计算机网络故障诊断与维护PPT学习课件.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,网络故障诊断与维护,本章学习目标,了解网络故障的诊断与网络维护的相关知识,掌握网络故障产生的原因，故障诊断的原理,掌握网络故障分层检查的方法,掌握网络故障诊断的常用软、硬件工具,1,9.1,网络故障诊断概述,1,网络故障诊断的目的,确定网络的故障点，恢复网络的正常运行。,发现网络规划和配置中的瑕疵，改善和优化网络的性能。,观察网络的运行状况，及时预测网络通信质量。,2,网络故障产生的原因,（,1,）物理层问题，由于物理设备相互连接失败或者硬件及线路本身引起的问题。,（,2,）数据链路层问题，包括网络设备接口的配置等问题。,（,3,）网络层问题，由于网络协议配置或操作引起的错误。,（,4,）传输层问题，由于性能或通信拥塞引起超时等问题。,（,5,）应用层问题，包括操作系统、网络应用程序自身中的软件错误。,2,3,故障排除的方法,OSI,的层次结构为管理员分析和排查故障提供了非常好的组织方式。由于各层相对独立，按层排查能够有效地发现和隔离故障，因而一般使用逐层分析和排查的方法。,通常有两种逐层排查的方式，一种是从低层开始排查，适用于物理网络不够成熟稳定的情况，如组建新的网络、重新调整网络线缆、增加新的网络设备；另一种是从高层开始排查，适用于物理网络相对成熟稳定的情况，如硬件设备没有变动。无论哪种方式，最终都能达到目标，只是解决问题的效率有所差别而已。,3,4.,一般网络故障排除的步骤,（,1,）确定故障的具体现象，分析造成这种故障现象原因的类型。例如，主机不响应客户请求服务，可能的故障原因是主机配置问题、接口卡故障或路由器配置命令丢失等。然后根据故障的性质和影响范围进行故障定位。,（,2,）收集需要的用于帮助隔离可能故障原因的信息。从网络管理系统、协议分析跟踪、路由器诊断命令的输出报告或软件说明书中收集有用的信息。,（,3,）根据收集到的情况考虑可能的故障原因，排除某些故障原因。例如，根据某些资料可以排除硬件故障，把注意力放在软件原因上。,（,4,）根据最后的可能故障原因，建立一个诊断计划。开始仅用一个最可能的故障原因进行诊断活动，这样可以容易恢复到故障的原始状态。如果一次同时考虑多个故障原因，试图返回故障原始状态就困难多了。,（,5,）执行诊断计划，认真做好每一步测试和观察，每改变一个参数都要确认其结果。分析结果确定问题是否解决，如果没有解决，继续下去，直到故障现象消失。,（,6,）记录解决方案，确定预防措施。在问题解决以后，作为合格的管理员还需要将问题解决过程中的相关记录整合成文献，以备后用。同时，还要制定同样问题再次产生的预防措施，以主动的方式进行网络管理活动。,4,9.2,网络故障的分类,1,按网络故障的性质划分,（,1,）物理故障：是指设备或线路损坏、插头松动、线路受到严重电磁干扰等情况。,（,2,）逻辑故障：逻辑故障中的一种常见情况就是配置错误，就是指因为网络设备的配置原因而导致的网络异常或故障。,2,按网络故障的对象划分,（,1,）线路故障：线路故障最常见的情况就是线路不通，,（,2,）路由器故障：事实上，线路故障中很多情况都涉及到路由器，因此也可以把一些线路故障归结为路由器故障。,（,3,）主机故障：主机故障常见的现象就是主机的配置不当。,5,9.3,网络故障的分层检查,9.3.1,物理层故障,数据链路层的功能是在相邻两结点间无差错地传送数据帧，为网络层提供服务。数据链路层互连的设备是网桥，网桥在网络互连中起到数据接收、地址过滤与数据转发的作用，它用来实现多个网络系统之间的数据交换。用网桥实现数据链路层互连时，允许互联网络的数据链路层与物理层协议是相同的，也可以使不同的。,网络物理层的故障主要是指网络设备的连接性能故障，包括网卡、交换机、集线器、路由器等。其常见的物理故障如下：,电气性能故障：主要指网络设备的端口提供的电平不正常（过高、过低），电压极性不正常。,传输模式故障：网络设备的数据传输有半双工、全双工、自适应多种模式。在数据传输过程中，可能发生模式人为设置错误，相互不匹配；或两端不能自动地建立正确的传输协商机制等。,9.3.2,数据链路层故障,6,9.3.3,网络层故障,在网络的运行中，经常会遇到因设备设置导致的网络错误，一般这些情况的排除没有适当的工具是很难完成的。这些常见的网络问题归结成以下几类：,错误：指可以导致网络的设备不能正常运行的网络问题。例如：,IP,地址冲突、子网掩码错误、,IP,地址是子网地址、,IP,地址是子网广播地址、关键设备没有响应、,DHCP,服务器提供了正在使用的,IP,地址、丢失,DHCP,给出的地址。,警告：对网络的正常运行没有影响，但可能属于设备设置错误的网络问题。例如：,缺省路由器没有响应、,IP,子网的唯一设备、,IPX,网络唯一设备、网络中唯一使用,IPX,类型的设备、,Proxy ARP,响应本地,IP,。,9.3.4,传输层故障,传输层的主要功能有：提供建立、维护和拆除传输层连接；选择网络层提供合适的服务；提供端到端的错误恢复和流量控制；向会话层提供独立于网络层的传送服务和可靠的透明数据传送。,传输层故障的检查主要包括以下几个方面：,差错检查，如数据包的重发等。,通信拥塞或上层协议在网络层协议上的捆绑方面。,7,9.3.5,应用层故障,应用层是开放系统互连（,OSI,）环境与本地系统的操作系统和应用系统直接接口的一个层次。在功能上，应用层为本地系统的应用进程访问,OSI,环境提供手段，也是唯一直接给应用进程提供各种应用服务的层次。根据分层原则，应用层向应用进程提供的服务是,OSI,的所有层直接或间接提供服务的总和。,应用层故障检查主要包括以下几个方面：,操作系统的系统资源的运行状况,应用程序对系统资源的占用和调度,管理方面的问题，如安全管理、用户管理等。,8,9.4,网络故障诊断的工具,9.4.1,软件工具,1.IP,连接测试,-ping,9,2.,路由追踪,-tracert,10,3.,路径测试,-pathping,11,4.IP,路由表,-Route,12,5.,网络诊断工具,-netsh diagnostic,13,6.,显示,IP,地址信息,-ipconfig,14,7.,网卡地址及协议列表工具,-getmac,8.,网络协议统计工具,-netstat,15,9.4.2,硬件工具,1,物理线缆测试仪,图,9-9,物理线缆测试仪图,9-10 TPT-8020A,测试仪,16,2,网络测试仪,图,9-11,安捷伦,J6800A,网络测试仪 图,9-12,无线网络测试仪,17,3,协议分析仪,图,9-13 Optiview Integrated Network Analyzer,18,9.5,常见的网络故障及解决方法,9.5.1,工作站故障,1,IP,地址冲突,使用,TCP/IP,协议的每台计算机必须有自己独立的,IP,地址，有了,IP,地址才能与网络上的其他主机间进行通信。一般情况下，,IP,地址配置不正确，主要表现为,IP,地址冲突。如下几种情况可以造成,IP,地址冲突。,（,1,）用户对,TCP/IP,并不了解，不知道,IP,地址、子网掩码、默认网关等参数如何设置，有时用户不是从管理员处得到上述参数的信息，或者是用户无意修改了这些信息。,（,2,）管理员或用户根据管理员提供的上述参数进行设置时，由于失误造成参数输错。,（,3,）维修调试时，维修人员使用临时,IP,地址所致。,（,4,）故意窃用他人的,IP,地址。,19,2,子网掩码设置不正确,子网掩码是一个,32,位地址，是与,IP,地址结合使用的一种技术。它的主要作用有两个，一是用于屏蔽,IP,地址的一部分以区别网络标识和主机标识，并说明该,IP,地址是在局域网上，还是在远程网上。二是用于将一个大的,IP,网络划分为若干小的子网络。,在同一网段中的计算机应该具有相同的子网掩码。如果子网掩码不同，就算是位于同一个网段的计算机也不可能通。所以，如果同一网段的计算机之间不能通信，除了,IP,地址正确以外，子网掩码也必须相同。,20,3,没有安装网络协议,网络协议是网络上所有设备之间通信规则的集合，它规定了通信时信息必须采用的格式和这些格式的意义。,不同的计算机之间必须使用相同的网络协议才能进行通信。在网络的各层中存在着许多协议，接收方和发送方同层的协议必须一致，否则一方将无法识别另一方发出的信息。网络协议使网络上各种设备能够相互交换信息。常见的协议有：,TCP/IP,协议、,IPX/SPX,协议、,NetBEUI,协议等。用户如果访问,INTERNET,，则必须在网络协议中添加,TCP/IP,协议。,TCP/IP,规范了网络上的所有通信设备，尤其是一个主机与另一个主机之间的数据往来格式以及传送方式。,TCP/IP,是,INTERNET,的基础协议，也是一种数据打包和寻址的标准方法。,21,4,网关没有设置或设置不正确,网关是一个网络通向其他网络的,IP,地址，要实现这两个网络之间的通信，必须通过网关。如果网络,A,中的主机发现数据包的目的主机不在本地网络中，就把数据包转发给它自己的网关，再由网关转发给网络,B,的网关，网络,B,的网关再转发给网络,B,的某个主机。所以，只有设置好网关的,IP,地址，,TCP/IP,协议才能实现不同网络之间的相互通信。,5,DNS,地址设置不正确,DNS,设置不正确，就不能对,IP,地址进行解析，也就无法使用域名进行网络访问，而只有使用,IP,地址进行网络访问。如果在访问网站时，在浏览器中输入,IP,地址可以访问某一网站，却无法通过域名进行访问，在这种情况下，首先检查是否设置了,DNS,地址，或确认地址是否正确？如果,DNS,地址无问题，则可能是网站的,DNS,服务器出了问题。,22,9.5.2,服务器故障,1,服务器常见的故障及排除方法,（,1,）服务被中止,（,2,）流量问题,（,3,）系统资源不足,（,4,）服务器软件故障,（,5,）管理方面的问题,23,2,服务器故障排除的基本原则,1,）尽量恢复系统缺省配置,（,1,）硬件配置：去除第三方厂商备件和非标配备件。,（,2,）资源配置：清除,CMOS,，恢复资源初始配置。,（,3,）,BIOS,，,F/W,，驱动程序：升级最新的,BIOS,，,F/W,和相关驱动程序。,（,4,）,TPL,：扩展的第三方的,I/O,卡属于该机型的硬件兼容列表（,TPL,）吗？,2,）从基本到复杂,（,1,）系统上从个体到网络：首先将存在故障的服务器独立运行，待测试正常后再接入网络运行，观察故障现象变化并处理。,（,2,）硬件上从最小系统到现实系统：指从可以运行的硬件开始逐步到现实系统为止。,（,3,）软件上从基本系统到现实系统：指从基本操作系统开始逐步到现实系统为止。,3,）交换对比,（,1,）在最大可能相同的条件下，交换操作简单效果明显的部件。,（,2,）交换,NOS,载体，即交换软件环境。,（,3,）交换硬件，即交换硬件环境。,（,4,）交换整机，即交换整体环境。,24,3,服务器故障排除需要收集的信息,（,1,）服务器信息：机器型号,(P/N:),、机器序列号,(S/N:),、,BIOS,版本、是否增加其它设备、硬盘如何配置（是否做阵列,阵列级别）、安装什么操作系统及版本。,（,2,）故障信息：在,POST,时,屏幕显示的异常信息、服务器本身指示灯的状态、报警声和,BEEP CODES,、,NOS,的事件记录文件、,Events Log文件。,（,3,）确定故障类型和故障现象：开机无显示、上电自检阶段故障、安装阶段故障和现象、操作系统加载失败、系统运行阶段故障。,25,9.5.3,交换机故障,1,硬件类故障,硬件故障主要指交换机电源、背板、模块、端口等部件的故障，可以分为以下几类：,（,1,）电源故障,（,3,）模块故障,（,4,）背板故障,（,5,）线缆故障,从上面的几种硬件故障来看，机房环境不佳极易导致各种硬件故障，所以在建设机房时，必须先做好防雷接地及供电电源、室内温度、室内湿度、防电磁干扰、防静电等环境的建设，为网络设备的正常工作提供良好的环境。,26,2,交换机的软件故障,交换机的软件故障是指系统及其配置上的故障它可以分为以下几类：,（,1,）系统错误：交换机系统是硬件和软件的结合体。在交换机内部有一个可刷新的只读存储器，它保存的是这台交换机所必需的软件系统。由于设计的原因，可以会存在一些漏洞，在条件合适时，会导致交换机满载、丢包、错包等情况的发生。,对于此类问题，需要养成经常浏览设备厂商网站的习惯，如果有新的系统推出或者新的补丁，请及时更新。,（,2,）配置不当：由于对交换机的性能等技术指标不熟悉可能会导致配置错误的出现。比如,VLAN,划分不当导致网络不通，端口被错误地关闭，交换机和网卡的模式配置不匹配等原因。这类故障有时很难发现，如果不能确保配置的正确性，最好先恢复出厂的默认配置，然后再一步一步地配置。,在配置之前先阅读说明书是好的习惯之一。每台交换机都有详细的安装手册、用户手册，深入到每类模块都有详细的讲解。如果还有不清楚之处就需要向供应商的工程师咨询后再做具体配置。,27,9.5.4,路由器故障,1,硬故障,常见的硬故障通常表现在硬件上，一般有这么几种：,（,1,）系统不能正常加电：表现为当打开路由器的电源开关时，路由器前面板的电源灯不亮，风扇不转。这时要重点检查电源系统，看供电插座是否有电，电压是否在规定的范围内？如果供电正常，应该检查电源线是否完好，接触是否牢靠，必要时可以换一根，如果还不行，可判定问题应该出在路由器的电源上。先检查路由器电源的保险是否完好，若烧了应该更换，若还不行只好送修。,（,2,）部件损坏：这类情况在硬件故障中是比较常见的一类，这里的部件往往是接口卡。表现为当把有问题部件插到路由器中时，系统其他部分都工作正常，但无法正确识别有问题的部件，这时往往是因为部件本身有问题。还有一种情况，就是部件可以被正确识别，但做完正确配置后，接口就是不能正常工作，这往往是因为存在物理故障。要确认以上这两种情况，最好用相同型号的好的部件替换怀疑有问题的部件，就可以确认问题是否存在了。,（,3,）系统软件损坏：这种故障似乎应该归入软件故障，但由于这种情况往往是路由器本身存在的问题，且与硬件紧密相关，所以不妨把它归类于此。以,Cisco,的路由器为例，如果路由器开机后总是进入,rmon,状态，这往往说明系统软件,IOS,存在问题，不妨将,IOS,重新写一遍。,（,4,）其他：这里所要提到的是这样一些情况，有时在对系统软件进行升级时，发现系统无论怎样也不能完成升级。这时不妨检查一下所要升级的软件的大小是否超过了路由器的,NVRAM,的容量。如果超过了，则无论如何也无法完成升级，这时应该先扩充,NVRAM,的容量，再升级系统软件。,28,2,软故障,（,1,）功能无法实现：有些时候，用户要作某些特定的配置,(,如,NAT),，反复检查后，确 认配置正确，可相应的功能就是实现不了。这时先不要怀疑设备有问题，最好先找一找系统软件的版本号，并查找相关的说明，看一看所使用的软件的版本是否支持这个功能。因为路由器的系统软件往往有许多版本，每个版本支持不同的功能。如果当前的软件版本不支持这个功能，那就应该找到相应的软件，先进行升级。,（,2,）网络规划存在问题：有些时候，配置似乎没有问题，可路由器就是不能正常工作，或者工作状态不稳定，总出现一些莫名其妙的问题。这时先不要急着反复调试，不妨回过头来看看用户的网络规划，看看是不是有问题。例如是不是有重复使用的网段，网络掩码的计算是否正确等等。,（,3,）配置问题：这种问题是最常见的，就是配置的确存在问题，例如线路两端路由器的参数不匹配或参数错误等等。这种情况只要认真细致地查找，总可以解决。,29,3.,路由器故障的排除,1,）串口故障排除,（,1,）串口运行、线路协议运行，这是完全的工作条件。,（,2,）串口运行、线路协议关闭,（,3,）串口和线路协议都关闭,（,4,）串口可管理功能关闭和线路协议关闭,2,）以太接口故障排除,以太接口的典型故障疑问是：带宽的过分运用；碰撞冲突次数频繁；运用不兼容的帧类型。,3,）异步通信口故障排除,互连网络的运行中，异步通信口的任务是为用户提供可靠服务，但又是故障多发部位。主要的问题是，在通过异步链路传输基于,LAN,通信量时，将丢失的信息包的量降至最少。异步通信口故障一般的外部因素是：拨号链路性能低，电话网交换机的连接质量问题，调制解调器的配置。,30,9.6,本章小结,本章介绍了网络故障的诊断与网络维护的相关知识。主要掌握网络故障产生的原因，故障诊断的原理，以及故障排除的步骤等内容。首先介绍了网络故障诊断的目的、故障产生的原因、排除的方法和步骤，然后介绍了网络故障的分类，以及故障分层检查的原理。接着介绍了网络故障诊断的常用软、硬件工具。最后介绍了常见网络故障及排除方法。,分层检查指导故障分别定位于物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层，分段诊断也是常用的方法之一，即把故障定位于某一网段的设备上。,31,