網絡故障診斷與探究

凌子楓

[摘要]隨著人類的進步，信息技術不斷發展，互聯網在飛速發展，為了我們可以更好的使用利用網絡為人類服務，必須做好網絡的監管和故障的排除，管好、這樣才能用好網絡，使網絡發揮最大作用。為了網絡的發展，人類的進步，應盡力做好一切可以應對的網絡故障問題。首先簡單介紹網絡及路由器的基本概念，簡述分層診斷技術，結合討論路由器各種接口的診斷，綜述互聯網絡連通性故障的排除。

[關鍵詞]網絡 互聯網 路由器 故障診斷 探究 數據

中圖分類號：TP3文獻標識碼：A文章編號：1671－7597（2009）0520026－01

一、引言

隨著人類的進步，信息技術不斷發展，互聯網在飛速發展，為了我們可以更好的使用利用網絡為人類服務，我們必須做好網絡的監管和故障的排除，管好、這樣才能用好網絡，使網絡發揮最大作用。為了網絡的發展，人類的進步，我們應盡力做好一切可以應對的網絡故障問題。本文首先簡單介紹網絡及路由器的基本概念，簡述分層診斷技術，結合討論路由器各種接口的診斷，綜述互聯網絡連通性故障的排除。

二、網絡與路由器概述

技術飛速發展，信息在進步，對于網絡診斷來說，更是一門綜合性技術，涉及網絡技術的方方面面。為方便下面的討論，首先簡單回顧一下網絡和路由器的基本概念。

1．計算機網絡是由計算機集合加通信設施組成的系統，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、硬件和數據等資源的系統。計算機網絡按其計算機分布范圍通常被分為局域網和廣域網。局域網覆蓋地理范圍較小，一般在數米到數十公里之間。廣域網覆蓋地理范圍較大，如校園、城市之間、乃至全球。計算機網絡的發展，導致網絡之間各種形式的連接。采用統一協議實現不同網絡的互連，使互聯網絡很容易得到擴展。因特網就是用這種方式完成網絡之間聯結的網絡。因特網采用TCP/IP協議作為通信協議，將世界范圍內計算機網絡連接在一起，成為當今世界最大的和最流行的國際性網絡。

2．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，規定了同層進程通信的協議及相鄰層之間的接口和服務，將這些層、同層進程通信的協議及相鄰層之間的接口統稱為網絡體系結構。國際標準化組織（ISO）提出的開放系統互連參考模型（OSI）是當代計算機網絡技術體系的核心。該模型將網絡功能劃分為7個層次：物理層、數據鏈路層、網絡層、傳輸層、會話層、表示層和應用層。

3．TCP/IP即傳輸控制協議和網間互聯協議是一組網絡協議。TCP/IP起源于美國ARPANET網，發展至今已成為因特網使用的標準通信協議。使用TCP/IP能夠使采用不同操作系統的計算機以有序的方式交換數據。

4．路由器是一種網絡設備，是用于網絡連接、執行路由選擇任務的專用計算機。路由器工作于網絡層，對信包轉發，并具有過濾功能。路由器能夠將使用不同技術的兩個網絡互連起來，能夠在多種類型的網絡之間（局域網或廣域網）建立網絡連接。它將處在七層模型中的網絡層的信息，根據最快、最直接的路由原理從一個網絡的網絡層傳輸到另一個網絡的網絡層，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絡協議的接口卡。并具有多種網管功能，能監視與路由器相連接的一些網絡設備和它們的配置運行情況。

三、網絡故障分層診斷技術

（一）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，實現系統和通信媒體的物理接口，為數據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絡之間的物理連接提供服務。

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，解釋屏幕輸出信息，查看端口狀態、協議建立狀態和EIA狀態。

（二）數據鏈路層及其診斷

數據鏈路層的主要任務是使網絡層無須了解物理層的特征而獲得可靠的傳輸。數據鏈路層為通過鏈路層的數據進行打包和解包、差錯檢測和一定的校正能力，并協調共享介質。在數據鏈路層交換數據之前，協議關注的是形成幀和同步設備。

查找和排除數據鏈路層的故障，需要查看路由器的配置，檢查連接端口的共享同一數據鏈路層的封裝情況。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。

（三）網絡層及其診斷

網絡層提供建立、保持和釋放網絡層連接的手段，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，應該通過檢查來確定是否已經輸入適當的靜態路由、默認路由或者動態路由。然后手工配置一些丟失的路由，或者排除一些動態路由選擇過程的故障，包括RIP或者IGRP路由協議出現的故障。

四、路由器接口故障排除

（一）串口故障排除

串口出現連通性問題時，為了排除串口故障，一般是從show interfa

ce 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和線路協議狀態。接口和線路協議的可能組合有以下幾種：（1）串口運行、線路協議運行，這是完全的工作條件。該串口和線路協議已經初始化，并正在交換協議的存活信息。（2）串口運行、線路協議關閉，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議存活信息。可能的故障發生在路由器配置問題、調制解調器操作問題、租用線路干擾或遠程路由器故障，數字式調制解調器的時鐘問題，通過鏈路連接的兩個串口不在同一子網上，都會出現這個報告。（3）串口和線路協議都關閉，可能是電信部門的線路故障、電纜故障或者是調制解調器故障。（4）串口管理性關閉和線路協議關閉，這種情況是在接口配置中輸入了shutdown命令。通過輸入no shutdown命令，打開管理性關閉。

（二）以太接口故障排除

以太接口的典型故障問題是：帶寬的過分利用；碰撞沖突次數頻繁；使用不兼容的幀類型。使用show interface ethernet命令可以查看該接口的吞吐量、碰撞沖突、信息包丟失、和幀類型的有關內容等。

1．通過查看接口的吞吐量可以檢測網絡的利用。如果網絡廣播信息包的百分比很高，網絡性能開始下降。光纖網轉換到以太網段的信息包可能會淹沒以太口。互聯網發生這種情況可以采用優化接口的措施。

2．兩個接口試圖同時傳輸信息包到以太電纜上時，將發生碰撞。以太網要求沖突次數很少，不同的網絡要求是不同的，一般情況發現沖突每秒有3、5次就應該查找沖突的原因了。碰撞沖突產生擁塞，碰撞沖突的原因通常是由于敷設的電纜過長、過分利用、或者“聾”節點。以太網絡在物理設計和敷設電纜系統管理方面應有所考慮，超規范敷設電纜可能引起更多的沖突發生。

3．如果接口和線路協議報告運行狀態，并且節點的物理連接都完好，可是不能通信。引起問題的原因也可能是兩個節點使用了不兼容的幀類型。解決問題的辦法是重新配置使用相同幀類型。如果要求使用不同幀類型的同一網絡的兩個設備互相通信，可以在路由器接口使用子接口，并為每個子接口指定不同的封裝類型。

五、編后話

網絡是千變萬化的，是會有許多不可預見性的，同樣網絡發生故障是不可避免的。網絡建成運行后，網絡故障診斷是網絡管理的重要技術工作。搞好網絡的運行管理和故障診斷工作，這樣才能提高故障診斷水平。我們的網絡才能盡心的為我們服務，才不會為我們帶來太多的麻煩，生存在進步的人類社會，信息的發展永遠是不會停息的，我們必須嚴陣以待，為我們網絡的發展做出自己應有的貢獻。