第3讲：计算机网络故障诊断与排除-数据链路层故障诊断与排除2016-12.ppt

,黎连业,中科院计算所计算机职业技能培训中心,*,黎连业,计算机网络故障诊断与排除,中科院计算所计算机职业技能培训中心,计算机网络故障诊断与排除,讲座教材,计算机网络故障诊断与排除,第,3,版,清华大学,出版社,(2016.12),第,3,讲：,数据链路层故障诊断与排除,本章重点介绍以下内容：,数据链路层概述；,网卡故障诊断与排除；,网桥故障诊断与排除；,交换机故障诊断与排除；,数据链路层故障排除实例。,3.1,数据链路层概述,数据链路层利用物理层提供的服务，与对等层进行以信元为信息单位的通信，它们对其上一层网络提供服务。,数据链路层的功能为：在物理层提供比特流传输服务的基础上，在通信的实体之间建立数据链路连接，传送以帧为单位的数据，通过差错控制，流量控制方法，使有差错的物理线路变成无差错的数据链路。数据链路层在,OSI,模型中的位置如图,3-1,所示。,3.2,网卡故障诊断与排除,网卡是,LAN,的接入设备，是单机与网络间架设的桥梁。它主要完成如下功能：,读入由其他网络设备,(,路由器、交换机、集线器或其他,NIC),传输过来的数据包，经过拆包，将其变成客户机或服务器可以识别的数据，通过主板上的总线将数据传输到所需设备中,(CPU,、,RAM,或硬盘驱动器,),；,将,PC,设备,(CPU,、,RAM,或硬盘驱动器,),发送的数据，打包后输送至其他网络设备中。,目前，市面上常见的网卡种类繁多。按所支持的带宽分，有,10Mbps,网卡、,100Mbps,网卡、,10/100Mbps,自适应网卡、,1000Mbps,网卡和,10000Mbps,网卡。按总线类型分，有,PCI,网卡、,ISA,网卡、,EISA,网卡及其他总线网卡。由于历史原因，以太网的传输介质并不统一，使网卡的网络接口有些复杂，按传统介质分，以太网可分为粗缆网,(AUI,接口,),、细缆网,(BNC,接口,),及双绞线网,(RJ45,接口,),，网卡相应地分为,RJ-45,口、,IPC,口,(RJ45+BNC),、,TPO,口,(RJ45),、,COMBO,口,(RJ45+AUI+BNC),和,TP,口,(BNC+AUI),。其中,TP,口现在已经很少见到。在采购网卡之前应搞清楚自己的网络需要什么接口，以免买回来以后无法使用。一般来讲，,10Mbps,网卡大多为,ISA,总线，,100Mbps,网卡中全部是,PCI,总线；服务器端的网卡可能有,EISA,总线或其他总线。众所周知，,ISA,为,16,位总线，,PCI,为,32,位总线，,PCI,网卡比,ISA,网卡的总线多，速度快。,老的网卡上用的都是分离元件，性能不稳定且设置复杂，兼容性差，且主要是采用逐帧处理技术，这种工作方式大大降低了系统的性能。针对这些缺点，后来进行了多方面的改进。例外如，提高了集成度，网卡的稳定性有所增强；采用了标准软件接口；传送方面采用了多帧处理技术，即多帧缓冲技术。发送数据时，网卡在发送前一帧的同时可以接收,CPU,发来的下一帧数据。同样，网卡在接收端口传来数据的同时，即可向内存发送上一帧数据，但必须是整帧整帧地发送或接收数据，并非完全意义上的并行处理。,最新网卡采用,ASIC,和最先进的元件，大大提高了性能和集成度。另外，成本也降低了许多。用网卡驱动软件优化传输操作时序，使管道任务的重叠达到最大，延时达到最小。从而得到真正并行机制，使性能平均提高了,40%,。在并行机制中，传送和接收是可叠加的流水过程，不再是从前的逐帧处理。在发送数据时，不等整帧装入网卡缓冲区即可开始向网络发送数据。在接收时，不等整帧进入网上缓冲区即可开始向系统内存发送数据。,并行处理技术对处理精度和定时要求非常准确，当数据帧还未完全发送完毕时，网卡缓冲区变空就称为下溢，网卡缓冲区里数据已满时，网络接口处又来数据或未传完便称为上溢。在接收端采用动态调整机制，其目的是将数据移入系统内存避免上溢。在接收数据期间，并行机制使用预测中断，即在网卡已确定了帧地址时，,CPU,就开始处理中断，同时，已收到足够长的字节以预测来帧的数据量。在,CPU,处理完第一个预测中断时，,CPU,就开始将数据从网卡缓冲区送到主存，网卡在接收第一数据帧的末字节时，,CPU,已准备将数据移向内存。,3.2.2,网卡的类型,下面介绍网卡的类别和总线类型。,1.,网卡的类别,从工作方式上来看，网卡大致有,5,类。,(1),主,CPU,用,IN,和,OUT,指令对网卡的,I/O,端口寻址并交换数据。这种方式完全依靠主,CPU,实现数据传送。当数据进入网卡缓冲区时，,LAN,控制器发出中断请求，调用,ISR,，,ISR,发出,I/O,端口的读写请求，主,CPU,响应中断后将数据帧读入内存。,(2),网卡采用共享内存方式，即,CPU,使用,MOV,指令直接对内存和网卡缓冲区寻址。接收数据时数据帧先进入网卡缓冲区，,ISR,发出内存读写请求，,CPU,响应后将数据从网卡送至系统内存。,(3),网卡采用,DMA,方式，,ISR,通过,CPU,对,DMA,控制器编程，,DMA,控制器一般在系统板上，有的网卡也内置,DMA,控制器。,DMA,控制器收到,ISR,请求后，向主,CPU,发出总线,HOLD,请求，获,CPU,应答后即向,LAN,发出,DMA,应答并接管总线，同时开始网卡缓冲区与内存之间的数据传输。,(4),主总线网卡能够裁决系统总线控制权，并对网卡和系统内存寻址，,LAN,控制器裁决总线控制权后以成组方式将数据传向系统内存，,IRQ,调用,LAN,驱动程序,ISR,，由,ISR,完成数据帧处理，并同高层协议一起协调接收和发送操作。这种网卡由于有较高的数据传输能力，常常省去了自身的缓冲区。,(5),智能网卡中有,CPU,、,RAM,、,ROM,和较大的缓冲区。其,I/O,系统可独立于主,CPU,，,LAN,控制器接收数据后由内置,CPU,控制所有数据帧的处理，,LAN,控制器裁决总线控制并将数据成组地在系统内存和网卡缓冲区之间传递。,IRQ,调用,LAN,驱动程序,ISR,，通过,ISR,完成数据帧处理，并同高层协议一起协调接收和发送操作。,一般的网卡占用主机的资源较多，对主,CPU,的依赖较大，而智能型网卡拥有自己的,CPU,，可大大增加,LAN,带宽，同时有独立的,I/O,子系统，将通道处理移至独立的自身处理器上。,100Mbps,和,1000Mbps,高速以太网是由当今最为流行的,10Mbps,以太网发展而来的，其保留了,CSMA/CD,协议，从而使得,10,、,100,、,1000Mbps,以太网在带宽上可以方便地连接起来，不需要协议转换。,100Mbps,和,1000Mbps,以太网传输速率比传统的,10Mbps,以太网提高了,10,100,倍，理论上数据吞吐量可达,80Mbps,8000Mbps,。,100Mbps,和,1000Mbps,以太网网卡的推出使以太网进入了高速网的行列，基于交换机和共享集线器实现,100/1000Mbps,共享速度。高性能的网络需要高性能的网卡，由于有了高性能的硬件、软件和算法，以及先进的技术，网卡的性能得到了大大的提高，也使网络用户可以得到更强大、更全面的服务。,2.,网卡的总线类型,从总线类型来看，网卡主要有,ISA,、,EISA,、,PCMCIA,、,PCI,、,MC(Micro Channel,，,IBM,称之为,MC)5,种类型，其作用分别如下所述。,(1)ISA,工业标准体系结构,ISA,卡,ISA,卡总线作为传送为,10Mbps,或,100Mbps,的媒介时，应注意如下几点：,ISA,总线只有,16,位宽；,ISA,总线的工作时钟频率只有,8MHz,；,ISA,总线不允许猝发式数据传输；,大多数,ISA,总线为,I/O,映射型，从而降低数据传输速度；,ISA,适配卡具有以下性能特点：,支持,8,位或者,6,位,ISA,插槽；,可利用软件进行配置；,与,NE2000,兼容；,可编程,I/O,口或者共享内存操作方式；,支持,RPL,标准；,支持,POST,；,加电检测；,全双工,(FDX),操作；,安装支持“即插即用”；,利用,IBM,的,LANAID,应用程序，安装过程轻松自如；,除支持对称多处理器,(SMPs),和所有,EISA,、微通道或,PCI,插槽之外，同时带有,ISA,插槽的个人计算机；,带有,RPL,可选件。,(2)PCI,适配卡,PCI,总线外部设备互联适配卡不仅具有,32,位,或,64,位,总线主控器，性能卓越，而且可以在,UTP,或,AUI,介质上，以高达,10Mbps,的速度进行操作。该适配卡具有以下性能特点：,性能优良，具有,32,位,或,64,位,总线主控器；,全双工,(FDX),操作；,安装支持“即插即用”；,配有外部状态,LED,，用来显示链路,(Link),和活动,(Activity),状态；,带有,RPL,可选件；,支持,POST,。,100/10Mbps PCI,以太网适配卡可以采用全双工,(FDX),或半双工,(HDX),工作方式，运行速率为,100Mbps,或,10Mbps(,可选,),。该适配卡符合,IEEE 802.3,的高速以太网规程，可以操作于共享式或交换式以太网两种方式。其具有以下性能特点：,目前支持,10Mbps,速率，将来可以支持,100Mbps,速率，以适应网络不断发展的需求；,对现有网络无需作大幅度改动，即可通过数种途径来改善网络性能；,利用单个,RJ-45,接头即可连接到速率为,10Mbps,或,100Mbps,的网络；,支持,SMPs,。,(3),专为便携机设计的,PCMCIA,适配卡,PC,存储器接口卡,PCMCIA,对于遵循,PCMCIA Release 2.0,的便携机，,IBM,还提供以太网信用卡型适配卡,型,(,用于,10BASE-T,或,10BASE2),。该适配卡与,IEEE 802.3/Ethernet Version 2.0,网络兼容。另外，同一块以太网信用卡型适配卡，既可以连接,10BASE-T,缆线，也可以连接,10BASE2,缆线。这样就可以为那些需要使用两种网络的用户，提供一个经济有效的解决方案。,(4),专为微通道,(MCA),系统设计的,MC,适配卡,对于那些基于微通道体系结构的系统，,IBM,提供,3,种以太网适配卡以供选择，,IBM LAN Adapter/Au for Ethernet,便是其中之一。它是一种客户机适配卡，支持,16,位或,32,位。该适配卡配有接头，用于将微通道系统与所有的以太网配线系统相连。它还具有以下性能特性：,共享内存操作方式；,支持,RPL,标准；,支持,POST.,(5)EISA,卡,EISA,卡是为服务器和高性能工作站提供的一种,32,位总线主控器适配卡。它能够减少发送和接收数据所需的主机,CPU,时钟数，增加以太网的数据吞吐量，从而极大地提高了网络性能。可以使用,10BASE-T,、,10BASE2,或,AUI 3,种介质来接入网络。,3.,网卡接口的传输介质,网卡与网络进行连接是通过传输介质连接的。不同的网卡接口传输介质适用于不同的网络类型。目前常见的网卡接口主要有,RJ-45,接口、细同轴电缆,BNC,接口、粗同轴电,AUI,接口、光纤接口等。而且有的网卡为了适用于更广泛的应用环境，提供了两种或多种类型的接口，如有的网卡会同时提供,RJ-45,、,BNC,接口或,AUI,接口。,BNC,接口、,AUI,接口目前很少见。,。,4.,网卡状态指示灯,网卡在工作正常的情况下，网卡的指示灯是长亮的,(,而在传输数据时，会快速地闪烁,),。当网卡没有指示灯被点亮时，表明计算机与网络设备之间没有建立正常连接，物理链路有故障发生。,无论是,SC,光纤端口还是,RJ-45,端口，每个端口都有一个,LED,指示灯用于指示该端口是否处于工作状态，即连接至该端口的计算机或网络设备是否处于工作状态、连通性是否完好。无论该端口所连接的设备处于关机状态，还是链路的连通性有问题，都会导致相应端口的,LED,指示灯熄灭。,随着计算机网络的不断普及，为了进一步计算机的提高性价比，现在越来越多的主板集成了网卡，不同品牌集成的网卡，其指示灯所代表的意义有所不同。,例如：,1,）,Intel,的,Pro/100,网卡指示灯,通常情况下，,Pro/100,集成网卡只有两个指示灯，黄色指示灯用于表明连接是否正常，绿色指示灯则表示计算机主板是否已经供电，正处于待机状态。因此，当计算机正常连接至交换机时，即使处于计算机处于待机状态（绿色灯被点亮），黄色指示灯也应当被点亮，否则，就表示发生了连通性故障。,2,）,Pro/1000MT,网卡指示灯,Pro/1000MT,网卡指示灯通常有,4,个，分别用于表示连接状态（,Link,指示灯）、数据传输状态（,ACT,指示灯）和连接速率。当正常连接时，,Link,指示灯呈绿色，有数据传输时，,ACT,指示灯不停闪烁。当连接速率为,10Mbps,时，速率指示灯熄灭；,连接速率为,100Mbps,时，速率指示灯呈绿色；连接速率为,1000Mbps,时，速率指示灯呈黄色。如果,Link,指示灯未被点亮，表明连接有故障。,网卡和网络设备借助于指示灯，能非常容易地进行故障判断，并解决一些简单的连通性故障。,以,CiscoCatalyst2950/3550,系列交换机为例，介绍下,LED,指示灯的含义。,1,）,SYSTEM LED,指示灯,SYSTEM LED,指示灯用于显示系统加电情况，指示灯含义如表,3-1,所示。,表,3-1 SYSTEM LED,指示灯含义,颜色系统状态,灭系统未加电,绿色系统正常运行,琥珀色系统虽然加电，但电源有问题,2,）在不同模式下，,LED,指示灯的颜色含义是有所不同的，不同颜色的指示灯含义如表,3-2,所示。,表,3-2,在不同模式下,LED,指示灯含义,颜色,系统状态,灭,系统未加电,绿色,系统正常运行,琥珀色,系统虽然加电，但电源有问题,表,3-1 SYSTEM LED,指示灯含义,3.2.3,网卡的故障诊断与排除,网卡的故障主要有两类，即软故障和硬故障。硬故障即硬件本身损坏，一般来说需要更换硬件。软故障即指网卡硬件本身并没有坏，通过升级软件或修改设置仍然可以正常使用。网卡的软故障，主要包括网卡被误禁用、驱动程序未正确安装、网卡与系统中其他设备在中断或,I/O,地址上有冲突、网卡所设中断与自身中断不同、网络协议未安装以及病毒影响等。,1.,故障现象,1,：上不了网,解决方法：,（,1),检查网卡,LED,灯状态,.,如果网卡的,LED,不亮，测试网线，检查,RJ45,端口铜线是否弯曲、折断，确认网线和其他设备是否有问题。,注意：,使用,IntelKennerithNIC82562ET10/100,集成网卡，在网络,10Mbps,时链路指示灯是不亮的。,Windows2K/XP/2003,，如果是网线连接问题，系统托盘会有一个红色的打叉表明网线未插好。,如果,LED,正常的话，检查设备管理器中驱动程序是否正确加载，如果网卡在设备管理器中有黄色感叹号，检查设备资源和驱动程序。,如果驱动正常，检查网络协议和服务是否正常，可与其他机器做比较。,(2),用,ping,命令,ping,网卡本身的,IP,地址。如果正常就说明当前的网卡安装正确，而且驱动程序本身工作正常，网卡也不存在与其他设备发生冲突的可能。,(3),如果,ping,网中其他计算机的,IP,地址时不通，则可能是其他计算机当前没有开机或网络连线有问题。,(4),如果这些原因都被排除了，那么很有可能就是网卡和网络协议没有安装好。这时可以将网络适配器在系统配置中删除，然后重新启动计算机，系统就会检测到新硬件的存在，并自动寻找驱动程序再进行安装，这样就可解决上不了网的问题。,(5),网卡硬件损坏，或者网卡质量不过关。,(6),网线、跳线或插座故障。,(7)UPS,电源故障。,2.,故障现象,2,：在,Windows 98,的“网上邻居”中找不到域及服务器，但可找到其他的工作站,这个问题产生的原因是登录的连接速度设置不对。解决该问题的操作步骤如下：,(1),在“开始”菜单中选择“设置”，进入到“控制面板”中。,(2),在“控制面板”中找到“网络”图标，双击进入“网络”窗口。,(3),在“网络”窗口中找到“网络用户”，选择“属性”。,(4),在“属性”窗口的“网络登录选项”中，选择“快速登录”即可。,3.,故障现象,3,：在“网上邻居”中浏览时经常只能找到本机的机器名，但无法通过网络查找到其他的计算机,（,1,）这种情况说明机器的网卡没有问题，可能的原因是：,添加的协议不全；,没有在启动时正确地登录网络；,检查这台计算机的网络配置；,检查这台计算机上的网卡设置与其他资源是否有冲突。,（,2,）网上邻居互访的基本条件：,1),双方计算机打开，且设置了网络共享资源；,2),双方的计算机添加了,Microsoft,网络文件和打印共享,服务；,3),双方都正确设置了网内,IP,地址，且必须在一个网段中；,4),双方的计算机中都关闭了防火墙，或者防火墙策略中没有阻止网上邻居访问的策略。,（,3,）,Windows98/2000/XP/2003,访问,XP,的用户验证问题,1,）默认情况下，,XP,的本地安全策略禁止,Guest,用户从网络访问,2,）默认情况下，,XP,的本地空密码用户只能进行控制台登陆是启用的，也就是说，空密码的任何帐户都不能从网络访问只能本地登陆。,原因：,Win2000/XP,中存在安全策略限制。,4.,故障现象,4,：安装网卡后，开机速度比以前慢,解决方法：,（,1,）检查网卡链路指示灯状态及颜色。网络速度慢一般是由于网络环境引起的。检查网线和相关的连接设备。,（,2,）设置网卡的,TCP/IP,地址,打开“我的电脑”“控制面板”“网络”“,TCP/IP,协议”“属性”“,IP,地址”，把地址设置在下面的范围之内：,10,0,0,0,10,255,255,255,172,16,0,0,172,31,255,255,192,168,0,0,192,168,255,255,5.,故障现象,5,：网卡已正常工作，但不能和外界进行通信,这种故障现象不容易发现其原因，因为系统无任何错误的提示信息。,解决方法：,检查网络线路有没有问题。,检查网卡的资源部分,(,检查中断号，输入,/,输出范围为,0300031F),。,检查设备端口,(,检查中断号是否被占用，如果已被占用，则和网卡中断号发生冲突,),。,6.,故障现象,6,：即插即用的网卡和计算机的其他设备发生资源冲突,计算机不会现提示,即插即用的网卡可能与其他设备发生资源冲突的网卡有：,(1)NE2000,兼容网卡和,COM2,有冲突，都使用,IRQ3,；,(2)Realtek RT8029 PCI Ethernet,网卡容易和显卡发生冲突。,为了解决,(1)(2),的冲突，可进行如下设置：首先在设置窗口中将,COM2,屏蔽，并强行将网卡中断设为,3,。,(3)PCI,接口的网卡和显卡发生冲突时，可以采用不分配,IRQ,给显卡的办法来解决，就是将,CMOS,中的,Assign IRQ for VGA,一项设置为“,Disable”,。,7.,故障现象,7,：网卡出现无反应的现象,可能的原因和解决方法：,(1),网卡是否松动,网卡松动现象的发生，网络连接会时断时续，甚至无任何反应。,此时，检查网卡指示灯，看它是否处于闪烁状态。如果指示灯不亮，必须打开机箱，从插槽中拔出网卡，然后换一个新的插槽，重新插入网卡，并确保网卡与主板插槽紧密结合。,(2),驱动程序是否更新,网卡的驱动程序是否与网卡型号一致？尽量不用相近的网卡驱动程序来代替。,(3)CMOS,设置是否正确,设置,CMOS,参数：,重新启动计算机系统，进入,CMOS,参数设置界面，打开“,PNP/PCI Configuration”,设置页面，检查其中的“,IRQ5”,参数，看设置是否正确。,此时，可将“,IRQ5”,参数重新修改为“,PCI/ISA PnP”,，最后保存好参数，重新启动系统。,(4),网络参数是否正常,检查一下网卡参数是否设置正确。在设置网卡参数时，应该先看看,TCP/IP,协议是否已经安装，然后再看看,IP,地址、,DNS,服务器、网关地址等参数是否设置正确。,(5),网线的线序是否正确,除了上述几点可能会引起网卡发生故障外，网线的连接与网卡的工作环境也是不能忽视的。在制作网线时，不能忽视网线的线序,(568A,还是,568B),。,（,6,）根据不同的网卡型号安装对应的诊断程序,3COMNICdoctor(3COM,系列网卡,),或者,Broadcom AdvancedControlSuite,（,Broadcom,系列网卡）或者,IntelPROSetII,（,Intel,系列网卡）对相应的网卡进行诊断。,8.,故障现象,8,：网卡的信号指示灯不亮,解决方法：,网卡的信号指示灯不亮一般是由网络的软件故障引起的。,(1),检查网卡设置,(2),检查一下网卡驱动程序是否正常安装。,(3),检查网络协议,打开”控制面板,-,网络,-,配置”选项，查看已安装的网络协议，必须配置以下各项：,NetBEUI,协议和,TCP/IP,协议，,Microsoft,友好登录，拨号网络适配器。如果以上各项都存在，重点检查,TCP/IP,是否设置正确。在,TCP/IP,属性中要确保每一台电脑都有唯一的,IP,地址，将子网掩码统一设置为，网关要设为代理服务器的,IP,地址（如）。另外必须注意主机名在局域网内也应该是唯一的。最后用,ping,命令来检验一下网卡能否正常工作。,9.,故障现象,9,：网络连接不稳定,在网卡工作正常的情况下，网卡的指示灯是长亮的,(,而在传输数据时，会快速地闪烁,),。如果出现时暗时明，且网络连接老是不通的情况，最可能的原因就是网卡和,PCI,插槽接触不良。此外，灰尘多、网卡被氧化，网线接头,(,如水晶头损坏,),也会造成此类障。,解决方法：,(1),检查网卡和,PCI,插槽接触是否不良。,(2),检查网卡是否被氧化。,(3),检查网线接头是否损坏,(,如水晶头损坏,),。,10,故障现象,10,：协议故障,协议故障的表现,:,(1),电脑无法接入局域网；,(2),电脑在“网上邻居”中既看不到自己，也无法在网络中访问其他电脑；,(3),电脑在“网上邻居”中能看到自己和其他成员，但无法访问其他电脑。,故障原因：,(1),网卡安装错误；,(2),协议未安装：实现局域网通信，需安装,NetBEUI,协议,(3),协议配置不正确：,TCP/IP,协议涉及到的基本参数有四个，包括,IP,地址、子网掩码、,DNS,、网关，任何一个设置错误，都会导致故障发生。,排除方法：当电脑出现以上协议故障现象时，应当按照以下步骤进行故障的位：,(1),使用,ping,命令，在,MS-DOS,方式下,ping,本地的,IP,地址，检查网卡和,IP,网络协议是否安装完好。,1,）如果无法,ping,通，说明,TCP/IP,协议有问题。这时可以在电脑的“控制面板”的“系统”中，查看网卡是否已经安装或是否出错。如果在系统中的硬件列表中没有发现网络适配器，或网络适配器前方有一个黄色的“！”，说明网卡未安装正确。需将未知设备或带有黄色的“！”网络适配器删除，刷新后，重新安装网卡。并为该网卡正确安装和配置网络协议，然后进行应用测试。,2,）如果网卡无法正确安装，说明网卡可能损坏，必须换一块网卡重试。,如果网卡安装正确则原因是协议未安装或未安装正确，可在“控制面板”的“网络”属性中将网卡的,TCP/IP,协议重新安装并配置；,(2),检查电脑是否安装,TCP/IP,和,NetBEUI,协议，如果没有，建议安装这两个协议，并把,TCP/IP,参数配置好，然后重新启动电脑，并再次测试。,11,故障现象,11,：配置故障,配置故障的表现：配置错误也是导致故障发生的重要原因之一。,故障原因：,用,PING,命令都正常，但无法进行上网浏览。,排除方法：,(1),在“控制面板”的“网络”属性中，查看,TCP/IP,的配置，指定,IP,地址必须配在以太网网卡的,TCP/IP,协议上，拨号网络适配器的,IP,地址应是自动获取。完成后重新启动电脑，测试网络运行状态；,(2),在,MS-DOS,方式下运行,WINIPCFG,命令，查看网关是否设置正确；,(3),核查,IP,地址,A,、,B,、,C,、,D,的,D,是否为有效值；,(4),在,MS-DOS,方式下运行,WINIPCFG,命令，查看,DNS,是否设置正确。,12,故障现象,12,：网卡不能被检测到,故障原因：,（,1,）对于集成网卡，要检测,BIOS,是否关闭了,NIC(Off),。老版本的,BIOS,，在,Integrated device,选项下面,Network InterfaceController,应当设置为,ON,；对于新版本,BIOS,，在,Onboard Devices,选项下，,Integrated NIC,设置为,On,。,（,2),对于,PCI,网卡，要重新插拔或更换到其它槽位。,Win95/98/Me/2000/XP,等系统可以自动找到网卡，如果自动到找不到，网卡坏的可能性就比较大。,3.3,网桥故障诊断与排除,网桥,(Bridge),也称桥接器，是连接两个局域网的存储转发设备，用它可以完成具有相同或相似体系结构网络系统的连接。一般情况下，被连接的网络系统都具有相同的逻辑链路控制规程,(LLC),，但媒体访问控制协议,(MAC),可以不同。,网桥是数据链路层的连接设备，准确地说，它工作在,MAC,子层上。网桥在两个局域网的数据链路层间按帧传送信息。它在,OSI/RM,中的位置如图,3-3,所示。,3.3.1,网桥的功能,一个,FDDI,网桥应包括下列基本功能。,(1),源地址跟踪,网桥具有一定的路径选择功能，它在任何时候收到一个帧以后，都要确定其正确的传输路径，将帧送到相应的目的站点。网桥将帧中的源地址记录到它的转发数据库,(,或者地址查找表,),中，该转发库存放在网桥的内存中，其中包括网桥所有连接站点的地址。这个地址数据库是互联网所独有的，它指出了被接收帧的方向，或者仅说明网桥的哪一边接收到了帧。能够自动建立这种数据库的网桥称为自适应网桥。,在一个扩展网络中，所有网桥均应采用自适应方法，以便获得与它有关的所有站点的地址。网桥在工作中不断更新其转发数据库，使其渐趋完备。有些厂商提供的网桥允许用户编辑地址查找表，这样有助于网络的管理。,(2),帧的转发和过滤,在相互连接的两个局域网之间，网桥起到了转发帧的作用，它允许每个,LAN,上的站点与其他站点进行通信，看起来就像在一个扩展网络上一样。,为了有效地转发数据帧，网桥提供了存储和转发功能，它自动存储接收进来的帧，通过地址查找表完成寻址；然后把它转发到源地址另一边的目的站点上，而源地址同一边的帧就被从存储区中删除。,过滤,(Filter),是阻止帧通过网桥的处理过程，它有,3,种基本类型。,目的地址过滤：当网桥从网络上接收到一个帧后，首先确定其源地址和目的地址，如果源地址和目的地址处于同一局域网中，就简单地将其丢弃，否则就转发到另一局域网上，这就是所谓的目的地址过滤。,源地址过滤：所谓源地址过滤，就是根据需要，拒绝某一特定地址帧的转发，这个特定的地址是无法从地址查找表中取得的，但是可以由网络管理模块提供。事实上，并非所有网桥都进行源地址的过滤。,协议过滤：目前，有些网桥还能提供协议过滤功能，它类似于源地址过滤，由网络管理指示网桥过滤指定的协议帧。在这种情况下，网桥根据帧的协议信息来决定是转发还是过滤该帧，这样的过滤通常只用于控制流量、隔离系统和为网络系统提供安全保护。,(3),生成树,生成树,(Spanning Tree),是基于,IEEE 802.1d,的一种工业标准工业算法。利用它可以防止网上产生回路，因为回路会使网络发生故障。生成树有两个主要功能：,在任何两个局域网之间仅有一条逻辑路径。,在两个以上的网桥之间用不重复路径把所有网络连接到单一的扩展局域网上。,扩展局域网的逻辑拓扑结构必须是无回路的，所有连接站点之间都有一个唯一的通路。在扩展网络系统中，网桥通过名为问候帧的特殊帧来交换信息，利用这些信息来决定谁转发，谁空闲。确定了要进行转发工作的网桥还要负责帧的转发，而空闲的网桥可用做备份。,3.3.2,网桥的种类,(1),内桥,内桥是文件服务器的一部分，通过文件服务器中的不同网卡连接起来的局域网，由文件服务器上运行的网络操作系统来管理。,(2),外桥,外桥不同于内桥，外桥安装在工作站上，它用于连接两个相似的局域网络。外桥可以是专用的，也可以是非专用的。专用外桥不能作工作站使用，它只能用来建立两个网络之间的连接，管理网络之间的通信。非专用外桥不但能起网桥的作用，还能作为工作站使用。,(3),远程桥,远程桥是实现远程网之间连接的设备，它通常使用调制解调器与传输介质,(,如电话线,),实现两个局域网的连接。,3.3.3,网桥常见的故障诊断与排除,1.,故障现象,1,：吞吐量不足的问题,除网桥的吞吐量是以每秒转发的数据帧数来衡量的。当吞吐量有问题时，测试网桥的吞吐量和实际的吞吐量，根据实测的结果，选择线路的速率。,2.,故障现象,2,：数据帧丢失,除由于吞吐量不够而造成数据包丢失外，处于正常工作状态的网桥也会丢失无效的数据包和超时的数据包,(,数据包保存时间最大为,4S),，因此要求选择的网桥缓存数据包的时间不能过短。,3.,故障现象,3,：网桥不工作,网桥不工作可能是由以下原因引起的：,安装不当；,配置差错,(,例如，产品是,10Mbps,却被设置成,100Mbps),；,端口未被激活；,连接失效,(,电缆松动，连接器松动，模块未插紧,),。,如果不是上述原因，那么就是产品本身的质量问题。,4.,故障现象,4,：网桥信号指示灯不亮,网桥信号指示灯不亮可能是由以下原因引起的：,(1),支路信号消失,支路没有使用；,支路接口接反；,支路松动；,支路损坏。,(2),故障排除：,检查接口的输入方向；,检查接口的连接，包括电缆；,如属设备问题，应联系供应商维修或退换。,5.,故障现象,5,：网桥数据能通，但有丢包现象,此现象表明线路有误码或,LAN,口网线做法不规范。,故障排除：,首先用误码仪测试线路看是否存在误码，其次检查以太网线做法是否规范，正确的做法应是,1,、,2,脚用同一对双绞线；,3,、,6,脚用同一对双绞线。,6.,故障现象,6,：网桥,LINK,指示灯不亮,此现象表明以太网接口不通。,以太网接口没有使用,;,以太网接口松动,;,检查以太网连接；,更换设备。,7.,故障现象,7,：所有指示灯显示正常，但数据,ping,不通,所有指示灯显示正常，表明当前设备的物理连接正常。只有线路和网络存在问题。,故障排除：,首先用误码仪测试线路，确定传输通道是否存在问题。其次是检查所,ping,的两台,PC,的网络环境是否相同。,8.,故障现象,8,：在站内能,ping,通网桥，并且能使用,telnet,命令远程登录，但在现场无法,ping,通网桥，,ETH,灯不亮，其它指示灯状态正常。,故障排除方法：,1,）检查网线及水晶头，确认网线是否正常或更换水晶头；,2,）如果网线及水晶头正常，检查网口是否损坏，如果损坏，就需要更换新网桥。,3.4,交换机故障诊断与排除,交换机也称为交换器。,1993,年，局域网交换机出现。,1994,年，国内掀起了交换网络技术的热潮。交换技术是一个具有简化、低价、高性能和高端口密集特点的交换产品，体现了桥接的复杂交换技术在,OSI,参考模型的第,2,层。它在,OSI/RM,中的位置如图,3-4,所示。与桥接器一样，交换机按每一数据包中的,MAC,地址相对简单地决策信息转发。而这种转发决策一般不考虑包中隐藏的更深的其他信息。与桥接器不同的是，交换机转发延迟很小，操作接近单个局域网性能，远远超过了普通桥接互联网络之间的转发性能。,交换技术允许共享型和专用型的局域网段进行带宽调整。交换机能经济地将网络分成小的冲突网域，为每个工作站提供更高的带宽。协议的透明性使得交换机在软件配置简单的情况下直接安装在多协议网络中；交换机使用现有的电缆、中继器、集线器和工作站的网卡，不必作高层的硬件升级；交换机对工作站是透明的，这样管理开销低廉，简化了网络节点的增加、移动和网络变化的操作。,利用专门设计的集成电路可使交换机以线路速率在所有的端口并行转发信息，提供了比传统桥接器高得多的操作性能。在理论上，单个以太网端口对含有,64,个八进制数的数据包，可提供,14 880bps,的传输速率。这意味着一台具有,12,个端口、支持,6,道并行数据流的线路速率以太网交换器必须提供,89 280bps,的总体吞吐率,(6,道信息流,14 880bps/,道信息流,),。专用集成电路技术使得交换器在更多端口的情况下以上述性能运行，其端口造价低于传统型桥接器。,3.4.1,三种交换技术,1.,端口交换,端口交换技术是最早出现在插槽式的集线器中，这类集线器的背板通常划分有多条以太网段,(,每条网段为一个广播域,),，不用网桥或路由连接，网络之间是互不相通的。以太网主模块插入后通常被分配到某个背板的网段上，端口交换用于模块的端口在背板的多个网段之间进行分配和平衡。根据支持的程度，端口交换还可细分为：,模块交换 将整个模块进行网段迁移。,端口组交换 通常模块上的端口被划分为若干组，每组端口允许进行网段迁移。,端口级交换 支持每个端口在不同网段之间进行迁移。这种交换技术是基于,OSI,第,1,层完成的，具有灵活性和负载平衡能力等优点。如果配置得当，还可以在一定程度上进行容错。但没有改变共享传输介质的特点，因而不能称为真正的交换。,2.,帧交换,帧交换是目前应用最广泛的局域网交换技术，它通过对传统传输媒介进行微分段，提供并行传送的机制，以减小冲突域，获得高的带宽。一般来讲，每个公司产品的实现技术均会有差异。对网络帧的处理方式一般有以下几种。,直通交换：提供线速处理能力，交换机只读出网络帧的前,14,个字节，便将网络帧传送到相应的端口上。,存储转发：通过对网络帧的读取进行验错和控制。,前一种方法的交换速度非常快，但缺乏对网络帧进行更高级的控制，缺乏智能性和安全性，同时也无法支持具有不同速率的交换。因此，各厂商把后一种技术作为重点。有的厂商甚至对网络帧进行分解，将帧分解成固定大小的信元，该信元处理极易用硬件实现，处理速度快，同时能够完成高级控制,(,如优先级控制,),功能。例如，美国,MADGE,公司的,LET,集线器。,3.,信元交换,ATM,技术代表了网络和通信技术发展的未来方向，也是解决目前网络通信中众多难题的一剂“良药”。,ATM,采用固定长度,53,个字节的信元交换。由于长度固定，因而便于用硬件实现。,ATM,采用专用的非差别连接，并行运行，可以通过一个交换机同时建立多个节点，但并不会影响每个节点之间的通信能力。还容许在源节点和目标节点之间建立多个虚拟链接，以保障足够的带宽和容错能力。,ATM,采用了异步时分多路复用技术，因而能大大提高通道的利用率。其带宽可以达到,25,、,155,、,622Mb,甚至数吉字节,(GB),的传输能力。,3.4.2,局域网交换机的种类,局域网交换机根据使用的网络技术可以分为：,以太网交换机；,令牌环交换机；,FDDI,交换机；,ATM,交换机；,快速以太网交换机等。,按交换机应用领域来划分，可分为：,台式交换机；,工作组交换机；,主干交换机；,企业交换机；,分段交换机；,端口交换机；,网络交换机等。,局域网交换机是组成网络系统的核心设备。对用户而言，局域网交换机最主要的指标是端口的配置、数据交换能力、包交换速度等。因此，在选择交换机时要注意以下事项：,交换端口的数量；,交换端口的类型；,系统的扩充能力；,主干线连接手段；,交换机总交换能力；,是否需要路由选择能力；,是否需要热切换能力；,是否需要容错能力；,