网络设备使用与维护

1、网络设备使用与维护,第3章网络故障的诊断工具,3.1 使用硬件工具进行检测 3.2 超级网管SuperLANAdmin 3.3 网络分析仪Sniffer 3.4 网络模拟器Boson Netsim 3.5 使用其它方法进行检测 3.6 案例分析,3.1 使用硬件工具进行检测,3.1.1 电缆测试仪 3.1.2 网络万用表 3.1.3 数字式电缆分析仪,3.1.1 电缆测试仪,电缆测试仪通过使用电气原理来检查电缆的连通性。如图所示的简易的多功能测试,1功能： （1）对双绞线1，2，3，4，5，6，7，8，G线对逐根（对）测试，并可区分判定哪一根（对）错线，短路和开路。 （2）开关ON为正常测试速

2、度,“S”为慢速测试速度,M为手动档。 （3）ST-248可测BNC同轴电缆。 2双绞线测试： 打开电源，将网线插头分别插入主测试器和远程测试器，主机指示灯从1至G逐个顺序闪亮，下图例： 主测试器： 1-2-3-4-5-6-7-8-G 远程测试器： 1-2-3-4-5-6-7-8-G（RJ45） 1-2-3-4-5-6-（RJ12） 1-2-3-4-（RJ11）,若接线不正常，按下述情况显示： （1）当有一根网线如3号线断路，则主测试仪和远程测试端3号灯都不亮。 （2）当有几条线不通，则几条线都不亮，当网线少于2根线连通时，灯都不亮。 （3）当两头网线乱序，例如2，4线乱序，则显示如下： 主测

3、试器不变： 1-2-3-4-5-6-7-8-G 远程测试端为： 1-4-3-2-5-6-7-8-G （4）当网线有2根短路时，则主测试器显示不亮，而远程测试端显示短路的两根线灯都微亮，若有3根以上（含3根）短路时则所有短路的几条线号的灯都不亮。 3若测配线架和墙座模块，则需二根匹配跳线（如110P4-RJ45）引到测试仪上。 4同轴电缆测试： 如果电缆是好的，则二端BNC灯同时闪绿灯。,现在用这款简易的网络电缆测试仪举一个最简单但最实用的例子，如图所示的图络拓朴图中，网络控制机房（假设在二楼）交换机上的各双绞线通往一楼的各办公室。网络经过几年使用以后，交换机各端口所标注的通往各办公室的标签已经

4、脱落，现在一楼人事部的机器不能上网了，机器本身的设置肯定没问题，关键就要看由二楼的网络控制机房到一楼的这段网线是否有问题，或者到底是哪一根网线通往人事部？,3.1.2 网络万用表,网络万用表（NetTool）是Fluke公司生产的集电缆、网络及PC配置功能于一体的手持式网络测仪，如图所示。,网络万用表的基本功能,（1）在线型：可同时连接两个网络设备，监听它们之间的流量，检测一般连通型问题； （2）自动 Ping 关键设备:：验证至路由器、服务器和打印机的连接（只有增强型支持）； （3）识别可用的网络资源：查看由运行着的服务器、路由器、打印机提供的 MAC 地址、IP 地址、子网及服务； （4）

5、生成网络资源报告：下载测试结果，进行网络性能文档备案（只有增强型支持） （5）识别 PC 所在网络：检查PC所配置的服务列表； （6）电缆验证：测试电缆长度、短路、串绕或开路，包括点到点的接线图。,3.1.3 数字式电缆分析仪,如图的所示，DSP-4300是Fluke DSP-4000系列高精度数字式电缆分析仪的最新产品，可提供超过5类、超5类及6类线测试所要求的TIA 级精度。配合DSP 光缆测试适配器，DSP-4300可进行单模、千兆和多模光缆布线系统的测试；具有350MHz的高带宽测试能力，并可保证对同一条电缆多次测试的准确性；包含永久链路接口适配器，从而使双绞线布线现场测试符合标准要求

6、。,DSP-4300数字式电缆分析仪的功能： （1）超过5类、超5类及6类线测试所要求的三级精度，延展了DSP-4000的测试能力，并同时获得 UL 和 ETL SEMKO的认证； （2）使用新的突破性的永久链路适配器可得到更多更准确的通过结果，DSP-4300中包含该适配器； （3）随机提供6类通道适配器及一个通道/流量适配器，从而精确测试6类通道； （4）自动诊断电缆故障，以米或英尺准确显示故障位置； （5）扩展的16MB主板集成存储卡可存储一整天的测试结果（300个）； （6）可将符合TIA-606A标准的电缆ID号下载到DSP-4300数字式电缆分析仪中，节省时间同时确保了数据的准确性

7、； （7）随机提供外置存储卡以及更高级的电缆测试管理软件包。,3.2 超级网管SuperLANAdmin,做为一名网络管理员怎样快速查看局域网中的各种信息，借助网络软件工具是非常有效的方法。而网络管理软件又何其多，所以利用互联网下载小巧的软件，便可以立即掌控局域网的信息，这些软件如TCPNetView，局域网超级工具NetSuper2.1，局域网查看工具LanSee，超级网管SuperLANAdmin等。下面我们以超级网管SuperLANAdmin为例进行介绍，如图所示。,1. 功能简介 SuperLANAdmin的中文名为超级网管，是一款极富个性的网络工具，简单易用而功能强大。SuperLA

8、Nadmin在局域网内的任何一台计算机上都可以使用。它可以运行在Windows 98/Me/NT/2000系统中。 SuperLANAdmin可以跨网段扫描。 SuperLANAdmin具有强大的网络管理功能：上网权限（某时间段内可以上网，某时间段内限制上网）。通过分配机器上网权限，管理员就可以很轻松实时监控整个局域网 ,限制用户违规上网。 总之，SuperLANAdmin就像为用户度身量制，让用户管理网络更轻松。SuperLANAdmin的扫描结果保存为文本文件、Excel文件、Html文件，作为日志使用。本软件适合于局域网管理员使用。,2简单使用 单击“帮助”“导出数据项”，弹出如图所示的

9、对话框，并把它保存为Excel文件，形成网络计算机名、IP地址和网卡MAC地址的对照表。,利用此类软件可以比较容易解决局域网中两台机器的IP地址冲突问题，如图所示。,这时只要我们查一下以前保存好的IP地址与MAC地址对照表，然后找到造成IP地址冲突的计算机（其网卡MAC地址为00:0D:87:8F:F9:41），通知这台计算机的用户调整为规定的IP地址，即可解决IP地址冲突问题。,3.3 网络分析仪Sniffer,Sniffer（嗅探器）是一种常用的收集有用数据的工具。使用这种工具，可以监视网络的状态、数据流动情况以及网络上传输的信息。因特网安全系统公司ISS给Sniffer下的定义为：Sni

10、ffer是利用计算机的网络接口截获目的地为其他计算机的数据报文的一种工具。 Sniffer分为软件和硬件两种，软件的Sniffer有Sniffer Portable、NetXray、Packetboy、Netmonitor等；硬件的Sniffer通常称为协议分析仪，如fluke公司生产的OptiView 集成式网络分析仪。,3.3.1 功能简介 3.3.2 报文捕获 3.3.3 网络监视功能 3.3.4 使用过滤器,3.3.1功能简介,1工作原理 网络设备驱动程序位于数据链路层的介质访问子层(MAC)。 TCP/IP使用32位的IP地址，以太网则使用48位的硬件地址，这个硬件地址也就是网卡的M

11、AC地址，两者间使用ARP和RARP协议进行相互转换。 在每台连网的计算机上都保存着一份ARP缓存表，ARP缓存表中存放着和它连入的计算机的IP地址和MAC地址的对照表，每台计算机在和其他计算机连接时都会查询本地的ARP缓存表，找到了对方的IP地址的MAC地址，那么就会进行数据传输，目的地就是对方的MAC地址。如果这台计算机中没有对方的ARP记录，那么它首先要广播一次ARP请求，连网的计算机都能收到这个广播信息，当对方的计算机接收到请求后就发送一个应答，应答中包含有对方的MAC地址，当前计算机接收到对方的应答，就会更新本地的ARP缓存。接着使用这个MAC地址发送数据（由网卡附加MAC地址）。

12、因此，本地高速缓存的这个ARP表是本地网络流通的基础，而且这个缓存是动态更新的。,以太网采用广播机制，所有与网络连接的工作站都可以看到网络上传递的数据。在正常的情况下，一个网络接口应该只响应这样的两种数据帧： （1）与自己硬件地址相匹配的数据帧。 （2）发向所有机器的广播数据帧。 数据的收发是由网卡来完成的，网卡接收到传输来的数据，网卡内的单片程序接收数据帧的目的MAC地址，根据计算机上的网卡驱动程序设置的接收模式判断该不该接收，认为该接收就接收后产生中断信号通知CPU，认为不该接收就丢掉不管，所以不该接收的数据网卡就截断了，计算机根本就不知道。CPU得到中断信号产生中断，操作系统就根据网卡的

13、驱动程序设置的网卡中断程序地址调用驱动程序接收数据，驱动程序接收数据后放入信号堆栈让操作系统处理。而对于网卡来说一般有四种接收模式： 广播方式：该模式下的网卡能够接收网络中的广播信息。 组播方式：设置在该模式下的网卡能够接收组播数据。 直接方式：在这种模式下，只有目的网卡才能接收该数据。 混杂方式：在这种模式下的网卡能够接收一切通过它的数据，而不管该数据是否是传给它的。 Sniffer正是使用了网卡的混杂模式，让网卡接收一切它所能接收的数据，这就是Sniffer的基本工作原理。,2. 功能简介 下面列出了Sniffer Pro软件的一些功能介绍，其功能的详细介绍可以参考Sniffer的在线帮助

14、。 （1）捕获网络流量进行详细分析； （2）利用高级分析系统诊断问题； （3）实时监控网络活动； （4）收集网络利用率和错误等。,3.3.2 报文捕获,1. 选择网卡 第一次启动Sniffer Pro时，如果系统安装了多个网卡，系统会要求选择使用的代理或者网卡。结果选择储存在Sniffer Pro中，下次运行时就会自动选择同样的代理。可以在启动Sniffer Pro后从“File”“select settings”菜单项后。这时会出现一个“设定”窗口，如图所示。选择网络适配器后才能正常工作。,2. 开始与停止捕获过程 (1) 打开Sniffer Pro程序后，如左图所示，选择“capture（

15、捕获）”“start（开始）”菜单项，或者使用F10键，或者是工具栏上的“开始”箭头（右图）。因为捕获过程需要几分钟才能完成，这时我们可以先了解如何自定义Sniffer Pro高级与捕获窗口，这样后面就可以节省一点时间。,（2）下面，在Sniffer Pro程序中，会看到高级系统被自动调用，如图所示。打开这个窗口后，不会看到任何东西，除非停止捕获过程才可以查看内容。让捕获过程持续运行一段时间，这时可以自定义高级系统，这样就能实时地看到不断出现的问题。,（3）浏览上图中的屏幕。如果要查看详细资料，就要找到高级窗口对话框左上角的箭头，这个箭头在“Layer（层次）”项的右边。单击这个箭头后，会显示

16、出高级功能的另一部分窗口，如图所示。,（4）可以看到我们能自定义Sniffer Pro程序用于将来的捕获过程，所以我们在下面要对如何使用高级功能进行分析。如果要进一步自定义我们的Sniffe Pro高级功能，就要在一个视图中显示所有定义对象的详细资料。如果再看一次上图，会发现在高级对话框的最右边有两个卷标：一个是“Summary（总结）”卷标，另一个是“Objects（对象）”卷标，并且可相互切换。在下图中，会看到这两个卷标都消失了，被两个窗口取代。如果要改变视图，只需要将鼠标停在下图中圈起的位置，这时箭头的形状会改变，然后可以将这一栏上移，就可以看到Sniffer Pro高级窗口中对象的所有

17、详细资料了。,（5）已经完全了解如何自定义Sniffer Pro高级窗口后，使浏览更容易。现在，我们可以停止捕获过程。选择“Capture（捕获）”“Stop（停止）”项或者按下F10键。还可以使用工具栏，选择“捕获停止”图标来执行同样的功能。,（6）停止了捕获过程后，屏幕上不会有任何反应。这时因为没有要求Sniffer Pro显示捕获的内容。还可以按F9键来执行“停止并显示”的功能，或者选择“Capture（捕获）”“Stop and Display（停止并显示）”菜单项。也可以使用工具栏图标来执行同样的功能。因为我们先停止了捕获过程，所以也可以在停止后选择“Capture（捕获）”“Dis

18、play（停止）”菜单项，或按下F5键，或只使用工具栏中的“捕获查看”项。Sniffer Pro高级窗口会迅速地一直最小化，然后就会再次出现高级对话框，如图所示。,（7）现在查看对话框（停止捕获过程后），会看到几个非常重要的变化。第一个变化是Sniffer Pro高级窗口中不再增加内容了，可以说是因为停止了捕获过程，所以不再有对象增加了。第二个变化是对话框的标题栏。起初只简单地显示“Expert”（高级）。现在显示的是捕获文件的名字，以及Sniffer Pro在捕获过程中观察到的帧的数目在图中是11524个以太网帧。 （8）另一个主要变化是对话框最下角增加了一组窗口卷标，包括Expert(高级

19、，当前查看的视图）、Decode（解码）、Matix（矩阵）、Host Table（主机表单）、Protocol Dist.（协议分布）和Statistics（统计信息）。,（9）选择了解码卷标时，屏幕显示如下图，会看到Sniffer Pro缓冲器中的所有实际“数据”。这里并不是要决定用这些数据来做什么，但是应该知道已经做了什么。现在看到的内容就是（从上至下）总结、详细资料和Hex窗格的内容。这种使数据包以用户能够理解的格式显示的方法叫作解码。,（10）标题栏仍显示该文件为Snif1，这是系统的默认文件名。如果选择“文件”菜单，并选择“另存为”，会看到Sniffer Pro将文件保存为Snif

20、1.cap。,3.3.3 网络监视功能,网络监视功能能够时刻监视网络统计，网络上资源的利用率，并能够监视网络流量的异常状况。 1. Dashbord（仪表盘） Dashbord可以监控网络的利用率，流量及错误报文等内容。通过应用软件可以清楚看到此功能。 选择“Monitor”“Dashbord”菜单项，或者选择仪表盘工具栏图标，如图所示，显示了些表盘及其下面的几张图。,仪表盘窗口包括三个数字表盘，从左至右依次是： 利用率百分比 每秒通过的数据包 每秒产生的错误,2Application Response Time (ART，应用程序响应时间) Application Response Time

21、 (ART) 是可以监视TCP/UDP应用层程序在客户端和服务器的响应时间，如HTTP，FTP，DNS等应用。如图所示，在工作站上登陆了两个网站，一个本地网站，一个门户网站，明显看出本地网站下载页面的速度要快。,此三个按钮可以选择图形或表格,属性按钮主要用来设置哪种应用服务,监控参数,3.3.4 使用过滤器,使用Sniffer Pro最困难而且最重要的任务就是定义合适的过滤器。如果定义了一个正确的过滤器，就能够在检测网络问题或分析捕获数据时节省大量的时间。 1捕获数据包前的准备工作 Sniffer提供了捕获数据包前的过滤规则的定义，过滤规则包括2、3层地址的定义和几百种协议的定义。定义过滤规则

22、的做法一般如下： （1）在主界面选择“Capture”“DefineFilter”选项。 （2）在“DefineFilter”对话框中，选择“Address”标签，这是最常用的定义。其中包括MAC地址、IP地址和IPX地址的定义。以定义IP地址过滤为例，如下图所示。,比如，现在要捕获地址为5的主机与其他主机通信的信息，在Mode选项卡中，选Include（选Exclude选项，是表示捕获除此地址外所有的数据包）；在Station选项中，在任意一栏填上5，另外一栏填上Any（Any表示所有的IP地址）。这样就完成了地址的定义。,（3）选择“Advanced

23、”标签，定义希望捕获的相关协议的数据包，如图所示。 比如，想捕获FTP、NETBIOS、DNS、HTTP的数据包，那么就首先打开TCP选项卡，再进一步选协议；还要明确DNS、NETBIOS的数据包有些是属于UDP协议，故需在UDP选项卡做类似TCP选项卡的工作，否则捕获的数据包将不全。,如果不选任何协议，则捕获所有协议的数据包。图中 定义捕获包大小PacketSize选项中，可以定义捕获的包大小，如图2-20所示，是定义捕获包大小界于64至128bytes的数据包。,选择“Buffer”标签，定义捕获数据包的缓冲区，如图所示。,在Buffersize选项卡中，将其设为128M；在Capture

24、buffer选项卡，将设置缓冲区文件存放的位置,（5）最后，需将定义的过滤规则应用于捕获中，如图所示。,在“Summary”标签中，选择刚定义的过滤规则。,2. 捕获数据包时观察到的信息 选择“Capture”“Start”菜单项，启动捕获引擎。这时可以选择“Monitor”菜单项，如图所示，选择下列各项可进行实时监控主机、协议、应用程序、不同包类型等的分布情况。,3. 捕获数据包后的分析工作 要停止Sniffer捕获包时，点选“Capture Stop”或者“Capture Stop andDisplay”，前者停止捕获包，后者停止捕获包并把捕获的数据包进行解码和显示。,3.4 网络模拟器B

25、oson NetSim,在进行网络检测与维护时，使用参照法往往能很快解决网络故障，但对大中型网络很难现场找到可参照的设备，这时使用网络模拟器却能起到可参照的效果。 目前比较好用的模拟器有五种，它们分别是：RouterSim4.0、Sybex Virtual Lab、思科网络学院Flash Lab、CIM、Boson Netsim。 1. Boson Netsim概述 Boson Netsim实际上是进行思科认证考试时的一款模拟器软件，BOSON的意思就是使用者DIY。,2. Boson Netsim5.27使用简介 （1）启动Boson Netsim，如图所示，选择启动界面。,注册版的BOSO

26、N NETSIM启动界面，有三项可以选择：,（2）点击“Next-”按钮，进入如图所示的界面，在“Boson Setup Wizard”窗口中可以对Boson的操作界面有一个基本的了解。完成安装向导之后，可以看出NETSIM的操作界面，仿真度极高。 （3）在控制面板的窗口中最上面的一排路由器与交换机的标志就是相关的设备列表，点击右边的下拉按钮就可以看到有哪些设备，可以进行切换，或者直接使用快捷键F1-F8进行切换。,（4）常用工具栏中的“Lab Navigator”按钮，则可以算作是BOSON的课程指导，如图所示，里面包含了共60个左右的实验。,（5）如图所示，点击右上角的“Load this

27、 lab”按钮可直接进入操作界面。由于BOSON的可操作性远远超过其它模拟器，因此，在使用它的时候完全不必担心因为没有符合相关实验的要求去操作而出现提示说不符合实验要求之类的问题，它非常的自由，可以在它默认的拓扑上完成它所能支持的所有的任务，完全不必受实验要求所限。,（6）如图所示，便可进入操作演示界面，进行各种命令行的操作。,（7）点击常用工具栏中的“NetMap”按钮，查看实验拓扑图，如图所示，点击某种设备，即可知道这种设备的类型及所连接的端口。NETSIM自带多个实验拓扑，以适应不同实验环境的需要。,（8）点击常用工具栏中的“Remote Contrl”按钮，弹出如图所示窗口，可以远程登

28、陆到不同的路由器，交换机或工作站上进行调试。,3. Network Designer BOSON最大的好处在于附带了一个Network Designer，用它完全可以设计出用户心目中的一般实验环境，这是其他任何一个模拟器所无法比拟的优势。,（1）如图所示，在Network Designer 窗口的主界面中左边栏上方是设备类型及其具体设备型号，如2600系列路由器下又有2610、2611、2620、2621四种设备，另外还有连接的方式，如Ethernet、Serial、ISDN。,（2）在Network Designer主界面的左边栏上方拖拽设备到右边栏中， 如路由器2621，会弹出如图所示的窗

29、口。,（3）这样可以设计成用户需要的网络拓朴结构，比如BOSON自带的拓朴结构，如图所示，这样就可以切换到不同的网络设备进行网络调试了。,3.5 使用其它方法进行检测,3.5.1 工作经验 3.5.2 网络资源 3.5.3 技术支持热线 3.5.4 网络文档,3.5.1 工作经验,网络故障检测与维护的过程中最有效的工具就是个人的工作经验。不断地工作和学习是获得经验的保证。往往不少网络管理员都没有充分利用这样的工具，或者不懂得如何使用它。 1. 充分利用经验 2. 创建电子日志,3.5.2 网络资源,互联网对于计算机网络管理人员来说，是一件非常好的工具。可以从以下两方面来利用互联网资源，包括： （1）网络设备生产商的站点 （2）网络搜索引擎,1. 网络设备生产商的站点,2. 网络搜索引擎,3.5.3 技术支持热线,前面提到的方法和工具都不能解决故障时，可以通过设备生产商的技术支持热线来获得解决问题的方案。这时，要首先找到制造商的技术支持热线电话号码，并且很多厂商还提供了免费热线电话。 在拨打热线电话前要做好如下工作： 1收集相关信息 为了让技术人员更有效地解决问题，应该尽可能提供详尽的信息。这信息一方面包括软件的版本号、操作系统的版本、设备的型号以及设备的序列号等；另一方面要准确的描述故障的情况，以利于技术人员正确判断故障。 2对故障要初步判断 对明显的故障原因，要首先排