時間：2015/6/28來源：IT貓撲網(wǎng)作者：網(wǎng)管聯(lián)盟我要評論(0)
網(wǎng)絡故障診斷作為一門綜合性技術，它涉及網(wǎng)絡技術的很多方面。在學習網(wǎng)絡故障診斷的概念前我們先來看看和其息息相關的網(wǎng)絡和路由器的基本概念是什么？
網(wǎng)絡故障診斷的前奏：何為網(wǎng)絡、路由器
計算機網(wǎng)絡是由計算機集合加通信設施組成的系統(tǒng)，即利用各種通信手段，把地理上分散的 計算機連在一起，達到相互通信而且共享軟件、硬件和數(shù)據(jù)等資源的系統(tǒng)。計算機網(wǎng)絡按其 計算機分布范圍通常被分為局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)。局域網(wǎng)覆蓋地理范圍較小，一般在數(shù)米到數(shù)十 公里之間。廣域網(wǎng)覆蓋地理范圍較大，如校園、城市之間、乃至全球。計算機網(wǎng)絡的發(fā)展， 導致網(wǎng)絡之間各種形式的連接。采用統(tǒng)一協(xié)議實現(xiàn)不同網(wǎng)絡的互連，使互聯(lián)網(wǎng)絡很容易得到 擴展。因特網(wǎng)就是用這種方式完成網(wǎng)絡之間聯(lián)結的網(wǎng)絡。因特網(wǎng)采用TCP/IP協(xié)議作為通信協(xié) 議，將世界范圍內計算機網(wǎng)絡連接在一起，成為當今世界最大的和最流行的國際性網(wǎng)絡。 為了完成計算機間的通信，把每部計算機互連的功能劃分成定義明確的層次，規(guī)定了同層進 程通信的協(xié)議及相鄰層之間的接口和服務，將這些層、同層進程通信的協(xié)議及相鄰層之間的 接口統(tǒng)稱為網(wǎng)絡體系結構。國際標準化組織（ISO）提出的開放系統(tǒng)互連參考模型（OSI）是 當代計算機網(wǎng)絡技術體系的核心。該模型將網(wǎng)絡功能劃分為7個層次：物理層、數(shù)據(jù)鏈路層 、網(wǎng)絡層、傳輸層、會話層、表示層和應用層。
TCP/IP即傳輸控制協(xié)議和網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議是一組網(wǎng)絡協(xié)議。TCP/IP起源于美國ARPANET網(wǎng)， 發(fā)展至今已成為因特網(wǎng)使用的標準通信協(xié)議。使用TCP/IP能夠使采用不同操作系統(tǒng)的計算機 以有序的方式交換數(shù)據(jù)。 路由器是一種網(wǎng)絡設備，是用于網(wǎng)絡連接、執(zhí)行路由選擇任務的專用計算機。路由器工作于 網(wǎng)絡層，對信包轉發(fā)，并具有過濾功能。路由器能夠將使用不同技術的兩個網(wǎng)絡互連起來， 能夠在多種類型的網(wǎng)絡之間（局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)）建立網(wǎng)絡連接。它將處在七層模型中的網(wǎng)絡 層的信息，根據(jù)最快、最直接的路由原理從一個網(wǎng)絡的網(wǎng)絡層傳輸?shù)搅硪粋�網(wǎng)絡的網(wǎng)絡層， 以達到最佳路由選擇。同時在內部使用高檔微處理器，用高速的內部總線連接適合各種網(wǎng)絡 協(xié)議的接口卡。并具有多種網(wǎng)管功能，能監(jiān)視與路由器相連接的一些網(wǎng)絡設備和它們的配置 運行情況。
CISCO路由器是目前網(wǎng)絡建設中使用最多的一種路由器，有多種檔次、多種系列，目前常用 的當屬2500系列，本文以2500系列為例討論。2500系列路由器是固定接口的多協(xié)議路由器 ，支持CISCO IOS全部功能。根據(jù)特定的協(xié)議環(huán)境分為以下四種類型：固定配置的路由器（ 2501）、帶HUB口的路由器（2507）、摸塊化的路由器（2514）和訪問服務器（2511）。 它們結構簡單、操作方便、易于配置和管理，是一種用于小規(guī)模局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)網(wǎng)絡層中繼 的路由設備。 CISCO IOS是CISCO所特有的互連網(wǎng)操作系統(tǒng)，所有的CISCO產(chǎn)品都運行IOS，IOS將它們 無縫連接在一起協(xié)同工作。給用戶提供一個可支持任意硬件界面、任意鏈路層、網(wǎng)絡層協(xié)議 的可擴展的開放型網(wǎng)絡。IOS支持眾多的協(xié)議，包括各種網(wǎng)絡通信協(xié)議和路由協(xié)議等。 CISCO IOS已成為工業(yè)界網(wǎng)際網(wǎng)互聯(lián)的事實標準。CISCO IOS提供幾種不同的操作模式，每 一種模式提供一組相關的命令集、不同的操作權限和操作功能�；诎踩康�，CISCO用戶 界面中有兩級訪問權限：用戶級和特權級。第一級訪問允許查看路由狀態(tài)，叫做用戶EXEC 模式，又稱為查看模式；第二級訪問允許查看路由器配置、修改配置和運行調試命令，叫做 特權EXEC模式，又稱為配置模式。在特權級中，按不同的配置內容，可進入不同的配置模 式，如全球配置模式、接口配置模式、線配置模式等。
網(wǎng)絡故障診斷概念及其原理：
網(wǎng)絡故障診斷應該實現(xiàn)三方面的目的：確定網(wǎng)絡的故障點，恢復網(wǎng)絡的正常運行；發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡 規(guī)劃和配置中欠佳之處，改善和優(yōu)化網(wǎng)絡的性能；觀察網(wǎng)絡的運行狀況，及時預測網(wǎng)絡通信 質量。 網(wǎng)絡故障診斷以網(wǎng)絡原理、網(wǎng)絡配置和網(wǎng)絡運行的知識為基礎。從故障現(xiàn)象出發(fā)，以網(wǎng)絡診 斷工具為手段獲取診斷信息，確定網(wǎng)絡故障點，查找問題的根源，排除故障，恢復網(wǎng)絡正常 運行。 網(wǎng)絡故障通常有以下幾種可能：物理層中物理設備相互連接失敗或者硬件及線路本身的問題 ；數(shù)據(jù)鏈路層的網(wǎng)絡設備的接口配置問題；網(wǎng)絡層網(wǎng)絡協(xié)議配置或操作錯誤；傳輸層的設備 性能或通信擁塞問題；上三層CISCO IOS或網(wǎng)絡應用程序錯誤。診斷網(wǎng)絡故障的過程應該沿 著OSI七層模型從物理層開始向上進行。首先檢查物理層，然后檢查數(shù)據(jù)鏈路層，以此類推 ，設法確定通信失敗的故障點，直到系統(tǒng)通信正常為止。 網(wǎng)絡診斷可以使用包括局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)分析儀在內的多種工具： 路由器診斷命令；網(wǎng)絡管理工具和其它故障診斷工具。CISCO提供的工具足以勝任排除絕大 多數(shù)網(wǎng)絡故障。查看路由表，是解決網(wǎng)絡故障開始的好地方。
ICMP的ping、trace命令和Cisco的show命令、debug命令是獲取故障診斷有用信息的網(wǎng)絡 工具。我們通常使用一個或多個命令收集相應的信息，在給定情況下，確定使用什么命令獲 取所需要的信息。譬如，通過IP協(xié)議來測定設備是否可達到的常用方法是使用ping命令。 ping從源點向目標發(fā)出ICMP信息包，如果成功的話，返回的ping信息包就證實從源點到目標 之間所有物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和網(wǎng)絡層的功能都運行正常。
如何在互聯(lián)網(wǎng)絡運行后了解它的信息，了解網(wǎng)絡是否正常運行，監(jiān)視和了解網(wǎng)絡在正常條件 下運行細節(jié)，了解出現(xiàn)故障的情況。監(jiān)視那些內容呢？利用show interface命令可以非常容 易地獲得待檢查的每個接口的信息。另外show buffer命令提供定期顯示緩沖區(qū)大小、用途及 使用狀況等。Show proc命令和 show proc mem命令可用于跟蹤處理器和內存的使用情況， 可以定期收集這些數(shù)據(jù)，在故障出現(xiàn)時，用于診斷參考。 網(wǎng)絡故障以某種癥狀表現(xiàn)出來，故障癥狀包括一般性的（象用戶不能接入某個服務器）和較 特殊的（如路由器不在路由表中）。對每一個癥狀使用特定的故障診斷工具和方法都能查找 出一個或多個故障原因。一般故障排除模式如下：
網(wǎng)絡故障診斷具體操作的步驟：
第一步，當分析網(wǎng)絡故障時，首先要清楚故障現(xiàn)象。應該詳細說明故障的癥侯和潛在的原因 。為此，要確定故障的具體現(xiàn)象，然后確定造成這種故障現(xiàn)象的原因的類型。例如，主機不 響應客戶請求服務。可能的故障原因是主機配置問題、接口卡故障或路由器配置命令丟失等 。
第二步，收集需要的用于幫助隔離可能故障原因的信息。向用戶、網(wǎng)絡管理員、管理者和其 他關鍵人物提一些和故障有關的問題。廣泛的從網(wǎng)絡管理系統(tǒng)、協(xié)議分析跟蹤、路由器診斷 命令的輸出報告或軟件說明書中收集有用的信息。
第三步，根據(jù)收集到的情況考慮可能的故障原因�？梢愿鶕�(jù)有關情況排除某些故障原因。例 如，根據(jù)某些資料可以排除硬件故障，把注意力放軟件原因上。對于任何機會都應該設法減 少可能的故障原因，以至于盡快的策劃出有效的故障診斷計劃。
第四步，根據(jù)最后的可能的故障原因，建立一個診斷計劃。開始僅用一個最可能的故障原因 進行診斷活動，這樣可以容易恢復到故障的原始狀態(tài)。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)就困難的多了。
第五步，執(zhí)行診斷計劃，認真做好每一步測試和觀察，直到故障癥狀消失。
第六步，每改變一個參數(shù)都要確認其結果。分析結果確定問題是否解決，如果沒有解決，繼 續(xù)下去，直到解決。
網(wǎng)絡故障診斷技術的探究：
1． 物理層及其診斷 物理層是OSI分層結構體系中最基礎的一層，它建立在通信媒體的基礎上，實現(xiàn)系統(tǒng)和通信 媒體的物理接口，為數(shù)據(jù)鏈路實體之間進行透明傳輸，為建立、保持和拆除計算機和網(wǎng)絡之 間的物理連接提供服務。 物理層的故障主要表現(xiàn)在設備的物理連接方式是否恰當；連接電纜是否正確；MODEM、 CSU/DSU等設備的配置及操作是否正確。 確定路由器端口物理連接是否完好的最佳方法是使用show interface命令，檢查每個端口的 狀態(tài)，解釋屏幕輸出信息，查看端口狀態(tài)、協(xié)議建立狀態(tài)和EIA狀態(tài)。
2． 數(shù)據(jù)鏈路層及其診斷 數(shù)據(jù)鏈路層的主要任務是使網(wǎng)絡層無須了解物理層的特征而獲得可靠的傳輸。數(shù)據(jù)鏈路層為 通過鏈路層的數(shù)據(jù)進行打包和解包、差錯檢測和一定的校正能力，并協(xié)調共享介質。在數(shù)據(jù) 鏈路層交換數(shù)據(jù)之前，協(xié)議關注的是形成幀和同步設備。 查找和排除數(shù)據(jù)鏈路層的故障，需要查看路由器的配置，檢查連接端口的共享同一數(shù)據(jù)鏈路 層的封裝情況。每對接口要和與其通信的其他設備有相同的封裝。通過查看路由器的配置檢 查其封裝，或者使用show命令查看相應接口的封裝情況。
3． 網(wǎng)絡層及其診斷 網(wǎng)絡層提供建立、保持和釋放網(wǎng)絡層連接的手段，包括路由選擇、流量控制、傳輸確認、中 斷、差錯及故障恢復等。 排除網(wǎng)絡層故障的基本方法是：沿著從源到目標的路徑，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)，應該通過檢查來確定是否已經(jīng)輸入適當?shù)?靜態(tài)路由、默認路由或者動態(tài)路由。然后手工配置一些丟失的路由，或者排除一些動態(tài)路由 選擇過程的故障，包括RIP或者IGRP路由協(xié)議出現(xiàn)的故障。例如，對于IGRP路由選擇信息只 在同一自治系統(tǒng)號（AS）的系統(tǒng)之間交換數(shù)據(jù)，查看路由器配置的自治系統(tǒng)號的匹配情況。
網(wǎng)絡故障診斷之路由器接口故障淺談：
1． 串口故障排除 串口出現(xiàn)連通性問題時，為了排除串口故障，一般是從show interface serial命令開始，分析 它的屏幕輸出報告內容，找出問題之所在。串口報告的開始提供了該接口狀態(tài)和線路協(xié)議狀 態(tài)。接口和線路協(xié)議的可能組合有以下幾種：1）串口運行、線路協(xié)議運行，這是完全的工 作條件。該串口和線路協(xié)議已經(jīng)初始化，并正在交換協(xié)議的存活信息。2）串口運行、線路 協(xié)議關閉，這個顯示說明路由器與提供載波檢測信號的設備連接，表明載波信號出現(xiàn)在本地 和遠程的調制解調器之間，但沒有正確交換連接兩端的協(xié)議存活信息。可能的故障發(fā)生在路
關鍵詞標簽：網(wǎng)絡故障診斷
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