或能連接但無法相互Ping通等蹊蹺故障產(chǎn)生的主要原因。

為了避免發(fā)生上述故障，我們應(yīng)該在上網(wǎng)過程中即時(shí)監(jiān)視網(wǎng)卡模式狀態(tài)。在手工監(jiān)視網(wǎng)卡設(shè)備工作模式時(shí)，可以右擊系統(tǒng)托盤區(qū)域處的網(wǎng)絡(luò)連接圖標(biāo)，執(zhí)行右鍵菜單中的“打開網(wǎng)絡(luò)和共享中心”命令，彈出網(wǎng)絡(luò)和共享中心管理界面，單擊該界面左側(cè)區(qū)域的“更改適配器設(shè)置”按鈕，用鼠標(biāo)右鍵單擊其后界面中的“本地連接”圖標(biāo)，選擇快捷菜單中的“屬性”選項(xiàng)，切換到本地連接屬性對話框。點(diǎn)選“常規(guī)”選項(xiàng)卡，在對應(yīng)選項(xiàng)設(shè)置頁面中選中與交換機(jī)相連的網(wǎng)卡設(shè)備，按下“配置”按鈕，展開網(wǎng)卡設(shè)備屬性設(shè)置頁面，單擊“高級”選項(xiàng)卡，進(jìn)入選項(xiàng)設(shè)置頁面，選中該頁面“屬性”列表中的“連接速度和雙工模式”選項(xiàng)，就能了解到網(wǎng)卡設(shè)備此刻處于哪種工作模式了。

如果要實(shí)現(xiàn)對網(wǎng)卡工作模式的智能監(jiān)視時(shí)，可以從網(wǎng)上下載獲得“Multi-route rTraffic Grapher”程序軟件，并通過該程序的監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)連接功能，來判斷網(wǎng)卡與交換端口是否同時(shí)處于全雙工工作模式，只有它們同時(shí)處于該模式狀態(tài)時(shí)，客戶端系統(tǒng)的上網(wǎng)速度才會獲得最快。一旦監(jiān)視到網(wǎng)卡和交換端口工作模式不匹配的話，那么我們必須手工將它們調(diào)整成一致狀態(tài)。

3.巧解網(wǎng)卡資源沖突

現(xiàn)在有一些舊計(jì)算機(jī)系統(tǒng)仍然在使用PCI網(wǎng)卡設(shè)備，在嘗試安裝這類網(wǎng)卡設(shè)備的驅(qū)動程序時(shí)，Windows系統(tǒng)一般會自動為它們分配合適的系統(tǒng)資源，比方說分配正確的系統(tǒng)IRQ資源給它。如果缺省的IRQ資源已經(jīng)被聲卡或顯示卡等設(shè)備搶先占用，而Windows系統(tǒng)又無法及時(shí)給網(wǎng)卡重新分配合適的IRQ資源時(shí)，就容易造成由系統(tǒng)資源沖突引起的無法上網(wǎng)故障。例如，RealtekRT8029網(wǎng)卡在缺省狀態(tài)下會使用IRQlO，不過該中斷資源有時(shí)會被聲卡之類的其他設(shè)備搶先占用，這時(shí)網(wǎng)卡設(shè)備就無法成功安裝好。

正常情況下，當(dāng)網(wǎng)卡設(shè)備出現(xiàn)了系統(tǒng)資源沖突現(xiàn)象時(shí)，我們會在系統(tǒng)設(shè)備管理器窗口中，發(fā)現(xiàn)網(wǎng)卡設(shè)備圖標(biāo)上存在紅色感嘆號標(biāo)志或黃色問號標(biāo)志。一旦看到這些不正常標(biāo)志時(shí)，不妨通過手工方法重新為網(wǎng)卡設(shè)備手工分配合適的系統(tǒng)中斷資源號碼。在進(jìn)行這項(xiàng)操作時(shí)，先用鼠標(biāo)右鍵單擊系統(tǒng)桌面上的“計(jì)算機(jī)”圖標(biāo)，執(zhí)行右鍵菜單中的“管理”命令，切換到故障系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)管理窗口，依次展開該管理窗口左側(cè)區(qū)域中的“系統(tǒng)工具”I“設(shè)備管理器”節(jié)點(diǎn)，打開系統(tǒng)設(shè)備管理器窗口，從中選擇客戶端系統(tǒng)的目標(biāo)網(wǎng)卡設(shè)備，用鼠標(biāo)右擊該設(shè)備圖標(biāo)，從彈出右鍵菜單中選擇“屬性”命令，打開網(wǎng)卡設(shè)備屬性對話框。

其次選擇“資源”選項(xiàng)卡，在資源選項(xiàng)設(shè)置頁面中，選擇如圖5所示位置處的“IRQ”選項(xiàng)，并且取消對應(yīng)選項(xiàng)下面的“使用自動設(shè)置”選中狀態(tài)，再按下“更改設(shè)置”按鈕，為網(wǎng)卡設(shè)備重新分配一個合適的系統(tǒng)中斷數(shù)值，再按“確定”按鈕返回，這樣就能成功解決由系統(tǒng)資源沖突造成的無法上網(wǎng)故障了。