交換機(jī)一般故障到特殊故障的排除

董亞洲 鄭志剛

摘 要：機(jī)房管理員在工作中，經(jīng)常會遇到各種各樣的交換機(jī)故障，造成網(wǎng)絡(luò)不能正常運(yùn)行，影響我們的工作、學(xué)習(xí)和生活?？焖?、準(zhǔn)確的查出故障并排除故障是一個(gè)管理員的工作職責(zé)，本文就常見的故障類型和排障步驟作一個(gè)簡單的介紹。

關(guān)鍵詞：交換機(jī)；硬件故障；軟件故障

交換機(jī)，英文名稱為“SWITCH”。常用以太網(wǎng)交換機(jī)之間的連接可以通過兩種方式：堆疊和級聯(lián)。堆疊是指通過交換機(jī)自帶的堆疊線纜，把多個(gè)交換機(jī)的堆疊模塊進(jìn)行連接。級聯(lián)是指通過交叉雙絞線把兩臺或多臺交換機(jī)連在一起。由于各個(gè)廠商的技術(shù)不同，堆疊和級聯(lián)的交換機(jī)個(gè)數(shù)也不相同。

交換機(jī)是交換以太網(wǎng)的核心設(shè)備，交換機(jī)一旦出現(xiàn)故障，與它相連接的內(nèi)網(wǎng)設(shè)備可能出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)功能癱瘓。這對于一個(gè)網(wǎng)絡(luò)管理員來說交換機(jī)故障的診斷與排除的尤其重要。

1 交換機(jī)常見故障分類

所有交換機(jī)故障一般可以分為硬件故障和軟件故障兩大類。硬故障是指網(wǎng)絡(luò)設(shè)備本身的硬件系統(tǒng)發(fā)生了故障，這類故障一般智能通過更換硬件設(shè)備來解決。交換機(jī)的硬件故障主要指電源、背板、模塊、端口等部件的故障，可以分為以下幾類：

1.1 電源故障

由于外部供電不穩(wěn)定，或者電源線路老化或者雷擊等原因?qū)е码娫磽p壞而不能正常工作。由于電源緣故而導(dǎo)致機(jī)內(nèi)其他部件損壞的事情也經(jīng)常發(fā)生。

如果面板上的POWER指示燈是綠色的，就表明是正常的；如果該指示燈滅了，則說明交換機(jī)沒有正常供電。這類問題很容易發(fā)現(xiàn)，也很容易解決，同時(shí)也是最容易預(yù)防的。

針對這類故障，首先應(yīng)該做好外部電源的供應(yīng)工作，一般通過引入獨(dú)立的電力線來提供獨(dú)立的電源，并添加穩(wěn)壓器來避免瞬間高壓或低壓現(xiàn)象。如果條件允許，可以添加UPS（不間斷電源）來保證交換機(jī)的正常供電。

1.2 端口故障

這是最常見的硬件故障，無論是光纖端口還是雙絞線的RJ-45端口，在插拔接頭時(shí)一定要小心。如果不小心把光纖插頭弄臟，可能導(dǎo)致光纖端口污染不能正常通信。如果在搬運(yùn)時(shí)不小心，更可能導(dǎo)致端口物理損壞。

一般情況下，是某一個(gè)或者幾個(gè)端口損壞。所以，在排除了端口所連計(jì)算機(jī)的故障后，可以通過更換所連端口，來判斷其是否損壞。

1.3 模塊故障

交換機(jī)是由很多模塊組成，比如：堆疊模塊、管理模塊（也叫控制模塊）、擴(kuò)展模塊等等。這些模塊發(fā)生故障的幾率較少，不過一旦出現(xiàn)問題，就會遭受巨大的經(jīng)濟(jì)損失。導(dǎo)致此類故障可能的可能性有：插拔模塊不小心，搬運(yùn)交換機(jī)時(shí)受到碰撞，電源不穩(wěn)定等。

1.4 背板故障

交換機(jī)的各個(gè)模塊都是接插在背板上的。如果環(huán)境潮濕，電路板受潮短路；或者元器件因高溫、雷擊等因素而受損造成電路板不能正常工作。比如：散熱性能不好或環(huán)境溫度太高導(dǎo)致機(jī)內(nèi)溫度升高，致使元器件燒壞。在外部電源正常供電的情況下，如果交換機(jī)的各個(gè)內(nèi)部模塊都不能正常工作，那就可能是背板壞了。對此類故障，唯一的辦法就是換背板。

從上面的幾種硬件故障來看，機(jī)房環(huán)境不佳極易導(dǎo)致各種硬件故障，所以我們在建設(shè)機(jī)房時(shí)，必須先做好防雷接地以及供電電源、室內(nèi)溫度、室內(nèi)濕度、防電磁干擾、防靜電等環(huán)境的建設(shè)，為網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的正常工作，提供良好的環(huán)境。

2 交換機(jī)的軟件故障

所謂軟故障是指系統(tǒng)、配置上的故障，就是指因?yàn)檎`操作，錯(cuò)誤配置，病毒等引起的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的故障，這類故障通常能夠通過更改設(shè)置，重新安裝軟件來排除，它可以分為以下幾類：

2.1 系統(tǒng)錯(cuò)誤

交換機(jī)系統(tǒng)是硬件和軟件的結(jié)合體。在交換機(jī)內(nèi)部有一個(gè)可刷新的只讀存儲器，它保存這臺交換機(jī)所必須的軟件系統(tǒng)。這類也和我們常見的WINDOWS、LINUX一樣，由于當(dāng)時(shí)設(shè)計(jì)的原因，存在一些漏洞，在條件合適時(shí)，會導(dǎo)致交換機(jī)滿載、丟包、錯(cuò)包等情況的發(fā)生。

對于此類問題，我們需要養(yǎng)成經(jīng)常瀏覽設(shè)備廠商的網(wǎng)站的習(xí)慣，如果有新的系統(tǒng)推出或者新的補(bǔ)丁，請及時(shí)更新。

2.2 配置不當(dāng)

初學(xué)者對交換機(jī)不熟悉，或者由于各種交換機(jī)配置不一樣，管理員往往在配置交換機(jī)時(shí)，難免會出現(xiàn)配置錯(cuò)誤。比如：VLAN劃分不正確導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)不通，端口被錯(cuò)誤的關(guān)閉，交換機(jī)和網(wǎng)卡的模式配置不匹配等原因。這類故障有時(shí)很難發(fā)現(xiàn)，需要一定的經(jīng)驗(yàn)積累。

如果不能確保配置有問題，請先恢復(fù)出廠默認(rèn)配置，然后再一步一步的配置。

2.3 密碼丟失

這可能是每個(gè)管理員都曾經(jīng)經(jīng)歷過的。一旦忘記密碼，都可以通過一定的操作步驟來恢復(fù)或重置系統(tǒng)密碼。有的則比較簡單，在交換機(jī)上按下一個(gè)按鈕就可以了。而有的交換機(jī)則通過一定的操作步驟才能解決。

此類情況一般在人為遺忘或者交換機(jī)發(fā)生故障后導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失，才會發(fā)生這種故障。

2.4 外部因素

由于病毒或者黑客攻擊等情況的存在，有可能某臺主機(jī)向所連接的端口發(fā)送大量不符合封裝原則的數(shù)據(jù)包，造成交換機(jī)處理器過分繁忙，致使數(shù)據(jù)包來不及轉(zhuǎn)發(fā)，進(jìn)而導(dǎo)致緩沖區(qū)溢出產(chǎn)生丟包現(xiàn)象。還有一種情況就是廣播風(fēng)暴，它不僅會占用大量的網(wǎng)絡(luò)帶寬，而且還將占用大量的CPU處理時(shí)間。網(wǎng)絡(luò)如果長時(shí)間被大量的廣播數(shù)據(jù)包所占用，正常的點(diǎn)對點(diǎn)通信就無法正常進(jìn)行，網(wǎng)絡(luò)速度就會變慢或者癱瘓。

3 交換機(jī)故障的一般排障步驟

交換機(jī)的故障多種多樣，不同的故障有不同的表現(xiàn)形式。故障分析時(shí)要通過各種現(xiàn)象，靈活運(yùn)用排除方法（如排除法、對比法、替換法），找出故障所在，并及時(shí)解除。

3.1 排除法

當(dāng)我們面對故障現(xiàn)象并分析問題時(shí)，無意中就已經(jīng)學(xué)會使用排除法來確定發(fā)生故障的方向了。這種方法是指依據(jù)所觀察到的故障現(xiàn)象，盡可能全面的列舉出所有可能發(fā)生的故障，然后逐個(gè)分析、排除。在排除時(shí)要遵循由簡到繁的原則，提高效率。使用這種方法可以應(yīng)對各種各樣的故障，但維護(hù)人員需要有較強(qiáng)的邏輯性思維，對交換機(jī)知識有全面深入的了解。

3.2 對比法

所謂對比法，就是利用現(xiàn)有的、相同型號的且能夠正常運(yùn)行的交換機(jī)作為參考對象，和故障交換機(jī)之間進(jìn)行對比，從而找出故障點(diǎn)。這種方法簡單有效，尤其是系統(tǒng)配置上的故障，只要簡單的對比一下就能找出配置的不同點(diǎn)，但是有時(shí)要找一臺型號相同、配置相同的交換機(jī)也不是件易事。

3.3 替換法

替換法是指使用正常的交換機(jī)部件來替換可能有故障的部件，從而找出故障點(diǎn)的方法。它主要用于硬件故障的診斷，但需要注意的是替換的部件必須是相同品牌、相同型號的同類交換機(jī)所有。

4 為了使排障工作有章可循，我們可以在故障分析時(shí)，按照以下的原則來分析

4.1 由遠(yuǎn)到近

由于交換機(jī)的一般故障（如：端口故障）都是通過所連接計(jì)算機(jī)而發(fā)現(xiàn)的，所以經(jīng)常從客戶端開始檢查。我們可以沿著客戶端計(jì)算機(jī)——端接模塊——水平線纜——跳線——交換機(jī)這樣一條路線，逐個(gè)檢查，先排除遠(yuǎn)端故障的可能。

4.2 由軟到硬

誰都不想動不動就拿螺絲刀去先拆了它再說，所以在檢查時(shí)，總是先從系統(tǒng)配置或系統(tǒng)軟件上著手進(jìn)行排查。如果軟件上不能解決問題，那就是硬件有問題了。比如：某端口不好用，那我們可以先檢查用戶所連接的端口是否不在相應(yīng)的VLAN中，或者該端口是否被其他的管理員關(guān)閉，或者配置上的其他原因。如果排除了系統(tǒng)和配置上的各種可能，那就可以懷疑到真正的問題所在——硬件故障上。

4.3 先易后難

在遇到故障分析所得的可能性較多、較雜時(shí)，必須先從通過簡單操作或配置來著手排除。這樣可以加快故障排除的速度，提高效率。

5 總結(jié)

由于交換機(jī)故障現(xiàn)象多種多樣，沒有固定的排障步驟，而有的故障往往具有明確的方向性，一眼就能識別得出。所以只能根據(jù)具體情況具體分析，我們主要以預(yù)防為主，要注意機(jī)房的環(huán)境衛(wèi)生，溫度和濕度；操作時(shí)按規(guī)范要求進(jìn)行；做好軟件及配置文件的備份工作。當(dāng)發(fā)生故障時(shí)，及時(shí)認(rèn)真做好故障處理情況記錄，以積累自己的經(jīng)驗(yàn)。

[參考文獻(xiàn)]

[1]劉曉輝，肖鐵嶺，姜貴平，等，編著.《網(wǎng)絡(luò)故障現(xiàn)場處理實(shí)踐》.