基于網(wǎng)線故障引發(fā)的思考和探討

摘 要: 文章作者針對網(wǎng)線故障，展開思考和探索，結(jié)合實(shí)際工作環(huán)境和掌握的相關(guān)網(wǎng)絡(luò)知識與經(jīng)驗(yàn)，闡述了診斷和排除網(wǎng)絡(luò)故障的步驟和過程，歸納總結(jié)相應(yīng)的解決方案，取得了一定的效果，具有一定的借鑒意義。

關(guān)鍵詞: 網(wǎng)絡(luò)故障 診斷 排除

1.前言

隨著高校的不斷擴(kuò)招和各類課程電子化網(wǎng)絡(luò)化的普及，作為培養(yǎng)人才和技術(shù)發(fā)展的搖籃和重要基地的高校園地，實(shí)驗(yàn)機(jī)房不僅為學(xué)生提供了計(jì)算機(jī)課程的實(shí)踐工具和場地，而且為其課程的電子化、網(wǎng)絡(luò)化提供了強(qiáng)大的支持，促進(jìn)了各類學(xué)科教學(xué)質(zhì)量的提升，同時(shí)，機(jī)房課時(shí)安排也越來越緊密，這給機(jī)房管理中的網(wǎng)絡(luò)管理帶來了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)和考驗(yàn)，由此引發(fā)的實(shí)驗(yàn)機(jī)房管理中的網(wǎng)絡(luò)管理也占有重要的位置和意義。我結(jié)合自身六年的機(jī)房管理經(jīng)驗(yàn)和掌握的大量專業(yè)知識，談?wù)剬W(wǎng)絡(luò)故障及時(shí)準(zhǔn)確高效地診斷和排除的見解。

我所管理的實(shí)驗(yàn)機(jī)房共配備有計(jì)算機(jī)200臺，分配在A、B、C三個(gè)機(jī)房內(nèi)，并設(shè)有1機(jī)房控制室。控制室里配置10臺24端口交換機(jī)，每3臺交換機(jī)控制1個(gè)機(jī)房。1臺總交換機(jī)通過1臺路由器連接外網(wǎng)，其他9臺交換機(jī)跟此總交換機(jī)相連。整個(gè)實(shí)驗(yàn)機(jī)房的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是星型結(jié)構(gòu)和總線結(jié)構(gòu)相結(jié)合，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖如下。

2.了解網(wǎng)絡(luò)故障的癥結(jié)

實(shí)驗(yàn)機(jī)房在教學(xué)使用過程中，因?yàn)閷W(xué)生使用不當(dāng)、路由器故障、線路損壞，以及線路受到嚴(yán)重電磁場干擾，等等，經(jīng)常會出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)故障，如果處理不及時(shí)，會給教學(xué)工作帶來極大的不便，甚至影響教學(xué)的進(jìn)程。及時(shí)發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)故障、準(zhǔn)確定位故障并及時(shí)排除就成為網(wǎng)絡(luò)管理中的一項(xiàng)重要工作。我現(xiàn)在針對工作機(jī)房的電腦出現(xiàn)大批量網(wǎng)絡(luò)不通這一案例，對網(wǎng)絡(luò)故障展開深入的思考和探討，并最終發(fā)現(xiàn)往往不被首先重視的網(wǎng)線故障正是引發(fā)網(wǎng)絡(luò)故障的癥結(jié)所在。此次網(wǎng)絡(luò)故障的具體現(xiàn)象表現(xiàn)為:C室機(jī)房突然同時(shí)出現(xiàn)27臺電腦本地連接的顯示圖標(biāo)上出現(xiàn)了感嘆號，局域網(wǎng)不能相互訪問，廣域往也不能訪問。次日，B室也有24臺電腦出現(xiàn)相同情況。第三天，A室的65臺電腦也出現(xiàn)相同的故障現(xiàn)象。此次網(wǎng)絡(luò)故障現(xiàn)象跟以往幾年工作中遇到的網(wǎng)絡(luò)故障現(xiàn)象有很大的區(qū)別:第一是突發(fā)性，在出現(xiàn)這些故障現(xiàn)象的前一天，所有的機(jī)器運(yùn)作正常，三間機(jī)房均是正常的實(shí)驗(yàn)課，沒有任何的故障征兆;第二是接連性，在C室的27臺機(jī)器同時(shí)發(fā)生網(wǎng)絡(luò)故障還沒有得到根本解決的第二天，B室的24臺機(jī)器也同時(shí)出現(xiàn)了相同的情況，并且在B室發(fā)生機(jī)器故障的次日，A室的65臺機(jī)器也同樣出現(xiàn)了相同的故障現(xiàn)象;第三是批量性，三間機(jī)房的機(jī)器都出現(xiàn)了幾十臺機(jī)器故障的情況;第四是可變性，A室的65臺機(jī)器的故障現(xiàn)象只維持了一天，第二天全部恢復(fù)正常，以后一直運(yùn)作正常。基于此，我對這些故障現(xiàn)象的發(fā)生給予了高度重視，下面是針對診斷并排除此次網(wǎng)絡(luò)故障展開了深入思考和探討。

3.解決故障的思路與實(shí)施

3.1排查癥狀原因

網(wǎng)絡(luò)故障按照故障對象的不同可以劃分為以下幾個(gè)。

3.1.1主機(jī)故障

引發(fā)網(wǎng)絡(luò)故障常見對象之一的主機(jī)故障進(jìn)行思考和排查，按照常規(guī)分析覺得這個(gè)原因可以排除，原因有五點(diǎn):一、計(jì)算機(jī)在網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障前是處于正常運(yùn)作狀態(tài)，沒有任何的故障征兆;二、計(jì)算機(jī)環(huán)境在網(wǎng)絡(luò)故障出現(xiàn)前的最后一刻沒有發(fā)生變化，具體來說就是最近沒有安裝、移除、重新配置過硬件和軟件;三、計(jì)算機(jī)安裝了系統(tǒng)保護(hù)卡，并且實(shí)行了全盤保護(hù)，一般情況下，計(jì)算機(jī)在重新啟動時(shí)，系統(tǒng)可以自動恢復(fù)到原來配置的狀態(tài);四、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)安裝了殺毒軟件和設(shè)置了防火墻，并定時(shí)升級病毒庫和定時(shí)修復(fù)系統(tǒng)漏洞，計(jì)算機(jī)大批量被病毒感染并受到惡意攻擊導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)故障的可能性不大;五、為防止學(xué)生隨意修改IP，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)問題，所有計(jì)算機(jī)的IP地址與MAC地址已經(jīng)綁定。但是出于謹(jǐn)慎和考慮到百密也有一疏，系統(tǒng)保護(hù)卡也有失效的時(shí)候等因素，還是有必要對主機(jī)故障進(jìn)行認(rèn)真的排查。詳細(xì)檢查發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)配置、IP地址等配置均正常，系統(tǒng)保護(hù)卡沒有失效的跡象;另外通過監(jiān)視主機(jī)的流量、掃描主機(jī)端口和服務(wù)、借助有效的查殺工具等途徑對系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)的檢查，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)安全，沒有病毒感染。

3.1.2路由器和交換機(jī)故障

鑒于故障的批量性，思考是否路由器故障，但是再深入思考，覺得這個(gè)設(shè)想可以排除，因?yàn)樵谕粋€(gè)實(shí)驗(yàn)機(jī)房里，還有很多機(jī)器的網(wǎng)絡(luò)是很正常的;仔細(xì)查閱以前的記錄表，發(fā)現(xiàn)C室的27臺故障機(jī)器的網(wǎng)線連接基本上集中在一臺交換機(jī)上，B室的24臺故障機(jī)器的網(wǎng)線連接基本上集中在另一臺交換機(jī)上，思考是否是交換機(jī)的數(shù)據(jù)包傳輸出現(xiàn)了暫時(shí)性的堵塞，于是重新啟動這兩臺交換機(jī)，但是故障沒有得到解決，深入思考是否交換機(jī)壞了，更換了兩臺新的交換機(jī)，問題仍然沒有解決。

3.1.3RJ45故障

RJ45是指雙絞線以太網(wǎng)設(shè)備接口，俗稱“水晶頭”。其故障可以分為RJ45插頭接觸不良引起的故障和RJ45插頭故障引起的故障，一般從以下步驟實(shí)施故障排查:檢查網(wǎng)線上的水晶頭和網(wǎng)卡插口接觸是否良好。可先把水晶頭從網(wǎng)卡接口上拔下觀察其接口是否已生銹或者有灰塵，將其擦拭干凈，再除掉網(wǎng)卡接口內(nèi)的浮塵，重新插接好，在保證網(wǎng)絡(luò)接口已插緊的情況下使用Ping命令進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)測試。Ping向目標(biāo)主機(jī)(地址)發(fā)送一個(gè)回送請求數(shù)據(jù)包，要求目標(biāo)主機(jī)收到請求后給予答復(fù)，從而判斷網(wǎng)絡(luò)的響應(yīng)時(shí)間和本機(jī)是否與目標(biāo)主機(jī)(地址)聯(lián)通。如果執(zhí)行Ping不成功，則可以預(yù)測故障出現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:網(wǎng)線故障、網(wǎng)絡(luò)適配器配置不正確、IP地址不正確。如果執(zhí)行Ping成功而網(wǎng)絡(luò)仍無法使用，那么問題很可能出在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的軟件配置方面。Ping成功只能保證本機(jī)與目標(biāo)主機(jī)間存在一條連通的物理路徑。此處測試顯示Ping不成功。嘗試更換網(wǎng)卡接口處的“水晶頭”和交換機(jī)接口處的“水晶頭”，繼續(xù)執(zhí)行Ping命令，結(jié)果顯示Ping不成功，問題沒有得到解決，預(yù)測故障出現(xiàn)在網(wǎng)線故障上。

3.1.4網(wǎng)線故障

把思考鎖定在一直使用了六年都很正常的網(wǎng)線上。用簡易測線儀測試其中出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)故障的網(wǎng)線，結(jié)果顯示網(wǎng)線是通的。簡易測線器只是測8根線的通斷，這次測試結(jié)果顯示正常也并不代表網(wǎng)線就沒有故障。繼續(xù)深入思考并作了以下探索:打開所有網(wǎng)絡(luò)故障機(jī)器的網(wǎng)上鄰居屬性，然后打開本地連接的屬性，進(jìn)入網(wǎng)卡的配置項(xiàng)，點(diǎn)擊高級項(xiàng)并把屬性Link Speed/Duplex Mode(速度和雙工)的值改為10 Full Mode，確定后退出界面，查看網(wǎng)絡(luò)情況，發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)暢通。這就進(jìn)一步證實(shí)了我的思路是正確的，網(wǎng)線的確是出現(xiàn)了故障，網(wǎng)絡(luò)傳輸受到了干擾。用高級測試儀(fluke福祿克)測試網(wǎng)線，發(fā)現(xiàn)測量電容值、測量阻抗值、測量近端串?dāng)_(NEXT)值、測量誤碼率值全部達(dá)不到線纜標(biāo)準(zhǔn)。把傳輸速度降為10Mbit/s時(shí)，以上這些標(biāo)準(zhǔn)對網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)挠绊懖皇呛艽螅梢哉f無關(guān)大局，但是在原來的100Mbit/s傳輸時(shí)，問題就變得非常嚴(yán)重了，因?yàn)楦蓴_引入的概率比10Mbit/s傳輸時(shí)增大了10倍。

網(wǎng)絡(luò)故障的癥結(jié)找到了，探究問題的根本，是實(shí)驗(yàn)機(jī)房建設(shè)時(shí)鋪設(shè)網(wǎng)線不合規(guī)范，存在一定的弊端。當(dāng)初拉設(shè)線纜時(shí)考慮不周密，網(wǎng)線預(yù)留過長，并且在網(wǎng)線上直接繞圈打結(jié)，這樣在沒有一定轉(zhuǎn)彎半徑的圈結(jié)彎角處，加速了線纜表皮的老化，而且長年繞圈打結(jié)的線纜，對線纜生產(chǎn)工藝的基礎(chǔ)性能產(chǎn)生了影響，使其發(fā)生了改變，通俗地說就是增加了線纜的干擾。線纜生產(chǎn)工藝的基礎(chǔ)指的是:每對線芯相互扭絞，傳輸一路差分信號，以差分方式在扭絞線對內(nèi)傳輸?shù)碾娦盘柈a(chǎn)生的電磁場相互抵消，從而對外界造成的干擾降至最低，來自外界的電磁場共模干擾也得到有效抑制，為減少信號耦合，同一護(hù)套內(nèi)的4對線芯，彼此絞距互不相同，進(jìn)一步降低了線對干擾。當(dāng)使用年限達(dá)到一定的時(shí)候，隱患就突現(xiàn)出來了，正如六年后的這次大批量的網(wǎng)絡(luò)故障。

3.2制定并實(shí)施解決方案

經(jīng)過排查，針對查找出的故障原因，最佳的解決方案是把A、B、C三個(gè)實(shí)驗(yàn)機(jī)房的線纜重新布設(shè)，改善網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)性能，消除隱患，根除故障。但是由于重新組建三個(gè)機(jī)房的局域網(wǎng)，工程量大，費(fèi)時(shí)長，受到教學(xué)時(shí)間限制，這個(gè)解決方案需等假期方可實(shí)行，暫時(shí)只有采取過渡性解決方案。采取的過渡性解決方案是:在C室合適的位置架設(shè)兩臺24端口的交換機(jī)，用旁邊一條正常的網(wǎng)線接入其中一臺交換機(jī)的第一個(gè)端口，另外一臺交換機(jī)與這臺交換機(jī)級聯(lián)，把機(jī)房里27條故障網(wǎng)線全部更換，重新拉網(wǎng)線，做RJ45接口，并用簡易測線儀測試成功后，全部接入這兩臺交換機(jī)的端口。同理，B室也做了相應(yīng)的處理。經(jīng)過測試，網(wǎng)絡(luò)全部暢通，網(wǎng)絡(luò)的傳輸速度達(dá)到網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)值，問題得以解決。

實(shí)施了過渡性解決方案以后，我對修復(fù)效果進(jìn)行了長期的跟蹤觀察，發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀況穩(wěn)定良好，網(wǎng)絡(luò)故障得到過渡性的解決。

4.結(jié)語

為了提高網(wǎng)絡(luò)管理效果，我們應(yīng)建立健全的事件管理體制，把每次故障登記在冊，包括每次故障問題、有條不紊的解決步驟和最終的思考結(jié)論都應(yīng)詳細(xì)地記錄完整。這認(rèn)真整理下來的檔案資料可以為以后的網(wǎng)絡(luò)管理工作提供經(jīng)驗(yàn)和資料。

在網(wǎng)絡(luò)故障領(lǐng)域，我緊密結(jié)合自身工作環(huán)境和實(shí)際，將掌握的相關(guān)網(wǎng)絡(luò)知識和經(jīng)驗(yàn)有機(jī)地結(jié)合，對網(wǎng)絡(luò)故障事件展開了深入的思考和探索，發(fā)現(xiàn)往往容易被大家忽視的網(wǎng)線故障就是引發(fā)網(wǎng)絡(luò)故障的癥結(jié)所在，并總結(jié)歸納了網(wǎng)絡(luò)故障診斷和排除的方法步驟和見解，同時(shí)給出了相應(yīng)的解決方案，取得良好的效果，具有一定的可借鑒性。

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