《網(wǎng)絡(luò)故障診斷》課件第8章

8.1局域網(wǎng)中的在線測試

8.2局域網(wǎng)中的離線測試

8.3以太網(wǎng)故障診斷

8.4交換式局域網(wǎng)故障診斷

8.5VLAN

8.6以太網(wǎng)故障診斷實(shí)例

8.7小結(jié)

第8章局域網(wǎng)故障診斷8.1局域網(wǎng)中的在線測試

8.1.1信號(hào)狀態(tài)測試信號(hào)狀態(tài)測試主要是用示波器測量信號(hào)波形，可以直接在收發(fā)器的接頭(如同軸電纜或雙絞線上的接頭)處測量信號(hào)狀態(tài)，也可以在活動(dòng)的網(wǎng)絡(luò)組件(如中繼器、網(wǎng)橋或路由器)的接口處測量信號(hào)狀態(tài)。8.1.2相對分析和統(tǒng)計(jì)測量協(xié)議分析器可以記錄并分析網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包，它是監(jiān)測數(shù)據(jù)包類型和協(xié)議處理過程，收集統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)并分析統(tǒng)計(jì)參數(shù)運(yùn)行趨勢的有力工具。在使用協(xié)議分析器時(shí)，可以將其看做被測LAN網(wǎng)段的一個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，在廣播式LAN拓?fù)?如10/100/1000Mb/s以太網(wǎng)、4/16Mb/s令牌環(huán)或FDDI)中，協(xié)議分析器可以監(jiān)測和分析網(wǎng)段中的所有通信過程。協(xié)議分析器只能監(jiān)測它所在網(wǎng)段的流量，對跨路由器或跨網(wǎng)橋的流量則無法監(jiān)控，這是因?yàn)槁酚善骰蚓W(wǎng)橋?qū)⒈镜亓髁肯拗圃诹吮镜鼐W(wǎng)段內(nèi)。為了能同時(shí)分析兩個(gè)網(wǎng)段，需要協(xié)議分析器系統(tǒng)具備兩個(gè)端口，很明顯，只有一個(gè)端口的協(xié)議分析器是無法同時(shí)連接到多個(gè)網(wǎng)段的。在進(jìn)行全網(wǎng)范圍監(jiān)測時(shí)，可以使用測量探針或軟件代理，將它們安裝在LAN網(wǎng)段中即可。由這些代理收集相關(guān)數(shù)據(jù)并采用簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議將采集到的數(shù)據(jù)傳送給集中的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測系統(tǒng)，由其負(fù)責(zé)分析和處理。在實(shí)際的局域網(wǎng)測試過程中，對那些基于交換原理的LAN拓?fù)?如交換式LAN或ATM網(wǎng)絡(luò))進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)分析是比較困難的。因?yàn)榻粨Q機(jī)上的端口只負(fù)責(zé)傳輸那些目的地址屬于本端口所連網(wǎng)段或節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)，這與以太網(wǎng)集線器或令牌環(huán)集中器是不同的。如果某個(gè)LAN或ATM交換機(jī)端口所連接的只是一個(gè)節(jié)點(diǎn)，則應(yīng)使用多個(gè)端口協(xié)議分析器系統(tǒng)。為此，開發(fā)出了可用于交換機(jī)LAN環(huán)境下的多端口LAN探針，這些LAN探針一般擁有4個(gè)、8個(gè)、12個(gè)或更多的測試端口，可同時(shí)監(jiān)測相應(yīng)數(shù)量的交換端口。此外，許多交換機(jī)都可以將其未用的交換端口配置為測試端口，并能將活動(dòng)端口的數(shù)據(jù)拷貝到指定的測試端口(即鏡像端口)上。基于這一特性，單端口的協(xié)議分析器也可以同時(shí)監(jiān)測多個(gè)活動(dòng)的交換端口。但需要注意的是，由于在通常情況下，測試的容量與其他任一被測交換端口的容量相同，故在數(shù)據(jù)包超出測試端口容量時(shí)就會(huì)被隨機(jī)丟棄，因此，在交換機(jī)處于峰值負(fù)載時(shí)，單個(gè)測試端口很難可靠地監(jiān)測其他所有的交換端口，甚至無法同時(shí)監(jiān)測多個(gè)交換端口。8.2局域網(wǎng)中的離線測試8.2.1線纜測試線纜測試是最常見的一種需要中斷整個(gè)網(wǎng)段的測試過程，至于具體需要測量哪些線纜參數(shù)，應(yīng)視被測線纜是同軸電纜、雙絞線還是光纜而定。

1.雙絞線測試測量雙絞線時(shí)，應(yīng)測量的參數(shù)包括電纜長度、衰減、串?dāng)_、引線分配、噪聲、阻抗及電容。首先要檢查的就是電纜連接器的引線分配情況，手工布線差錯(cuò)是電纜連接器引線分配錯(cuò)誤的常見原因，有時(shí)也會(huì)因使用了不同色標(biāo)編碼系統(tǒng)而導(dǎo)致引線分配錯(cuò)誤。例如，EIA/TIA568B就為雙絞線布線定義了多種色標(biāo)編碼方案。引線檢查可以通過將墻插連接到不同阻值的電阻上，并用每個(gè)電阻來測量配線柜中的每塊接線板來實(shí)現(xiàn)。但是，這種方法并不能檢查所有的布線差錯(cuò)，如串接線對(SplitPair)等。這類布線故障只能通過近端串?dāng)_(NEXT)來間接測試，即NEXT測試結(jié)果特別差時(shí)，則表明可能存在串接線對故障。

1)衰減衰減測量主要是測量信號(hào)在給定網(wǎng)段中傳輸?shù)姆葥p耗，衰減常以dB來表示，任何傳輸路徑上的總衰減值都不能超過標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的極限值，傳輸通路所能允許的最大衰減稱為損耗預(yù)算。除了線纜本身會(huì)引起的衰減之外，用于擴(kuò)展網(wǎng)段跨距的連接器也會(huì)產(chǎn)生很大的衰減。

2)串?dāng)_和近端串?dāng)_串?dāng)_是使用雙絞線介質(zhì)的局域網(wǎng)中最主要的噪聲源，它是一根雙絞線對中的信號(hào)在相鄰雙絞線對中產(chǎn)生的容性和感性耦合現(xiàn)象。串?dāng)_的大小以實(shí)際信號(hào)的幅度(單位為V)與耦合信號(hào)的幅度之比來衡量。如果實(shí)際信號(hào)與耦合信號(hào)的幅度都是在同一端測量的，則稱為NEXT，以dB來表示。NEXT的值越大，線路上的串?dāng)_就越小，傳輸通路的質(zhì)量也就越高。串?dāng)_與數(shù)據(jù)信號(hào)的頻率有關(guān)，因此要測量不同頻率下的所有線對組合的串?dāng)_大小。

3)衰減/串?dāng)_比為了正確評(píng)價(jià)衰減和串?dāng)_對傳輸通路誤碼率的影響，還需要測量雙絞線的衰減/串?dāng)_比(ACR，AttenuationtoCrosstalkRatio)。ACR的計(jì)算很簡單，只要用被測線路的NEXT(單位為dB)減去被測線路的衰減(單位也為dB)即可，ACR的值越趨近于0dB，通信差錯(cuò)的概率就越大。

4)信噪比信號(hào)幅度與噪聲幅度比值就稱為信噪比(SNR，SignaltoNoiseRatio)，SNR與ACR非常類似，唯一的區(qū)別就在于SNR反映的是所有噪聲的大小，而不僅僅是NEXT。不過，與NEXT引起的噪聲相比，其他干擾源引起的噪聲要小得多。

5)反射(回波損耗)反射是由電纜連接器的阻抗異常引起的，反射信號(hào)疊加在有用信號(hào)上就會(huì)產(chǎn)生信號(hào)抖動(dòng)，將測得的實(shí)際信號(hào)波形與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)給出的眼圖相比較，就可以得出信號(hào)抖動(dòng)的大小。與NEXT相同，反射也以dB來表示，也應(yīng)在不同頻率下進(jìn)行多次測量。

6)阻抗阻抗是LAN電纜段較為復(fù)雜的一個(gè)參量，其大小決定了電纜的電容、電感和電阻值大小。無差錯(cuò)數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)要求整個(gè)電纜段和所有連接器的阻抗都保持不變，因?yàn)樽杩沟耐蛔儠?huì)產(chǎn)生信號(hào)反射，而信號(hào)反射又會(huì)引起信號(hào)的抖動(dòng)和誤碼。隨著數(shù)據(jù)速率的提高，數(shù)據(jù)流對阻抗變化的敏感度也越大，因此非絞合電纜段的最大長度只能達(dá)到13mm。此外，在某些情況下，阻抗不同的電纜段常常無法耦合在一起。需要說明的是，阻抗測量還有助于識(shí)別串接線對的故障。

7)電阻電阻測量可以指示連接失敗、短路以及線纜折斷等故障，100m的UTP對絞電纜的電阻值應(yīng)介于9～100Ω之間，而100m的STP對絞電纜的阻值則介于6～7Ω之間。

8)線纜長度線纜長度可以用時(shí)域反射計(jì)(TDR，TimeDomainReflectometer)來測量，即由TDR向被測線纜插入測試信號(hào)脈沖，并記錄脈沖從測線纜對端返回所經(jīng)歷的時(shí)間(以ms為單位)，然后再乘以該線纜中的信號(hào)傳播速度即可得到被測線纜的長度。因?yàn)楸粶y線纜段的兩端及沿途的連接點(diǎn)處均會(huì)產(chǎn)生反射信號(hào)，所以這種測試方法能夠檢測線纜的故障數(shù)量及其位置。

2.同軸電纜測試在同軸電纜測試中，最重要的測試項(xiàng)目有電纜長度、衰減和終端電阻。通過這些測試，可以很快地檢測出以下常見故障現(xiàn)象：打結(jié)、短路、BNC連接松動(dòng)、終端電阻不正確或丟失、電纜過長等。需要引起注意的是，在進(jìn)行同軸電纜的電壓和TDR測試時(shí)，一定要確保所有網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)均為“打開”狀態(tài)，且都不再發(fā)送數(shù)據(jù)。此外，由于中繼器具有自動(dòng)分段功能，可以在發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)異常時(shí)自動(dòng)去活(Deactivate)整個(gè)網(wǎng)段，并定期發(fā)送測試信號(hào)以查看網(wǎng)絡(luò)異常情況是否已清除。而該測試信號(hào)會(huì)引起電壓和TDR的測量結(jié)果出現(xiàn)偏差，因此在被測網(wǎng)段中有中繼器時(shí)，應(yīng)先將其去活后再進(jìn)行測試。為了測量同軸電纜的電阻，必須切斷該網(wǎng)段上所有節(jié)點(diǎn)的電源，或斷開所有節(jié)點(diǎn)與網(wǎng)絡(luò)的連接。在斷開節(jié)點(diǎn)與LAN的連接時(shí)，要留意節(jié)點(diǎn)和LAN電纜的接地電位是否存在電位差。為了避免由此引起的放電損害，千萬不要同時(shí)接觸MAU電纜和LAN電纜。收發(fā)器和MAU的工作電壓一般均為12V，在任一個(gè)MAU出現(xiàn)短路時(shí)，該壓降都會(huì)全部加在電纜上。如果LAN電纜接地不正確，那么LAN電纜上的壓降會(huì)更高。因此，最好不要接觸LAN電纜。

3.光纖鏈路測試

LAN中的光纖鏈路測試方法與WAN中測試方法一樣，應(yīng)測量光纖鏈路的衰減和反射以及發(fā)射器和接收器的信號(hào)功率，其中，信號(hào)功率可以用光功率計(jì)來衡量，而信號(hào)反射則可以由光時(shí)域反射儀(OTDR)來測量。通過這些測試，我們能發(fā)現(xiàn)以下故障：●光纖鏈路的損耗(衰減)；●熔接頭損耗；●連接器損耗、雜質(zhì)；●老化；●光功率問題；●線路中斷。

8.2.2檢測外部干擾在外部電磁干擾(EMI)較為嚴(yán)重時(shí)，其引入的噪聲會(huì)嚴(yán)重干擾同軸電纜的信號(hào)傳輸，如果被干擾網(wǎng)段周圍無明顯的EMI干擾源，則可以采用測量頻率的方法來找出EMI干擾源。這類測量可使用頻譜分析儀，它能顯示給定頻段內(nèi)的所有信號(hào)。常見的EMI干擾源主要有FM廣播和TV信號(hào)、GSM電話、尋呼機(jī)、PC機(jī)、熒光燈、電車等。避免EMI干擾的最佳方法就是采用光纜作為傳輸介質(zhì)，因?yàn)楣饫|可以免受電干擾。8.2.3一致性和兼容性測試

LAN技術(shù)主要用于私有網(wǎng)絡(luò)，因此LAN網(wǎng)絡(luò)設(shè)備所應(yīng)遵循的國家和國際標(biāo)準(zhǔn)就沒有以法規(guī)的形式加以強(qiáng)制限定，LAN中的一致性測試也就不像WAN中顯得那么重要。但是，由于LAN技術(shù)越來越復(fù)雜，網(wǎng)元之間互操作性需求也就越來越強(qiáng)烈，為此，越來越多的工業(yè)論壇(如快速以太網(wǎng)協(xié)會(huì)、吉比特以太網(wǎng)聯(lián)盟和ATM論壇等)開發(fā)了大量的測試程序集(稱為標(biāo)準(zhǔn)測試協(xié)議)供設(shè)備廠商對其生產(chǎn)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行一致性和互操作性測試。快速以太網(wǎng)有以下五種測試程序集：●快速以太網(wǎng)中繼器測試程序集；●?100Base-TXMAC和PCS測試程序集；●?100Base-TXTPPMD測試程序集；●?100Base-X互操作性測試程序集；●自動(dòng)協(xié)商測試程序集。8.2.4負(fù)載測試與WAN一樣，LAN的負(fù)載測試也非常重要，雖然目前的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可以輕而易舉地工作于傳統(tǒng)LAN技術(shù)(10Mb/s以太網(wǎng)、令牌環(huán)和FDDI)的最大負(fù)載狀態(tài)下，但對100/1000Mb/s以太網(wǎng)和ATM等高速網(wǎng)絡(luò)來說卻比較困難，因?yàn)樵诟咚倬W(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，不同廠商的產(chǎn)品性能差異較大，而且經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)某些廠商的產(chǎn)品指標(biāo)不正確或所遵循的互操作性標(biāo)準(zhǔn)不一致的情況。例如，某ATM交換機(jī)廠商聲稱其產(chǎn)品每秒能處理的連接數(shù)量如何如何多時(shí)，要注意該廠商所說的連接可能只是在固定的輸入、輸出端口間完成的下述信令過程：●建立；●呼叫處理；●連接；●連接確認(rèn)。但是，由于在實(shí)際的負(fù)載狀態(tài)下，數(shù)據(jù)流會(huì)流向不同的端口，而且一條連接應(yīng)包括完整的建立和拆除信令過程，即●建立；●呼叫處理；●連接；●連接確認(rèn)；●釋放；●釋放完成。因此，在實(shí)際測試條件下測得的ATM交換機(jī)的信令處理能力可能遠(yuǎn)小于廠商所聲稱的性能指標(biāo)。例如，某廠商聲稱其ATM交換機(jī)每秒能處理2000個(gè)呼叫，而實(shí)際上它可能只能處理500個(gè)左右的呼叫。為了使廠商提供的性能指標(biāo)具有可比性，ATM論壇和IEEE基準(zhǔn)工作組(IETF-BMWG)起草了一系列文件，以統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)組件的性能測試術(shù)語，即●?LAN交換設(shè)備的基準(zhǔn)方法學(xué)；●?LAN交換設(shè)備的基準(zhǔn)術(shù)語；●?IP多播的基準(zhǔn)方法學(xué)；●?IP多播的基準(zhǔn)術(shù)語；●?ATM基準(zhǔn)方法學(xué)；●?ATMABR基準(zhǔn)術(shù)語；●?ATM基準(zhǔn)術(shù)語；●?ATM論壇性能測試規(guī)范；●網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備基準(zhǔn)術(shù)語；●網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備基準(zhǔn)方法學(xué)；●防火墻性能的基準(zhǔn)術(shù)語。

上述標(biāo)準(zhǔn)文檔中所定義的性能參數(shù)主要描述了網(wǎng)絡(luò)組件的如下重要功能：●包吞吐量；●包延時(shí)；●傳輸；●包丟失率；●突發(fā)包大小。在決定購買或使用某網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之前，應(yīng)先了解該設(shè)備是否遵循RFC2544標(biāo)準(zhǔn)，如果條件允許，還應(yīng)自行測試。8.3以太網(wǎng)故障診斷

8.3.1以太網(wǎng)故障現(xiàn)象以太網(wǎng)中的許多故障現(xiàn)象常常出現(xiàn)于正常的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行過程中，而不一定都是由網(wǎng)絡(luò)差錯(cuò)引起的。如包括網(wǎng)絡(luò)重載、網(wǎng)段中大量活動(dòng)站點(diǎn)引發(fā)的高沖突率、某些特定協(xié)議產(chǎn)生的大量廣播包(如WindowsNT的資源共享)等。我們可以通過分析壞幀(即被損壞的數(shù)據(jù)包)的類型來確知哪些故障現(xiàn)象與正常的網(wǎng)絡(luò)操作無關(guān)。

1.沖突處于同一網(wǎng)段的兩個(gè)站點(diǎn)如果同時(shí)發(fā)送以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀，就會(huì)產(chǎn)生沖突。在半雙工傳輸模式下，沖突現(xiàn)象是極為普遍的。在10Mb/s以太網(wǎng)中，如果考慮到最大傳輸距離，那么沖突發(fā)生的最壞情況就是站點(diǎn)A以10Mb/s速率向相距最遠(yuǎn)的對端站點(diǎn)B發(fā)送以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包。當(dāng)該數(shù)據(jù)包的第一個(gè)比特在經(jīng)過了25.51μs才到達(dá)站點(diǎn)B的時(shí)候，站點(diǎn)B又恰好開始發(fā)送數(shù)據(jù)，此時(shí)就會(huì)發(fā)生沖突。沖突發(fā)生后，兩個(gè)沖突信號(hào)的電平將疊加在一起，并再次經(jīng)過25.51μs后沖突信號(hào)才返回到站點(diǎn)A，此時(shí)站點(diǎn)A才知道已經(jīng)發(fā)生了沖突。

2.遠(yuǎn)端和本地沖突在本地網(wǎng)段發(fā)生的沖突被稱為本地沖突。在10Base2網(wǎng)絡(luò)中，這類沖突是指在無中繼器的同一個(gè)電纜段上發(fā)生的沖突；在10Base-T網(wǎng)絡(luò)中，本地沖突是指集線器與站點(diǎn)之間發(fā)生的沖突，本地沖突產(chǎn)生的沖突碎片長度均小于64字節(jié)，信號(hào)電平也高于正常信號(hào)，而且其中攜帶的FSC也是無效的。遠(yuǎn)端沖突是指沖突碎片被中繼器或集線器傳播到其他網(wǎng)段的情況。這類沖突信號(hào)由于受到中繼器的電平校正，所以在信號(hào)電平上與正常信號(hào)一樣。中繼器和集線器在檢測到?jīng)_突發(fā)生后立即發(fā)出阻塞比特，通知連接在其上的網(wǎng)段停止發(fā)送數(shù)據(jù)，從而防止沖突的進(jìn)一步蔓延，因此，在大多數(shù)情況下，這種遠(yuǎn)端沖突碎片的末尾帶有一串阻塞比特。

3.滯后沖突滯后沖突碎片是指長度大于64字節(jié)的沖突碎片，對本地滯后沖突來說，可以通過其增高的信號(hào)電平來識(shí)別；而對遠(yuǎn)端滯后沖突來說，則可以通過沖突碎片中缺少校驗(yàn)和以及帶有一串阻塞比特來識(shí)別。滯后沖突主要發(fā)生于接口硬件出現(xiàn)故障，或網(wǎng)段的線纜長度超過允許的極限值的情況下。對于滯后沖突來說，由于發(fā)送站點(diǎn)在得知沖突發(fā)生之前已經(jīng)將數(shù)據(jù)包完全發(fā)送出去了，所以發(fā)送站點(diǎn)無法檢測到這種滯后沖突。因此，滯后沖突產(chǎn)生的危害是雙向的，即一方面需要由高層協(xié)議來控制完成數(shù)據(jù)包的重傳，同時(shí)，這又會(huì)反過來影響高層應(yīng)用的性能。

4.短包短包是指攜帶有效FCS但長度小于64字節(jié)的數(shù)據(jù)包。這類數(shù)據(jù)包往往是差錯(cuò)數(shù)據(jù)包，但是在某些場合，網(wǎng)橋等有源網(wǎng)元也可能會(huì)用這類短包來交換數(shù)據(jù)信息。短包常常又被稱為“攜帶有效FCS的不足長數(shù)據(jù)包”。

5.不足長傳輸不足長傳輸雖然是一個(gè)非正式術(shù)語，但經(jīng)常被用來指代短而無效的數(shù)據(jù)包。它通常指長度小于64字節(jié)的數(shù)據(jù)包，包括本地或遠(yuǎn)端沖突碎片、有/無有效FCS的短幀。

6.超時(shí)傳輸根據(jù)IEEE802.3，“Jabbers”是指任何大于1518字節(jié)的數(shù)據(jù)幀(不論其FCS是否有效)。超時(shí)傳輸通常是由接口硬件、線纜故障以及接地問題引起的。

7.長包長包是指攜帶有效FCS但長度大于1518字節(jié)的數(shù)據(jù)包。長包通常是由網(wǎng)橋或路由器中的接口卡驅(qū)動(dòng)錯(cuò)誤或軟件問題產(chǎn)生的。

8.幀對齊差錯(cuò)任何長度不是8bit整數(shù)倍的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包都稱為幀對齊差錯(cuò)。幀對齊差錯(cuò)常常是由驅(qū)動(dòng)程序軟件或沖突碎片產(chǎn)生的。

9.噪聲差錯(cuò)噪聲差錯(cuò)是指由于外部噪聲的干擾使得網(wǎng)絡(luò)線纜中傳輸?shù)男盘?hào)電平升高，致使其他站點(diǎn)誤以為網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)正處于數(shù)據(jù)發(fā)送“忙”狀態(tài)。中繼器和集線器有時(shí)還會(huì)加劇這種差錯(cuò)現(xiàn)象，噪聲差錯(cuò)現(xiàn)象會(huì)大大降低網(wǎng)絡(luò)帶寬的利用率，降低網(wǎng)絡(luò)性能。噪聲差錯(cuò)常常是由接地回路、MAU的電源泄漏到電纜中或布線差錯(cuò)產(chǎn)生的。

10.幀長度差錯(cuò)幀長度差錯(cuò)是指以太網(wǎng)幀中的數(shù)據(jù)字段實(shí)際長度與長度字段中給出的數(shù)據(jù)長度不匹配。

8.3.2線纜故障在以太網(wǎng)中，線纜故障十分普遍，主要有線纜質(zhì)量低劣，線纜有缺陷，特性阻抗不正確，終端電阻有問題，布線錯(cuò)誤以及電磁干擾(噪聲)等。8.3.3以太網(wǎng)接口卡故障以太網(wǎng)使用兩種類型的網(wǎng)絡(luò)接口卡：一種是集成了MAU的網(wǎng)卡，它可以通過BNC接頭、RJ45或光纖用戶接頭(SC)直接與傳輸介質(zhì)相連；另一種是帶外接MAU的網(wǎng)卡，這種網(wǎng)卡需要使用外接MAU來適配不同的傳輸介質(zhì)(如同軸電纜、雙絞線或光纜)，MAU與網(wǎng)卡之間需要通過AUI電纜進(jìn)行連接。一般需要使用網(wǎng)卡制造商提供的軟件進(jìn)行網(wǎng)卡配置，或利用網(wǎng)卡上的硬件開關(guān)進(jìn)行配置。像無效FCS、超時(shí)傳輸數(shù)據(jù)包、滯后沖突等差錯(cuò)在大多數(shù)時(shí)候都是由網(wǎng)卡故障引起的。在定位有故障的網(wǎng)卡時(shí)，從可疑節(jié)點(diǎn)著手，通過協(xié)議分析器找出所有發(fā)送了錯(cuò)誤數(shù)據(jù)包的節(jié)點(diǎn)(大多數(shù)協(xié)議分析器在自動(dòng)測試模式下都能做到這一點(diǎn))。如果錯(cuò)誤數(shù)據(jù)包中的源地址無效或無法解析，則可以嘗試下面的方法：首先以圖表方式列出所有可疑站點(diǎn)的活動(dòng)，以及網(wǎng)段上產(chǎn)生的錯(cuò)誤數(shù)據(jù)包的數(shù)量，分析兩者之間的對應(yīng)關(guān)系，進(jìn)而找到故障網(wǎng)卡。如果沒有發(fā)現(xiàn)什么對應(yīng)關(guān)系的話，那么就必須采用網(wǎng)絡(luò)分段故障排除法，逐一斷開各網(wǎng)段，直至故障消失。網(wǎng)卡出現(xiàn)故障時(shí)可能會(huì)產(chǎn)生以下故障現(xiàn)象：高沖突率、產(chǎn)生超時(shí)傳輸數(shù)據(jù)包、產(chǎn)生帶有無效FCS的數(shù)據(jù)幀以及節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)間歇性連接問題。這些故障主要是由MAU故障、網(wǎng)卡上的保險(xiǎn)絲熔斷、網(wǎng)卡配置不當(dāng)或網(wǎng)卡元器件損壞造成的網(wǎng)卡失效等原因造成的。

1.載波偵聽失效超時(shí)傳輸數(shù)據(jù)包和高沖突率大多是由MAU故障造成的，因?yàn)镸AU損壞之后，網(wǎng)卡的載波偵聽功能將失效，此時(shí)故障站點(diǎn)將不顧其他站點(diǎn)是否在發(fā)送數(shù)據(jù)都進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送操作。

2.配置錯(cuò)誤如果站點(diǎn)根本就不能發(fā)送和接收數(shù)據(jù)包，那么首先要做的就是檢查網(wǎng)卡的配置情況。常見的網(wǎng)卡配置錯(cuò)誤有：●網(wǎng)卡端口激活有誤(如應(yīng)該激活RJ45接頭卻激活了AUI接頭，或應(yīng)該激活A(yù)UI接頭卻激活了RJ45接頭)；●為網(wǎng)卡配置的中斷等級(jí)已被其他設(shè)備所占用。

3.?MAU(收發(fā)器)斷電如果網(wǎng)卡是通過外接收發(fā)器連接到網(wǎng)絡(luò)上的，那么就可以使用AUI測試接頭來檢測網(wǎng)卡和收發(fā)器之間的工作是否正常。如果網(wǎng)卡不能為收發(fā)器提供正確的工作電壓，那么就可能是網(wǎng)卡上的保險(xiǎn)絲熔斷了(如果有保險(xiǎn)絲的話)。如果保險(xiǎn)絲完好，那么一定是網(wǎng)卡已損壞。

4.同軸電纜連接不正確在小型10Base2網(wǎng)絡(luò)中，沒經(jīng)驗(yàn)的網(wǎng)絡(luò)管理員有時(shí)會(huì)用電纜來互連網(wǎng)卡和以太網(wǎng)總線T型接頭，這會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)無法工作。因?yàn)楦鶕?jù)IEEE標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，網(wǎng)卡和T型接頭之間的最大連接距離只有4cm，所以，必須將網(wǎng)卡直接安到以太網(wǎng)總線電纜上。

8.3.4介質(zhì)訪問單元故障外接的介質(zhì)訪問單元(MAU)可以極大提高節(jié)點(diǎn)與網(wǎng)絡(luò)連接的靈活性，比如，在節(jié)點(diǎn)與以太網(wǎng)電纜相距幾米時(shí)，就可以使用外接MAU來實(shí)現(xiàn)連接；15針的AUI接頭也一樣，有了它，就可以適應(yīng)任何類型的傳輸介質(zhì)(如光纜、雙絞線、細(xì)同軸電纜、粗同軸電纜等)；而多端口的收發(fā)器則可以將多個(gè)節(jié)點(diǎn)從同一個(gè)物理接入點(diǎn)接入到網(wǎng)絡(luò)中。由于MAU(收發(fā)器)和AUI起到實(shí)際連接節(jié)點(diǎn)和網(wǎng)絡(luò)的作用，所以它們必須正常工作。

目前的MAU和AUI電纜同時(shí)適用于Ethernetv2.0和10/100Mb/sIEEE802.3網(wǎng)絡(luò)，而且能夠通過LED來顯示沖突、數(shù)據(jù)發(fā)送、SQE信號(hào)等工作狀態(tài)。其中，SQE信號(hào)是MAU在接收到非標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)(如沖突信號(hào))后向網(wǎng)卡發(fā)送的。但是，并不是所有的網(wǎng)卡都能按照統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)去處理SQE信號(hào)，因?yàn)槔系腅thernetv2.0網(wǎng)卡在每次讀、寫操作之后都需要一個(gè)SQE信號(hào)(被稱為心跳(heartbeat)信號(hào))。因此，連接到這類網(wǎng)卡上的MAU就必須工作在心跳模式。一般來說，在MAU上都有一個(gè)模式選擇開關(guān)，用來調(diào)整工作模式。

1.?AUI電纜和MAU連接與拆除

MAU連接到處于活動(dòng)狀態(tài)的節(jié)點(diǎn)時(shí)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)電壓脈沖，從而導(dǎo)致計(jì)算機(jī)硬盤數(shù)據(jù)的丟失和硬件的損壞。因此，在連接和拆除MAU之前都應(yīng)該先切斷節(jié)點(diǎn)電源。

2.故障檢測和修復(fù)的工具和設(shè)備在測試MAU和AUI電纜時(shí)常常需要以下設(shè)備：●一個(gè)與故障網(wǎng)絡(luò)具有相同拓?fù)涞拿阅阈途W(wǎng)絡(luò)(10Base2和10Base5網(wǎng)絡(luò)的迷你型網(wǎng)絡(luò)為一個(gè)帶終端電阻的T型接頭；10/100/1000Base-T網(wǎng)絡(luò)的迷你型網(wǎng)絡(luò)為一個(gè)迷你型集線器)；●一個(gè)全功能的MAU；●一個(gè)帶有LED的AUI測試接頭；●一根正常的AUI電纜；●一只萬用表。

3.?MAU的故障現(xiàn)象及原因MAU發(fā)生故障常常會(huì)導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)無法連接到網(wǎng)絡(luò)上，或者產(chǎn)生非常高的沖突率(并伴隨有超時(shí)傳輸幀)。

MAU故障的主要原因如下：

1)?IEEE802.3與Ethernetv2.0AUI電纜使用錯(cuò)誤如果使用與IEEE802.3兼容的AUI電纜來連接與Ethernetv2.0兼容的MAU和網(wǎng)卡，將會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的后果。因?yàn)楦鶕?jù)IEEE802.3標(biāo)淮，AUI接口的第四個(gè)引腳為接地引腳，第一個(gè)引腳是信號(hào)輸入引腳，而在Ethernetv2.0標(biāo)準(zhǔn)中，這兩個(gè)引腳的功能恰好相反。

2)?SQE問題正如前面所討論的，MAU既可以工作在心跳模式下，也可以工作在SQE模式下。如果將一個(gè)工作于心跳模式下的MAU連接到一塊與IEEE802.3兼容的網(wǎng)卡上，那么由于在每次讀、寫操作之后MAU都要發(fā)送SQE信號(hào)，以致使網(wǎng)卡誤認(rèn)為發(fā)生了沖突，進(jìn)而重發(fā)數(shù)據(jù)包。

3)接頭連接松動(dòng)接頭連接松動(dòng)常常會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)發(fā)生間歇性故障，但是檢查接頭是否松動(dòng)在很多情況下并不如想象的那么簡單，在某些場合下甚至無法辦到。如果在某些情況下無法直接檢查AUI電纜插的是否結(jié)實(shí)(如AUI電纜位于地板下或天花板上)，可以利用環(huán)回測試進(jìn)行檢查。在10Base2和10Base5以太網(wǎng)中，除了要檢查MAU的連接外，還要檢查其終端電阻和接地是否存在問題，因?yàn)樵谀承┣闆r下可能會(huì)錯(cuò)誤地將AUI接到線纜末端而不是終端電阻上。對10/100/1000Base-T以太網(wǎng)來說，還應(yīng)該檢查屏蔽電纜的接地和墻插是否有問題。經(jīng)過上述檢查之后，如果故障依然存在，則可以將MAU從實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)上斷開并接到迷你型網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行環(huán)回測試。如果環(huán)回測試沒問題，則表明網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)、AUI電纜和MAU均沒有故障，因此故障源一定處于網(wǎng)絡(luò)中的其他地方。如果環(huán)回測試失敗，則應(yīng)該依次替換MAU、AUI電纜和網(wǎng)卡，直至故障消失。為了檢查MAU和網(wǎng)卡是否損壞，可以測試網(wǎng)卡提供給MAU的電壓是否正常(用萬用表測試MAU的引腳13和引腳6之間的電壓)，正常工作電壓范圍應(yīng)該是11.28～15.75V。此外，某些網(wǎng)卡為了防止瞬時(shí)電壓脈沖給硬件帶來損壞，常常配有保險(xiǎn)絲，因此還應(yīng)該檢查保險(xiǎn)絲是否完好，如果被燒斷了，則表明網(wǎng)絡(luò)連接故障是MAU斷電所引起的。8.3.5中繼器故障為了克服以太網(wǎng)段的距離限制，常常使用中繼器來互連以太網(wǎng)段。以星型拓?fù)溥B接10/100/1000Base-T的中繼器被稱為集線器或多端口中繼器，它們的基本功能都一樣。如今的中繼器基本上都采用模塊化的結(jié)構(gòu)，能夠互連不同傳輸介質(zhì)(如同軸電纜、光纜、雙絞線)的網(wǎng)段。但是中繼器在延長傳輸距離時(shí)也帶來了額外的傳輸延時(shí)，因此在一個(gè)網(wǎng)段傳輸路徑上所能使用的中繼器的數(shù)量有限制，而且隨著信號(hào)傳輸時(shí)間的延長，沖突發(fā)生的概率也將隨之增大，進(jìn)而降低網(wǎng)絡(luò)的傳輸效率。

1.定位沖突域中繼器在檢測到某端口發(fā)生沖突后就立即生成阻塞比特，并發(fā)送到其他所有端口，某個(gè)網(wǎng)段中發(fā)生的本地沖突相對于連接在該中繼器上的其他網(wǎng)段來說則為遠(yuǎn)端沖突，因此，遠(yuǎn)端沖突數(shù)據(jù)包可以看做被中繼器或集線器轉(zhuǎn)發(fā)到其他網(wǎng)段的本地沖突數(shù)據(jù)包。如果在同時(shí)檢測所有網(wǎng)段之后發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)端沖突都與某個(gè)網(wǎng)段的本地沖突有關(guān)，那么就能很容易地確定遠(yuǎn)端沖突源。但是，這種方法僅適用10Base2和10Base5網(wǎng)絡(luò)。

2.?MAU處于超時(shí)傳輸鎖定狀態(tài)

MAU的超時(shí)傳輸鎖定機(jī)制是中繼器故障中一個(gè)非常重要的故障現(xiàn)象。對中繼器來說，如果打開的端口沒有連接任何網(wǎng)段，那么它就會(huì)每隔0.01ms(幀間距)發(fā)送5ms時(shí)長的阻塞比特，0.01ms的幀間距可以避免激活網(wǎng)卡的超時(shí)傳輸鎖定功能。如果網(wǎng)卡檢測到超時(shí)傳輸持續(xù)時(shí)間超過5ms，那么網(wǎng)卡就生成并發(fā)送阻塞比特，以阻止“超時(shí)傳輸站點(diǎn)”；如果超時(shí)傳輸包長度為6250字節(jié)(相當(dāng)于10Mb/s以太網(wǎng)中5ms時(shí)間內(nèi)傳送的數(shù)據(jù)幀長度)，且間距為10μs(相當(dāng)于10Mb/s以太網(wǎng)中傳送100bit所需要的時(shí)間)，那么其原因很可能是中繼器上存在空的打開的端口，或者終端電阻不匹配。

3.假地址在使用協(xié)議分析器分析以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀時(shí)，時(shí)常會(huì)看到某些數(shù)據(jù)幀中的源地址與目的地址字段中的內(nèi)容為“55555555”或“AAAAAAAA”。有差錯(cuò)的數(shù)據(jù)包常常攜帶有這種類型的地址，乍一看還以為出現(xiàn)了什么神秘的差錯(cuò)，但是將“55555555”、“AAAAAAAA”以二進(jìn)制形式表示出來即為55555555：01010101010101010101010101010101AAAAAAAA：10101010101010101010101010101010由此可以看出，這些其實(shí)就是阻塞比特序列，是由中繼器在檢測到某個(gè)端口有沖突發(fā)生時(shí)所生成并發(fā)送到所有連接在其上的網(wǎng)段的阻塞比特(如前所述，阻塞信號(hào)是由多個(gè)交替的0和1組成的)。

8.3.6集線器故障集線器的典型故障現(xiàn)象表現(xiàn)為網(wǎng)絡(luò)性能降低、出現(xiàn)間歇性的連接中斷、高沖突率以及出現(xiàn)超時(shí)傳輸幀。下面分析這些故障現(xiàn)象的主要原因。

1.幀間距過短造成的數(shù)據(jù)包丟失如果網(wǎng)卡在發(fā)送數(shù)據(jù)包時(shí)沒有保持最小幀間距(10Mb/s以太網(wǎng)中為9.6μs，100Mb/s以太網(wǎng)中為9.6μs)，則中繼器可能會(huì)來不及轉(zhuǎn)發(fā)所有的數(shù)據(jù)幀，從而導(dǎo)致數(shù)據(jù)包的丟失。同時(shí)，由于上層協(xié)議能夠檢測出數(shù)據(jù)包丟失差錯(cuò)，故會(huì)產(chǎn)生重傳請求，這在經(jīng)過一個(gè)或多個(gè)路由器的網(wǎng)絡(luò)連接中會(huì)極大地降低應(yīng)用的性能。幀間距過短主要是由于某些接口在沖突發(fā)生后立即傳送數(shù)據(jù)，而沒有遵守9.6μs間距規(guī)則，還有些發(fā)送的數(shù)據(jù)幀之間的幀間距非常接近甚至小于9.6μs。此外，數(shù)據(jù)包碎片有時(shí)也會(huì)產(chǎn)生幀間距過短差錯(cuò)，這是因?yàn)槊總€(gè)集線器都必須把沖突碎片擴(kuò)展到96bit的最小長度(包括前導(dǎo)碼)。如果集線器接收到一個(gè)64字節(jié)的沖突碎片，則需要在該沖突碎片后添加32個(gè)阻塞比特，同時(shí)將該沖突碎片與其后的數(shù)據(jù)幀之間的間距減少32bit時(shí)間(即3.2μs)，這將導(dǎo)致幀間距過短。不過，目前的集線器基本上都能使用緩存技術(shù)調(diào)整幀間距。這種幀間距過短的故障現(xiàn)象通常只能在應(yīng)用層上進(jìn)行識(shí)別。典型情況如通過集線器進(jìn)行文件傳輸?shù)膬蓚€(gè)站點(diǎn)之間的通信時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于在同一個(gè)網(wǎng)段進(jìn)行文件傳輸?shù)膬蓚€(gè)站點(diǎn)之間的通信時(shí)間。假設(shè)TCP數(shù)據(jù)包在到達(dá)集線器之前都攜有正確的序列號(hào)，但經(jīng)過集線器轉(zhuǎn)發(fā)之后部分序列號(hào)丟失了，站點(diǎn)就需要花費(fèi)很長時(shí)間重傳那些序列號(hào)丟失的數(shù)據(jù)包，致使文件傳輸吞吐量由幾Mb/s降至幾百Kb/s。

2.?10Base2中繼器的接地問題

10Base2和10Base5網(wǎng)段中只能有一個(gè)接地點(diǎn)，如果接地的中繼器和接地的終端電阻之間經(jīng)由電纜形成一個(gè)電流環(huán)路，且兩個(gè)地之間存在壓降，就會(huì)產(chǎn)生干擾電流，進(jìn)而引發(fā)嚴(yán)重的干擾信號(hào)，導(dǎo)致高沖突率，甚至網(wǎng)絡(luò)的中斷。

3.傳輸路徑上中繼器數(shù)量過多數(shù)據(jù)幀在經(jīng)過多個(gè)中繼器的長距離傳輸之后，由中繼器引入的延時(shí)可能會(huì)大于標(biāo)準(zhǔn)允許的最大延時(shí)25.6μs。由于在以太網(wǎng)中延時(shí)越大，CSMA/CD算法的效率就越低，引發(fā)的沖突也就越頻繁，而經(jīng)常以滯后沖突形式出現(xiàn)的沖突會(huì)劣化網(wǎng)絡(luò)性能，并導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)連接的間歇性中斷，故傳輸路徑上的中繼器數(shù)量不宜過多。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定每個(gè)網(wǎng)段使用的中繼器數(shù)量不能超過4個(gè)。

4.安裝和配置錯(cuò)誤集線器的故障常常來源于安裝和配置錯(cuò)誤，如端口配置錯(cuò)誤(如端口沒有被激活、工作模式設(shè)置有誤)、連接松動(dòng)(如電纜、接頭以及插板松動(dòng))、后面板或配線柜中的布線錯(cuò)誤等等。

5.硬件故障定位和排除硬件故障一般都可以從電源、接頭以及集線器的自測功能著手。8.3.7網(wǎng)橋故障網(wǎng)橋工作在OSI分層模型中的第一層(MAC子層)，用來互連二層網(wǎng)段，與具體的高層協(xié)議無關(guān)，只負(fù)責(zé)存儲(chǔ)、過濾接收到的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀，并將其轉(zhuǎn)發(fā)到目的網(wǎng)段。工作于MAC子層的網(wǎng)橋主要功能有：防止本地流量傳播到相鄰網(wǎng)段，克服特定網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋵W(wǎng)段所能擁有的最大節(jié)點(diǎn)數(shù)的限制以及對傳輸延時(shí)和傳輸距離的限制。網(wǎng)橋的數(shù)據(jù)包過濾功能基于網(wǎng)橋的地址表(又稱為轉(zhuǎn)發(fā)表)，地址表既可以由網(wǎng)橋在自學(xué)習(xí)工作模式下自動(dòng)建立，也可以由網(wǎng)絡(luò)管理員手工建立。在自學(xué)習(xí)模式下，網(wǎng)橋的功能類似于中繼器，但是網(wǎng)橋可以將某端口上收到的數(shù)據(jù)包的源地址與該端口的對應(yīng)關(guān)系存儲(chǔ)在地址表中。自學(xué)習(xí)工作模式又名“透明橋接”，是每個(gè)兼容IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)橋必備的基本功能。網(wǎng)橋在轉(zhuǎn)發(fā)表建立之后，就可以工作于橋接模式下了，此后的數(shù)據(jù)幀轉(zhuǎn)發(fā)操作都基于該轉(zhuǎn)發(fā)表。為了盡量減小轉(zhuǎn)發(fā)表的尺寸，并體現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞淖儎?dòng)情況，所有地址表項(xiàng)的維護(hù)都遵照老化過程，即一旦某個(gè)地址表項(xiàng)在一定的時(shí)間內(nèi)沒有進(jìn)行任何操作，則自動(dòng)刪除該表項(xiàng)。

網(wǎng)橋的另一個(gè)重要功能就是檢查所有的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀。與中繼器不同，網(wǎng)橋?qū)λ虚L度非法的FCS無效，或幀對齊有錯(cuò)的數(shù)據(jù)幀都采取直接丟棄的處理方法。與本地網(wǎng)橋用于連接相鄰網(wǎng)段類似，廣域網(wǎng)橋用來互連通過廣域網(wǎng)(WAN)鏈路連接的兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)，這兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)可以處于不同的地理位置。網(wǎng)橋的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)定義在1990年發(fā)布的IEEE802.1中，目前這份標(biāo)準(zhǔn)文檔已被ISO的100038更替。查找網(wǎng)橋故障的主要難點(diǎn)在于需要將故障現(xiàn)象與多個(gè)網(wǎng)段對應(yīng)起來并找出它們之間的對應(yīng)關(guān)系，此時(shí)可以采用基于探頭的監(jiān)測系統(tǒng)同時(shí)測試多個(gè)網(wǎng)段。在測試網(wǎng)橋性能時(shí)并不需要使用昂貴的、專業(yè)的多端口測試系統(tǒng)。這是因?yàn)槟壳暗木W(wǎng)橋在任何場合下都不能以線速轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包，所以在大多數(shù)情況下進(jìn)行的網(wǎng)橋性能測試僅僅是驗(yàn)證網(wǎng)橋生產(chǎn)廠商的設(shè)備技術(shù)參數(shù)而已。因此最便捷的方法就是直接向網(wǎng)橋生產(chǎn)廠商索取網(wǎng)橋的技術(shù)參數(shù)，當(dāng)然，這些技術(shù)參數(shù)應(yīng)該是基于RFC1242和RFC2544中規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)測試方法得到的。多數(shù)由網(wǎng)橋引起的故障都可以通過分析特定測試結(jié)果與網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲g的對應(yīng)關(guān)系，采用排除法解決。網(wǎng)橋的故障現(xiàn)象主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：部分網(wǎng)段的性能出現(xiàn)劣化、部分站點(diǎn)出現(xiàn)間歇性或永久性的網(wǎng)絡(luò)連接丟失、某些協(xié)議或網(wǎng)絡(luò)服務(wù)失效等。和以往一樣，進(jìn)行故障檢測和修復(fù)的第一步就是檢查故障發(fā)生前網(wǎng)絡(luò)配置、發(fā)生的變動(dòng)情況，并收集其他相關(guān)信息。如果發(fā)現(xiàn)故障現(xiàn)象與某條特定的網(wǎng)絡(luò)連接有關(guān)，則應(yīng)該檢查該連接路徑下的所有網(wǎng)橋設(shè)備。否則，下一步就應(yīng)該列出網(wǎng)絡(luò)中所有受故障影響的站點(diǎn)、網(wǎng)絡(luò)連接以及網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。下面就來分析和總結(jié)一下網(wǎng)橋的典型故障現(xiàn)象及其主要成因。

1.吞吐量問題網(wǎng)橋的吞吐量是以每秒轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)幀數(shù)來衡量的，其標(biāo)稱值差常常指的是某種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞淖钚L度。但是，當(dāng)吞吐量以每秒轉(zhuǎn)發(fā)的字節(jié)數(shù)表示時(shí)，其數(shù)值常常指的是平均(或最大)幀長度。一般在處理網(wǎng)橋故障時(shí)都應(yīng)測試網(wǎng)橋的吞吐量和實(shí)際的吞吐率，特別是在處理老式網(wǎng)橋模型的故障時(shí)更應(yīng)如此。不過，目前的網(wǎng)橋吞吐量一般都大于數(shù)據(jù)幀的實(shí)際速率，因此吞吐量通常已不再是網(wǎng)橋的瓶頸。

2.數(shù)據(jù)幀丟失除了由于吞吐量不夠而造成的數(shù)據(jù)包丟失之外，處于正常工作狀態(tài)的網(wǎng)橋也會(huì)丟棄無效數(shù)據(jù)包和超過生存期的數(shù)據(jù)包。雖然網(wǎng)橋并不檢查數(shù)據(jù)幀的時(shí)間戳，但是它可以限制數(shù)據(jù)包在緩存中暫存的時(shí)間，一旦暫存時(shí)間超時(shí)(最長為4秒)，就丟棄數(shù)據(jù)包。因此，如果暫存時(shí)間定義過短，則會(huì)給重載網(wǎng)絡(luò)帶來嚴(yán)重問題。

3.網(wǎng)橋過濾器故障在使用網(wǎng)橋的過濾功能時(shí)，可能會(huì)產(chǎn)生以下典型問題：●定義的過濾器結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜，難以預(yù)料每一種運(yùn)行情況下的過濾結(jié)果，以致在某些特定運(yùn)行條件下產(chǎn)生了一些違背本意的過濾結(jié)果?！裨谌哂嘟Y(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)中使用多端口網(wǎng)橋時(shí)，由于存在多條數(shù)據(jù)傳輸路徑，所以數(shù)據(jù)包可能會(huì)被傳送到備用端口。因此，此時(shí)要確保過濾器不會(huì)阻塞到達(dá)備用端口的數(shù)據(jù)包?！衲承┚W(wǎng)橋會(huì)隨過濾器結(jié)構(gòu)和開啟的過濾器數(shù)量不同而表現(xiàn)出不同程度的性能劣化。因此，在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)故障檢測與修復(fù)時(shí)應(yīng)咨詢網(wǎng)橋生產(chǎn)廠商，明確啟用過濾器會(huì)給網(wǎng)橋帶來哪些性能上的影響。

4.緩存溢出為了應(yīng)付瞬時(shí)峰值流量，網(wǎng)橋會(huì)把接收到的數(shù)據(jù)包先暫存在緩存中，以使CPU有足夠的時(shí)間來轉(zhuǎn)發(fā)這些數(shù)據(jù)包。但是，如果突發(fā)數(shù)據(jù)包過多而致使緩存溢出，網(wǎng)橋就只能丟棄數(shù)據(jù)包而別無他途。

5.數(shù)據(jù)包超長引發(fā)的故障在OSI分層結(jié)構(gòu)中并沒有為工作在第二層的網(wǎng)橋定義相應(yīng)的幀分段機(jī)制，因此當(dāng)網(wǎng)橋互連不同拓?fù)?如以太網(wǎng)和FDDI)的網(wǎng)絡(luò)時(shí)，經(jīng)常會(huì)遇到需要轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)包超過目的網(wǎng)絡(luò)所能允許的最大幀長度，此時(shí)網(wǎng)橋只能丟棄這些數(shù)據(jù)包。雖然可以人為地定義網(wǎng)橋所能處理的最大幀長度，但是，如果設(shè)定的最大幀長度值過低，則將會(huì)導(dǎo)致性能劣化，特別是在網(wǎng)絡(luò)中使用了對時(shí)間敏感的協(xié)議(如LAT和局域網(wǎng)傳送協(xié)議)時(shí)更是如此。

6.數(shù)據(jù)包次序發(fā)生變化網(wǎng)橋通常按照接收到的數(shù)據(jù)包順序來轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包，但是在網(wǎng)橋使用了分布式負(fù)載均衡(DLS)時(shí)，如果是無FIFO的負(fù)載均衡，則數(shù)據(jù)包在經(jīng)由多條冗余鏈路或網(wǎng)橋端口到達(dá)網(wǎng)橋時(shí)的次序已與發(fā)送時(shí)的次序發(fā)生了很大的變化。此時(shí)，只有那些能夠容忍數(shù)據(jù)包次序發(fā)生變化的協(xié)議(如TCP/IP、XNS、IPX等)才能利用網(wǎng)橋進(jìn)行正常的通信，對于像UDP這樣的需要數(shù)據(jù)包按序到達(dá)的傳輸協(xié)議來說，就必須依賴于上層應(yīng)用來糾正數(shù)據(jù)包的次序，但是在實(shí)際應(yīng)用中很少會(huì)有人這么做，這也是UDP能很好地工作于局域網(wǎng)中，而一旦工作于網(wǎng)橋或路由器連接的網(wǎng)絡(luò)中就會(huì)產(chǎn)生很多問題的原因之所在。

7.地址表(轉(zhuǎn)發(fā)表)引起的故障如前所述，網(wǎng)橋使用老化算法來處理地址表中的每一個(gè)表項(xiàng)，一旦某個(gè)表項(xiàng)在規(guī)定的生存期內(nèi)都未被使用，就刪除該表項(xiàng)。表項(xiàng)的最大生存期可以手工定義，一般介于10～1000000s之間。大多數(shù)網(wǎng)橋除了擁有這種動(dòng)態(tài)地址表之外，還擁有一個(gè)由手工建立的靜態(tài)地址表，靜態(tài)地址表一般都包含一些特殊的地址(如廣播地址和組地址)。如果網(wǎng)橋的運(yùn)行完全基于靜態(tài)地址表，則稱網(wǎng)橋工作于“保護(hù)模式”下。

8.錯(cuò)誤的工作模式對一些老式網(wǎng)卡來說，在網(wǎng)橋工作于Ethernetv2.0而不是IEEE802.3模式下時(shí)，有時(shí)會(huì)產(chǎn)生一些故障現(xiàn)象，但是對于現(xiàn)在的網(wǎng)卡來說，則不存在這種問題。因?yàn)樾碌木W(wǎng)卡能夠自動(dòng)調(diào)整工作模式。另外一個(gè)常見的網(wǎng)卡配置錯(cuò)誤就是將10Mb/s以太網(wǎng)端口錯(cuò)誤配置為100Mb/s以太網(wǎng)端口，反之亦然。不過目前大多數(shù)的網(wǎng)絡(luò)組件都能自動(dòng)調(diào)整到所需要的以太網(wǎng)幀格式。

9.遠(yuǎn)程網(wǎng)橋問題連接遠(yuǎn)程網(wǎng)橋端口的廣域網(wǎng)鏈路普遍存在速率低和質(zhì)量較差的狀況，因此在峰值負(fù)載時(shí)，常常會(huì)由于超時(shí)和丟包而引發(fā)頻繁的重傳操作。一般這類問題都可用數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)和升級(jí)WAN鏈路帶寬來解決，但是仍然建議經(jīng)常使用協(xié)議分析器來檢測WAN鏈路的帶寬利用率及其質(zhì)量，以避免突發(fā)這類嚴(yán)重的通信問題。

10.網(wǎng)橋互連不同網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋾r(shí)產(chǎn)生的問題不同網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浯嬖诰€路速率和訪問機(jī)制的差異，因此，網(wǎng)橋在互連不同拓?fù)涞木W(wǎng)絡(luò)時(shí)常常會(huì)遇到一些不可避免的問題。

(1)令牌環(huán)與以太網(wǎng)的互連：在IEEE802.5的數(shù)據(jù)幀格式定義中，幀狀態(tài)字節(jié)中的A比特和C比特用來通知發(fā)送站?“接收站是否已經(jīng)接收數(shù)據(jù)包并將數(shù)據(jù)包拷貝到接收緩存中”。雖然可以默認(rèn)配置網(wǎng)橋?qū)⑦@些比特設(shè)置為“數(shù)據(jù)包已收到”和“數(shù)據(jù)幀已拷貝”，但是在接收站沒有準(zhǔn)備好接收數(shù)據(jù)時(shí)會(huì)產(chǎn)生以下問題：接收站處于非活動(dòng)狀態(tài)，或根本就沒有接收到數(shù)據(jù)幀的情況下，發(fā)生站卻認(rèn)為數(shù)據(jù)包已成功傳送。

(2)?FDDI與以太網(wǎng)的互連：與令牌環(huán)一樣，幀狀態(tài)字節(jié)中的A比特和C比特用來通知發(fā)送站“其數(shù)據(jù)包是否已成功發(fā)送”。同樣，應(yīng)該將這些比特默認(rèn)設(shè)置為數(shù)據(jù)包確實(shí)已成功發(fā)送時(shí)才起作用，否則，即便以太網(wǎng)接收站點(diǎn)處于非活動(dòng)狀態(tài)FDDI，發(fā)送站點(diǎn)也能接收到該消息。

11.安裝和配置有誤網(wǎng)橋故障的首要原因常常是網(wǎng)橋的安裝和配置有誤，如端口配置錯(cuò)誤(端口沒有被激活；端口運(yùn)行模式錯(cuò)誤，如應(yīng)為10Mb/s，卻被設(shè)置為100Mb/s)、連接差錯(cuò)(如線纜松動(dòng)、接頭松動(dòng)或插板松動(dòng)等)以及設(shè)備后面板或配線柜中的布線錯(cuò)誤等等。

12.硬件故障為了定位和排除網(wǎng)橋的硬件故障，一般可以從網(wǎng)橋的電源、接頭以及網(wǎng)橋的自測功能著手。8.4交換式局域網(wǎng)故障診斷

8.4.1開始進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)的故障檢測與修復(fù)交換式LAN中的網(wǎng)絡(luò)故障與LAN中的網(wǎng)絡(luò)故障類似，但是，在檢測交換式LAN故障時(shí)，主要困難在于如何發(fā)現(xiàn)差錯(cuò)，而不是如何找出各個(gè)故障源。LAN交換機(jī)直接將接收端口收到的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)至目的端口，因此簡單地將協(xié)議分析器連接到交換機(jī)端口上就很難監(jiān)視數(shù)據(jù)包的流向情況，為此，需要采取不同于其他共享式網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的測試方法來獲得交換式LAN的運(yùn)行信息。

LAN交換機(jī)中的網(wǎng)管信息由SNMP代理來承載，SNMP代理可以使用標(biāo)準(zhǔn)的MIB(如MIBⅠ、MIBⅡ和RMON)或?qū)Ｓ肕IB存儲(chǔ)交換機(jī)上的運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)。一般來說，從交換機(jī)的MIB中可以得到以下信息：●每個(gè)端口上的流量負(fù)載；●每個(gè)端口的差錯(cuò)率；●廣播包和組播包的數(shù)量；●丟棄包的數(shù)量。但是，在實(shí)際情況中，這些監(jiān)視功能的實(shí)現(xiàn)很有限，特別是在峰值網(wǎng)絡(luò)負(fù)載下(一般而言，此時(shí)非常需要網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行信息)更容易出故障。因此，在檢測交換式LAN故障時(shí)，除分析交換機(jī)MIB外，還要借助專用的測量系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)的測量，例如協(xié)議分析器、LAN探針。在具體操作中可以采用多種實(shí)現(xiàn)方式，有些交換機(jī)提供一個(gè)專用的檢測端口，通過在該端口上采用端口分接、電路分接或交換分接技術(shù)就可以分析網(wǎng)絡(luò)的通信狀況。采用端口分接時(shí)，LAN交換機(jī)被配置為將被測端口的所有數(shù)據(jù)拷貝到監(jiān)測端口，從而使用協(xié)議分析器分析被測端口的數(shù)據(jù)包。從理論上來說，可以將多個(gè)被測端口的流量同時(shí)拷貝到一個(gè)監(jiān)測端口上，但是，在被測端口的帶寬與監(jiān)測端口的帶寬不同時(shí)，這種做法很容易引起數(shù)據(jù)包的丟失，特別是在網(wǎng)絡(luò)重載情況下更是如此。電路分接與端口分接基本相同，只是其需要監(jiān)測兩個(gè)端口間的流量，而不是某個(gè)給定端口的流量。對交換分接來說，所有交換端口上的流量都被拷貝到監(jiān)測端口上，如果LAN交換機(jī)上無專用監(jiān)測端口，則需要插入一個(gè)微型Hub，以便將測試儀連接到被測端口上。在檢測和修復(fù)交換式LAN故障時(shí)，首先應(yīng)確定網(wǎng)絡(luò)負(fù)載和交換端口上的數(shù)據(jù)包類型(廣播包和組播包數(shù)量、包長度、差錯(cuò)率)以及集成交換管理軟件中的數(shù)據(jù)，其次檢查交換機(jī)中的轉(zhuǎn)發(fā)表和端口配置情況。在大多數(shù)情況下，通過這些檢測操作都能將故障域縮小到特定網(wǎng)段或節(jié)點(diǎn)上。8.4.2交換機(jī)網(wǎng)絡(luò)故障現(xiàn)象包含LAN交換機(jī)的故障現(xiàn)象主要有：LAN交換機(jī)所連網(wǎng)段的網(wǎng)絡(luò)連接出現(xiàn)中斷、廣播風(fēng)暴的吞吐量問題?？缭絃AN交換機(jī)的連接問題中斷現(xiàn)象的主要原因是線纜損壞、電源問題以及交換機(jī)硬件故障。在使用以太網(wǎng)交換機(jī)時(shí)，如果網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)了大量的廣播包，則可能是橋接回路引起的，出現(xiàn)回路的原因是網(wǎng)絡(luò)不支持(或去活了)生成樹協(xié)議功能，致使從某個(gè)網(wǎng)段發(fā)出的廣播包被LAN交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)到其他相鄰網(wǎng)段，接著又被相鄰網(wǎng)段的交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)回源網(wǎng)段從而形成橋接回路，引起廣播風(fēng)暴。8.4.3交換式局域網(wǎng)故障診斷

(1)?LAN交換機(jī)互連的網(wǎng)段之間無連接，可能的故障原因是：①布線差錯(cuò)；②交換機(jī)電源失效；③交換機(jī)硬件故障；④交換機(jī)配置差錯(cuò)：例如，環(huán)速率配置差錯(cuò)(令牌環(huán))、10Mb/s以太網(wǎng)被配置為100Mb/s以太網(wǎng)、半雙工以太網(wǎng)被配置為全雙工以太網(wǎng)等；⑤交換機(jī)的IP地址、子網(wǎng)掩碼或默認(rèn)網(wǎng)關(guān)地址不對；⑥VLAN配置差錯(cuò)：不能通信的節(jié)點(diǎn)位于不同的VLAN中；⑦源路由未被激活(令牌環(huán))；⑧某個(gè)FDDI交換端口被配置了重復(fù)的FDDI地址；⑨某個(gè)令牌環(huán)交換端口被配置了重復(fù)的令牌環(huán)地址；⑩不能通信的節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)卡損壞。

(2)當(dāng)出現(xiàn)廣播風(fēng)暴時(shí)，可能是由于未激活或不支持生成樹算法，從而在傳輸路徑上形成回路。

(3)當(dāng)LAN中吞吐量很低時(shí)，可能的原因是：①網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)質(zhì)量低劣：交換端口上的對稱帶寬上出現(xiàn)了不對稱負(fù)載；②交換機(jī)端口配置不正確(10Mb/s以太網(wǎng)被配置為100Mb/s以太網(wǎng)，半雙工以太網(wǎng)被配置為全雙工以太網(wǎng))；③交換機(jī)端口損壞，產(chǎn)生了大量的差錯(cuò)幀；④線纜長度超出了規(guī)定范圍。下面給出交換式LAN中最常見的差錯(cuò)原因，以供參考：●多個(gè)交換機(jī)中間的環(huán)回引起的廣播風(fēng)暴：生成樹算法未激活；●交換機(jī)硬件損壞；●某個(gè)FDDI交換機(jī)端口配置了重復(fù)的FDDI地址；●給某個(gè)令牌環(huán)端口配置了重復(fù)的令牌環(huán)地址；●電纜設(shè)施故障、電纜長度超標(biāo)；●網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)拙劣，對稱帶寬的交換機(jī)端口上出現(xiàn)不對稱的流量；●交換機(jī)安裝錯(cuò)誤(電纜、連接器或插板松動(dòng)，背板布線錯(cuò)誤)；●三層交換機(jī)設(shè)置不正確，如IP地址、子網(wǎng)掩碼或默認(rèn)網(wǎng)關(guān)等設(shè)置有誤；●路由器或網(wǎng)橋上的交換端口運(yùn)行于路由/橋接模式下；●?VLAN配置不正確：位于不同VLAN中的站點(diǎn)無法通信；●源路由被去活(令牌環(huán))；●交換機(jī)過載；●交換機(jī)電源系統(tǒng)故障；●交換機(jī)配置不正確：端口未激活，環(huán)速率不正確(令牌環(huán))，以太網(wǎng)速率不正確，應(yīng)為半雙工模式卻被設(shè)為全雙工模式(或相反)。8.5VLAN

8.5.1VLAN概述虛擬局域網(wǎng)(VLAN，VirtualLocalAreaNetwork)，是指在交換局域網(wǎng)的基礎(chǔ)上，采用網(wǎng)絡(luò)管理軟件構(gòu)建的可跨越不同網(wǎng)段、不同網(wǎng)絡(luò)的端到端的邏輯網(wǎng)絡(luò)。一個(gè)VLAN組成一個(gè)邏輯子網(wǎng)，即一個(gè)邏輯廣播域，它可以覆蓋多個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，允許處于不同地理位置的網(wǎng)絡(luò)用戶加入到一個(gè)邏輯子網(wǎng)中。

VLAN是建立在物理網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上的一種邏輯子網(wǎng)，因此建立VLAN需要相應(yīng)的支持VLAN技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中的不同VLAN間進(jìn)行相互通信時(shí)，需要路由的支持，這時(shí)就需要增加路由設(shè)備—要實(shí)現(xiàn)路由功能，既可采用路由器，也可采用三層交換機(jī)來完成。從技術(shù)角度講，VLAN的劃分可依據(jù)不同原則，一般有以下三種劃分方法。

1.基于端口的VLAN劃分這種劃分是把一個(gè)或多個(gè)交換機(jī)上的幾個(gè)端口劃分為一個(gè)邏輯組，這是最簡單、最有效的劃分方法。該方法只需網(wǎng)絡(luò)管理員對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的交換端口進(jìn)行重新分配即可，不用考慮該端口所連接的設(shè)備。

2.基于MAC地址的VLAN劃分

MAC地址其實(shí)就是指網(wǎng)卡的標(biāo)識(shí)符，每一塊網(wǎng)卡的MAC地址都是唯一且固化在網(wǎng)卡上的。MAC地址由12位十六進(jìn)制數(shù)表示，前8位為廠商標(biāo)識(shí)，后4位為網(wǎng)卡標(biāo)識(shí)。網(wǎng)絡(luò)管理員可按MAC地址把一些站點(diǎn)劃分為一個(gè)邏輯子網(wǎng)。

3.基于路由的VLAN劃分路由協(xié)議工作在網(wǎng)絡(luò)層，相應(yīng)的工作設(shè)備有路由器和路由交換機(jī)(即三層交換機(jī))。該方式允許一個(gè)VLAN跨越多個(gè)交換機(jī)，或一個(gè)端口位于多個(gè)VLAN中。就目前來說，對于VLAN的劃分主要采取上述第1、3種方式，第2種方式為輔助性的方案。8.5.2VLAN的優(yōu)點(diǎn)

VLAN具有以下優(yōu)點(diǎn)。

1.控制廣播風(fēng)暴一個(gè)VLAN就是一個(gè)邏輯廣播域，通過對VLAN的創(chuàng)建，隔離了廣播，縮小了廣播范圍，可以控制廣播風(fēng)暴的產(chǎn)生。

2.提高網(wǎng)絡(luò)整體安全性通過路由訪問列表和MAC地址分配等VLAN劃分原則，可以控制用戶訪問權(quán)限和邏輯網(wǎng)段大小，將不同用戶群劃分在不同VLAN，從而提高交換式網(wǎng)絡(luò)的整體性能和安全性。

3.網(wǎng)絡(luò)管理簡單直觀對于交換式以太網(wǎng)，如果對某些用戶重新進(jìn)行網(wǎng)段分配，需要網(wǎng)絡(luò)管理員對網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的物理結(jié)構(gòu)重新進(jìn)行調(diào)整，甚至需要追加網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，增大網(wǎng)絡(luò)管理的工作量。而對于采用VLAN技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)來說，一個(gè)VLAN可以根據(jù)部門職能、對象組或者應(yīng)用將不同地理位置的網(wǎng)絡(luò)用戶劃分為一個(gè)邏輯網(wǎng)段。在不改動(dòng)網(wǎng)絡(luò)物理連接的情況下，可以任意地將工作站在工作組或子網(wǎng)之間移動(dòng)。利用虛擬網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，大大減輕了網(wǎng)絡(luò)管理和維護(hù)工作的負(fù)擔(dān)，降低了網(wǎng)絡(luò)維護(hù)費(fèi)用。在一個(gè)交換網(wǎng)絡(luò)中，VLAN提供了網(wǎng)段和機(jī)構(gòu)的彈性組合機(jī)制。8.5.3三層交換技術(shù)傳統(tǒng)的路由器在網(wǎng)絡(luò)中有路由轉(zhuǎn)發(fā)、防火墻、隔離廣播等作用，而在一個(gè)劃分了VLAN以后的網(wǎng)絡(luò)中，邏輯上劃分的不同網(wǎng)段之間通信仍然要通過路由器轉(zhuǎn)發(fā)。在局域網(wǎng)中，不同VLAN之間的通信數(shù)據(jù)量很大，如果路由器對每一個(gè)數(shù)據(jù)包都路由一次，隨著網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)量的不斷增大，則路由器將不堪重負(fù)，路由器將成為整個(gè)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的瓶頸。在這種情況下，出現(xiàn)了第三層交換技術(shù)，它是將路由技術(shù)與交換技術(shù)合二為一的技術(shù)。三層交換機(jī)在對第一個(gè)數(shù)據(jù)流進(jìn)行路由后，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)MAC地址與IP地址的映射表，當(dāng)同樣的數(shù)據(jù)流再次通過時(shí)，將根據(jù)此表直接從二層通過而不是再次路由，從而消除了路由器進(jìn)行路由選擇而造成網(wǎng)絡(luò)的延遲，提高了數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)的效率，消除了路由器可能產(chǎn)生的網(wǎng)絡(luò)瓶頸問題?？梢姡龑咏粨Q機(jī)集路由與交換于一體，在交換機(jī)內(nèi)部實(shí)現(xiàn)了路由，提高了網(wǎng)絡(luò)的整體性能。在以三層交換機(jī)為核心的千兆網(wǎng)絡(luò)中，為保證不同職能部門管理的方便性、安全性以及整個(gè)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的穩(wěn)定性，可采用VLAN技術(shù)進(jìn)行虛擬網(wǎng)絡(luò)劃分。VLAN子網(wǎng)隔離了廣播風(fēng)暴，對一些重要部門實(shí)施了安全保護(hù)，且當(dāng)某一部門物理位置發(fā)生變化時(shí)，只需對交換機(jī)進(jìn)行設(shè)置，就可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的重組，非常方便、快捷，同時(shí)節(jié)約了成本。8.5.4VLAN故障診斷在如圖8-1所示的網(wǎng)絡(luò)中，各部分的配置如下：

1.?Cisco7206的配置●以太網(wǎng)口配置：210.18.1.19(合法IP)●?S4/0/0配置：192.168.5.2/30

●?S4/0/1配置：192.168.6.2/30●?S4/0/2配置：192.168.7.2/30●路由配置：2.?Catalyst6509的配置●?VLAN1配置：210.18.1.18●?VLAN2配置：192.168.1.4●?VLAN的路由：0.0.0.00.0.0.0VLAN1●?210.xxx.xxx.xxx為合法IP●?192.xxx.xxx.xxx為非法IP圖8-1VLAN故障診斷網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湮醋鱒LAN前用戶都能通過阿爾卡特交換機(jī)登錄教育網(wǎng)等。在Catalyst6509上加了VLAN后就不能ping通210.18.1.10，而只能ping通210.18.1.19與210.18.1.18。

(1)在Cisco7206、Catalyst6509或阿爾卡特上怎么配置？

(2)每臺(tái)作了VLAN的交換機(jī)是不是都要一個(gè)IP地址？在Catalyst6509上作了VLAN以后就不能ping通210.18.1.10，但是可以完全ping通210.18.1.19與210.18.1.18，而從上述的描述中，以上的三個(gè)地址處于同一子網(wǎng)中，這樣，假如在確保連通性的基礎(chǔ)上，應(yīng)該檢查一下210.18.1.10所在的端口是否劃到了與210.18.1.19、210.18.1.18相同的子網(wǎng)中。應(yīng)該說，Catalyst6509結(jié)構(gòu)的改變，實(shí)際上是在內(nèi)部增加了兩個(gè)網(wǎng)關(guān)，這樣在Cisco7206和阿爾卡特交換機(jī)上應(yīng)該對路由進(jìn)行相應(yīng)改動(dòng)，將到210.X.X.X的包發(fā)到210.18.1.18，將到192.X.X.X的包發(fā)到192.168.1.4。另外，在Catalyst6509上也要打開相應(yīng)的路由，而這里Catalyst6509的默認(rèn)路由應(yīng)該指向阿爾卡特的交換機(jī)，才能夠保障內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的終端順利上網(wǎng)。至于每臺(tái)VLAN交換機(jī)是否有IP地址這要看實(shí)際情況而定，但是每個(gè)VLAN的網(wǎng)關(guān)地址是必不可少的。8.6以太網(wǎng)故障診斷實(shí)例

8.6.1網(wǎng)絡(luò)性能降低的同時(shí)伴有FCS差錯(cuò)

CSMA/CD算法在沖突發(fā)生時(shí)會(huì)引起校驗(yàn)和無效(即FCS差錯(cuò))，在發(fā)生次數(shù)不多的情況下屬于正?，F(xiàn)象。因此FCS差錯(cuò)與沖突同時(shí)發(fā)生，且發(fā)生次數(shù)在合理的范圍內(nèi)時(shí)就無需擔(dān)憂。對于本故障現(xiàn)象，可以采用協(xié)議分析器來檢測某段時(shí)間內(nèi)沖突發(fā)生的次數(shù)與FCS差錯(cuò)的次數(shù)，并分析它們之間的特性曲線。如果在這兩點(diǎn)之間找不到對應(yīng)關(guān)系，則可能是如下原因之一：

(1)網(wǎng)絡(luò)中存在噪聲和干擾。在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備沒有接地或接地不正確的時(shí)候就會(huì)產(chǎn)生噪聲干擾，可以用電纜掃描儀或萬用表來檢測網(wǎng)絡(luò)中的噪聲電平。一個(gè)10Base2/10Base5網(wǎng)絡(luò)中只能有一個(gè)接地連接，如果還存在另一個(gè)接地連接(如網(wǎng)卡差錯(cuò)或電纜損壞)，則由于兩個(gè)地之間存在壓降而引起電纜中的電流泄漏。

(2)電纜路由上有電磁干擾。復(fù)印機(jī)、電梯、手機(jī)以及尋呼機(jī)帶來的電磁干擾都可能會(huì)引起FCS差錯(cuò)，可以用萬用表來檢測干擾情況，并使用電纜測試儀來檢測噪聲情況。在檢測電磁干擾時(shí)，可以檢查電纜路由上是否存在電梯、電機(jī)、變壓器、燈帶以及帶有高時(shí)鐘頻率或X射線儀器的系統(tǒng)。

(3)網(wǎng)卡有故障。在檢查是否由網(wǎng)卡故障引起FCS差錯(cuò)時(shí)，可以檢查按網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)排序的所有無效數(shù)據(jù)包。如果發(fā)現(xiàn)某個(gè)節(jié)點(diǎn)比較可疑，則可以檢測該節(jié)點(diǎn)的活動(dòng)率(如以數(shù)據(jù)包/秒為統(tǒng)計(jì)單位)與該節(jié)點(diǎn)所處網(wǎng)段的FCS差錯(cuò)發(fā)生次數(shù)。如果發(fā)現(xiàn)兩者之間存在某種對應(yīng)關(guān)系，那就有機(jī)會(huì)找到故障源。需要記住的是，由于網(wǎng)卡故障經(jīng)常間歇性地出現(xiàn)(如網(wǎng)卡達(dá)到一定的溫度時(shí)才出現(xiàn))，所以需要經(jīng)過較長時(shí)間的監(jiān)測才有可能得到準(zhǔn)確和重復(fù)出現(xiàn)的故障結(jié)果。

(4)接頭(如NIC、墻插、MAU、中繼器、集線器等)松動(dòng)或損壞。定位這類故障源的方法就是仔細(xì)檢查網(wǎng)絡(luò)路徑上的所有連接情況。8.6.2網(wǎng)絡(luò)性能降低的同時(shí)伴有滯后沖突以太網(wǎng)中沖突次數(shù)的增加常與線纜問題(如線纜段過長)、網(wǎng)卡損壞、級(jí)聯(lián)的中繼器數(shù)量過多、終端電阻損壞或缺失等原因有關(guān)。如果能確定沖突屬于滯后沖突還是正常沖突，將有助于我們縮小故障源的范圍。滯后沖突可能的原因如下：

(1)線纜長度超過了特定網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渌茉试S的最大長度。此時(shí)，只需使用線纜測試儀測量一下線纜的長度即可。

(2)網(wǎng)絡(luò)中級(jí)聯(lián)的中繼器數(shù)量過多。此時(shí)，可以用網(wǎng)橋替代其中的一個(gè)中繼器，或者改變網(wǎng)絡(luò)的配置。

(3)網(wǎng)卡或MAU損壞。利用協(xié)議分析器收集發(fā)送無效數(shù)據(jù)包最多的站點(diǎn)的運(yùn)行統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，并收集沖突發(fā)生次數(shù)與活動(dòng)站點(diǎn)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，以檢查兩者之間是否存在對應(yīng)關(guān)系。如果用這些方法無法找到故障源，就必須使用網(wǎng)絡(luò)分段法來排除網(wǎng)絡(luò)故障了。8.6.3網(wǎng)絡(luò)性能降低的同時(shí)伴有早期沖突這種故障可能的原因有：

(1)終端電阻損壞或缺失。

10Base2和10Base5以太網(wǎng)必須帶有50Ω的終端電阻，檢查網(wǎng)絡(luò)中所有需要終端電阻的地方是否均已安裝了正確的終端電阻，其阻抗可以用萬用表來測量(阻抗值應(yīng)介于48～52Ω之間)。

(2)?T型接頭松動(dòng)或損壞。檢查網(wǎng)絡(luò)中的所有接頭，以確定是否有松動(dòng)或損壞現(xiàn)象。

(3)網(wǎng)段中的節(jié)點(diǎn)數(shù)過多。檢查每個(gè)網(wǎng)段的MAU數(shù)量，一個(gè)10Base2網(wǎng)段中最多不能超過30個(gè)MAU，而一個(gè)10Base5網(wǎng)段中最多也只能有100個(gè)MAU。

(4)線纜被扭折?？梢允褂镁€纜掃描儀來定位并替換被扭折的線纜。

(5)電纜與IEEE802.3不兼容。

IEEE802.3的10Base5電纜每隔2.5m就以一種顏色加以標(biāo)記，為了減少連接點(diǎn)處的反射干擾，接頭的插入點(diǎn)應(yīng)選擇在這些顏色的標(biāo)記處。此外要記住，并不是所有的BNC接頭都使用50Ω的電纜。盡管以太網(wǎng)能在75Ω的電纜上傳輸幾十米，但是長度的增加遲早會(huì)引發(fā)網(wǎng)絡(luò)故障，因此，在檢測網(wǎng)絡(luò)故障時(shí)要檢查所用電纜的規(guī)范。8.6.4網(wǎng)速慢、響應(yīng)時(shí)間長當(dāng)發(fā)現(xiàn)網(wǎng)速慢、響應(yīng)時(shí)間長，但是沖突和FCS差錯(cuò)均處于正常范圍時(shí)，可能的故障原因有：

(1)傳輸路徑上的網(wǎng)橋或路由器的緩存溢出。檢查路由器或網(wǎng)橋的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)(如CPU使用率、端口使用率等)，利用協(xié)議分析器檢測哪個(gè)站點(diǎn)產(chǎn)生的經(jīng)由網(wǎng)橋或路由器轉(zhuǎn)發(fā)的流量最大？是否有超時(shí)現(xiàn)象出現(xiàn)？一般可以用ping命令來測試通過網(wǎng)橋或路由器的響應(yīng)時(shí)間，以查明網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備是否是引起故障的部分原因。如果是，就需要重新配置網(wǎng)絡(luò)。例如，將部分服務(wù)器或客戶機(jī)移至其他網(wǎng)段，以減輕重載互連設(shè)備的流量。

(2)光纖鏈路的傳輸問題。在光纖鏈路衰耗過大，或發(fā)射光功率過低的情況下，如果光纖鏈路的傳輸距離過長，則可能引起性能劣化(即使沒有出現(xiàn)任何FCS校驗(yàn)差錯(cuò))。此時(shí)，可以用ping命令來檢測有問題的光纖鏈路的響應(yīng)時(shí)間，并檢查光纖耦合器及線路衰耗的設(shè)置情況。

(3)存在本地網(wǎng)段路由。本地路由是網(wǎng)絡(luò)速度減慢的常見原因，常常發(fā)生于子網(wǎng)地址不同，但在同一個(gè)LAN交換機(jī)下的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的連接上，且LAN交換機(jī)連接在一個(gè)路由器下。此時(shí)，盡管這兩個(gè)節(jié)點(diǎn)均連接在同一個(gè)交換機(jī)下，但它們之間的數(shù)據(jù)包交換必須經(jīng)過路由器的路由之后才能到達(dá)對方。8.6.5間歇性網(wǎng)絡(luò)連接、性能及幀對齊故障當(dāng)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)間歇性的連接故障，或網(wǎng)絡(luò)性能降低，出現(xiàn)幀對齊差錯(cuò)時(shí)，可能的故障原因有：

(1)網(wǎng)卡在每個(gè)FCS之后還發(fā)送了一些額外的比特。可以使用協(xié)議分析器捕獲在FCS之后有額外比特的數(shù)據(jù)幀(稱為幀對齊差錯(cuò)數(shù)據(jù)幀)，從數(shù)據(jù)幀的源地址中就可以找到有故障的網(wǎng)卡。

(2)最大傳輸距離超出了以太網(wǎng)的規(guī)范。數(shù)據(jù)包能否到達(dá)最終目的地取決于發(fā)送站點(diǎn)和接收站點(diǎn)，在兩個(gè)站點(diǎn)相距較近時(shí)一般沒有什么問題，但是在兩個(gè)站點(diǎn)相距較遠(yuǎn)且處在同一個(gè)網(wǎng)段中時(shí)就有可能出現(xiàn)連接問題。此時(shí)，就需要盡力找出這類連接問題是否只與某些特定節(jié)點(diǎn)有關(guān)?？梢允褂镁€纜測試儀來檢測傳輸路徑的線纜長度和質(zhì)量，必要時(shí)，可以在傳輸路徑上插入一個(gè)網(wǎng)橋或路由器。

(3)傳輸路徑上級(jí)聯(lián)了過多的網(wǎng)橋或路由器。如果在傳輸路徑上級(jí)聯(lián)了過多的網(wǎng)橋或路由器，則將導(dǎo)致信號(hào)的傳輸延時(shí)增加和協(xié)議超時(shí)(如TCP超時(shí))。此時(shí)，可以使用ping命令或響應(yīng)時(shí)間代理來檢測響應(yīng)時(shí)間。8.6.6網(wǎng)絡(luò)連接間歇性故障并伴有短包網(wǎng)絡(luò)連接出現(xiàn)間歇性故障，同時(shí)伴有短包現(xiàn)象。此時(shí)，可能是由于網(wǎng)卡有故障。可以使用協(xié)議分析器捕獲短包并從短包的源地址中找到發(fā)送節(jié)點(diǎn)。8.6.7網(wǎng)絡(luò)連接間歇性故障并伴有超時(shí)傳輸包網(wǎng)絡(luò)連接出現(xiàn)間歇性故障，同時(shí)伴有超時(shí)傳輸包(JabberPacket)。此時(shí)，可能是由于：

(1)在10Base2和10Base5以太網(wǎng)中存在兩個(gè)接地連接，故在網(wǎng)線中產(chǎn)生直流電流?？梢允褂秒娎|測試儀來檢測網(wǎng)線中的直流電流。

(2)網(wǎng)卡損壞。網(wǎng)卡損壞有時(shí)會(huì)產(chǎn)生Jabber數(shù)據(jù)幀(即超長數(shù)據(jù)幀)，導(dǎo)致所處網(wǎng)段出現(xiàn)連接故障。此時(shí)，可以從協(xié)議分析器捕獲的Jabber數(shù)據(jù)幀的源地址字段中找到失效網(wǎng)卡的位置。8.6.8網(wǎng)絡(luò)連接間歇性故障并伴有幀間距過短現(xiàn)象網(wǎng)絡(luò)連接出現(xiàn)間歇性故障，同時(shí)伴有幀間距過短現(xiàn)象?？赡艿墓收显蚴菐g距過短引起數(shù)據(jù)包丟失。如果以太網(wǎng)中的站點(diǎn)不能維持正常的最小幀間距(10Mb/s以太網(wǎng)中為9.6μs，100Mb/s以太網(wǎng)中為0.96μs)，某些集線器設(shè)備就無法正確處理接收到的數(shù)據(jù)包。此時(shí)，數(shù)據(jù)包有可能會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)镴abber數(shù)據(jù)包。在進(jìn)行故障檢測時(shí)，可以用協(xié)議分析器來測量幀間距(可由數(shù)據(jù)包的時(shí)間戳得到幀間距)，之后，再從協(xié)議分析器捕獲的數(shù)據(jù)幀的源地址字段中找到失效網(wǎng)卡的位置。8.6.9網(wǎng)橋經(jīng)由路徑上間歇性網(wǎng)絡(luò)連接故障如果在經(jīng)由網(wǎng)橋互連的傳輸路徑上出現(xiàn)間歇性的網(wǎng)絡(luò)連接故障，則可能的故障原因是：網(wǎng)橋使用了負(fù)載均衡功能而打亂了數(shù)據(jù)包的到達(dá)次序。此時(shí)，可以檢查網(wǎng)橋的配置并在必要時(shí)關(guān)閉網(wǎng)橋的負(fù)載均衡功能。8.6.10路由器經(jīng)由路徑上間歇性網(wǎng)絡(luò)連接故障如果在經(jīng)由路由器互連的傳輸路徑上出現(xiàn)間歇性的網(wǎng)絡(luò)連接故障，則可能的故障原因是：路由器連接在重載WAN鏈路上，或所連接的WAN鏈路質(zhì)量較差。排除這類故障可以使用協(xié)議分析器檢測路由器所連接的WAN鏈路的使用率、FCS差錯(cuò)率以及誤碼率。此外，還可以分析路由器端口的日志，這也有助于我們找到故障原因。8.6.11單個(gè)節(jié)點(diǎn)與網(wǎng)絡(luò)失去連接若單個(gè)節(jié)點(diǎn)與網(wǎng)絡(luò)失去連接，則可能的故障原因有：

(1)?MAU與網(wǎng)線，或網(wǎng)卡與網(wǎng)絡(luò)的連接松動(dòng)或連接失效。此時(shí)需要檢查電纜、接頭、網(wǎng)卡是否有問題，在必要時(shí)應(yīng)予以替換。為了確定故障是否是節(jié)點(diǎn)本身，可以用一個(gè)工作正常的節(jié)點(diǎn)完全替換有故障的節(jié)點(diǎn)。如果網(wǎng)絡(luò)連接恢復(fù)正常，則表明故障源在節(jié)點(diǎn)內(nèi)部，否則表明故障源在網(wǎng)絡(luò)側(cè)。

(2)網(wǎng)卡配置錯(cuò)誤，如接頭激活有誤(如應(yīng)激活A(yù)UI接頭，卻激活了雙絞線接頭)，或選擇的中斷資源已被占用。此時(shí)可以利用ping命令(ping127.0.0.1)來檢查網(wǎng)卡的工作是否正常，以及數(shù)據(jù)包能否被正確地發(fā)送和接收。此外，還應(yīng)檢查最近是否有人在網(wǎng)絡(luò)中安裝了軟件或硬件。當(dāng)然，也可以采用原因1中的方法，用一個(gè)工作正常的節(jié)點(diǎn)完全替換故障節(jié)點(diǎn)，以確定故障源在節(jié)點(diǎn)本身還是在網(wǎng)絡(luò)側(cè)。

(3)網(wǎng)卡損壞或保險(xiǎn)絲被燒斷。使用外接MAU時(shí)需要檢查其供電系統(tǒng)是否完好。利用ping命令(ping127.0.0.1)來檢查網(wǎng)卡的工作是否正常，以及數(shù)據(jù)包能否被正確地發(fā)送和接收。

(4)不兼容的網(wǎng)卡把外接MAU發(fā)送的心跳信號(hào)當(dāng)成了SQE信號(hào)，進(jìn)而發(fā)生差錯(cuò)。此時(shí)應(yīng)監(jiān)視MAU上的LED。如果每次發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)SEQLED都點(diǎn)亮，則應(yīng)關(guān)閉MA