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浅谈校园网络故障的诊断与处理

余芸珍, 万利平, 唐政军, 聂素华
( 南华大学 网络与信息中心, 湖南 衡阳 421001)

摘要: 随着校园网的建设及网络用户的增加, 各种网络故障也随之而来, 本文简要介绍了常见校园网络故障的分类、网络故障分析的 一般步骤以及常见网络故障的基本处理方法。
关键词: 校园网; 网络故障; 诊断; 分析; 处理
中图分类号: TP 393 文献标识码: A 文章编号: 1009- 3044(2007)13- 30255- 02
S ha llowly Dis cus s e s the Ca mpus Ne twork Bre a kdown the Dia gnos is a nd P roce s s ing
YU Yun- zhen, WAN Li- ping, TANG Zheng- jun, NIE Su- hua
(Network and Information Center in University of South China, Hengyang 421001, China)
Abs tra ct:Along with campus net construction and network user' s increase, each kind of network breakdown also following, this article briefly introduced common campus network breakdown classification, the network fault analysis general step as well as the common network breakdown basic processing method.
Ke y words :campus net; network breakdown; diagnosis; analysis; processing

1 引言
随着计算机网络技术的迅速发展, 信息技术业逐渐向传统的 教育系统渗透, 网络应用也深入到校园生活的各个方面。校园网 是学校进行教育教学、科研、各项管理工作和各类信息交流沟通
的应用平台, 是一个集相关软件系统和硬件设备于一体的计算机 局域网, 为学校提供了一个日常教学、科研、管理和通讯的综合性 网络应用环境。随着校园网络规模的不断扩大和用户数量的激 增, 各种网络故障的也不断增多, 如何及时准确地对故障做出诊 断并迅速排除是每一个网管员的职责所在。
2 常见网络故障分类
校园网不同于普通的局域网, 它通常包含多个子网, 是 由 路 由器、防火墙、交换机等多种网络通讯设备组成, 连有大量网络终 端, 其网络拓扑结构复杂、数据传输量大, 其中的任何设备或环节 出现问题都会造成诸如网络不通、时通时断、通讯不畅、传输文件 慢等网络故障。网络故障通常可按网络故障的性质、对象或出现 的区域等来进行分类, 按网络故障的性质可分为物理故障与逻辑 故障。
2.1 物理故障
物理故障也称为硬件故障, 一般是指线路、网卡或交 换 机 等 出现问题引起的网络故障。此类故障所引起的故障表现通常是时 断时续或网络完全断开。
(1) 线路故障
网络线路传输可通过双绞线、同轴电缆和光缆等三种介质。 在校园网的日常网络维护中, 线路故障出现最多的是双绞线故
障, 如双绞线连接不当或断开、水晶头松动、模块簧片接触不良或
损坏等。
(2) 网卡故障
网卡就是网络接口卡(NIC, Network Interfaces Card)的简称, 是 用于实现联网计算机和网络线缆之间的物理连接, 为计算机之间
相互通信提供一条物理通道, 并通过这条通道进行高速数据传 输。网卡能否正常工作取决于网卡及其相连接的交换设备的设置 以及网卡工作环境所产生的干扰, 如信号干扰、接地干扰、电源干 扰、辐射干扰等, 有的干扰还可能直接导致网卡损坏。网卡故障通 常包括网卡松动、网卡物理故障以及主机的网卡插槽故障等。
(3) 交换机故障
目前, 校园网络一般都采用交换式以太网技术, 作为 网 络 互 连设备的交换机是组成网络系统的核心设备, 它是基于 MAC 地
址识别, 能完成封装转发数据包功能的网络设备。交换机对于信
息在网络上正确、快速地传输起着关键作用。交换机故障一般是 指电源、以太口、光模块接口等出现故障导致网络不通。
当 然 , 还 有 路 由 器 、防 火 墙 等 硬 件 设 备 也 会 出 故 障 , 但 比 较 少; 对于一些带路由功能的集线器出现网络不通时, 有可能是通
电时间过长造成的, 只有断电一定时间后重启后即可正常。
2.2 逻辑故障
逻辑故障也称为软件故障, 主要是软件安装或配置等错误引 起的网络故障, 相对于硬件故障来说要复杂的多。主要是网卡驱
动问题、网络协议设置问题、IP 地址冲突问题等。其通常表现为无 法浏览网页、时断时续、网速缓慢等。
(1) 网卡驱动问题: 网卡的驱动程序安装不当, 包括网卡驱动 程序未安装或安装了错误的驱动程序而出现不兼容的现象, 都会
导致网卡无法正常工作。另外, 网卡设备与主机其它设备有冲突,
也会导致网卡无法正常工作。
(2) 网络协议配置错误: 主机网络协议或服务安装不当也会出 现网络无法连通。主机安装的协议必须与网络上的其它主机相一 致, 否则就会出现协议不匹配, 导致无法正常通信。
(3) IP 地址冲突: IP 地址是在网际标识主机的一种逻辑地址, 每台主机都有一个能惟一识别自己的 IP 地址。IP 地址冲突是指 在某个子网中有两台主机配置了相同的 IP 地址, 对于采用静态 IP 地址分配的校园网络, 随着网络客户机的增加, IP 地址冲突引 起的麻烦也相继而来。IP 地址冲突必将造成客户机不能正常上 网, 并在客户机上频繁出现 IP 地址冲突提示。
当然, 还有一些原因会影响到网络的运行, 如网络病毒、网络
环路、广播风暴、主机重名等, 也会造成子网或单机的网络速度缓 慢、时断时续等。
3 故障诊断的一般步骤
网络故障诊断是以网络原理、网络配置和网络运行的知识为 基础。要维持网络的安全运行, 在网络出现问题时必须快速准确 地诊断出故障源, 并及时排除故障。其一般步骤如下:
(1) 识别并描述故障现象, 首先要清楚故障现象, 详细了解故 障的症状和潜在的原因, 收集需要的用于帮助隔离可能故障原因
的信息;
(2) 制定诊断方案, 列举可能导致故障的原因, 例如, 根据某些 信息可以排除硬件故障, 从而把注意力放在软件上;
(3) 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, 确定问题是否解决。如果没有解决, 继续下去, 直到故障症
状消失。

收稿日期: 2007- 06- 11
作者简介: 余芸珍( 1965- ) , 女, 江西南昌人, 工程师, 主要研究方向: 网络管理与维护; 万利平( 1962- ) , 女, 江西上饶人, 高级工程师, 主要研究 方向: 网络管理与维护; 唐政军( 1976- ) , 男, 湖南衡阳人, 助理工程师, 主要研究方向: 网络系统集成; 聂素华( 1961- ) , 女, 湖南人, 工程师, 主 要研究方向: 网络管理与维护。

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4 故障分析与处理
计算机网络是一个复杂的综合系统, 产生故障的原因多种多 样, 现就故障性质来讨论故障的处理一般方法。
4.1 物理故障
(1) 线路故障
对于此类故障, 首先检查是否有接触不良现象, 必要时, 可用 测线仪对网络线路两端进行对测来检测线路是否存在传输数据
的主要芯线部分不通或全不通。我们知道, 双绞线是由不同颜色 的 4 对 8 芯线组成, 每两条按一定规则绞织在一起, 成为一个芯
线对。双绞线的接法有两种标准: 一是 EIA/TIA 568B 标准, 二是
EIA/TIA 568A 标准。双绞线两端连接方式的不同可分为直连线和 交叉线, 使用最多的是直连线, 就是双绞线两端均采用同一标准
连接, 即必须保证双绞线的 1、2 是一个绕对, 3、6 是一个绕对、4、5
是一个绕对, 7、8 是一个绕对。目的是保证线缆接头布局的对成 性, 以使接头内线缆之间的干扰相互抵消。如果不按标准连接, 虽
然线路一般也是连通的, 但是线路内部各线对之间的干扰不能有 效消除, 从而导致信号传输速率降低, 传输距离缩短, 最终影响网 络的整体性能。
(2) 网卡故障
首先, 检查网卡指示灯, 如不亮, 说明网卡损坏, 要更换网卡, 安装驱动, 设置网络参数后, 可解决问题。但还有另一种网卡故 障, 就是当网卡发生故障时, 网络连接正常, 但故障网卡会向网络 发送不受限制的数据包, 除发送正常数据以外, 还会发送大量非
法帧、错误帧, 占用大量带宽, 致使网络运行速度明显变慢。对于 此类故障一般要进行网络测试, 可发现网络平均流量偏高, 通过 进一步分析定位, 查出广播帧的机器, 更换网卡, 故障便可消除。
(3) 交换机故障
对于交换机的电源故障很容易发现, 只要观察面板电源指示 灯即可判断。以太口或光纤接口故障, 是较常见的交换机硬件故 障, 这类故障可通过观察连接指示灯来判断, 若是端口故障只要 更换连接端口即可。
4.2 逻辑故障
(1) 网卡配置问题
网卡配置错误也是很常见的, 如网卡驱动程序安装错误、IRQ 或 I/O 端口地址设置错误等也会造成网络不通。对于上述错误, 只 要重新安装正确的 网 卡 驱 动 程 序 或 将 网 卡 的 接 头 类 型 、IRQ、I/O
端口地址参数等重新设置即可。
(2) 网络协议配置错误
网络协议是管理网络如何通信的规则, 它为网络设备之间的 通信指定了标准。没有协议, 设备不能解释由其它设备发送来的
信号, 数据也不能传输到任何地方。网络协议配置一般是指 TCP/ IP 协议属性的配置, TCP/IP 是 Internet 互联网使用的协议, 每个联 网计算机都必须安装 TCP/IP 协议软件。网络协议配置包括: IP 地
址 、子 网 掩 码(netmask)、默 认 网 关 、DNS 域 名 服 务 等 , 其 中 任 何 信 息不正确均会影响到网络的连接。
(3) IP 地址冲突
产生这类故障的多为采用静态 IP 地址分配的校园网, 其原 因一般是用户无意修改了协议参数、参数输入错误或恶意盗用他
人 IP 地址等。为防范 IP 地址被盗, 首先要在网络用户联网时, 建 立上网用户的 IP 地址和网卡(MAC)地址的信息档案, 自始自终对 校园网用户执行严格的管理和登记制度, 将每个联网用户的 IP 地址、MAC 地址、上联端口、物理位置和用户身份等信息记录在网
络管理员的信息数据库。那么, 当出现此类问题时, 可利用交换机 管理命令及所用户信息数据库来快速查找盗用者所在的交换机
及端口, 并进行处置。具体方法是: 首先, 登录汇聚层交换机, 列出
ARP 地址转换表, 查找使用被盗 IP 地址主机的 MAC 地址, 再 查 找该 MAC 地址所在的交换机端口, 若该端口所连为下一级交换 机, 那么可确定盗用 IP 者所在的子网; 然后, 登录下一级交换机, 列出该交换机各端口所连计算机的 MAC 地址, 即可查找出盗用 者 MAC 地址所在, 并对该端口做 shutdown 处理来禁止盗用者连 接网络, 这样, 合法用户只要修复网络连接或重新启动计算机即
可恢复正常。
当然, 也有一些学校使用动态 IP 地址分配, 其最大优点是客 户端无需设置 IP 地址, 减少了许多可能引起的混乱和难以发现 的问题, 但它也存在缺点, 如: 若 DHCP 服务器的设置不够完善, 将会影响所有的 DHCP 客户端的正常工作, 而且如果网段中因单 机问题造成网络不通就很难迅速检测到该机。
4.3 其它故障分析
除上述常见故障之外, 造成网络不通的原因还有一些, 如:
(1) 网络环路
在一些比较复杂的子网中, 在不清楚线路布设的情况下, 将
一根双绞线的两端插在同一个交换机(或集线器)的不同端口上, 这样就构成了环路, 数据包会不断发送和检验数据, 导致了网络 性能急骤下降, 从而影响整个子网的网络畅通。这类故障一旦发 生势必造成整个子网网络瘫痪, 远程也无法登录交换机, 在排除 其它故障的情况下, 只有将该交换机所有端口全部断开后, 将物 理线路整理后再逐一连通, 观察交换机运行状况, 确定是哪个端 口出现问题即可排除故障。
(2) 广播风暴
一个数据帧或包被传输到本地网段(由广播域定义)上的每个 节点就是广播; 因某种原因导致广播在网段内大量复制, 传播数
据帧, 导致网络性能下降, 甚至网络瘫痪, 这就是广播风暴。产生 广播风暴的原因很多, 如网卡或网络设备损坏后都会不停的发送 广播包, 从而导致广播风暴, 使网络通信陷于瘫痪。当怀疑有此类
故障时, 首先可采用置换法替换交换机或集线器来排除网络设备 故障。如果这些设备没有故障, 关掉交换机或集线器的电源后, 在
DOS 下用“Ping”命令对所涉及计算机逐一测试, 找到有故障网卡 的计算机, 更换新网卡即可恢复正常。因集线器与交换机存在差
别, 如工作层次不同、数据转发所依据的对象不同等, 所以集线器 较交换机更容易出现此类故障。
(3) 网络病毒
这也是造成网络不通的重要因素之一。在子网中, 一旦有计 算机感染了病毒, 不仅个人计算机运行速度会变慢, 同时会通过 网络进行传播, 损耗大量的网络带宽, 造成整个网络拥堵及数据 丢失。为防止计算机感染病毒, 个人计算机应安装正版杀毒软件 及防火墙, 并及时进行版本升级与更新, 同时卸载不必要的服务、 关闭不必要的端口, 以提高系统的安全性和可靠性。当然, 杀毒软 件及防火墙不是越多越好, 并且, 如果防火墙的设置不当也会造 成网络不通。
(4) 主机重名
是由于用户在安装系统是未设置计算机名, 而由系统默认的 计算机名造成的, 只要用户将主机名修改并重启后, 故障即可排 除。
5 结束语
校园网络故障是难以避免的, 表现形式也多种多样。随着理 论知识和实际经验的不断积累, 在掌握网络结构、了解网络运行 状况、熟悉网络诊断工具的基础上, 网络故障的排除将变得越来 越快、越来越简单。当然, 严格的网络管理, 是减少网络故障的重 要手段; 完善的技术档案, 是排除故障的重要依据; 有效地测试和 监测工具, 是排除故障的有力助手。只有这样, 我们才能维护好网 络, 确保校园网信息交换的畅通无阻。
参考文献:
[1]蒋先华, 许以臣, 卻云江. 校园网络组建与应用. 北京: 科学 出版社,2003.
[2]骆耀祖, 叶宇风, 刘远东. 网络系统集成与管理. 北京: 人民
邮电出版社,2005.
[3]王金岗. 局域网管理使用指南: 校园网、办公网、网吧管理 实务. 北京: 航空工业出版社,2003.
[4]e 通科技研究中心, 曾文献. 网络典型故障分析及排除. 北
京: 人民邮电出版社,2003.
[5]汉龙. 局域网组建与维护快学教程. 上海: 上海科学普及出 版社,2004.

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