曲瑞超

（赤峰學(xué)院 計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)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(jì)及運(yùn)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(gè)方面.它以網(wǎng)絡(luò)原理、網(wǎng)絡(luò)配置和網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的知識(shí)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(diǎn)，查找問題的根源，排除故障，恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)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(shí)現(xiàn)三方面的目的：確定網(wǎng)絡(luò)的故障點(diǎn)，恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)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(yùn)行狀況，及時(shí)預(yù)測(cè)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(cuò)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(cuò)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(jìn)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(diǎn)，直到系統(tǒng)通信正常為止.

一般來(lái)說(shuō)，網(wǎng)絡(luò)故障以某種癥狀表現(xiàn)出來(lái)，對(duì)每一個(gè)癥狀使用特定的故障診斷工具和方法都能查找出一個(gè)或多個(gè)故障原因.可以對(duì)此進(jìn)行逐步排除，以縮小搜索范圍并達(dá)到隔離錯(cuò)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(shí)，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(bào)告或軟件說(shuō)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(gè)診斷計(jì)劃.開始僅用一個(gè)最可能的故障原因進(jìn)行診斷活動(dòng)，這樣可以容易恢復(fù)到故障的原始狀態(tài).如果一次同時(shí)考慮一個(gè)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(jì)劃，認(rèn)真做好每一步測(cè)試和觀察，進(jìn)行錯(cuò)誤隔離和剔除，直到故障癥狀消失.每改變一個(gè)參數(shù)都要確認(rèn)其結(jié)果并對(duì)結(jié)果進(jìn)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(duì)此作出分析并擬定相應(yīng)對(duì)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(shuō)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(jì)算機(jī)無(wú)法連接至網(wǎng)絡(luò)，不能實(shí)現(xiàn)與其他計(jì)算機(jī)的通信；

計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)性能大幅下降；

故障只涉及一臺(tái)計(jì)算機(jī)，其它計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)無(wú)法訪問網(wǎng)絡(luò)；

該鏈路所連接的交換機(jī)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(hào)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(hào)的布線產(chǎn)品，可能會(huì)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(cuò)

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(shí)候，網(wǎng)卡的指示燈閃爍較慢；傳送數(shù)據(jù)時(shí)候，閃爍較快.無(wú)論是不亮，還是長(zhǎng)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(jì)算機(jī)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(xiàng)卡中打開“設(shè)備管理器”，查看網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)是否已經(jīng)安裝或是否出錯(cuò).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(gè)黃色“！”，說(shuō)明網(wǎng)卡沒有安裝好，請(qǐng)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(shuō)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(cè)線器對(duì)該連接涉及到的所有網(wǎng)線和跳線進(jìn)行測(cè)試，確認(rèn)網(wǎng)線的鏈路.最后檢查交換機(jī)端口的指示燈是否正常，必要時(shí)再換一個(gè)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(jìn)行打包和解包、差錯(cuò)檢測(cè)和一定的校正能力，并協(xié)調(diào)共享介質(zhì).統(tǒng)計(jì)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(jì)算機(jī)無(wú)法登陸至服務(wù)器；

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

計(jì)算機(jī)無(wú)法通過局域網(wǎng)接入Internet；

計(jì)算機(jī)無(wú)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(jī)電源故障；

交換機(jī)硬件故障，或交換機(jī)端口硬件故障；

VLAN設(shè)置問題；

3.2.3 鏈路故障的排錯(cuò)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(shí)候，如無(wú)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(jì)算機(jī)，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(wú)法實(shí)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(shuō)明該計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)的連接上，應(yīng)當(dāng)檢查網(wǎng)線鏈路和交換機(jī)及交換機(jī)端口的狀態(tài).如果無(wú)法ping通，只能說(shuō)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(jì)算機(jī)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(tái)交換機(jī)上的其他計(jì)算機(jī)上進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用測(cè)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(jī)發(fā)生了故障.如果其他計(jì)算機(jī)測(cè)試結(jié)果完全正常，則將故障定位在發(fā)生故障的計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)的鏈路上.

第六步：故障排除.如果確定交換機(jī)故障，應(yīng)首先查看交換機(jī)上各個(gè)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(jī)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(lái)，找到該計(jì)算機(jī)，更換網(wǎng)卡.如果面板一片漆黑，一個(gè)燈也不亮，檢查交換機(jī)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(tái)交換機(jī)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(yǔ)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(jì)算機(jī)無(wú)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(jì)算機(jī)；

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

無(wú)法通過局域網(wǎng)接入Internet；

重復(fù)的計(jì)算機(jī)名稱或IP.

3.3.2 協(xié)議故障分析

協(xié)議未安裝：實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)絡(luò)通信，需安裝Net-BEUI協(xié)議；實(shí)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(gè)，即IP地址、子網(wǎng)掩碼、DNS和默認(rèn)網(wǎng)關(guān)，任何一個(gè)設(shè)置錯(cuò)誤，都有可能導(dǎo)致故障發(fā)生；

網(wǎng)絡(luò)中有兩個(gè)或兩個(gè)以上的計(jì)算機(jī)使用同一計(jì)算機(jī)名.

3.3.3 協(xié)議故障排錯(cuò)方法

第一步：檢查計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)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(cè)試；

第三步：使用Ping命令，測(cè)試與其他計(jì)算機(jī)和服務(wù)器的連接狀況；

第四步：對(duì)于不能實(shí)現(xiàn)文件或打印機(jī)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(jìn)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(duì)計(jì)算機(jī)重名的，重新為該計(jì)算機(jī)命名，使其在網(wǎng)絡(luò)中具有唯一性.

3.4 配置故障

配置錯(cuò)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(duì)服務(wù)器、路由器及交換機(jī)的的配置不當(dāng)，或用戶對(duì)計(jì)算機(jī)設(shè)置的修改都會(huì)產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)上的訪問錯(cuò)誤.

3.4.1 配置故障表現(xiàn)

網(wǎng)絡(luò)鏈路測(cè)試正常，卻無(wú)法連接到網(wǎng)絡(luò)，不能與其它計(jì)算機(jī)通信；

只能與某些計(jì)算機(jī)，而不是全部計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信；

計(jì)算機(jī)能訪問內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)中的服務(wù)器，但無(wú)法接入Internet；

計(jì)算機(jī)無(wú)法登錄至域控制器.

3.4.2 配置故障分析

服務(wù)器配置錯(cuò)誤：如域控制器未設(shè)置或已到期的用戶，將無(wú)法登錄；服務(wù)器配置錯(cuò)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(cuò)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(jì)算機(jī)都無(wú)法訪問Internet；三層交換機(jī)的路由設(shè)置不當(dāng)，使用戶無(wú)法訪問不同Vlan中的計(jì)算機(jī)等；

用戶配置錯(cuò)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(cuò)誤等.

3.4.3 配置故障排錯(cuò)步驟

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

第二步：測(cè)試同一網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的其他計(jì)算機(jī)是否有類似的故障，如有則說(shuō)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(jìn)一步針對(duì)該用戶提供的服務(wù)作進(jìn)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(gè)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(shí)，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(lái)查看服務(wù)故障的發(fā)生情況，必要時(shí)進(jìn)行重啟服務(wù)或計(jì)算機(jī)甚至重新安裝服務(wù)等來(lái)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(jì)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(shí)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(cè)可以通過網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中的拓?fù)鋱D很輕松的找到，只要對(duì)相應(yīng)設(shè)備的配置作出調(diào)整就可以解除.

4 結(jié)束語(yǔ)

網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障是不可避免的.搞好網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行管理和故障診斷工作，提高故障診斷水平是一個(gè)日積月累的過程.除了平時(shí)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(jì)，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(yùn)行狀況、注意收集網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)行時(shí)的各種狀態(tài)和報(bào)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(chǎng)處理實(shí)踐.電子工業(yè)出版社.

〔2〕陳向陽(yáng).網(wǎng)絡(luò)工程規(guī)劃與設(shè)計(jì).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.

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1673-260X（2011）02-0071-03