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论文浅谈城域网故障点及 诊断(论文)(定稿) 浅谈城域网故障点及诊断响水教育城域网自xx年筹建，经历3年建成。 由当初的adsl，经电信汇聚，从盐城市教育局出口，今天，中心小学以上学校光钎接入，经电信汇聚直接转到教育局电教中心核心机房，10M出口。 速度提了，设备投入加大了，终端的点数增加了，接踵而来的网络故障也越来越多了，就对城域网的几年管理，简单分析城域网的故障点已经诊断的方法。 我把城域网故障分为两大类硬故障和软故障。 一、硬故障硬故障指是设备或线路、接头等损坏。 我们机房和学校没有做防雷设施，设备在遭雷击坏的概率很大。 1、线路故障通常我们发现网络某条线路突然中断，线路故障最常见的情况就是线路不通，诊断这种情况首先检查该线路上流量是否还存在，然后用ping检查线路远端的路由器端口能否响应，用traceroute检查路由器配置是否正确，找出问题逐个解决。 方法为首先用ping命令，检查线路在网管中心这边是否连通。 ping一般一次只能检测到一端到另一端的连通性，而不能一次检测一端到多端的连通性。 我们经常发现有人依次扫描本网的大量IP地址，不一定就是有黑客攻击，而fping命令可以做到。 如果连续几次ping都出现Requst timeout信息，表明网络不通。 我们用测线仪去检查端口，网络接头是否松动，是否坏了。 如果这一段没有问题，往上一节检查，ping网关，如果通了，就检查到路由。 这样一步一步去检查，一个学校的出口没有问题，我们就ping核心交换机的ip（100.1.0.2），能到达，到汇聚也是通的。 最后ping路由的ip（100.1.0.1），能达到，路由也没有问题，最后只能说明是电信的出口的线路啦。 2、路由故障事实上，线路故障中很多情况都涉及到路由器，因此也可以把一些线路故障归结为路由器故障。 检测这种故障，需要利用MIB变量浏览器，用它收集路由器的路由表、端口流量数据、计费数据、路由器CPU的温度、负载以及路由器的内存余量等数据，通常情况下网络管理系统有专门的管理进程不断地检测路由器的关键数据，并及时给出报警。 这里值得注意的是路由器CPU温度过高十分危险，因为这可能导致路由器的烧毁；而路由器CPU利用率过高和路由器内存余量太小都将直接影响到网络服务的质量。 解决这种故障，只有对路由器进行升级、扩大内存等，或者重新规划网络拓扑结构。 3.主机故障主机故障常见的现象就是主机的配置不当。 像主机配置的IP地址与其它主机冲突，或IP地址根本就不在子网范围内，由此导致主机无法连通。 主机的另一故障就是安全故障，比如，主机没有控制其上的finger，RPC，rlogin等多余服务。 而攻击者可以通过这些多余进程的正常服务或bug攻击该主机，甚至得到Administrator的权限等。 还有值得注意的一点就是，不要轻易的共享本机硬盘，因为这将导致恶意攻击者非法利用该主机的资源。 发现主机故障一般比较困难，特别是别人恶意的攻击。 一般可以通过监视主机的流量、或扫描主机端口和服务来防止可能的漏洞。 最后提醒大家不要忘了安装防火墙，因为这是最省事也是最安全的办法。 二、软故障 1、配置错误软故障中最常见的情况就是配置错误，就是指因为网络设备的配置原因而导致的网络异常或故障。 配置错误可能是路由器端口参数设定有误，或路由器路由配置错误以至于路由循环或找不到远端地址，或者是路由掩码设置错误等。 比如，同样是网络中的线路故障，该线路没有流量，但又可以ping通线路的两端端口，这时就很有可能是路由配置错误了。 遇到这种情况，我们通常用“路由跟踪程序”就是traceroute，它和ping类似，最大的区别在于traceroute是把端到端的线路按线路所经过的路由器分成多段，然后以每段返回响应与延迟。 如果发现在traceroute的结果中某一段之后，两个IP地址循环出现，这时，一般就是线路远端把端口路由又指向了线路的近端，导致IP包在该线路上来回反复传递。 幸好traceroute可以检测到哪个路由器之前都能正常响应，到哪个路由器就不能正常响应了。 这时只需更改远端路由器端口配置，就能恢复线路正常了。 2、设备端口关闭软故障的另一类就是一些重要进程或端口关闭，以及系统的负载过高。 比如也是线路中断，没有流量，用ping发现线路端口不通，检查发现该端口处于down的状态，这就说明该端口已经关闭，因此导致故障。 这时只需重新启动该端口，就可以恢复线路的连通了。 3、设备承载能力路由器的负载过高，表现为路由器CPU温度太高、CPU利用率太高，以及内存剩余太少等，如果因此影响网络服务质量，最直接也是最好的办法就是更换路由器，当然换个好点的。 【摘要】响水教育城域网自xx年筹建，经历3年建成。 随着城域网用户的增加,各种网络故障也随之而来,就本人的工作岗位，简要介绍了常见城域网网络故障的分类、网络故障分析的一般步骤以及常见网络故障的基本处理方法。 【关键词】城域网;网络故障;诊断;分析;处理1引言当前计算机网络技术的迅速发展,信息技术业逐渐向传统的教育系统渗透,网络应用也深入到教育教学的各个方面。 城域网是教育系统进行教育教学、教研、各项管理工作和各类信息交流沟通的应用平台,是一个集相关软件系统和硬件设备于一体的计算机网络系统,为各学校提供了一个日常教学、教研、管理和通讯的综合性网络应用环境。 随着城域网规模的不断扩大和用户数量的巨增,网络故障的也不断增多,如何及时准确地对故障做出诊断并迅速排除是每一个网管员的职责所在。 2常见网络故障分类城域网不同于普通的局域网,它通常包含多个子网,是由路由器、防火墙、核心交换机等多种网络设备组成,连有大量网络终端,其网络拓扑结构复杂、数据传输量大,其中的任何设备或环节出现问题都会造成诸如网络不通、时通时断、通讯不畅、传输文件慢等网络故障。 我们通常把网络故障分为硬故障与软故障。 2.1硬故障也称为硬件故障,一般是指线路、网卡或交换机、防火墙、路由器等出现问题引起的网络故障。 此类故障所引起的故障表现通常是时断时续或网络完全断开。 (1)线路故障指网络传输介质所引起的故障。 线路通常使用双绞线、光缆和同轴电缆等三种介质（我们城域网选择的是前两种，同轴电缆基本不用）。 在城域网的日常网络维护中,线路故障出现最多的是双绞线故障,如双绞线连接不当或断开、水晶头松动、模块簧片接触不良或损坏等。 (2)网卡故障就是网络接口卡(NIC,Network InterfacesCard)的简称,是用于实现联网计算机和网络线缆之间的连接,为计算机之间相互通信提供一条物理通道,并通过这条通道进行高速数据传输。 网卡能否正常工作取决于网卡及其相连接的交换设备的设置以及网卡工作环境所产生的干扰,如信号干扰、接地干扰、电源干扰、辐射干扰等,有的干扰还可能直接导致网卡损坏。 网卡故障通常包括网卡松动、网卡物理故障以及主机的网卡插槽故障等。 (3)交换机故障，当前响水教育城域网采用交换式以太网技术,作为网络互连设备的交换机是组成网络系统的核心设备,它是基于MAC地址识别,能完成封装转发数据包功能的网络设备。 交换机对于信息在网络上正确、快速地传输起着关键作用。 交换机故障一般是指电源、以太口、光模块接口等出现故障导致网络不通。 当然,还有路由器、防火墙等硬件设备也会出故障,但比较少;对于一些带路由功能的集线器出现网络不通时,有可能是通电时间过长造成的,只有断电一定时间后重启后即可正常。 2.2软故障称为软件故障,主要是软件安装或配置等错误引起的网络故障,相对于硬件故障来说要复杂的多。 主要是网卡驱动问题、网络协议设置问题、IP地址冲突问题等。 通常表现为无法浏览网页、时断时续、网速缓慢等。 (1)网卡驱动问题:网卡的驱动程序安装不当,包括网卡驱动程序未安装或安装了错误的驱动程序而出现不兼容的现象,都会导致网卡无法正常工作。 另外,网卡设备与主机其它设备有冲突,也会导致网卡无法正常工作。 (2)网络协议配置错误:主机网络协议或服务安装不当也会出现网络无法连通。 主机安装的协议必须与网络上的其它主机相一致,否则就会出现协议不匹配,导致无法正常通信。 (3)IP地址冲突:IP地址是在网际标识主机的一种逻辑地址,每台主机都有一个能惟一识别自己的IP地址。 IP地址冲突是指在某个子网中有两台主机配置了相同的IP地址,对于采用静态IP地址分配的城域网,随着网络客户机的增加,IP地址冲突引起的麻烦也相继而来。 IP地址冲突必将造成客户机不能正常上网,并在客户机上频繁出现IP地址冲突提示。 其他原因会影响到网络的运行,如网络病毒（ARP）、网络环路、广播风暴、主机重名等,也会造成子网或单机的网络速度缓慢、时断时续等。 3故障诊断的一般步骤网络故障诊断是以网络原理、网络配置和网络运行的知识为基础。 要维持网络的安全运行,在网络出现问题时必须快速准确地诊断出故障源,并及时排除故障。 其一般步骤如下: (1)识别并描述故障现象,首先要清楚故障现象,详细了解故障的症状和潜在的原因,收集需要的用于帮助隔离可能故障原因的信息; (2)制定诊断方案,列举可能导致故障的原因,例如,根据某些信息可以排除硬件故障,从而把注意力放在软件上; (3)认真做好每一步测试和观察,每改变一个参数都要确认其结果,确定问题是否解决。 如果没有解决,继续下去,直到故障症状消失4故障分析与处理计算机网络是一个复杂的综合系统,产生故障的原因多种多样,现就故障性质来讨论故障的处理一般方法。 4.1物理故障 (1)线路故障对于此类故障,首先检查是否有接触不良现象,必要时,可用测线仪对网络线路两端进行对测来检测线路是否存在传输数据的主要芯线部分不通或全不通。 我们知道,双绞线是由不同颜色的4对8芯线组成,每两条按一定规则绞织在一起,成为一个芯线对。 双绞线的接法有两种标准:一是EIA/TIA568B标准,二是EIA/TIA568A标准。 双绞线两端连接方式的不同可分为直连线和交叉线,使用最多的是直连线,就是双绞线两端均采用同一标准连接,即必须保证双绞线的 1、2是一个绕对, 3、6是一个绕对、 4、5是一个绕对, 7、8是一个绕对。 目的是保证线缆接头布局的对成性,以使接头内线缆之间的干扰相互抵消。 如果不按标准连接,虽然线路一般也是连通的,但是线路内部各线对之间的干扰不能有效消除,从而导致信号传输速率降低,传输距离缩短,最终影响网络的整体性能。 (2)网卡故障首先,检查网卡指示灯,如不亮,说明网卡损坏,要更换网卡,安装驱动,设置网络参数后,可解决问题。 但还有另一种网卡故障,就是当网卡发生故障时,网络连接正常,但故障网卡会向网络发送不受限制的数据包,除发送正常数据以外,还会发送大量非法帧、错误帧,占用大量带宽,致使网络运行速度明显变慢。 对于此类故障一般要进行网络测试,可发现网络平均流量偏高,通过进一步分析定位,查出广播帧的机器,更换网卡,故障便可消除。 (3)交换机故障对于交换机的电源故障很容易发现,只要观察面板电源指示灯即可判断。 以太口或光纤接口故障,是较常见的交换机硬件故障,这类故障可通过观察连接指示灯来判断,若是端口故障只要更换连接端口即可。 4.2逻辑故障 (1)网卡配置问题网卡配置错误也是很常见的,如网卡驱动程序安装错误、IRQ或I/O端口地址设置错误等也会造成网络不通。 对于上述错误,只要重新安装正确的网卡驱动程序或将网卡的接头类型、IRQ、I/O端口地址参数等重新设置即可。 (2)网络协议配置错误网络协议是管理网络如何通信的规则,它为网络设备之间的通信指定了标准。 没有协议,设备不能解释由其它设备发送来的信号,数据也不能传输到任何地方。 网络协议配置一般是指TCP/IP协议属性的配置,TCP/IP是Inter互联网使用的协议,每个联网计算机都必须安装TCP/IP协议软件。 网络协议配置包括:IP地址、子网掩码(mask)、默认网关、DNS域名服务等,其中任何信息不正确均会影响到网络的连接。 (3)IP地址冲突产生这类故障的多为采用静态IP地址分配的校园网,其原因一般是用户无意修改了协议参数、参数输入错误或恶意盗用他人IP地址等。 为防范IP地址被盗,首先要在网络用户联网时,建立上网用户的IP地址和网卡(MAC)地址的信息档案,自始自终对校园网用户执行严格的管理和登记制度,将每个联网用户的IP地址、MAC地址、上联端口、物理位置和用户身份等信息记录在网络管理员的信息数据库。 那么,当出现此类问题时,可利用交换机管理命令及所用户信息数据库来快速查找盗用者所在的交换机及端口,并进行处置。 具体方法是:首先,登录汇聚层交换机,列出ARP地址转换表,查找使用被盗IP地址主机的MAC地址,再查找该MAC地址所在的交换机端口,若该端口所连为下一级交换机,那么可确定盗用IP者所在的子网;然后,登录下一级交换机,列出该交换机各端口所连计算机的MAC地址,即可查找出盗用者MAC地址所在,并对该端口做shutdown处理来禁止盗用者连接网络,这样,合法用户只要修复网络连接或重新启动计算机即可恢复正常。 当然,也有一些学校使用动态IP地址分配,其最大优点是客户端无需设置IP地址,减少了许多可能引起的混乱和难以发现的问题,但它也存在缺点,如:若DHCP服务器的设置不够完善,将会影响所有的DHCP客户端的正常工作,而且如果网段中因单机问题造成网络不通就很难迅速检测到该机。 4.3其它故障分析除上述常见故障之外,造成网络不通的原因还有一些,如: (1)网络环路在一些比较复杂的子网中,在不清楚线路布设的情况下,将一根双绞线的两端插在同一个交换机(或集线器)的不同端口上,这样就构成了环路,数据包会不断发送和检验数据,导致了网络性能急骤下降,从而影响整个子网的网络畅通。 这类故障一旦发生势必造成整个子网网络瘫痪,远程也无法登录交换机,在排除其它故障的情况下,只有将该交换机所有端口全部断开后,将物理线路后再逐一连通,观察交换机运行状况,确定是哪个端口出现问题即可排除故障。 (2)广播风暴一个数据帧或包被传输到本地网段(由广播域定义)上的每个节点就是广播;因某种原因导致广播在网段内大量复制,传播数据帧,导致网络性能下降,甚至网络瘫痪,这就是广播风暴。 产生广播风暴的原因很多,如网卡或网络设备损坏后都会不停的发送广播包,从而导致广播风暴,使网络通信陷于瘫痪。 当怀疑有此类故障时,首先可采用置换法替换交换机或集线器来排除网络设备故障。 如果这些设备没有故障,关掉交换机或集线器的电源后,在DOS下用“Ping”命令对所涉及计算机逐一测试,找到有故障网卡的计算机,更换新网卡即可恢复正常。 因集线器与交换机存在差别,如工作层次不同、数据转发所依据的对象不同等,所以集线器较交换机更容易出现此