王海飛

海軍指揮自動化工作站 北京 100841

0 引言

隨著計算機網(wǎng)絡技術(shù)的迅猛發(fā)展及逐步成熟，計算機網(wǎng)絡的規(guī)模和覆蓋范圍快速擴大，及其應用業(yè)務領(lǐng)域也不斷快速拓寬，人們在日常生活工作中對網(wǎng)絡的依賴也越來越大，網(wǎng)絡故障也隨之越來越多，給人們造成了難以預知的損失和不利影響。因此，為確保計算機網(wǎng)絡運行的暢通、高效和穩(wěn)定，就必須要能在盡早時間內(nèi)捕捉到網(wǎng)絡故障點，并快捷有效及時對故障進行診斷及排除，將網(wǎng)絡故障損害和不利影響控制減少到最低。

1 網(wǎng)絡故障的類型

網(wǎng)絡的故障類型有硬件故障和軟件故障兩種。硬件故障是指網(wǎng)絡線路或網(wǎng)絡設備出現(xiàn)的硬件類故障，常見硬件故障主要有網(wǎng)絡連接線故障（線纜或接頭問題）、網(wǎng)卡故障（網(wǎng)卡未正確安裝或接口問題）、交換機和路由器故障（電源、板卡或接口問題）、UPS電源故障以及其它硬件故障。軟件故障是指網(wǎng)絡系統(tǒng)的各類參數(shù)設置不正確、網(wǎng)絡設備的各種參數(shù)配置不當及其他軟件原因而導致的網(wǎng)絡運行異常或故障發(fā)生，常見軟件故障主要有網(wǎng)卡的驅(qū)動程序未正確安裝、網(wǎng)絡協(xié)議配置錯誤、相關(guān)的網(wǎng)絡服務未開啟、重要進程和端口的關(guān)閉、網(wǎng)絡數(shù)據(jù)流量大而導致的網(wǎng)絡擁塞、重要網(wǎng)絡設備（交換機、路由器和防火墻）參數(shù)配置錯誤以及其它軟件故障。

2 網(wǎng)絡故障診斷及排除的原則

網(wǎng)絡故障診斷及排除是要以具有一定的計算機網(wǎng)絡相關(guān)知識為基礎(chǔ)，從故障現(xiàn)象入手，使用各種網(wǎng)絡診斷工具，獲取故障診斷信息，分析并確定網(wǎng)絡故障的發(fā)生點，深入查找故障問題根源，及時正確排除故障，使網(wǎng)絡恢復正常運行。網(wǎng)絡故障診斷及排除的原則可歸納為三個方面：一是從遠端到近端，即：網(wǎng)絡客戶端或其它網(wǎng)絡設備出現(xiàn)故障問題后，首先要確定排除是否是本端網(wǎng)絡機房以外網(wǎng)絡設備問題，再查找本端網(wǎng)絡機房設備問題，最后查找客戶端設備問題；二是從外部到內(nèi)部，即：網(wǎng)絡客戶端或其它網(wǎng)絡設備出現(xiàn)故障問題后，要先檢查其外部直接相連的并可看到的設備問題情況，再查找客戶端設備或其它網(wǎng)絡設備的內(nèi)部問題；三是從軟件到硬件，即：網(wǎng)絡客戶端或其它網(wǎng)絡設備出現(xiàn)故障問題后，要先從操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡協(xié)議、網(wǎng)卡驅(qū)動程序及相關(guān)系統(tǒng)參數(shù)配置等方面查找原因，確定排除軟件方面問題后再檢查硬件方面的問題。

3 網(wǎng)絡故障診斷及排除的思路

網(wǎng)絡故障診斷及排除的一般思路如圖1所示，可總結(jié)歸納為問詢識別并詳實記錄故障現(xiàn)象、分析列舉可能故障原因并制定相應排除方案、進行故障排除及故障排除過程記錄歸檔四個步驟。

圖1 網(wǎng)絡故障診斷及排除思路圖

3.1 問詢識別并詳實記錄故障現(xiàn)象

故障出現(xiàn)之后，及時識別清楚故障現(xiàn)象是十分重要的，它是排除故障的重要前提，要認真細致的做好相關(guān)故障問題情況的問詢工作（例如：在故障發(fā)生前，工作人員做了哪些操作，設備上正在運行哪些程序，在什么操作后出現(xiàn)了不正常變化，等等），并做好詳實記錄；另外，要根據(jù)問詢情況上機進行實際操作，并與系統(tǒng)正常運行情況進行比對，注意觀察有關(guān)細節(jié)變化，查看系統(tǒng)日志記錄，并注意錯誤信息提示，對收集到的所有問題和故障現(xiàn)象信息也要做好詳實記錄。

3.2 分析列舉可能故障原因并制定相應排除方案

根據(jù)收集到的所有網(wǎng)絡問題和故障信息，進行充分消化吸收，要真正弄清楚故障癥狀現(xiàn)象，對可能造成導致故障原因的軟件和硬件問題，進行深入細致的分析與研究，并以網(wǎng)絡故障診斷及排除原則為依據(jù)，分別列舉可能的不同故障原因，并制定相應的診斷及排除實施方案。

3.3 進行故障排除

根據(jù)分析列舉可能故障原因的診斷及排除方案，嚴格進行實施操作，并認真做好每一步的測試工作，進行網(wǎng)絡運行狀態(tài)及網(wǎng)絡設備狀態(tài)的仔細觀察，做好各項記錄工作，對每一步的測試工作都要有明確的實際結(jié)果，確定故障問題是否已排除，如果還未排除，則要繼續(xù)查找判斷可能的故障原因，并制定相應的診斷及排除方案，再進行故障排除，直到網(wǎng)絡故障的徹底解決。

3.4 故障排除過程記錄歸檔

在網(wǎng)絡故障排除之后，要對故障產(chǎn)生的原因、診斷及排除過程進行總結(jié)，并記錄于值勤維護管理日志內(nèi)或故障診斷排除專用文本上，這樣不僅可對網(wǎng)絡故障的處理有據(jù)可查，而且還可保存下來作為寶貴的參考資料，為以后的故障診斷及排除工作提供良好的方法借鑒。

4 網(wǎng)絡故障診斷及排除的基本方法

網(wǎng)絡故障診斷及排除基本方法包括分層法、分段法及替換法三種。其中，分層法和分段法，運用各類硬件、軟件診斷工具較多，診斷層次清晰，判斷確定故障點較快，有利于網(wǎng)絡故障的迅速排除處理，而替換法運用診斷工具較少，容易實施操作，適用于簡單的網(wǎng)絡問題排除，對于復雜的網(wǎng)絡問題將會很困難，可作為分層法和分段法的有效補充。

4.1 分層法

分層法是指根據(jù)OSI七層結(jié)構(gòu)模型的定義和功能，從故障的實際癥狀現(xiàn)象出發(fā)，以網(wǎng)絡診斷工具為手段獲取診斷信息，如圖2所示，自下而上從物理層開始，依次對數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡層、傳輸層、會話層、表示層、應用層進行分析和排查。由于網(wǎng)絡七層相對獨立，分層法排查可有效地發(fā)現(xiàn)和隔離故障。OSI的1至4層主要負責數(shù)據(jù)傳輸，可通過排查處理相關(guān)數(shù)據(jù)傳輸問題，其中，物理層負責介質(zhì)的連接，要重點關(guān)注網(wǎng)絡纜線是否良好、線纜連接頭是否良好、電氣性能是否良好及傳輸模式設置是否正確；數(shù)據(jù)鏈路層負責處理數(shù)據(jù)封裝問題和通路建立、維持和釋放管理，要重點關(guān)注交換機及路由器端口狀態(tài)，查看協(xié)議是否正常，或查看端口等利用率情況作為參考；網(wǎng)絡層負責分段打包、重組及差錯報告，要重點關(guān)注網(wǎng)絡設備IP地址和子網(wǎng)掩碼設置是否正確、網(wǎng)絡設備接口IP地址的設置是否正確、路由協(xié)議配置是否正確及路由表情況檢查。OSI的5至7層屬于高層，最接近網(wǎng)絡終端用戶，主要提供負責支撐各種程序應用，可通過排查處理相關(guān)程序應用問題，多注意系統(tǒng)軟件和應用軟件的實際操作使用，重點關(guān)注網(wǎng)絡終端設備軟、硬件運行是否良好，網(wǎng)絡終端的高層協(xié)議是否正常。

圖2 分層法診斷步驟圖

4.2 分段法

分段法是指在同一網(wǎng)絡分層上，把故障分成幾個段落，再逐一排查，可縮小網(wǎng)絡故障涉及的設備和線路，以便更快地判定故障點，然后逐級恢復原有網(wǎng)絡。在物理上或邏輯上，分段檢查包括網(wǎng)絡用戶端、網(wǎng)絡接入設備、網(wǎng)絡主干設備、網(wǎng)絡中繼設備等之間的鏈路連通及相應端口的狀態(tài)，其中，鏈路連通主要是指物理線路的介質(zhì)類型、物理線路的連通、物理線路的性能（包括線路的距離、衰耗、終端設備的電氣特性等）、物理線路的最大數(shù)據(jù)承載能力及收發(fā)線路的對應等，相應端口的狀態(tài)主要是指兩端設備對應的端口類型（包括傳輸速率的匹配、傳輸模式的設置、收/發(fā)時鐘的時鐘源）的統(tǒng)一、數(shù)據(jù)收或發(fā)的線路接通、數(shù)據(jù)流控制及擁塞控制等。分段法故障診斷步驟如圖3所示，可從甲端的數(shù)據(jù)終端設備到網(wǎng)絡接入設備，再到網(wǎng)絡主干設備，再到網(wǎng)絡中繼設備，再到網(wǎng)絡主干設備，再到網(wǎng)絡接入設備，最后到乙端的數(shù)據(jù)終端設備的順序，依次分段進行診斷分析故障問題。

圖3 分段法診斷步驟圖

4.3 替換法

替換法是指使用確認能正常運行的網(wǎng)絡設備部件，替代被懷疑有故障可能的網(wǎng)絡設備部件，觀察網(wǎng)絡運行狀況，直到故障問題得到排除。替換法適用于解決單個或少數(shù)站點的網(wǎng)絡故障出現(xiàn)時，優(yōu)點是在沒有網(wǎng)絡診斷工具情況下，仍然可以解決網(wǎng)絡故障，缺點是要有足夠充裕的可替換設備，且排除網(wǎng)絡故障所耗費時間較長，甚至有時不能很好的將網(wǎng)絡故障排除，即使排除問題后，對網(wǎng)絡故障發(fā)生的根本原因也不能真正查明認知，只能了解熟悉故障癥狀的表面現(xiàn)象，對將來網(wǎng)絡故障的排除不能提供很多有效經(jīng)驗的借鑒。

5 要注意的問題

為確實保證在網(wǎng)絡出現(xiàn)故障時能及時診斷排除，以最快速度恢復網(wǎng)絡正常運行，有力保障網(wǎng)絡的可靠性和高效性，要注意以下五個方面的問題：

一是要建立全面完整的計算機網(wǎng)絡維護管理文檔資料（包括機房管理維護規(guī)定、網(wǎng)絡值勤管理維護規(guī)定、網(wǎng)絡故障應急處置預案、網(wǎng)絡的拓撲結(jié)構(gòu)圖、網(wǎng)絡設備分布情況及使用說明資料、網(wǎng)絡的IP地址分配及其它相關(guān)資料），可作為日常網(wǎng)絡維護管理和訓練學習的瀏覽或查詢。

二是要緊密關(guān)注網(wǎng)絡維護管理新理論新技術(shù)的國內(nèi)外發(fā)展動態(tài)，不斷加強相關(guān)網(wǎng)絡應用理論知識的學習，積極探索實踐，不斷提高動手能力，熟練掌握相關(guān)網(wǎng)絡維護管理軟件的使用。

三是要加強日常網(wǎng)絡的維護管理工作力度，嚴格執(zhí)行各項值勤維護管理規(guī)定，明晰管理職責，清楚任務內(nèi)容，勤檢查勤維護，實時監(jiān)控系統(tǒng)運轉(zhuǎn)情況，及時發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡故障征兆并適時處理。

四是要加強網(wǎng)絡的安全管理工作，配置管理好系統(tǒng)防火墻、入侵檢測軟件系統(tǒng)、網(wǎng)絡安全漏洞掃描系統(tǒng)、漏洞補丁升級軟件系統(tǒng)及網(wǎng)絡防病毒軟件系統(tǒng)等網(wǎng)絡安全設備，防止內(nèi)外部對網(wǎng)絡的攻擊和入侵，并有效進行病毒防治，同時要做好網(wǎng)絡系統(tǒng)的備份容災工作。

五是要做好日常網(wǎng)絡值勤維護日志的記錄工作，記錄的格式要規(guī)范、內(nèi)容要詳實、過程描述要準確，特別是對發(fā)生概率低但危害大的網(wǎng)絡故障處理過程的記錄，記錄日志可作為網(wǎng)絡值勤維護工作的可查之據(jù)和故障處理經(jīng)驗的累積。

6 結(jié)束語

計算機網(wǎng)絡技術(shù)越發(fā)展越復雜，網(wǎng)絡故障的發(fā)生難以避免，網(wǎng)絡故障的及時診斷與排除越來越重要，已成為網(wǎng)絡管理中的重要工作之一，只有不斷在實際工作中勤于學習鉆研勇于探索實踐，不斷加強知識和經(jīng)驗積累，才能逐步提高排除故障的技能水平，并摸索出適合本單位實際的故障診斷排除方法與實施方案。

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