故障检测4.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,*,网络故障检测与维护,张凌杰 主编,高等教育出版社,第,4,章,局域网的检测与维护,4.1,关于局域网布线及网络规划问题,4.2,常用传输介质故障及维护方法,4,.,3,网卡的安装及其各种常见问题的排除方法,4.4,集线器、交换机的常见故障及排除方案,4.5,案例分析,计算机网络技术是计算机技术与数据通信技术相结合的产物。,数据通信技术是指与网络传输介质和网络通信设备相关的技术。,4.1,关于局域网布线及网络规划问题,1,、,怎样做布线准备？,2,、,怎样做布线规划方案？,3,、,布线设计和安装应注意哪些方面4,、,怎么样做布线选择？,4.1,关于局域网布线及网络规划问题,1,、,怎样做布线准备？,布线系统的准备工作涉及负载评估和规划、目标生命周期和技术指标等因素。,（,1,）负载评估和规划,（,2,）目标生命周期,（,3,）技术指标的制定,4.1,关于局域网布线及网络规划问题,2,、,怎样做布线规划方案？,设计网络时为满足网络变化和增长的要求而进行相应的规划。,（,1,）坚持可扩展性原则,（,2,）以开放式为基准，尽量与大多数厂家产品和设备兼容,（,3,）标准化和规范化原则,（,4,）选取适用的传输介质,4.1,关于局域网布线及网络规划问题,3,、,布线设计和安装应注意哪些方面？,在决定了采用何种网络配置和电缆类型之后，剩下的工作就是进行具体的系统设计和安装。,（,1,）折叠的干线,（,2,）冗余,（,3,）物理限制,（,4,）电缆走线,（,5,）走线图,（,6,）电缆标识,4.1,关于局域网布线及网络规划问题,4,、,怎么样做布线选择？,布线是任何网络系统的关键部件之一，因此决策人员必须准备将网络总投资的,10%,用于这一领域。,（,1,）电缆的选择,网络集线器和节点,(,信息口,),之间的最大距离,在管道和地板,/,天花板中的布线可用空间,电磁干扰,(EMI),的程度,为系统服务的设备的可能的变化情况和它们的使用方式,电缆走线的限制和电缆弯曲半径的限制,具有潜在重复性使用可能的现有电缆安装情况,（,2,）长度限制,（,3,）尺寸限制,（,4,）,UTP,电缆,（,5,）电路的平衡,UTP,电缆通过将电缆线对进行更紧密的匹配来减小,EMI,干扰。这种电缆被称为平衡电路,（,6,）光缆的选择,在大多数网络中，一般都采用光缆作为干线，而使用,UTP,电缆来水平。然而，随着通信速率的提高和设备价格的下降，使用光纤直接到桌面的网络数量也在不断增长。,4.2,常用传输介质故障及维护方法,4,.,2,.,1,双绞线故障及维护方法,4,.,2,.,2,同轴电缆故障及维护方法,4,.,2,.,3,光纤故障及维护方法,4,.,2,.,1,双绞线故障及维护方法,故障现象一：关于双绞线造成网速变慢的故障,（,1,）选择的双绞线种类不合适导致网速变慢,（,2,）网络设备间已超过了该类双绞线最大传输距离的界限造成网速变慢,（,3,）双绞线制作不规范造成网速变慢,（,4,）,RJ-45,连接器与网络设备端口接触不良造成网速变慢,（,5,）网络中存在回路导致网速变慢,（,6,）网络设备硬件故障引起的广播风暴而导致网速变慢,（,7,）网络中某个端口形成了瓶颈导致网速变慢,（,8,）网卡工作信号受到干扰导致网速变慢,（,9,）蠕虫病毒影响导致网速变慢,关于双绞线造成网速变慢的故障,（,1,）选择的双绞线种类不合适导致网速变慢,故障分析：通过我们对上面各类双交线的国际标准及其特性的了解，我们不难发现：如果你在百兆网络设备中采用,3,类双交线、,4,类双交线一定会造成网络性能下降的故障，甚至会出现网络不通的现象；对于上述故障我们可以采用,5,类双交线重新布线的方法来解决。同理，如果你在千兆网络设备中采用,5,类双交线，也同样会造成网络性能下降的故障。,解决方案：我们在规划网络方案时，选择的双绞线类型一定要和采用的网络设备相匹配，例如百兆交换机、百兆集线器、百兆网卡等网络设备要选取,5,类或超,5,类双交线，否则，将达不到我们设计的网络性能。,关于双绞线造成网速变慢的故障,（,2,）,网络设备间已超过了该类双绞线最大传输距离的界限造成网速变慢,故障分析：双绞线内传输的是电信号，虽然双绞线采用铜导体，但它仍有阻抗，因此电流通过时必然产生衰减，如果传输距离过长，信号就会被衰减到无法确认。根据网络设备的工作原理，当信号不能被正确接受时，网络设备会要求重发数据，当然在网络中重发数据是很正常的事情，但是如果在网络中有大量的数据要求重发，势必会造成网络性能的下降。,解决方案：如果网络设备间距离较远，要在中间添加中继器来补充信号能量。,关于双绞线造成网速变慢的故障,（,3,）双绞线制作不规范造成网速变慢,我们制作网线时一律按,T568A,或,T568B,标准来压制网线，,T568A,线序排列如图,4-1,所示，,T568B,线序排列如图,4-2,所示。,图,4-1 T586A,线序,图,4-2 T586B,线序,关于双绞线造成网速变慢的故障,（,4,）,RJ-45,连接器与网络设备端口接触不良造成网速变慢,故障分析：如果,RJ-45,连接器与网络设备端口接触不良就必然导致数据包发送失败，数据包发送失败就会要求发送端重发，如果发送失败率很高，就会导致网速变慢现象。造成接触不良的因素一般有端口松动、端口灰尘太多或端口金属触点氧化。,解决方案：如果判断是端口松动则重新插紧即可，如果端口灰尘太多则要用酒精棉球擦洗干净即可，如果端口金属触点氧化则要用砂纸擦去氧化膜，然后用酒精棉球擦洗干净。,关于双绞线造成网速变慢的故障,（,5,）,网络中存在回路导致网速变慢,故障分析：在一些比较复杂的网络中，由于一些原因经常有多余的备用线路，则会构成回路，数据包会不断发送和校验数据，从而影响整体网速，并且查找比较困难。,解决方案：为避免这种情况发生，要求我们在铺设网线时一定要养成良好的习惯，网线打上明显的标签，有备用线路的地方要做好记载。当怀疑有此类故障发生时，一般采用分区分段逐步排除的方法。,关于双绞线造成网速变慢的故障,（,6,）,网络设备硬件故障引起的广播风暴而导致网速变慢,故障分析：广播是发现未知设备的主要手段。然而，随着网络计算机数量的增多，广播包的数量会急剧增加。当广播包的数量达到,30%,时，网络传输效率将会明显下降。当网卡或网络设备损坏后，会不停地发送广播包，从而导致广播风暴，使网络通信陷于瘫痪。因此，当网络设备硬件有故障时也会引起网速变慢。,解决方案：当怀疑有此类故障时，首先可采用置换法替换集线器或交换机来排除集线设备故障。然后关掉集线器的电源后用,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，更换新的网卡可恢复网速正常。网卡、集线器以及交换机是最容易出现故障引起网速变慢的设备。,关于双绞线造成网速变慢的故障,（,7,）,网络中某个端口形成了瓶颈导致网速变慢,故障分析：实际上路由器的广域网端口和局域网端口、交换机端口、集线器端口和服务器网卡等都有可能成为网络瓶颈。,解决方案：我们可在网络使用高峰时段，利用网管软件查看路由器、交换机、服务器端口的数据流量，确认网络数据流通瓶颈的位置，设法增加其带宽。如更换服务器网卡为,100M,或,1000M,、安装多个网卡、通过改变路由器上配置来增加带宽等方法都可以有效地缓解网络瓶颈，最大限度地提高数据传输速度。,关于双绞线造成网速变慢的故障,（,8,）网卡工作信号受到干扰导致网速变慢,故障分析：,网卡的工作状态是否受到外界干扰，也会影响局域网反应是否“迟钝”。如果网卡自身质量不过关，那么它的工作性能将很不稳定，特别是它在长时间工作后，往往就会出现反应“迟钝”的现象，这样一来网络的传输速度自然也就不快了。网卡如果受到外来干扰的话，也容易导致网络传输速度非常缓慢。例如，当局域网中的某工作站中的所有PCI,插槽，都安装上了相关插卡，而且卡与卡之间距离非常近时，其他,PCI,插卡对网卡的工作状态进行了干扰，毕竟网卡中传输的是微弱信号，稍微受到点干扰就可能变得,“迟钝”起来,。,解决方案：为了避免网卡受到外来干扰，最好让网卡与其他插卡之间保持适当的距离；此外，网卡的驱动程序应该及时升级到最新版本，这样也能增强它的,“抗干扰”,能力。当然，在升级网卡驱动程序时，一定先要将旧版本的驱动程序彻底卸载掉，然后再安装新的驱动程序，这样效果会更好一些。,关于双绞线造成网速变慢的故障,（,9,）蠕虫病毒影响导致网速变慢,故障分析：蠕虫病毒对网络速度的影响越来越严重。这种病毒导致被感染的用户只要一连上网就不停地往外发邮件，成百上千的这种垃圾邮件有的排着队往外发送，有的又成批成批地被退回来堆在服务器上。造成个别骨干互联网出现明显拥塞，个别局域网近于瘫痪。,解决方案：我们应时常注意各种新病毒通告，了解各种病毒特征；及时升级所用杀毒软件。计算机也要及时升级、安装系统补丁程序；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。,故障现象二：关于双绞线造成网络不通的故障,（,1,）直通线与交叉线选择不当造成网络不通,（,2,）双绞线线序制作不当造成网络不通,（,3,）双绞线物理连接故障造成网络不通,关于双绞线造成网络不通的故障,（,1,）,直通线与交叉线选择不当造成网络不通,直通线（正线）与交叉线（反线）的用途,A,端,B,端,网线选择,计算机,计算机,反线,计算机,集线器,正线,计算机,交换机,正线,计算机,路由器,反线,集线器（普通口）,集线器（普通口）,反线,集线器（级联口）,集线器（级联口）,反线,集线器（普通口）,集线器（级联口）,正线,集线器（级联口）,交换机,正线,集线器（普通口）,交换机,反线,交换机,交换机,反线,交换机,路由器,正线,路由器,路由器,反线,关于双绞线造成网络不通的故障,（,2,）,双绞线线序制作不当造成网络不通,故障分析：我们知道直连线制作应该符合,T568A,或,T568B,标准，两端线序必须一致，两端如果线序不一致会造成网络不通的故障交叉线制作也应该符合,T568A,或,T568B,标准，一端的线序为,T568A,、另一端的线序为,T568B,。,解决方案：严格按照,T568A,或,T568B,标准制作网线。,关于双绞线造成网络不通的故障,（,3,）,双绞线物理连接故障造成网络不通,故障分析：如果计算机网络在物理上没有连接，那么网络是不可能通信的；但是双绞线物理连接故障是计算机网络中经常发生的故障。双交线物理连接故障常见情况有：双绞线与,RJ-45,连接器虚连接、双绞线中间折断、网络设备与,RJ-45,连接器虚连接。,解决方案：解决双绞线物理连接故障的方法很简单，但是查找故障原因比较麻烦，通常只能用逐步排查法，即把上述常见故障都检测一边，才有可能确定故障。,4,.,2,.,2,同轴电缆故障及维护方法,同轴电缆（,Coaial,Cable,）的结构如图,4-3,所示，它由铜导体、绝缘材料、铝套、保护层四部分绕同一轴心组成。,图,4-3,同轴电缆结构图,同轴电缆连网结构简单，主要是连通性故障。同轴电缆所用的接头主要有三种：,BNC,接头、,T,形头和,50,欧终端接头。,BNC,接头通常打在,一条同轴电缆的两端,，如图所示。测量,BNC,接头只需用万用表的欧姆挡测量即可。其中,A,点（,BNC,接头内的金属探针）与,D,点（另一端,BNC,接头内的金属探针）之间、,B,点（,BNC,接头的外金属面）与,C,点（另一端,BNC,接头的外金属面）之间应是导通的，且,A,点与,B,点之间、,C,点与,D,点之间应是不导通的。,B,A,4,.,2,.,2,同轴电缆故障及维护方法,T,形接头的结构从外观上看如图,4-5,所示，,T,形接头共有,3,个对外连接点：,A,、,B,、,C,这,3,点之间必须是互相导通的，而,T,形接头外边的金属表面则可视为接地体。,A,C,B,可用万用表的欧姆挡来测量,T,形接头的好坏。一般大约需要测量,6,次。,（,1,）先将万用表的选项钮拨到欧姆挡的位置，然后将红、黑测试棒接触,A,点及,T,形接头的表面，此时电表的指针应该不动。,（,2,）测量,B,点及,T,形接头的表面，表头的指针也应该不动。,（,3,）测量,C,点及,T,形接头的表面，表头的指针也应该不动。,（,4,）测量,A,点与,B,点之间是否导通，正常的,T,形接头,A,、,B,点之间应该是导通的，因此表头指针会移动。,（,5,）测量,A,点与,C,点之间是否导通，正常的,T,形接头这两点间也应该是导通，所以指针也会移动。,（,6,）测量,B,点与,C,点之间是否导通，正常的,T,形接头这两点间也应该是导通，所以指针也会移动。,10Base2,网络的首尾两端各有一个,50,欧的终端电阻。简化后的等效电路图如图所示。,A,B,50,欧电阻,50,欧电阻,根据该电路图，如果用万用表测量,A,、,B,两点之间的电阻，应该是,25,欧。,利用这个原理，在实际的,10Base2,网络中，只需要测量任何一台计算机上的,T,形接头的电阻值是否为,25,欧，就可以判断出这个网络是否正常连通。不过实际的测量值通常不会刚好是,25,欧，而会介于,25,欧至,30,欧之间，这属于正常情况。,4,.,2,.,3,光纤故障及维护方法,光纤故障主要来自光纤端接处，接插件质量不高、制作接头时操作有误、外部环境对接头的干扰、选用了错误的接插件都可能导致光纤故障。,4,.,3,网卡的安装及其各种常见问题的排除方法,4.3.1,网卡的功能,4.3.2,网卡安装常见故障现象解决,4.3.3,如何根据网卡的指示灯判断网络故障？,4.3.1,网卡的功能,网卡是将计算机接入局域网的必备设备，主要负责网络数据的收发，是主机与网络之间通信必经的关口。网卡的功能可分为两个方面：一是整理计算机上的数据，在将数据分解成适当大小的数据帧后送往网络；二是接收网络中发送过来的数据帧，经整合处理后还原为发送前的数据，然后再交计算机进行处理。,4.3.2,网卡安装常见故障现象解决,故障现象一：网卡驱动程序不能正确安装,故障现象二：网卡与其他设备发生地址冲突,故障现象三：网卡的,IRQ,值和,I,O,地址与操作系统分配的不一致,故障现象四：无法分配网络资源,故障现象五：正常复制完驱动程序文件后系统死锁,现象,1,、网卡驱动程序不能正确安装,故障分析：如果网卡的驱动程序安装不正确，网卡将无法正常工作。该故障不易被发现，因为有很多因素都可造成网卡无法正常工作，对于该故障我们只能通过已安装的驱动程序与网卡说明书要求的驱动程序对比来解决。,解决方案：选择“开始”“设置”“控制面板”“系统”，打开系统属性对话框后，再选择“设备管理器”标签项。在列表框中选择“网络适配器”后，删除已有的网卡驱动程序名，然后单击“刷新”按钮或重新启动计算机后重新安装网卡的驱动程序。,现象,2,、网卡与其他设备发生地址冲突,如果网卡发生冲突，在进入“设备管理器”对话框时，在网卡驱动程序名前将会出现一个“,!,”,号。如图,4-9,所示。,图,4-9,设备冲突,现象,2网卡与其他设备发生地址冲突,解决方案：在对话框中选取冲突网卡的驱动程序名后，单击“属性”按钮，在出现的对话框中选择“资源”标签项，如图,4-10,所示。,图,4-10“,资源”标签项,现象,3,、网卡的,IRQ,值和,I,O,地址与分配的不一致,故障分析：一旦出现这种现象网卡将无法正常工作，但在操作系统中打开网卡的属性时却显示正常，没有与其他设备发生冲突。这是一种极其隐蔽的故障，我们往往不知道从何下手，认为是网卡损坏。其实这种现象并不难解决。,解决方案：这种故障属于软故障，解决方法见课本。,现象,4,、无法分配网络资源,故障分析：此种故障一般属系统资源冲突或网卡接触不良所引发。进入“设备管理器”中查看，发现“,Realtek8139,网络适配器”一项打着黄色感叹号，将此项删除再重新启动电脑，系统又提示找到,8139,网络适配器，为其安装驱动又无法顺利完成,如此反复，网络功能一直无法使用。在排除了病毒、驱动程序、中断冲突等方方面面的因素后，最后无意中将此网卡重新拨插了一下，故障竟然就此解决。这也证实了网卡接触不良引发上述故障，只是故障现象比较隐密，因为一般各类硬件在接触不良的情况下操作系统是不容易侦测到这些设备的。,现象,5,、正常复制完驱动程序文件后系统死锁,故障分析：中断冲突或驱动程序有误可能引发此种故障。进入安全模式中查看“网上邻居”的属性，竟然发现,3COM,网络适配器和NETGEAR,网络适配器两块网卡都位列其中，马上把它们全部删除并重新启动，随后系统提示找到,NETGEAR,网络适配器，正确安装完驱动程序后系统未再死机。,此例故障应是系统在热插拨更换网卡的情况下未正确侦测到,3COM,网卡已移除，还继续为其下达任务和分配资源，导致系统出错、网卡资源冲突而死机。在此也提醒大家在更换网卡前最好在“网络”组件框中将原来的网卡删除，避免发生意外情况。,4.3.3,如何根据网卡的指示灯判断网络故障？,如图,4-11,所示，这是一款,10/100Mbit/s,，在该端面上除一个,RJ-45,接口外，还有,3,个,LED,，每一个,LED,代表不同的含义，具体内容如表1,所示。,以太口,ACT,10M,100M,图,4-11,网卡接口,LED,状态,所代表的工作状态,10,绿色,表示连接速率为,10Mbit,s,未亮,电源未打开或连接有故障,100,绿色,表示连接速率为,100Mbit,s,未亮,电源未打开或连接有故障,ACT,绿色,表示网络工作繁杂、通信量大,闪烁,表示网络通信量不大，闪烁的频率越小网络通信量越小,未亮,电源未打开或网卡损坏,4.4,集线器、交换机的常见故障及排除方案,4.4.1,集线器常见故障及排除方案,4.4.2,交换机常见故障及排除方案,4.4.1,集线器常见故障及排除方案,故障现象一：两台集线器级联时出现丢包或不通现象,故障现象二：关于集线器级联端口出现的故障,两台集线器级联时出现丢包或不通现象,故障分析：我们知道在局域网中，当网络的连接范围较大时，可通过,HUB,之间的级联扩大网络的传输距离。在,10M,网络中最多可级联四级，使网络的最大直径为,600,米。但当网络从,10M,升级到,100M,或新建一个,100M,的局域网时，如果采用普通的方法对,100MHUB,进行连接将使局域网络无法正常工作。众所周知，在,100M,网络中只允许对两个,100M,的,HUB,进行级联，而且两个,10MHUB,之间的级联连接距离不能大于,5,米，所以,100M,局域网在使用,HUB,时最大距离为,205,米。如果实际连接距离不符合以上要求，网络将无法连接或不稳定。,解决方案：根据上面的要求级联集线器,关于集线器级联端口出现的故障,故障分析：有些,HUB,的级联端口和与之紧靠的一个端口（一般是,1,号端口）不是独立的两个端口，而是属于同一个端口。以前的许多,HUB,是使用了一个拨动开关在两个端口之间进行级联端口的选择，而在随后推出的产品中却省了这个开关，但如果将其中一个端口作为级联端口使用，另一个端口将被设为无效，即这两个端口同时只能使用一个。,因此如果与,HUB,的级联端口占用同一端口的端口以被占用，那么再进行集线器级联时将会出现不通的现象，因为当前的级联端口为无效端口。,解决方案：在,HUB,级联时，我们应该使级联端口和与之紧靠的一个端口空闲。,4.4.2,交换机常见故障及排除方案,故障现象一：电脑通过交换机与其他设备相连并在同一网段上，但是却,Ping,不通,故障现象二：想要实现,FEC,的功能，把两个交换机的两对端口用两条线同时相连，但是却发现每个交换机始终是一个端口正常，另一个端口显示红灯。,故障现象三：电脑连在,10/100M,自适应的交换机上通讯正常，但是将,100M,的网卡连到交换机上时显示红灯，通讯不正常。,故障现象一,故障分析：,一、检查交换机是否设置了,IP,地址，如果设置了和其他设备不在同一网段的,IP,地址，将其删除或设一个和其他设备在同一网段的,IP,地址。,二、,VLAN,设置的故障，连接交换机的几个端口属于不同的,VLAN,，所以不通，将设置的,VLAN,去掉或者修改到同一,VLAN,中。,故障现象二,故障分析：一般来说，这种情况交换机是正常的，因为两个交换机是用两个端口相连，所以交换机认为是,loop,存在，它就自动断掉其中一根，将相应的端口,Down,掉（显示红灯的端口），解决方法是打开,Spanningtree,的功能（缺省情况是打开的），让交换机知道这两个端口是,FEC,功能，逻辑上是一个端口。,故障现象三,故障分析：这种情况可能是因为配置不当引起的，交换机的端口很可能被强制成,10M,，在连到,100M,的情况下才会报错，解决方法是到端口配置下，将端口速度恢复成自适应或强制成,100M,。,4.5,案例分析,某小学要建一校园网，学校的要求是：购买,150,台计算机，分布在三个教室内，申请一条有固定,IP,地址的专线连接,Internet,网络，并要求每台机器都能上网但各机房间不能相互访问，同时学校要求由公司为该学校维护网络系统三周年，设计的网络结构如下图,4-12,所示。,4.5,案例分析,教室编号：,1,教室编号：,2,教室编号：,3,internet,61.163.246.1,172.16.1.51,172.16.2.51,172.16.3.51,172.16.1.x,172.16.2.x,172.16.3.x,Switch,SwitchSwitch,Switch,图,4-12,网络拓朴图,经过一段时间的工作，网络硬件安装、连接工作已经完成。,下面是网络配置信息清单：,网络硬件配置信息,（,1,）为了提高网络速度服务器与交换机之间用光纤连接，要求传输速率达到,1000Mbps,；,（,2,）交换机与交换机之间、交换机与计算机之间采用超五类非屏蔽双绞线连接，交换机连接到计算机的最大速率为,100Mbps,。,2,、客户机、服务器配置信息,（,1,）采用性能比较稳定的,Windows2000,网络操作系统管理网络；,（,2,）使用,Windows2000,网络操作系统自身附带的路由功能；,（,3,）配置代理服务器的外网,IP,地址为：,61.163.246.1,，子网掩码为：,255.255.255.224;,内网网卡绑定多个,IP,，其地址为,172.16.,教室编号,.51,，子网掩码为：,255.255.255.192,。,（,4,）配置客户机的,IP,地址为,172.16.,教室编号,.X,（,X,取值为,1,到,50,），子网掩码为：,255.255.255.192,。,对案例中出现的常见故障进行分析,本章小结,本章主要介绍了网络布线规范化的必要性、网线、网卡、交换机及集线器在局域网中经常遇到的故障以及故障的解决方案。,