网络测试和故障诊断.doc

第四章 网络测试和故障诊断本章主要描述如何使用迈普路由器网络测试工具，在出现故障时该如何诊断。本章主要内容：l 网络测试工具l 如何诊断网络故障4.1网络测试工具路由器在命令行状态下提供了四类测试工具，本节分别介绍如何使用这四种工具。本节主要内容：l ping命令测试网络连通性及目标的可达性l traceroute命令测试数据包的路由信息l netstat命令查看各个网络接口的状态及详细的统计信息l show命令查看系统统计信息、系统状态4.1.1 ping命令测试网络连通性及目标的可达性ping主要用于检查网络连接状况及主机是否可达，当前ping工具只支持IP协议。ping命令可以运行在普通用户模式或特权用户模式下，其语法分别如下：普通用户模式下：router ping ?命令描述hostname ipAddress 设置ping的目的主机名或目的地址选择VPN路由表项特权用户模式下：router #ping ?命令描述hostname ipAddress 设置ping的目的主机名或目的地址选择VPN路由表项& 注：1在ping的过程中，可以用Ctrl+Shift+6组合键来停止。2命令执行结果输出包括：对每一个输出报文的响应情况，如果超时以后还没有收到响应报文，则输出.，否则输出！；最后的统计信息，包括发送报文数、接收报文数、响应报文百分比和响应时间最小、平均和最大值。用户在执行ping 后，交互地输入可选参数即可。下面以特权用户模式下的两种情形为例说明其参数及其含义。【情形1】这种情形下，ping命令不带扩展命令选项，其格式如下：router#ping选项描述Target IP address: 192.168.8.1目的地址Repeat count 5: 20重复发送ICMP请求报文的个数Datagram size 76: 1000指定ICMP请求报文的大小（1000byte）Timeout in seconds 2: 1允许时延（此时延过后未收到回答即视为丢包）Extended commands no:n扩展命令？Sweep range of sizes no:n是否指定ICMP请求报文大小的范围【输出结果】Press key (ctrl + shift + 6) interrupt it.Sending 20, 1000-byte ICMP Echos to 192.168.8.1 , timeout is 1 seconds:!Success rate is 100% (20/20). Round-trip min/avg/max = 0/12/16 ms 【情形2】当用户选择扩展命令选项后，可以设置源路由、记录时戳、显示详细信息等选项，其格式如下：router#ping选项描述Target IP address: 128.255.255.1Repeat count 5: 1930Datagram size 76: 1000Timeout in seconds 2: 1Extended commands no: ySource address or interface: 128.255.255.223Type of service 0: 1Set DF bit in IP header? no: yIP层是否允许对ICMP报文分段Validate reply data? no: y是否对收到的ICMP响应报文的数据进行检查Data pattern abcd: asdf选项指定ICMP请求报文中的数据值Loose, Strict, Record, Timestamp, Verbosenone: L指定 宽松的源站选路/严格的源站选路 / 记录路由 / 时间戳Source route: 128.255.255.223 128.255.255.1Loose, Strict, Record, Timestamp, VerboseLV: rNumber of hops 6: 3指定跳数Loose, Strict, Record, Timestamp, VerboseLVR: tNumber of hops 2: 2Loose, Strict, Record, Timestamp, VerboseLVRT:vLoose, Strict, Record, Timestamp, VerboseLRT:Sweep range of sizes no: y是否指定ICMP请求报文大小的范围Sweep min size 76:最小值Sweep max size 18024: 2000最大值Sweep interval 1: 10相邻两个ICMP报文大小增长的间隔【输出结果】Press key (ctrl + shift + 6) interrupt it.Sending 1930, 74.2000-byte ICMP Echos to 128.255.255.1 , timeout is 1 seconds:Packet has IP options: Total option bytes = 40 .Loose source route: 128.255.255.223 128.255.255.1Record route number : 3Record timestamp number : 2!. Success rate is 64% (1235/1930). Round-trip min/avg/max = 0/12/1000 ms.4.1.2 traceroute命令-测试数据包的路由信息traceroute用于测试数据包从源站到目的站所经过的网关，它主要用于测试网络连接是否可达，以及分析网络什么地方发生了故障。Traceroute的执行过程是：首先发送一个TTL为1的数据包，因此第一跳路由器发送回一个ICMP错误消息以指明此数据包不能被发送（因为TTL= 0），之后此数据包被重新发送，TTL为2，同样第二跳路由器返回ICMP差错报文（因为经过第二个路由器时，TTL= 0），这个过程不断进行，直到到达目的地。执行这个过程的目的是记录每一个ICMP TTL超时消息的源地址，以提供一个数据包到达目的地所经历的路径。Traceroute同样可以运行在普通用户模式和特权用户模式下，其语法分别如下：普通用户模式下：router traceroute ?命令描述hostname ipAddress 设置traceroute的目的主机名或目的地址选择VPN路由表项特权用户模式下：router # traceroute ?命令描述hostname ipAddress 设置traceroute的目的主机名或目的地址选择VPN路由表项& 注：在traceroute的过程中，可以用Ctrl+Shift+6组合键来停止。命令执行结果输出包括：发送出去的ICMP报文的信息（TTL值、IP头选项等）详细列出ICMP报文从源到目的地经过的所有路由器的信息（接口地址、每个探测报文的平均往返时间或ICMP报文差错消息）用户在执行traceroute 后，可以交互地输入可选参数即可。下面以特权用户模式下的两种情形为例说明其参数及其含义：【情形1】这种情形下用户不选择扩展命令选项，只是提供基本选项的参数即可。router#traceroute 选项描述Target IP address: 192.168.8.254目的地址Source address or interface: 128.255.255.223指定源地址/接口Timeout in seconds 2:允许时延Probe count 3:发送具有同一TTL值探测报文的重复次数Minimum Time to Live 1:发送探测报文的缺省最小TTL值Maximum Time to Live 30:发送探测报文的缺省最大TTL值Port Number 33434:接收探测报文的目的站点缺省UDP端口号Loose, Strict, Record, Timestamp, Verbosenone:源站路由选路选项：宽松，严格，记录路由，时间戳详细【输出结果】Type escape sequence to abort.Tracing the route to 192.168.8.254 , min ttl = 1, max ttl = 30 .1 2.1.1.1 16 ms 33 ms 16 ms 2 192.168.8.254 16 ms 33 ms 16 ms 【情形2】当用户选择扩展命令时，可以设置源路由、记录时戳、显示详细信息等选项。其格式如下：router#traceroute选项描述Target IP address: 192.168.8.254Source address or interface: 128.255.255.223Timeout in seconds 2: 1Probe count 3:发送具有同一TTL值探测报文的重复次数Minimum Time to Live 1:发送探测报文的缺省最小TTL值Maximum Time to Live 30:发送探测报文的缺省最大TTL值Port Number 33434:接收探测报文的目的站点缺省UDP端口号Loose, Strict, Record, Timestamp, Verbosenone:L源站路由选路选项：宽松，严格，记录路由，时间戳详细Source route: 128.255.255.1源地址Loose, Strict, Record, Timestamp, VerboseLV: vLoose, Strict, Record, Timestamp, VerboseL: tNumber of hops 7: 7指定可作时间记录的跳数Loose, Strict, Record, Timestamp, VerboseLTV: vLoose, Strict, Record, Timestamp, VerboseLT:【输出结果】Type escape sequence to abort.Tracing the route to 192.168.8.254 , min ttl = 1, max ttl = 30 .Packet has IP options: Total option bytes = 40 .Loose source route: 128.255.255.1Record timestamp number : 71 16 ms 0 ms 16 ms2 0 ms 0 ms 16 ms3 !S !S !S & 注：Traceroute命令除了在正常情况下返回平均往返时间外，在目的不可达情形下，系统可能借助于ICMP报文返回差错信息，命令如下提示符号之一表示：!N网络不可达!H主机不可达!S源路由失败不可达!A禁止访问不可达（网络禁止访问、主机禁止访问及管理禁止访问）!F报文需要分片不可达?收到未知类型的报文包4.1.3 netstat命令查看各个网络接口的状态及详细的统计信息netstat命令只能运行特权用户模式，用于显示系统表（主机表、路由表、ARP表、多播路由表）、接口状态/配置、协议统计及缓冲区信息。该命令的可选的参数如下：netstat命令参数router#netstat ?命令描述备注-a显示系统内部的ARP表-e根据状态代码查看状态信息后跟16进制状态代码-h显示系统主机表-i显示路由器接口状态及配置信息-m显示网络堆栈数据缓冲区信息-n显示网络堆栈系统缓冲区信息-p显示特定协议统计信息支持igmp,icmp,ip,tcp,udp五类协议-r显示路由表信息-s显示所有IP协议的摘要统计信息显示TCP、UDP协议连接及端口信息4.1.4 show命令查看系统统计信息、系统状态show命令根据其功能可以划分为以下几类： 显示系统时钟的命令 显示系统设备、接口的命令 显示系统统计信息的命令 显示系统启动参数的命令 显示系统任务的命令 显示系统堆栈的命令有关各协议和各种接口的show命令请参见相关章节。下面是有关系统的show命令（部分）：系统show子命令router#show ?命令描述备注clock 显示系统当前时钟也可在普通用户模式下device打印系统设备信息interface 打印系统接口信息也可在普通用户模式下version打印系统软、硬件版本信息也可在普通用户模式下ip 查看TCP/IP协议统计信息也可在普通用户模式下process显示系统任务/进程信息stack显示系统堆栈信息对于专业用户，还可以利用迈普路由器提供的丰富的调试功能（debug命令）进行故障定位。对于路由器所支持的各种协议和功能，基本上都提供了相应的调试功能，有关的详细信息请参考相关章节。4.2 如何诊断网络故障路由器由于接口种类繁多，使用的协议种类较多，配置较复杂，所以在配置和使用时故障较易发生。一般情况下，广域网两侧的路由器不在同一个地点，所以在配置和使用时广域网是故障的多发区。在故障发生时，要耐心检查，首先确定故障的发生地点。本节主要内容：l 诊断局域网口的故障l 诊断广域网口的故障4.2.1 诊断局域网口的故障迈普路由器至少提供一个局域网口，用于连接局域网，并通过串口或其它接口与广域网相连。从测试机(PC机)向路由器的以太网口发ping报文，若无反应或在数据流量大时丢包严重，则可确定故障出现在以太网口，可以按以下步骤检查在以太网上发生了什么故障：1确认测试机和路由器的以太网连接是否正确若使用Hub或LAN Switch连接以太网，确认Hub或LAN Switch上的指示灯显示测试机和路由器的以太网接口是否正常。硬件连接不正确时，经常表现出的故障为：测试机ping路由器无响应，路由器以太网接口的输入、输出报文计数无变化。测试过程如下所示：【在DOS shell下】c:ping 128.255.255.1Pinging 128.255.255.1 with 32 bytes of dataRequest timed out.Request timed out.Request timed out.其中128.255.255.1即为路由器以太网口的IP地址。同样地，用户也可以运行路由器上驻留的ping命令，测试路由器以太网口到PC之间链路的连通性。【在普通用户模式下】routerping 128.255.255.2Press key (ctrl + shift + 6) interrupt it.Sending 5, 76-byte ICMP Echos to 128.255.255.2 , timeout is 2 seconds:.Success rate is 0% (0/5).其中128.255.255.2即为PC机以太网卡的IP地址。输出的表示输出的ICMP报文在超时后没有收到响应信息。2若硬件连接无误，则检测软件工作是否正常确认测试机和路由器的以太网接口配置的IP地址是否正确。这两个IP地址的网络地址必须是相同的，仅有主机地址不相同。在满足以上条件下，若由测试机ping路由器的以太网接口时，无返回报文或在业务数据量大时丢包严重，则可以断定路由器的以太网口配置不正确。有关IP地址的组成部分及其配置的细节路由器的配置部分。3在确定以太网接口配置有误后，可以按照以下进行故障定位(1) 协议是否匹配目前，以太网接口对IP协议可支持的帧格式有两种，Ethernet_II和Ethernet_SNAP。迈普路由器均可以同时接收这两种不同格式的IP包，但发送的IP包格式只可以是用户指定Ethernet_II或Ethernet_SNAP中的任何一种，请确认路由器的IP包发送格式与以太网上其它终端是相同的。(2 ) 以太网工作方式是否正常迈普路由器以太网接口有10、100Mbps两种速率，同时也支持半双工、全双工两种工作方式，其工作方式、传输速率都可以通过自动协商实现自适应目的，因此这一步的检查可以忽略。4.2.2 诊断广域网口的故障在排除了以太网口出现故障的可能性以后，可以将路由器的故障定位于广域网口，可以按照如下步骤查找故障：1. 检查物理接口是否正确连接迈普路由器提供了V24、V35等多种广域网接口电缆，同时广域网接口可以有DTE/DCE两种工作方式。(1) 首先，确定广域网接口类型（V24/V35），迈普路由器同/异步串口的V24/V35接口类型是通过按钮或者拨码开关选择，不同的路由器同/异步串口模块按钮或者拨码开关不同。具体方法参见安装手册部分。(2) 确定广域网接口工作在同步/异步方式接口如工作在异步方式下，则检查波特率设置是否正确，迈普路由器在异步方式下支持 极广泛的数据传输速率范围，最低为1200bps，最高可达115200bps；接口如工作在同步DCE方式下，时钟由路由器提供，检查路由器所提供的时钟速率及时钟方式是否正确；接口如工作在同步DTE方式下，时钟由DSU/CSU设备提供，请参照DSU/CSU设备的说明书，正确设置路由器的时钟方式。硬件参数或连接不对时，经常表现出的故障为：ping对端路由器无响应，广域网接口的输入、输出报文计数无变化。2若硬件参数及连接正确，则检查链路层协议是否正确设置迈普路由器的广域网接口目前支持SLIP、PPP、CSLIP