高校校園網網絡故障分析與排查

王雅卓++申寶敏

摘 要 隨著高校信息化建設的快速發展，校園網絡規模越來越大，隨之而來的網絡故障也不斷增加。為保障網絡的穩定性和高可用性，合理有效地診斷故障和排除故障需就顯得尤為重要。本文結合校園網絡實際情況基于分層診斷技術，為校園網絡測試與排錯找出一條基本思路。

【關鍵詞】網絡故障 定位排查 網絡維護

隨著互聯網的快速發展，高校校園的數字化建設也日益完善，校園網已經成為高校必不可少的服務。現我校南北三個校區網絡交換機已達上千臺，各類服務器50余臺，網絡節點高達兩萬多個，校園網絡的規模也不斷擴大，網絡結構也越加復雜，網絡運行中出現的一些軟硬件故障也制約和影響著用戶。為保障數字化校園業務活動安全正常的開展，提高可用性，網絡管理員必須實時掌握全校的網絡運行狀態，盡早發現并及時排除故障。

1 校園網絡故障分析與診斷

最簡單的計算機網絡就是只有兩臺計算機和連接他們的一條鏈路，即兩個節點和一條鏈路。基于此思路，我們可以把校園局域網絡簡化為客戶端-鏈路-服務端的三層模型。相對于復雜的網絡環境精簡后的網絡模型使得網絡故障與問題顯得更為清晰明了，本文根據此三層模型對網絡測試與排錯進行分析。

1.1 客戶端

客戶端通常是終端接入類型的計算機。通常的網絡問題有網卡故障、網絡配置錯誤。

網卡故障是常見的用戶不能上網的問題之一，判斷是否是本機網卡故障有兩種方法。一是通過觀察網卡的led指示燈是否正常閃爍，如果數據連接指示燈不亮，則說明主板與網卡的連接可能有故障。二是通過在命令提示符下輸入 Ping 127.0.0.1 ，對本地回環地址進行檢測，如發現本地地址無法ping通，就表明本地TCP/IP協議不能正常工作。此外還要觀察網卡的MAC地址是否會自動變化，由于現在有些超薄筆記本自身不帶RJ45接口的網卡，而購買的USB外置網卡質量不合格，這種網卡的物理地址隨電腦的重啟會自動變化，如果校園網內用戶是通過綁定MAC地址信息來進行認證的話，也會出現網絡登錄認證失敗的問題。

主機的網絡參數設置不當也是常見的網絡故障，主要包括IP地址、網關、子網掩碼、DNS的設置。網內是否IP沖突，同一子網內所有機器的子網掩碼必須相同，這些都是我們需要考慮的問題。同時要做好網絡規劃，在人員多，流動性大的的環境中使用動態獲取IP地址，實驗室、機房采用靜態IP地址。

1.2 物理鏈路

通常情況下，故障出現時，首先應該檢查的就是物理連接，物理鏈路問題主要包括樓宇間的光纖互聯，樓宇內交換機到信息模塊插座，從信息模塊再到網絡終端的RJ45接頭。

對于此類故障首先檢查是否有接觸不良現象，并使用測線儀對網絡線路兩端進行對測來檢測線路中是否有線序斷點串擾等問題。雙絞線中負責網絡數據通信的是1、2、3、6四根線序，當發現線路當中負責傳輸數據的芯線部分出現斷點時，可采用跳序的接線方式來補救。

診斷光纜時，最重要的測試包括光功率計、光衰減和使用OTDR進行的測量。當光纖出現問題時，首先把光纖一端對準光源，查看另一端是否有光線出來。如果光源可以通過線纜，那么需要使用到光功率計讀取功率電平測試收發功率進一步來診斷。使用到OTDR光時序反設計來進行線纜斷點位置的定位。利用導入光與反射光的時間差來測定距離，如此可以準確判定故障的位置。

1.3 服務端

網絡服務端通常是樓宇內的接入交換機，機房核心匯聚，以及一些提供網絡服務的dhcp、dns等服務器。

路由器和交換機在局域網中是較為常見的接入設備。路由器和交換機的硬件故障一般有交換機不通電，光纖模塊故障，交換機風扇、背板故障，電路板故障燈，溫度過高等。用戶自助排查故障時可以通過設備上的電源指示燈是否發亮來進行判斷。

軟件故障一般有固件bug，交換機配置不當，VLAN 配置劃分不當，廣播風暴，網絡環路等。需要登陸交換機，查看交換機數據是否正常，用displayer命令查看相應的硬件信息、端口、鏈路狀態，并與機房備份數據進行對比，若數據設置沒有問題，則有可能是交換機端口出現故障。

此外網絡環路對校園網的沖擊和危害也非常大。由于接入層直接與用戶電腦相連，接入的隨意性較大，容易引起網絡環路。數據包會不斷發送和檢驗數據， 導致了網絡性能急劇下降， 從而影響整個網絡的暢通。只有將該交換機所有端口全部斷開后， 將物理線路整理后再逐一連通， 觀察交換機運行狀況， 確定是哪個端口出現問題即可排除故障。

在配置交換機的時候我們需要在每個交換機端口配置spanning-tree bpdufilter enabled 命令。BPDU GUARD的功能是當這個端口收到任何的BPDU就馬上設為Disabled狀態。在正常情況下，一個下聯寢室的端口是不會收到任何BPDU的，因為PC和小交換機都不支持STP，所以不會收發BPDU. 當這個端口下如果有自回環的環路，那么它發出去的BPDU在小交換機上回環后就會被自己接收到，這個時候BPDU GUARD就會把它立刻設為Error-Disabled狀態，這個端口就相當于被關閉了，不會轉發任何數據，也就切斷了環路，保護了整個網絡。

2 結語

高校的信息化建設近年來發展非常迅速，校園網絡規模日益擴大。在網絡使用當中發生網絡故障也是不可避免的。本文著重分析了校園網常見的故障及原因，以便網絡運維人員能快速定位故障點，從而及時解決網絡故障，保障校園網正常運行。但要真正的、有效的防治校園網絡故障，不僅需要我們開展日常維護工作，更要從故障預防范上進行扎實的工作。

參考文獻

[1]周帆帆.校園網絡故障用戶自助排查技術的探討[J].計算機科學，2014（11）.

[2]謝曉俊.校園網絡故障的快速定位與排除[J].信息與電腦，2015（16）.

作者簡介

王雅卓（1985-），男，河南省滎陽市人。碩士學位。現為中原工學院助理實驗師。研究方向為計算機技術。

申寶敏（1984-），男，河南省鶴壁市人。學士學位。現為中原工學院助理工程師。研究方向為計算機技術。

作者單位

中原工學院 河南省鄭州市 450007