第2章物理层及以太网故障排除.doc

华为三康网络产品故障排除目 录目 录第2章 物理层及以太网故障排除322.1 物理层故障排除综述322.1.1 物理层故障排除关注点322.2 Quidway系列路由器升级过程的故障排除332.2.1 Quidway系列路由器软件升级指导332.2.2 Quidway系列路由器内存升级指导352.3 案例分析372.3.1 与路由器相连设备的故障导致路由器无法正常启动372.3.2 线路阻抗不匹配导致广域网链路无法建立382.3.3 R3680路由器4CE1/E1口不断Up/Down402.3.4 电源接地不好导致路由器通信不畅通412.3.5 接地和防护方面不合要求，在电压漂移（或雷击）时造成设备损坏422.3.6 E&M模块间中继线连接错误导致无法打通电话442.3.7 V.35 DTE、DCE电缆混用导致链路层协议不能UP462.4 以太网物理层故障排除综述472.4.1 以太网常见问题472.4.2 以太网实现形式差异产生的问题492.4.3 以太网故障排除的一般步骤502.5 与以太网故障相关的display、debugging命令介绍512.5.1 display interface ethernet512.5.2 debugging ethernet542.6 以太网故障案例分析552.6.1 速率不匹配导致Sun E450和R2631AR2831以太网链路时通时断的问题552.6.2 全双工/半双工不匹配导致网络流量增大时丢包现象较严重5761网络故障诊断与排除第2章 物理层及以太网故障排除第2章 物理层及以太网故障排除2.1 物理层故障排除综述Quidway系列路由器的安装请严格按照安装手册进行。安装前应检查安装场所的温湿度、洁净度、静电、干扰、防雷击等是否满足要求；安装后应检查电源的输入电压幅值、频率、中性点的连接及保护地、接地电阻等是否满足要求；使用过程中的维护，如：升级BOOTROM、更换内存条、功能模块、接口卡等，要严格按照维护流程操作。具体规范和要求请参照华为3Com Quidway各系列路由器的安装手册。2.1.1 物理层故障排除关注点1. 开箱即无法使用因为路由器的整机和接口模块在出厂前都已做过严格的检验，所以不会导致发生有故障的路由器流入市场。此时的故障绝大部分可能是由运输、仓储等环节的环境不满足要求所致；少部分是由插拔模块或电缆不当导致接插件硬性故障引起；极少部分是由版本不配套引起。对于此类问题，处理步骤为：l 可先对接口卡或主板上的器件进行一下检查，看有无器件脱落或被压变形，对BOOTROM或内存条的插座也要重点检查，看有无插针无法弹起;。l 对PCI侧的插针、物理接口（包括电缆）的插针进行一下检查，看是否有弯针;。l 当没有查到上述硬件故障后，可考虑更换或升级BOOTROM、内存条或主机驱动程序的版本。 2. 安装后无法正常使用此阶段的物理层故障可能是由以下几方面引起：l 线路连接问题。如线路阻抗不匹配、线序连接错误、中间传输设备故障;。l 与其它设备有兼容性问题;。l 接口配置问题;。l 电源或接地不符合要求;。l 在安装过程也要考虑模块接口电缆所支持的最大传输长度、最大速率等因素。3. 使用过程中发生故障此阶段的物理层故障排除人为造成的损坏外，可能是由以下几方面引起：电源、接地和防护方面不符合要求，在有电压漂移或雷击时造成器件损坏;。l 传输线受到干扰;。l 中间传输设备故障;。l 环境的温湿度、洁净度、静电等指标超出使用范围。在故障定位的过程中，可把不必要的相连设备先去掉，缩小故障定位的范围，从而有利于快速准确地定位故障。2.2 Quidway系列路由器升级过程的故障排除2.2.1 Quidway系列路由器软件升级指导1. 中低端路由器软件升级方法概述Quidway系列路由器的版本软件包括BootrRomM软件和VRP主机软件两类。路由器升级方法如下：l BootrRomM软件的升级在路由器的BootRoMBootrom菜单中通过计算机串口采用XModem协议发送文件进行升级；l VRP主机软件的升级对于低端路由器有两种方法：除了XModem协议升级方法之外，还可以在路由器运行时通过FTP加载主机文件软件的方法来升级。对于中端路由器有三种方法：除了上述通过XModem升级方法之外，第2种方法是在BootrRomM 菜单中通过TFTP加载文件的方法进行升级，第3种方法是在路由器运行时通过FTP加载文件的方法来升级。& 说明：关于路由器升级的详细步骤，请参考Quidway路由器用户手册的相关内容。2. BootrRom软件和VRP主机软件的配套关系BootrRom软件和VRP主机软件必须配套使用，并且必须与相应的路由器型号相一致。否则路由器将不能正常使用。在升级的时候，请大家注意升级用的版本软件与路由器的配套关系。对于低端路由器来说（R1600/2500/4001系列路由器）l 产品型号中不带E的路由器与带E的路由器使用的Bootrom软件是相同的。l 产品型号中不带E的路由器与带E的路由器使用的VRP软件是不相同的，不可以混用。在升级时要注意加载正确的VRP软件，否则会造成系统无法正常启动。对于中端路由器来说（R2600/3600系列路由器）l 2630/3600系列路由器和2620/2630E/3600E系列路由器使用的BootRom软件是不相同的，不可以混用。如4.16版本文件只适用于2630/3600系列路由器，4.30/4.32版本文件只适用于2620/2630E/3600E系列路由器。在升级时要注意加载正确的BootRom软件，否则会造成系统无法正常启动。l 2630/3600系列路由器、2620系列路由器和2630E/3600E系列路由器使用的VRP软件各不相同，不可以混用。在升级时要注意加载正确的VRP软件，否则会造成系统无法正常启动。3. 路由器升级案例分析案例一：TFTP升级相关问题在使用TFTP方式升级Quidway 2600/3600系列路由器时，需要使用特定的以太网口做为下载网口，下载网口的选择标准如下：l 对R2620、R2621及R2630、R2631AR2831路由器来说：必须选择Ethernet 0/0作为下载网口；l 对R3640AR2840路由器来说：首先以0、2、1、3的槽位顺序查找1FE模块，以查到的第一个1FE模块的以太网接口作为下载网口；若无1FE模块，则按同样顺序查找2FE模块，以查到的第一个2FE模块的0号以太网接口作为下载网口。l 对R3680AR2880路由器来说：首先以0、2、4、6、1、3、5、7的槽位顺序查找1FE模块，以查到的第一个1FE模块的以太网接口作为下载网口；若无1FE模块，则按同样顺序查找2FE模块，以查到的第一个2FE模块的0号以太网接口作为下载网口。确定了下载网口之后，将该接口与一台PC（启动了TFTP Server）连接，就可以按照相应的升级指导书对路由器进行升级了。在做TFTP升级时，会有如下提示“IP address of the TFTP Boot server to boot from?10.110.200.1 168.92.3.53 ”。如果用户在输入的IP地址后面有空格，将导致升级不成功。案例二：VRP升级版本文件所在目录复杂导致路由器通过TFTP升级失败在用TFTP方式将Qiudway R3640AR2840升级至VRP1.5.63.4版本时，启用TFTP Server，并且已经确认使用TFTP方式进行升级。但是，TFTP无进程显示，无法进行升级。原因分析l 升级版本不配套；l 路由器上设置的TFTP服务器的IP地址不正确；l 其他原因。处理过程l 升级版本VRP1.5.63.4与路由器的BootRoMBootrom版本配合无问题；l 在升级界面上对“IP address of the TFTP Boot server to boot from?10.110.200.1”一项进行检查，没有错误；l 发现VRP1.5.63.4文件置于4级目录下，将其移到根目录下，结果升级成功。在升级路由器时建议将版本文件放在根目录下，使文件的目录简单，防止目录复杂导致无法顺利升级。2.2.2 Quidway系列路由器内存升级指导华为3Com中低端系列路由器的内存可以灵活配置，用户可以根据系统配置的情况、接口模块的个数以及性能要求等方面灵活选择系统的内存容量。由于CPU种类、以及其他方面的限制，直接从市场上购买的内存条不一定能在路由器上使用。1. 中低端路由器内存配置概述目前内存的缺省配置为：l 针对Pentium CPU：R3680缺省配置64M，其他型号32M；l 针对Motorola CPU：R2600系列包括R2630E、2631E均为64MB；R2620、2621为32MB；R3640E、3680EAR28系列均为128MB。目前内存最大配置为：l R2620/2621路由器：有一个内存插槽，可以配置的内存是32MB、64MB或128MB，最大配置是128MB；l R2600/3600AR28系列路由器：有两个内存插槽，支持32M128M+32M128M，64M+64M配置，不支持32M+64M，因此最大配置是128MB256MB；l R2600E/3600E：有两个内存插槽，支持的最大内存配置是128MB+128MB，因此最大配置是256MB。2. 内存升级时内存的组合方式所有的路由器不能支持任意容量内存条的组合配置，具体组合方式如下：对于R2600/3600：有两个内存插槽，R2600/3600用的是EDO DRAM，一条最大是64MB。分为两种情况：l 可以只插一个槽，另一个槽不插内存：该情况下，可以配置32MB 1或64MB1；l 两个槽插满：单支持32MB+32MB或64MB+64MB的情形，不支持32MB+64MB情形。对于R2600E/3600E：每种主机具有两个内存插槽，但只有在第1个槽位插上128MB以后，第2个槽位才可被用于扩充内存；对于R2620/21来说，则只有一个内存条槽位，只能直接用更大容量的内存条替换原来的32MB标准配置来实现扩充。对于R2600E/3600E所有的路由器型号来说，存在这样一种情况，由于路由器的固定构成中已经包括标准配置的内存，扩充内存时首先只能直接选用更大容量的内存条，然后再替换掉原来的，即插在第一个内存条槽位上。如果替换后，第1个槽位还是不到128 MB，则原来的内存条不能再在路由器上同时使用。3. 某些特性对内存的要求路由器中的内存容量的需求与路由和NAT特性相关，简述如下：l 当路由表条目在2000条以内，需要32M内存；l 当路由表条目在10000条以内，需要64M内存；l 当路由表条目在30000条以内，需要128M内存；l NAT支持的连接数在1700条以内，需要32M内存；l NAT支持的连接数在8000条以内，需要64M内存；l NAT支持的连接数在20000条以内，需要128M内存。& 说明：关于内存条更换与安装的具体步骤，请参考Quidway路由器安装手册的相关内容。2.3 案例分析2.3.1 与路由器相连设备的故障导致路由器无法正常启动1. 现象描述某局通过DDN专线对CC08交换机进行远程管理，其组网图如下：图2-1 与路由器相连的转接头故障导致路由器启动异常其中同轴电缆是通过一个转接头连接到RouterBRTB路由器的串口，在路由器的启动过程中，通过Console口与RouterBRTB相连接的便携机的超级终端上没有任何显示。路由器各面板灯显示正常。2. 原因分析一般超级终端无任何输出主要由以下原因引起：路由器没有正常启动，主要原因：l 路由器本身是故障的；l 所提供的电源不符合要求；l 电源线有问题。路由器正常启动但是没有在超级终端上显示，主要原因：l 超级终端各参数设置错误；l 配置电缆故障。3. 处理过程检查超级终端各参数设置，无误。用同一根配置电缆连接到另一台路由器上，超级终端上正常显示。至此定位为路由器没有正常启动。更换路由器，电源线不换，超级终端上正常显示，至此排除电源和电源线的问题，定位为路由器本身或与之相连的设备故障。把与路由器相连的所有不必要的设备拔掉，再启动路由器，发现路由器能够正常启动，超级终端输出正常。定位为路由器相连设备故障导致路由器无法正常启动。一个一个依次地插上连接其他设备，发现插上转接头后路由器无法正常启动，更换转接头，路由器正常启动。4. 建议和总结本案例提供了一个物理层常用的故障排除方法：在故障定位的过程中，可把不必要的相连设备先去掉，缩小故障定位的范围，从而有利于快速准确地定位故障。2.3.2 线路阻抗不匹配导致广域网链路无法建立1. 现象描述在某局实施远程网管业务中使用华为-3Com公司的R4001AR28路由器通过CE1接口与上级路由器点对点连接。两点之间的传输线路是75欧姆的E1中继，无其它转换。当中继调通后，发现R4001AR28路由器始终无法建立广域网链路。CE1端口始终是RLOS灯亮告警。2. 告警信息通过超级终端显示的CE1接口的工作状态如下：Quidwaydisplay controller e1 0/0E1 0 is downApplique type is E1 - 120 OHM unbalancedFraming is NO-CRC4, Line Code is HDB3, Source Clock is Line3. 原因分析一般CE1端口与广域网连接后，链路无法激活主要由以下原因引起：l 端口配置有误如：IP地址配置不正确、时钟设置和线路不对应、端口没有被激活（Down状态）、接口的帧校验或线路编码方式与对方设备不一致等。l 传输线路故障或线序连接错误，造成物理线路无法正常连通。l 接口的阻抗设置与传输线路阻抗不一致，或使接口的电气指标偏移和衰减严重。4. 处理过程l 检查广域网接口配置，各参数均正确。l 询问传输线路情况，得知在路由器更换为R4001AR28前用使用正常。l 在路由器上用display controller e1 0/0检查E1线路情况，发现接口的阻抗设置为120欧姆，而实际接口是75欧姆中继，故判定为中继阻抗不匹配。l 因R4001AR28路由器的E1接口阻抗不能通过超级终端进行配置，只能通过主板上的8位拨码开关设制。因此关闭电源，打开R4001路由取出CE1模块器，将CE1模块接口旁边电路板上的8位拨码开关全部拨向75欧姆，重新加电，检查CE1端口阻抗变为75欧姆，链路激活。问题得到解决。5. 建议和总结E1电缆的使用注意事项如下：l 使用75欧姆电缆，注意标记为TX的接线应与对端设备（包括75欧姆到120欧姆转接盒）标记为RX的接线相连，标记为RX的接线应与对端设备标记为TX的接线相连；l 最多进行两次中间转接；电缆最大长度最好不要超过450米；l 采用的电缆务必是120欧姆或75欧姆电缆，并保证阻抗的连续性，不同阻抗的电缆连接必须通过华为三康3Com公司提供的转换器进行；l E1口电缆不支持带电插拔，否则有可能损坏端口；l E1电缆如果出户，请在端口处增加防雷器；l 如果是通过配线架与对端设备连接，电缆中的屏蔽地线需接配线架的地排，请确认路由器、对端设备和配线架的地处于同一电位；l A路由器上电后请检查RLOS指示灯，路由器正常工作时该指示灯灭，如果指示灯长亮或闪烁，表示线路出现故障，信号失去同步，请检查线路。2.3.3 R362880路由器4CE1/E1口不断Up/Down1. 现象描述某次工程中，一台R3680AR2880（称为RouterARTA）发生损坏（该R3680AR2880一端通过4CE1/E1口采用帧中继方式和一台ATM交换机相连，另一端通过一个以太口连接一个局域网），需要更换回厂家修理，为了应急，从库房调拨了两台刚出厂的R3680AR2880（分别称为RouterBRTB和RouterCRTC）前去替换，为了保证一次性割接顺利，首先参照原来RouterARTA的设置将配置写进刚刚调来的两台R3680AR2880中。但是，当把RouterARTA换成RouterBRTB之后，RouterBRTB的4CE1/E1口的link灯快速闪烁，并且不断上报up/down信息。更换为RouterCRTC之后，现象如故。2. 告警信息告警提示信息如下：%2001/05/03 11:52:43-LINK-5-UPDOWN: RSU(6) Interface Control E1 0/0 changed state to DOWN%2001/05/03 11:52:43-LINEPROTO-5-UPDOWN: RSU(6) Line protocol on interface Control E1 0/0, changed state to DOWN%2001/05/03 11:52:54-LINK-5-UPDOWN: RSU(6) Interface Control E1 0/0 changed state to UP%2001/05/03 11:52:54-LINEPROTO-5-UPDOWN: RSU(6) Line protocol on interface Control E1 0, changed state to UP%2001/05/03 11:52:59-LINK-5-UPDOWN: RSU(6) Interface Control E1 0/0 changed state to DOWN%2001/05/03 11:52:59-LINEPROTO-5-UPDOWN: RSU(6) Line protocol on interface Control E1 0/0 changed state to DOWN%2001/05/03 11:53:09-LINK-5-UPDOWN: RSU(6) Interface Ethernet0 changed state to UP%2001/05/03 11:53:09-LINEPROTO-5-UPDOWN: RSU(6) Line protocol on interface Ethernet0/0, changed state to UP3. 原因分析由于RouterBRTB和RouterCRTC在替换RouterA之前都在实验室做过测试，不会存在质量问题，所以排除新R3680AR2880的硬件问题。还是从配置和线路阻抗两方面考虑。4. 处理过程再次检查配置，确认和原来正常运行的R3680ARTAR2880A的配置完全一致，排除配置问题；对比R3680ARTAR2880A原来所在网络环境和R3680BRTAR2880B、R3680CRTAR2880C所作测试的试验环境的不同点：以太网口所连局域网与以前没有差别，排除；所连4CE1/E1口的link灯不断快速闪烁，说明物理底层协商有问题，因为如果底层协商正常，link灯应该常亮，而不是快闪，所以排除对端ATM交换机的问题；问题定位于4CE1/E1的接口卡，使用display controller令察看该接口的状态，发现上报接口电缆75欧姆字样，但是发现局方提供的电缆是用五类双绞线改制而成，所以是120欧姆的；从R3680BRTAR2880B中取出4CE1/E1接口卡，将拨码开关统一由出厂时的on状态改为off状态（有一组共4个），然后插回接口卡，问题解决。5. 建议和总结华为3Com路由器的CE1接口在无接口转换器情况下缺省都是75欧姆中继，所以通常情况下，4CE1/E1接口卡的外接电缆是75欧姆的同轴电缆；但是有时实际工程中连接电缆是120欧姆的五类双绞线，网管人员要留意这些细微的变化。2.3.4 电源接地不好导致路由器通信不畅通1. 问题描述某局组网如下：变电所A使用Quidway R4001EAR28路由器通过E1链路和中心局的Quidway R3680 AR2880 路由器组网。R4001EAR28路由器电源连接一个UPS设备以保证断电仍能继续工作。故障现象如下：从R4001EAAR28向R3680AR2880发送Ping包，丢包率达到30%-40%。R4001E的E1接口的R-LOS灯不断闪烁。通过console口查看到E1接口不断在Down和Up状态之间转换。2. 原因分析由现象分析，故障可能由以下原因造成：l 本端路由器硬件故障；l 对端路由器硬件故障；l 传输线路故障；l 软件配置错误；l 其他原因。3. 处理过程l 硬件故障检查，将两端的路由器分别在本地与其他路由器进行背靠背检测，发现路由器工作正常。l 将连接R4001EAR28的E1电缆在路由器侧硬件自环，对端使用误码仪测线路质量，两小时误码为零。说明传输线路正常。l 仔细检查两端的路由器配置，没有错误。l 检查路由器接地电压，经测量，发现路由器侧保护地到公共地排压差竟高达110V。进一步定位发现UPS设备电源有电压泄漏现象，将UPS设备外壳接一电线连接到地排后，路由器工作正常。4. 建议和总结路由器地线的正常连接是路由器防雷、抗干扰的重要保障。不正确的接地，有可能造成通信不畅，甚至造成路由器与对端相连设备的损坏。因此，建议如下：在路由器上电启动进行数据配置前，请进行如下检查： 路由器周围是否有足够的散热空间？ 所接电源是否与路由器要求电源一致？ 路由器地线是否连接正确？ 路由器与配置终端等设备的连接关系是否正确？2.3.5 接地和防护方面不合要求，在电压漂移（或雷击）时造成设备损坏1. 现象描述某银行使用华为公司的R2631AR2831路由器，内插1块2S1B1B模块和1块8AS模块。其中S10/0口与DDN专线相连；S1/1口与ATM取款机的通信串口相连；BRI1/0口作为备份口与ISDN相连；8AS的8个异步串口与银行用户终端相连；以太网E0/0口与本地局域网相连。在使用到2周后发现ATM取款机和其它终端都无法正常通信。组网图如下：图2-2 接地和防护方面不合要求，在电压漂移时造成设备损坏2. 原因分析因为串口通信是在使用中发生故障，所以可以排除电缆线序和配置上的错误，大部分是由硬件本身故障引起。3. 处理过程用display version命令查询模块识别信息，发现2S1B2SA模块无法识别。查看2SA1B模块，发现模块上的逻辑控制芯片和S01/1口的物理层芯片有被烧灼的迹象。所以断定S01/1口的物理层有故障，但更换后仍无法与ATM取款机正常通信，说明ATM取款机的通信模板或通信电缆也发生了故障。更换ATM取款机通信模板后系统恢复正常，说明通信电缆没有问题。询问银行网络技术人员知道最近没有雷雨天气，所以排除了串口故障是雷击所致。重新查看了一下现场的组网情况，发现ATM取款机和其它通信设备分别使用两台UPS电源供电。测量了一下地线连接情况，结果发现ATM一侧的UPS电源的PGND与零线和火线之间的电压为110V。另外一侧的UPS电源的对地阻抗也将近3欧姆。所以二电源对地电平都不满足要求，但由于路由器及ATM设备的保护地（PGND）和板内数字地（DGND）一般为等电位连接，且通过串口电缆相连，所以当两UPS电源间的地电位波动时，会在两通信设备之间形成很高的压差。对设备造成损坏。重新埋制地线排，并测量接地电阻接近1欧姆左右。重新投入使用后，设备运行情况良好。2.3.6 E&M模块间中继线连接错误导致无法打通电话1. 现象描述某企业采用华为3Com的中端路由器构建其内部的VOIP网络。在多个局点布置了R3680EAR2880中端路由器和相应的语音模块，某一局点用户反映无法通过路由器E&M语音模块建立正常连接进行通话。具体组网图如下：图2-3 交换机和路由器E&M模块间中继线连接错误致使无法打通电话2. 原因分析E&M中继有贝尔I、II、III、V类，2/4线方式；一般交换机是V类4线制，需要首先确定用户交换机E&M中继类型是否匹配，然后检查线序是否接反。3. 处理过程l 确定用户交换机的E&M中继的类型为V类4线。在这种情况下，其和路由器对接要采用如下图的方式：图2-4 E&M中继的类型为V类4线时的对接方式与路由器相连的RJ-45连接器的外观和引脚排列：图2-5 与路由器相连的RJ-45连接器的外观图各脚管的定义如下表：表2-1 脚管定义表路由器侧Bell V类4线时对应交换机信号RJ-45管脚号路由器RJ-45接口信号定义1SB（负电源）空2EM3RING0RING04RING1RING15TIP1TIP16TIP0TIP07ME8SG（负电源地）空l 测量E&M连接线的连接关系，发现E线和M线接反，调换后，可正常通过路由器E&M语音模块中继打通电话。4. 建议和总结针对用户交换机E&M的不同类型，采用合乎标准要求的连线方式，保证连线正确。2.3.7 V.35 DTE、DCE电缆混用导致链路层协议不能UP1. 现象描述某局开局过程中，采用Quidway R2501AR28路由器同帧中继交换机（某公司设备）直连（路由器端采用V35 DTE电缆），因帧中继交换机侧的端口类型为15针串口，故需采用一段转接线才能同AR282501路由器互连，之后采用了一段两端物理接口都符合对接要求的电缆线（V35DTE电缆），完成了两台设备的物理对接。通过display interface s0/0命令查看，发现物理层已经UP，之后进行了链路层帧中继协议的相关配置后，通过display interface s0/0命令查看发现链路层协议始终处于DOWN状态。2. 告警信息R2501TAdisplay interface s0/0Serial0/0 is up，line protocol is down3. 原因分析l 怀疑双方的链路层数据配置有误。此种方式连接时，需要路由器端设置为DTE，帧中继交换机端设为DCE；l 设备端口故障；l 两类设备的互通性存在问题；l 物理连线有问题。首先怀疑双方的有关链路层数据配置有误，是否双方各设置为DTE，DCE模式，经检查无此错误；然后，两端设备都更换不同端口进行测试，故障依旧。怀疑两类设备对接存在问题，之后怀疑物理连线存在问题，经仔细检查对比，发现帧中继交换机提供的转换电缆，虽物理接口相同，但存在DTE和DCE之分，现行组网中帧中继交换机作为DCE设备使用，而我们采用了DTE类型的转接线，故出现了如上故障。更换同帧中继交换机直连的DTE类型转接电缆为DCE类型后（将原来的V35 DTE电缆更换为V35DCE电缆），链路层协议UP，故障消除。4. 建议和总结当路由器采用广域网协议进行对接时，往往存在DTE，DCE设备之分，不同的设备类型其电缆连接线也存在差异（物理接口并无差别），需正确选择。2.4 以太网物理层故障排除综述数据链路层的主要功能包括：硬件寻址、组帧、错误检测/纠正、介质访问方式等。以太网作为数据链路层协议，与其功能相关的故障也主要涵盖这些方面：传输介质（双绞线、同轴电缆、光纤）；传输方式（半双工、全双工）；工作速率（101000Mbps）；帧格式（Ehternet_II 帧、Ethernet_SNAP 帧等）。2.4.1 以太网常见问题1. 过度冲突以太网采用的是一种先监听后发送的共享介质访问方法（CSMA/CD），因而LAN上发生一些冲突不可避免，但如果冲突过于频繁发生，则是不正常的，这一般是由下列原因造成的：l 电缆连接距离超过了网络设计规范，例如：10Base-T的以太网上，每个工作站应使用长度不超过100米的电缆连接到集线器上。这种冲突一般在以太网数据帧前64字节正确发送之后出现，称为后冲突；l 违反了以太网的5-4-3规则，即LAN最多有5个分段、任何两个站点间不能超过4个中继器、只有3个网段可以连接工作站（其余两段用于连接网段，即用没有工作站的网段连接两个中继器）。2. 严重噪音干扰以太网易于受电磁干扰，使发送的比特串被电缆上的噪音所破坏。噪音一般是由下列原因造成的：l 网络电缆太靠近某个电气设备，如电机；l 网络电缆走向与电源电缆并行；l 网络电缆连接末端的导线未扭转的长度过长，从而在这段未扭转的并行导线上产生电磁场而出现干扰（这称为近端串音）；l 100Base-TX网络中，应该使用5类双绞线而错误使用了3类双绞线。一般来说，当以太网的冲突率在合理范围内，而在接收端出现CRC校验错误急剧增加的现象，应该考虑可能是噪音的影响。3. 异常帧问题l 帧的超时传输的现象：这主要是由于以太网口的接口故障造成的。 以太网数据包的最大长度为1518字节，可以定义一个数据包的最大发送时间。当以太网接口开始发送数据时，计时器就开始启动，当到达允许的最大传输时长时，接口的控制功能将停止该数据包的传输。这个功能一旦发生故障，就产生了数据包的超时传输的现象。l 过多的碎片帧（指小于64字节的帧）：大多数的碎片帧是由于过度冲突造成的。但如果冲突在合理范围内或交换式以太网环境中，出现大量的碎片帧一般是以太网接口的故障造成。l 大量的非整数字节帧：一般是以太网接口的故障造成。4. 性能问题判断以太网性能的好坏，应将当前网络状况与以前进行的以太网基线分析的数据相比较来得出结论。& 说明：正如第一章所言，对所管理的网络进行基线分析决不是浪费时间的行为。它将使我们对网络长期运行后的状况有个客观量化的评判。当网络性能与基线相比有很大下降时，可能是下列原因造成的：l 过度分的带宽使用。一般而言，对以太网这种基于广播技术的局域网，非交换式的以太网带宽利用率大约在30%左右。如果过分利用了带宽，例如，以太网上接入的主机数量过多，一般就会出现明显的速度变慢的现象，此时应当减少接入的主机数或采用“微分段”的方法。l 广播风暴。当网络上有过多的广播包（一般广播包的所占百分比应在10%以内）传输，也将使网络速度急剧下降。2.4.2 以太网实现形式差异产生的问题1. 帧格式的匹配问题Quidway中低端路由器的以太口支持下列帧格式：l Ethernet_II，其缺省的MTU为1500字节；l Ethernet_SNAP，其缺省的MTU为1492字节。以太网口对接收到的帧能够识别其格式，但对发送的帧只能选择一种帧格式。两台以太网设备之间只有采用相同的链路层协议连接时，才能可靠通信。当协议不匹配时，常见故障现象是线路和接口物理正常，但相互无法Ping通。2. 工作方式匹配问题10Base-T、100Base-TX、100Base-FX标准规定有全双工和半双工两种工作方式。在使用hub时，应以半双工方式工作；在使用以太网交换机时，若交换机以半双工方式工作，则路由器的以太网接口也应以半双工方式工作； 若交换机以全双工方式工作，则路由器的以太网接口也应以全双工方式工作。当以太网设备间的工作方式不匹配时，常见故障现象是：网络流量增大时，配置为半双工方式的一侧显示网络严重冲突（如连接hub则整个网段上所有机器都显示网络冲突严重），配置为全双工方式的一侧则显示接收了大量的错误报文，同时伴有双方报文丢弃严重的现象。3. 工作速率的匹配问题在使用非屏蔽双绞线连接以太网，且连接双方中至少有一方支持100Base-TX的情况下，还需考虑速率匹配问题。如果双方的工作速率设置不匹配，即一方工作于100Mbit/s模式，而另一方工作于10Mbit/s模式，则故障表现为：配置为100Mbit/s的一方显示没有连接，或者配置为10Mbit/s的一方显示连接建立，但接口指示灯（Activity）持续快速闪烁，并且不能正常收发。4. 电缆连接问题10Base-T使用两种类型的双绞线：标准网线和交叉网线。交叉网线用于同种类型的设备互连，如：将一个hub和另一个hub连接起来；将一个hub和以太网交换机连接起来，将一个交换机和另一个交换机连接起来。另外，主机直接连接路由器也要用交叉网线。标准网线用于不同类型的设备互连，如：将主机连接到hub或交换机上；hub或交换机连接到路由器上。使用了错误的电缆是以太网局部工作不正常的常见原因。2.4.3 以太网故障排除的一般步骤当网络工作不正常时，首先是要确定故障是否确实出现在局域网上。一般采用如下方法判别：l 从位于同一局域网的主机使用Ping程序来测试路由器以太网口的可达性，如果无返回报文或返回报文时延很大，或丢包现象严重，则以太网工作不正常。l 使用display 命令查看路由器以太网口的统计信息，如果观察接收到的错误帧数目快速增加，也可确定以太网工作不正常。确定是以太网的故障后，就可以按照OSI模型来分层进行故障排除：第1步：查看主机和路由器的局域网连接是否正确。若使用Hub或LAN Switch连接以太网，请确认Hub或LAN Switch上的相应连接（link）指示灯的亮灭状态。如果均为亮则表明主机与路由器的以太网接口以及网线物理上是正常的，否则请更换网卡、网线、路由器或其相应接口模块等物理设备。第2步：考虑速率匹配问题。在检查Quidway系列路由器的快速以太网接口连接问题时，以下两条提示信息很有帮助。这两条信息都是在用户执行速率选择命令或连接网线时输出在控制台上的：Ethernet 0/0: Warning-the link partner do not support 100M modeEthernet 0/0: Warning-the link partner may not support 10M mode其中第一条提示信息表明Quidway系列路由器以太网接口检测到所连接的对端不支持100Mbit/s工作速率，而本端的配置为强制工作在100Mbit/s速率下。此时用户应确认对端也进行了相应配置，使之能够工作于100Mbit/s速率下。第二条提示信息表明Quidway系列路由器以太网接口检测到所连接的对端有可能不支持10Mbit/s工作速率，而本端的配置为强制工作在10Mbit/s速率下。此时用户应确认对端能够工作于10Mbit/s速率下。不过，当Quidway系列路由器快速以太网接口连接Hub的10/100Mbit/s自适应端口时，此条信息并不意味着设置错误。第3步：查看主机和路由器的以太