網(wǎng)絡(luò)故障分層診斷和治療

1、網(wǎng)絡(luò)故障分層診斷和治療OSI的體系結(jié)構(gòu)本次課主要講的內(nèi)容：1.網(wǎng)絡(luò)故障發(fā)生位置？2.網(wǎng)絡(luò)故障的分類3.故障診斷的一般步驟 4.網(wǎng)絡(luò)的分層診斷技術(shù)5. 網(wǎng)絡(luò)故障診斷及維護(hù)6.經(jīng)典案例解析 網(wǎng)絡(luò)故障通常有以下幾種可能：物理層問題：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)鏈路層問題：網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的接口配置問題；網(wǎng)絡(luò)層問題;網(wǎng)絡(luò)協(xié)議配置或操作錯誤；傳輸層問題：設(shè)備性能、通信擁塞及過失問題；高層問題：包括操作系統(tǒng)，應(yīng)用接口、驅(qū)動程序及各種應(yīng)用程序錯誤。 網(wǎng)絡(luò)故障的分類根據(jù)網(wǎng)絡(luò)故障的性質(zhì)分為： 1物理故障； 2邏輯故障。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)故障的對象分為： 1 線路故障； 2路由故障； 3主機(jī)故障。物理類故障

2、物理故障定義： 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。具體指的是設(shè)備或線路損壞、插頭松動等情況。 1 線路故障 2 端口故障 3 集線器或路由器故障 4 主機(jī)物理故障 邏輯類故障 邏輯故障中最常見的情況就是配置錯誤，因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)設(shè)備的配置原因而導(dǎo)致的網(wǎng)絡(luò)異?；蚬收?。 1 路由器邏輯故障 2 一些重要進(jìn)程或端口關(guān)閉3 主機(jī)邏輯故障 故障診斷的一般步驟故障的準(zhǔn)確定位準(zhǔn)確收集與故障相關(guān)信息考慮故障的可能原因確定解決方案實(shí)施解決方案測試驗(yàn)證記錄解決方案確定預(yù)防措施1 故障的準(zhǔn)確定位 故障的定位就是要清楚故障的性質(zhì)及其影響，將故障的范圍縮小到一個網(wǎng)段，某一個節(jié)點(diǎn)或網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。然后確定故障是否會出現(xiàn)

3、在其他節(jié)點(diǎn)上，故障是局限于一個節(jié)點(diǎn)還是某個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備2準(zhǔn)確收集與故障相關(guān)信息觀察網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的指示燈設(shè)備以前工作是否正常 故障發(fā)生的時間 運(yùn)行環(huán)境是否發(fā)生了改變 不要無視一些明顯的人為錯誤3考慮故障的可能原因 確定了故障區(qū)域及范圍，收集了相關(guān)故障現(xiàn)象及信息后，就可以根據(jù)故障現(xiàn)象及信息，利用軟硬件幫助功能，考慮引起故障的可能原因，并通過分析，推斷出最后產(chǎn)生故障的可能原因，并初步識別出故障的根本類型。把所有可能的原因按可能性大小一一排列記錄成事件列表，逐一排查，首先用一個最可能的故障原因進(jìn)行診斷活動，這樣可以比較容易恢復(fù)到故障的原始狀態(tài)，相比而言，如果一次同時考慮一個以上的故障原因，試圖返回故障原始狀態(tài)

4、就困難多了。4 確定解決方案在執(zhí)行解決方案前，還需考慮以下幾方面問題：所確定的原因是否真是故障原因，需要相應(yīng)的診斷結(jié)果或報告作支撐。是否可以對設(shè)定的解決方案進(jìn)行預(yù)先的測試，并制定故障的診斷方案。實(shí)現(xiàn)解決方案預(yù)定的結(jié)果是怎樣的？所制定的解決方案對于網(wǎng)絡(luò)的其他局部有沒有影響？在實(shí)施解決方案前做好以下準(zhǔn)備保存全部的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置文件。對效勞器及重要的客戶段的配置文件進(jìn)行備份記錄。記錄網(wǎng)絡(luò)的根本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，設(shè)備的物理位置以及各設(shè)備之間線路的連接關(guān)系、端口號等。建立最終的基準(zhǔn)，以便對新舊結(jié)果進(jìn)行比照，同時在需要恢復(fù)時可以作為比較的依據(jù)。5 實(shí)施解決方案 在實(shí)施解決方案時，可能還需要分成很多步驟來操作，所以需

5、要認(rèn)真做好每一步測試和觀察。在測試過程中，每次只能完成一項(xiàng)測試，每改變一個參數(shù)都要確認(rèn)其結(jié)果并記錄下來，并分析結(jié)果確定問題是否解決，如果沒有解決，繼續(xù)下去，直到故障現(xiàn)象消失。6 測試驗(yàn)證 故障是否真正解決及排除，要通過網(wǎng)絡(luò)管理員及用戶的多方驗(yàn)證。 對于網(wǎng)絡(luò)管理員而言，主要通過查看有關(guān)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備是否正常工作，通過網(wǎng)絡(luò)管理軟件綜合分析網(wǎng)絡(luò)各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)。 對于用戶而言，主要是觀察日常的各項(xiàng)網(wǎng)絡(luò)效勞是否正常，網(wǎng)絡(luò)的使用性能。這個過程是一個持續(xù)的過程，需要大量時間去完成。 7 記錄解決方案 故障排除后，需要把故障的解決方案，實(shí)施解決方案過程中的測試步驟及相關(guān)結(jié)果記錄成文檔，進(jìn)而積累實(shí)際故障解決經(jīng)驗(yàn)。作為網(wǎng)

6、絡(luò)管理員，在這方面應(yīng)該養(yǎng)成良好的習(xí)慣。8 確定預(yù)防措施 完成了故障的排除和文檔記錄后，就應(yīng)該著手于預(yù)防措施，防范于故障的再次發(fā)生。目的根據(jù)故障產(chǎn)生的各種原因，有針對性地制定相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)管理方案并實(shí)施，觀察方案的運(yùn)行效果，把被動的網(wǎng)絡(luò)管理方式變成主動地網(wǎng)絡(luò)管理方式網(wǎng)絡(luò)的分層診斷技術(shù) 五層協(xié)議的層次結(jié)構(gòu)把每層功能及職責(zé)范圍定義得非常清晰，為管理員分析和排查故障提供了非常好的組織方式。由于各層相對獨(dú)立，按層排查能夠有效地發(fā)現(xiàn)和隔離故障，因而一般使用逐層分析和排查的方法。 通常有兩種逐層排查方式： 一種是從低層開始排查，適用于物理網(wǎng)絡(luò)不夠成熟穩(wěn)定的情況，如組建新的網(wǎng)絡(luò)、重新調(diào)整網(wǎng)絡(luò)線纜、增加新的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備

7、；網(wǎng)絡(luò)的分層診斷技術(shù) 另一種是從高層開始排查，適用于物理網(wǎng)絡(luò)相對成熟穩(wěn)定的情況，如硬件設(shè)備沒有變動。 無論哪種方式，最終都能到達(dá)目標(biāo)，只是解決問題的效率有所差異。 網(wǎng)絡(luò)故障統(tǒng)計 據(jù)統(tǒng)計，出網(wǎng)絡(luò)故障通常發(fā)生在網(wǎng)絡(luò)五層模型的下三層，即物理層、鏈路層和網(wǎng)絡(luò)層。網(wǎng)絡(luò)故障診斷及維護(hù) 網(wǎng)絡(luò)故障診斷形式： 軟件形式工具: 比方操作系統(tǒng)提供的網(wǎng)絡(luò)診斷命令及專業(yè)管理軟件。使用簡單，方便，本錢低，但診斷不能深入網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部，具體反映各項(xiàng)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，功能有限。 硬件形式工具：比方各種網(wǎng)絡(luò)萬用表、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析儀等。功能強(qiáng)大，能夠?qū)W(wǎng)絡(luò)進(jìn)行系統(tǒng)全面深入的診斷，但使用較復(fù)雜，本錢較高。1 物理層1線路方面故障 2端口設(shè)置方面的

8、故障3集線器故障4電源方面的故障5網(wǎng)卡故障網(wǎng)卡參數(shù)設(shè)置錯誤在同一網(wǎng)段的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的參數(shù)設(shè)置要一致對網(wǎng)卡的干擾網(wǎng)卡驅(qū)動不正經(jīng)典案例1 故障現(xiàn)象： 某進(jìn)出口公司開通DDNDigital Data Network，數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)專線后局部用戶抱怨數(shù)據(jù)交換的速度變慢，且經(jīng)常有連接中斷的現(xiàn)象。網(wǎng)絡(luò)支持人員雖經(jīng)多方查找仍不得要領(lǐng)，故請求網(wǎng)絡(luò)醫(yī)院出診援救。 經(jīng)典案例1續(xù) 故障排除： 該公司的網(wǎng)絡(luò)為lOBase -T局域網(wǎng)，此次只增加了DDN設(shè)備和路由器，其他配置根本不變。故將網(wǎng)絡(luò)測試儀F68X從最低樓層的某個用戶端接入網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行觀察，平均流量為1. 20/0，未發(fā)現(xiàn)異常。改用流量發(fā)送功能作流量逐級遞增的體能測試，也

9、未發(fā)現(xiàn)任何異常。外表上看，該網(wǎng)段似乎沒有什么問題。為快速定位網(wǎng)絡(luò)故障，將流量發(fā)送到其他網(wǎng)段，同時觀察網(wǎng)絡(luò)狀況。隨著發(fā)送流量的增加， 1分鐘后發(fā)現(xiàn)錯誤幀經(jīng)典案例1續(xù) 幀類型為FCS錯誤幀，并指示FCS幀來 自第二層的某個用戶。顯然，只據(jù)此現(xiàn)象就判斷故障原因?yàn)樵摴ぷ髡镜木W(wǎng)卡損壞或網(wǎng)卡驅(qū)動程序錯誤，似乎顯得“證據(jù)缺乏，因?yàn)檎麄€樓層的用戶反映的故障現(xiàn)象是相同的。繼續(xù)觀察到5分鐘，發(fā)現(xiàn)FCS錯誤幀數(shù)量增加為10個用戶左右，由此可以斷定不是某個工作站的問題。為此，令其他樓層多個用戶與故障樓層用戶交換數(shù)據(jù)比方復(fù)制文件， 經(jīng)典案例1續(xù)結(jié)果發(fā)現(xiàn)多個FCS幀錯誤。翻開交換機(jī)端口工作表觀察，本樓層的記錄中也顯示FC

10、S幀錯誤，而其他的交換機(jī)端口工作表中沒有FCS錯誤記錄，這說明是本網(wǎng)段內(nèi)存在著線纜超長的鏈路。再試著向Internet某個用戶發(fā)送流量，并且進(jìn)行ICMP Ping測試，結(jié)果發(fā)現(xiàn)損失率為90%左右。由于剛剛本網(wǎng)段內(nèi)的體能測試未發(fā)現(xiàn)異常，所以只能是集線器與交換機(jī)連接的單條鏈路有問題。測試該電纜，長度指示為175 m!經(jīng)典案例1續(xù) 由于175 m超常鏈路在集線器和交換機(jī)之間，所以本網(wǎng)段內(nèi)的用戶在交換數(shù)據(jù)時可以順利進(jìn)行。但與其他網(wǎng)段的用戶交換數(shù)據(jù)時就可能出問題。 一周后該公司重新劃分網(wǎng)段施工結(jié)束，用戶來電報告一切正常。 經(jīng)典案例2 故障現(xiàn)象： 某網(wǎng)吧老板打 給網(wǎng)絡(luò)公司的技術(shù)人員說，網(wǎng)吧局域網(wǎng)內(nèi)出現(xiàn)頻繁

11、斷網(wǎng)的情況。技術(shù)人員打車到達(dá)現(xiàn)場后詢問了網(wǎng)吧業(yè)主故障發(fā)生前的一些情況，業(yè)主反響閑來無事，看見交換機(jī)灰塵太多，于是分片進(jìn)行了除塵，全部干完以后玩了十幾分鐘后就發(fā)生這樣的情況了，每次掉線以后重新啟動所有設(shè)備只能維持一小會，然后就是斷網(wǎng)，找了半天原因也沒找到，于是打 報修。 經(jīng)典案例2續(xù) 故障排除： 首先觀察交換機(jī)，發(fā)現(xiàn)網(wǎng)吧內(nèi)所有的交換機(jī)網(wǎng)絡(luò)指示燈都在以相同的頻率在閃，斷開局域網(wǎng)，使用筆記本直接接在路由器上進(jìn)行上網(wǎng)測試，一切正常，故障顯然出在局域網(wǎng)內(nèi)，把所有交換機(jī)之間的級聯(lián)線斷開，先插上主交換機(jī)，無異常，再一臺一臺的接入分交換機(jī)，接到第三臺的時候故障出現(xiàn)了，到那個交換機(jī)上查網(wǎng)線，為了快速排除故障，那

12、臺交換機(jī)上的所有網(wǎng)線都被拔了下來，然后一個一個插回經(jīng)典案例2續(xù) 去，最后發(fā)現(xiàn)其中一根網(wǎng)線是級聯(lián)線，被人插在了同一個交換機(jī)上造成數(shù)據(jù)回路，拔掉這根網(wǎng)線后網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)正常。 故障總結(jié)： 故障處理完之后詢問業(yè)主為什么這么插，業(yè)主說當(dāng)時也沒注意，看見有水晶頭的網(wǎng)線就往交換機(jī)上插，不知道這根網(wǎng)線是干啥的。技術(shù)人員告訴業(yè)主以后再動網(wǎng)線的時候最好有個技術(shù)在場的情況下再動。 2數(shù)據(jù)鏈路層 數(shù)據(jù)鏈路層的故障一般包括以下幾個方：1數(shù)據(jù)鏈路層幀的問題，通常的幀錯發(fā)、重發(fā)、喪失及幀碰撞等。2數(shù)據(jù)幀的流量控制及過失控制。3鏈路層地址的設(shè)置。4鏈路層協(xié)議的匹配問題，在相互連接的兩端口應(yīng)該使用同一種協(xié)議封裝。5鏈路通信的時鐘同

13、步問題。6數(shù)據(jù)終端設(shè)備DTE在數(shù)據(jù)鏈路層驅(qū)動程序的加載問題。經(jīng)典案例3 故障現(xiàn)象： 某校網(wǎng)絡(luò)教室中的計算機(jī)是通過校園網(wǎng)中的代理效勞器共享上網(wǎng)的。一天，上網(wǎng)后不久，發(fā)現(xiàn)計算機(jī)瀏覽Internet的速度很慢，以為是開啟程序太多引起計算機(jī)的內(nèi)存缺乏，就重新啟動機(jī)器?？芍貑⒑筮€是老樣子，換一臺機(jī)器上網(wǎng)也是如此。 經(jīng)典案例3續(xù) 故障排除： 由于多臺計算機(jī)都出現(xiàn)了網(wǎng)速很慢的毛病，因此初步判斷是代理效勞器出問題了。檢查代理效勞器，發(fā)現(xiàn)效勞器鼠標(biāo)和鍵盤都無法響應(yīng)，出現(xiàn)了死機(jī)故障。沒方法，只得按下Reset鍵重新啟動系統(tǒng)，可在快進(jìn)入系統(tǒng)界面時又死機(jī)了。難道是效勞器操作系統(tǒng)崩潰了？立即用先前備份的Ghost鏡像將

14、系統(tǒng)分區(qū)恢復(fù)了一遍，再次啟動機(jī)器，不料還是老樣子。看來并非軟件故障?；蛘呖赡苁怯捎诮?jīng)典案例3續(xù)很久沒有翻開機(jī)箱清理，計算機(jī)內(nèi)部灰塵積聚太多，配件晝夜運(yùn)轉(zhuǎn)在散熱不良的環(huán)境中，引起CPU怠工了吧？拿來螺絲刀正想翻開機(jī)箱查個究竟，發(fā)現(xiàn)機(jī)箱后面板網(wǎng)卡口上的黃燈急速閃爍著，再看看機(jī)柜內(nèi)的交換機(jī)，所有的指示燈也同樣都異常急速地閃爍著。網(wǎng)絡(luò)故障莫不是由數(shù)據(jù)阻塞引起的？試著關(guān)閉交換機(jī)電源，稍等一下再重新翻開，然后再次啟動效勞器。這次效勞器竟然能正常啟動了，通過各終端訪問Intenet，一切恢復(fù)了正常。 經(jīng)典案例3續(xù) 故障總結(jié)： 此次由交換機(jī)數(shù)據(jù)阻塞引起的網(wǎng)絡(luò)故障，由于沒有首先檢查交換機(jī)，使本來只需開關(guān)一下交換

15、機(jī)電源就能解決的問題，卻走了不少彎路。由此提醒大家：檢查網(wǎng)絡(luò)故障時，千萬不要把目光只停留在網(wǎng)絡(luò)的某一個節(jié)點(diǎn)上，而要對整個鏈路系統(tǒng)做綜合觀察，才能少走彎路。 3網(wǎng)絡(luò)層 網(wǎng)絡(luò)層提供建立、保持和釋放網(wǎng)絡(luò)層連接的手段，包括路由選擇、流量控制、傳輸確認(rèn)、中斷、過失及故障恢復(fù)等。 排除網(wǎng)絡(luò)層故障的根本方法是沿著從源到目標(biāo)的路徑，查看路由器路由表，同時檢查路由器接口的IP地址。如果路由沒有在路由表中出現(xiàn)，應(yīng)該通過檢查來確定是否已經(jīng)輸入適當(dāng)?shù)撵o態(tài)路由、默認(rèn)路由或者動態(tài)路由。然后手工配置一些喪失的路由，或者排除一些動 態(tài)路由選擇過程的故障，包括RIP或者GRP路由協(xié)議出現(xiàn)的故障經(jīng)典案例4 故障現(xiàn)象： 某一技術(shù)人

16、員接到一 ，對方很著急的說網(wǎng)吧一個勁的斷線，查不出原因，請技術(shù)人員去協(xié)助處理故障。 經(jīng)典案例4續(xù) 故障排除： 打車到達(dá)現(xiàn)場以后，進(jìn)入機(jī)房，發(fā)現(xiàn)主交換機(jī)和光纖收發(fā)器指示燈都在以極快的頻率閃，說明流量很大，使用筆記本直接接在電信的光纖收發(fā)器上進(jìn)行測試，發(fā)現(xiàn)筆記本的CPU占用率一下就到了100%，不用測試了，被攻擊了。再接到網(wǎng)通光纖收發(fā)器上測試沒什么異常，于是暫時只接網(wǎng)通光纖，恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)，然后聯(lián)系電信中心機(jī)房更換IP地址，故障就這么搞定了。經(jīng)典案例4續(xù) 故障總結(jié)： 技術(shù)人員跟業(yè)主說被攻擊了以后業(yè)主不相信攻擊會造成這么大的影響，并說我花了好幾萬購置的防火墻呢，怎么可能被攻擊搞的這么慘，技術(shù)人員說你的出口帶寬是40M，對方如果使用大于40M的流量攻擊你，防火墻就什么用都沒有了，所以網(wǎng)吧里你買的防火墻在受到這種攻擊時是不起作用的。業(yè)主聽了技術(shù)人員的話沒再說什么。經(jīng)典案例5 故障現(xiàn)象： 技術(shù)人員接到一家局域網(wǎng)的 ，反響局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)速度不穩(wěn)定，玩游戲的時候經(jīng)常斷線，可以再次重新登陸，但過會還會斷線。 經(jīng)典案例5續(xù) 故障排除： 到達(dá)網(wǎng)吧發(fā)現(xiàn)顧客在進(jìn)入游戲以后玩了一會就顯示已經(jīng)與效勞器失去連接，ping電信的DNS發(fā)現(xiàn)延時一會20多ms，一會300多ms，在CMD下使用tracert命令探測路由路徑，發(fā)現(xiàn)延時在20多ms的時候走的是電信線路，延時在300多ms的時候走的是網(wǎng)通線路，問題出在路由器上