淺析計算機網(wǎng)絡(luò)故障管理在陜西水文信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的應(yīng)用

馬陣（陜西省水文水資源勘測局 陜西西安 710068）

淺析計算機網(wǎng)絡(luò)故障管理在陜西水文信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的應(yīng)用

馬陣（陜西省水文水資源勘測局 陜西西安 710068）

計算機網(wǎng)絡(luò)故障非常普遍，在日常工作中計算機網(wǎng)絡(luò)故障排查是計算機網(wǎng)絡(luò)最基本、最重要的工作。本文對陜西水文信息網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)進行故障定位、分析、處理，并提出了網(wǎng)絡(luò)故障的檢查方法和一般解決方案，為同屬性網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的故障排查奠定了基礎(chǔ)。

網(wǎng)絡(luò)管理，網(wǎng)絡(luò)故障，故障分析，故障排查

一、網(wǎng)絡(luò)管理簡述

一般來說，網(wǎng)絡(luò)管理就是通過某種方式對網(wǎng)絡(luò)進行管理，使網(wǎng)絡(luò)能正常高效地運行。網(wǎng)絡(luò)管理是使網(wǎng)絡(luò)中的資源得到更加有效的利用，它應(yīng)維護其正常運行，當其出現(xiàn)故障時能及時報告和處理，并協(xié)調(diào)、保持網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的高效運行。網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)分五大功能域：配置管理、故障管理、性能管理、計費管理和安全管理。

二、網(wǎng)絡(luò)故障管理簡述

計算機網(wǎng)絡(luò)中，當發(fā)生失效故障時，往往不能輕易、具體地確定故障所在的準確位置，而需要相關(guān)技術(shù)上的支持。因此，需要有一個故障管理系統(tǒng)，科學(xué)地管理網(wǎng)絡(luò)發(fā)生的所有故障，并記錄每個故障的產(chǎn)生及相關(guān)信息，最后確定并改正那些故障，保證網(wǎng)絡(luò)能提供連續(xù)可靠的服務(wù)。網(wǎng)絡(luò)故障管理包括故障檢測、隔離和糾正三方面，主要包括故障監(jiān)測、故障報警、故障信息管理、排錯支持工具、檢索/分析故障信息等。

三、陜西水文信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)簡介

陜西水文信息網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)采用三層架構(gòu),并利用VPN將整套網(wǎng)絡(luò)進行了邏輯隔離，形成業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。業(yè)務(wù)網(wǎng)包括：各地市水情分中心、省水情中心服務(wù)器（不包含WEB服務(wù)器）、水情業(yè)務(wù)終端、視頻會商系統(tǒng)、衛(wèi)星接收站；互聯(lián)網(wǎng)包括：WEB服務(wù)器（部署在DMZ區(qū)域），省局機關(guān)所有用戶，互聯(lián)網(wǎng)用戶可通過VPN安全認證訪問業(yè)務(wù)網(wǎng)。

業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)服務(wù)器與水情業(yè)務(wù)終端實行分級接入管理，分別接入核心層和匯集層交換機；互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)所有用戶均通過樓層交換機接入核心層，MAC地址綁定和VLAN劃分在接入層交互機完成，減少核心層的策略部署，提高核心交換機的數(shù)據(jù)交換、處理能力。

在業(yè)務(wù)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)分別部署了網(wǎng)絡(luò)管理平臺與流控與上網(wǎng)行為管理設(shè)備，加強了整個網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)控、管控能力，減輕了基層水情分中心管理壓力。陜西水文信息網(wǎng)絡(luò)拓撲圖（見圖1）

圖1 陜西水文信息網(wǎng)絡(luò)拓撲圖

四、網(wǎng)絡(luò)故障的分析和排查

常見的網(wǎng)絡(luò)故障歸類為：物理類故障和邏輯類故障兩大類。我局的網(wǎng)絡(luò)故障管理也主要以這兩種故障類型為主，以下就這兩類故障的分析和排查進行簡要概述。

1.物理類故障

物理故障，一般是指線路或設(shè)備出現(xiàn)物理類問題或說成硬件類問題。

（1）線路故障

在我局日常網(wǎng)絡(luò)維護中，線路故障的發(fā)生率是相當高的，約占發(fā)生故障的70％左右。線路故障通常包括線路損壞及線路受到嚴重電磁干擾。

排查方法：如果是短距離的范圍內(nèi)，判斷網(wǎng)線好壞簡單的方法是將該網(wǎng)絡(luò)線一端插入一臺確定能夠正常連入局域網(wǎng)的主機的RJ45插座內(nèi)，另一端插入確定正常的HUB端口，然后從主機的一端Ping線路另一端的主機或路由器，根據(jù)通斷來判斷即可。如果線路稍長，或者網(wǎng)線不方便調(diào)動，就用網(wǎng)線測試器測量網(wǎng)線的好壞。如果線路很長，比如由線路運營商提供的，就需通知線路提供商檢查線路，看是否線路中間被切斷。

（2）端口故障

端口故障通常包括插頭松動和端口本身的物理故障。

排查方法：此類故障通常會影響到與其直接相連的其他設(shè)備的信號燈。因為信號燈比較直觀，所以可以通過信號燈的狀態(tài)大致判斷出故障的發(fā)生范圍和可能原因。也可以嘗試使用其它端口看能否連接正常。

（3）交換機或路由器故障

交換機或路由器故障在此是指物理損壞，無法工作，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)不通。

排查方法：通常最簡易的方法是替換排除法，用通信正常的網(wǎng)線和主機來連接交換機（或路由器），如能正常通信，交換機或路由器正常；否則再轉(zhuǎn)換交換機端口排查是端口故障還是交換機（或路由器）的故障；很多時候，交換機（或路由器）的指示燈也能提示其是否有故障，正常情況下對應(yīng)端口的燈應(yīng)為綠燈。如若始終不能正常通信，則可認定是交換機或路由器故障。

2.邏輯類故障

邏輯故障中的最常見情況是配置錯誤，也就是指因為網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的配置錯誤而導(dǎo)致的網(wǎng)絡(luò)異?；蚬收稀?/p>

（1）路由器邏輯故障

路由器邏輯故障通常包括路由器端口參數(shù)設(shè)定有誤，路由器路由配置錯誤、路由器CPU利用率過高和路由器內(nèi)存余量太小等。

排查方法：路由器端口參數(shù)設(shè)定有誤，會導(dǎo)致找不到遠端地址。用Ping命令或用Tracert命令（路由跟蹤程序），查看在遠端地址哪個節(jié)點出現(xiàn)問題，對該節(jié)點參數(shù)進行檢查和修復(fù)。

路由器路由于配置錯誤，會使路由循環(huán)或找不到遠端地址。該故障可以用Tracert工具，可以發(fā)現(xiàn)在Tracert的結(jié)果中某一段之后，兩個IP地址循環(huán)出現(xiàn)。這時，一般就是線路遠端把端口路由又指向了線路的近端，導(dǎo)致IP包在該線路上來回反復(fù)傳遞。解決路由循環(huán)的方法就是重新配置路由器端口的靜態(tài)路由或動態(tài)路由，把路由設(shè)置為正確配置，就能恢復(fù)線路了。

路由器CPU利用率過高和路由器內(nèi)存余量太小，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的質(zhì)量變差。比如路由器內(nèi)存余量越小丟包率就會越高等。檢測這種故障，利用MIB變量瀏覽器較直觀，它收集路由器的路由表、端口流量數(shù)據(jù)、計費數(shù)據(jù)、路由器CPU的溫度、負載以及路由器的內(nèi)存余量等數(shù)據(jù)。解決這種故障，只有對路由器進行升級、擴大內(nèi)存等，或者重新規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)。

（2）一些重要進程或端口關(guān)閉

一些有關(guān)網(wǎng)絡(luò)連接數(shù)據(jù)參數(shù)得重要進程或端口受系統(tǒng)或病毒影響而導(dǎo)致意外關(guān)閉。比如，路由器的SNMP進程意外關(guān)閉，這時網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)將不能從路由器中采集到任何數(shù)據(jù)，因此網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)失去了對該路由器的控制?；蛘呔€路中斷，沒有流量。

排查方法：用Ping線路近端的端口看是否能Ping通，Ping不通時檢查該端口是否處于down的狀態(tài)，若是說明該端口已經(jīng)給關(guān)閉了，因而導(dǎo)致故障。這時只需重新啟動該端口，就可以恢復(fù)線路的連通。

（3）主機邏輯故障

主機邏輯故障所造成網(wǎng)絡(luò)故障率是較高的，通常包括網(wǎng)卡的驅(qū)動程序安裝不當、網(wǎng)卡設(shè)備有沖突、主機的網(wǎng)絡(luò)地址參數(shù)設(shè)置不當、主機網(wǎng)絡(luò)協(xié)議或服務(wù)安裝不當和主機安全性故障等。主機邏輯故障主要發(fā)生在客戶端或服務(wù)器上，排除方法相當較為簡單，在這里就不贅述其排除方法。

五、網(wǎng)絡(luò)故障解決基本步驟

由于網(wǎng)絡(luò)故障的種類多，原因復(fù)雜，解決方法也很多，本文從以下幾個方面提出建議。

1、排查網(wǎng)絡(luò)故障，確定故障原因：解決網(wǎng)絡(luò)故障的第一步就是要合理地、逐步排除網(wǎng)絡(luò)故障，最終確定故障原因，發(fā)現(xiàn)癥結(jié)所在，方能對癥下藥。首先應(yīng)搜集當前故障的現(xiàn)象與癥狀，從而初步分析潛在原因，縮小排查范圍。其次在確定的排查范圍內(nèi)繼續(xù)排查，具體思路應(yīng)是由服務(wù)器到工作站，由外部到內(nèi)部，由軟件到硬件。由服務(wù)器到工作站，如出現(xiàn)工作站不能入網(wǎng)的情況下，先確定服務(wù)器是否有問題，如死機、無法啟動，登錄和口令等問題，然后再從工作站進一步分析問題。外部到內(nèi)部就是當有工作站網(wǎng)絡(luò)功能失靈時，先檢查其外部直接可看到的設(shè)備情況，如電纜有否纏繞，路由器有沒有故障、網(wǎng)線接頭?接觸是否良好。如果沒有查清外圍設(shè)備情況，就打開機器檢查內(nèi)部，不僅事倍功半，而且可能導(dǎo)致新的故障發(fā)生。軟件到硬件就是網(wǎng)絡(luò)出故障后，先從操作系統(tǒng)，驅(qū)動程序，配置上排查原因，然后再檢查硬件是否損壞。

2、根據(jù)故障原因，制定測試方案：在進行網(wǎng)絡(luò)故障排查后，應(yīng)根據(jù)最可能的故障原因，建立相應(yīng)的診斷測試方案。在具體落實診斷測試方案時，應(yīng)嚴格按照方案的相關(guān)措施進行故障排查，直到故障癥狀消失。在故障得到解決后，還應(yīng)測試網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)效果，確保在排除網(wǎng)絡(luò)故障的同時不至于引發(fā)另一故障隱患。

由于網(wǎng)絡(luò)故障的原因很多，為了避免在排除網(wǎng)絡(luò)故障時引起其他故障，應(yīng)在故障排查的過程中應(yīng)做好故障排查記錄，這樣可以很容易恢復(fù)到故障的原始狀態(tài)，如果不行，便可再進行其他復(fù)雜的可能性測試。此外，還應(yīng)建立健全事件管理體系，將每次故障登記在冊，并包含與問題和隔離解決步驟相關(guān)的完整記錄，以便為今后的網(wǎng)絡(luò)管理工作提供經(jīng)驗和資料。

六、結(jié)束語

計算機網(wǎng)絡(luò)發(fā)展迅速，網(wǎng)絡(luò)故障也十分復(fù)雜，本文介紹了常見的幾類故障及其維護方法。

為了在網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障時及時對網(wǎng)絡(luò)進行維護，快速恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)，在網(wǎng)絡(luò)故障排除中還需要注意以下幾個方面：

1、建立完整的組網(wǎng)文檔，以供維護時查詢。如網(wǎng)絡(luò)設(shè)計總體思路和方案、網(wǎng)路拓撲結(jié)構(gòu)的規(guī)劃、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和網(wǎng)線的選擇、網(wǎng)絡(luò)的布線、網(wǎng)絡(luò)的IP分配，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備分布等等。

2、做好網(wǎng)絡(luò)故障維護日志，對每臺機器都要作完備的維護文檔，以有利于以后故障的排查。這也是一種經(jīng)驗的積累。

3、提高網(wǎng)絡(luò)安全防范意識，提高口令的可靠性，并為主機加裝最新的操作系統(tǒng)的補丁程序和防火墻、防黑客程序等來防止可能出現(xiàn)的漏洞。

[1]趙志囡等.計算機網(wǎng)絡(luò)中的服務(wù)

[2]楊家海等.網(wǎng)絡(luò)管理原理與實現(xiàn)技術(shù).

[3]博影.淺析網(wǎng)絡(luò)故障管理