局域网常见故障的诊断和排除.doc

第8章 局域网常见故障的诊断和排除 局域网一旦出现故障，就会影响着整个单位的工作，因此了解网络的常见故障的处理方法是非常必要的，特别是网络管理人员更应懂得怎样维护与管理网络，处理网络的常见故障 本章首先介绍了常用的网络测试命令，其次对网络故障的分析步骤进行了阐述，最后列举了常见的网络故障。要求能够对网络故障进行诊断和排除知识点了解常见的网络故障掌握网络测试命令理解网络故障分析方法技能点熟练利用网络命令对网络进行分析熟练排除常见的网络故障熟练使用硬件工具监测网络故障重点和难点网络测试命令的使用网络故障排除步骤81 常用的网络测试命令 对于网络管理员来说，在进行网络故障的测试排除时可以采用多种方法。通常可以采用网络分析仪等硬件设备、网络管理系统以及网络测试命令等软件方法。由于硬件测试仪器的价格一般都较高而难以配置，所以软件方法是大多数网络管理员常用的选择。常用的网络测试命令如下。 1Ping命令 Ping命令无疑是网络中使用最频繁的工具，它主要用于确定网络的连通性。Ping程序使用ICMP(Intemet Control Message Protocol，因特网控制消息协议)完成工作。ICMP是TCPIP协议簇中的一个子协议，用于在IP主机与路由器之间传递网络是否连通、主机是否可达、路由是否可用等控制消息，这些控制消息对于数据的传递起着重要作用。具体过程是：Ping程序使用ICMP协议来简单地发送一个网络数据包并请求应答，接收到请求的目的主机再次使用ICMP发回相同的数据，于是Ping便可对每个包的发送和接收时间进行报告，并报告无响应包的百分比，这对于确定网络是否正确连接，以及网络连接的状况(丢包率)十分有用。Ping是Windows操作系统集成的TCPflP应用程序之一，可以单击“开始”一“运行”，直接执行。 如果远程用户反映他的主机有故障，如不能对一个或几个远程系统进行登录、发电子邮件或不能进行实时业务等，这时Ping命令就是一个很有用的工具。 (1)命令格式 Ping host-name(主机名) Ping domain-name(域名) Ping IP-address(IP地址) 例1用Ping命令测试IP为192168211的计算机的连通性，显示为连接正常，如图8-1所示。 例2用Ping命令测试到wwwcsdnnet服务器的连通性，显示为连接正常，如图8-2所示。图81 PingIP地址图82 Ping服务器的连通性 (2)Ping命令的基本应用 Ping本地(即执行操作的计算机)地址或127001，可以确认： (a)该计算机是否正确安装了网卡。如果测试不成功，应当在控制面板的“系统”中查看网卡图标前是否有一个黄色的“!”。如果有，删除该网卡，并重新正确安装。如果没有，继续检查。 (b)该计算机是否正确安装了TCPIP协议。如果测试不成功，应当在控制面板的“网络”中查看是否安装了TCPIP协议。如果没有安装，安装TCPIP协议并正确配置，重新启动计算机并再次测试。如果已经安装，继续检查。 (c)该计算机是否正确配置了IP地址和子网掩码。如果测试不成功，应当在控制面板的“网络属性”中查看地址和子网掩码是否设置正确。如果设置不正确，重新设置后，重新启动计算机并再次测试。 Ping同一VLAN中其他计算机的地址，可以确认： (a)IP地址、子网掩码的设置是否正确。如果测试不成功，解决的方法同上。如果设置正确，继续检查。 (b)确认网络连接是否正常。如果测试不成功，应当对网络设备和通信介质逐段测试，检查并排除。 Ping Intemet中远程主机的地址，可以确认： (a)网关的设置是否正确。如果测试不成功，应当在控制面板的“网络”中查看默认网关设置是否正确。如果设置不正确则修改其设置，重新启动计算机并再次测试。如果设置正确，继续检查。 (b)域名服务器设置是否正常。如果使用域名测试不成功，应当在控制面板的“网络”中查看域名服务器(DNS)设置是否正确。如果设置正确，继续检查。 (c)路由器的配置是否正确。如果该计算机被加入到禁止出站访问的IP控制列表中，那厶该用户将无法访问Intemet。 (d)Intemet连接是否正常。如果到任何一个主机的连接都超时或丢包率都非常高，则应当与ISP共同检查Intemet连接，包括线路、MODEM和路由器设置等诸多方面。 (3)常见的出错信息 出错信息通常分为4种； Unknown host(不知名主机)。这种出错信息的意思是，该远程主机的名称不能被命名服务器转换成IP地址。故障原因可能是命名服务器有故障，或者其名称不正确，或者网络管理员的系统与远程主机之间的通信线路有故障。这种情况下屏幕将会显示如图8-3所示。 Network unreachable(网络不能到达)。这是本地系统没有到达远程系统的路由，可用netstat-r n检查路由表来确定路由配置情况。 No answer(无响应)。远程系统没有响应。这种 图83 Unknown host出错信息故障说明本地系统有一条到达远程主机的路由，但却接受不到它发给该远程主机的任何分组报文。故障原因可能是：远程主机没有工作本地或远程主机网络配置不正确；本地或远程的路由器没有工作；通信线路有故障；远程主机存在路由选择问题。 Request timed out(超时)。与远程主机的连接超时，数据包全部丢失。故障原因可能是到路由器的连接问题或路由器不能通过，也可能是远程主机已经死机。此时，屏幕显示如图8-4所示。图84 Request time out出错信息 2Ipconfig命令 Ipconfig命令可以检查网络接口配置。如果用户系统不能到达远程主机，而同一系统的其他主机可以到达，那么用该命令对这种故障进行判断很有必要。当主机系统能到达远程主机但不能到达本地子网中的其他主机时，则表示子网掩码设置有问题，进行修改后故障便不会再出现。输入Ipconfi?可获得Ipconfig的使用帮助，查看具体的参数，如图8-5所示。图85 Ipconfig命令参数1 82第8章局域网常见故障的诊断和排除例3查看本地IP配置属性。C：Ipconfia11，该命令可获得IP配置的所有属性，如图8-6所示。图86 Ipconfigall命令的使用 窗口中显示了主机名、DNS服务器、节点类型和主机的相关信息如网卡类型、MAC地址、IP地址、子网掩码以及默认网关等。其中网络适配器的MAC地址在检测网络错误时非常有用。 配置不正确的IP地址或子网掩码是接口配置的常见故障。其中配置不正确的IP地址有两种情况： 网号部分不正确。此时每执行一次Ipconfig命令都会显示“No answer”。这样，执行该命令后错误的IP地址就能被发现，修改即可。 主机部分不正确。如与另一主机配置的地址相同而引起冲突。这种故障是当两台主机同时工作时才会出现的间歇性的通信问题。建议更改IP地址中的主机号部分，该问题即能排除。 3Netstat命令 Netstat程序有助于了解网络的整体使用情况。它可以显示当前正在活动的网络连接的详细信息，例如显示网络连接、路由表和网络接口信息，得知目前总共有哪些网络连接正在运行。用Netstat?命令可查看该命令的使用格式以及详细的参数说明，如图8-7所示。图87 Netstat?命令的使用例4查看网络状态。 C：Netstat-e 显示以太网的状态，如图88所示。若接收错误率和发送错误率接近为0或全为0，网络的接口无问题。但当这两个字段有100个以上的出错分组时就可以认为是高出错率了。发送错误率高表示本地网络饱和或在主机与网络之间有不良的物理连接；接收错误率高表示整体网络饱和、本地主机过载或物理连接有问题，可以用Ping命令统计误码率，进一步确定故障的程度。图88 Netstat-e命令的使用 4Route命令 该命令用于控制网络路由表。该命令只有在安装了TCPIP协议后才可以使用。同样可以用Route?来了解该命令的详细使用情况。 “ 例5查看路由信息。 C：windowsRoute print 根据如图8-9所示信息，可知本机的网关、子网类型、广播地址、环回测试地址等。当然也可以按需要增加或删除路由信息。图89 Route命令使用 5Tracert命令 用Tracert命令可以查看获取的网络数据、所经过的路径以每个路由器花费的时间。该诊断实用程序将包含不同TTL(生存时间)值的ICMP数据包发送到目标，以决定到达目标采用的路由。在转发数据包上的TTL之前至少递减1，需经过路径上的每个路由器，所以TTL是有效的跃点计数。数据包上的TTL到达0时，路由器应该将“ICMP已超时”的消息发送回源系统。Tracert先发送TTL为1的回显数据包，并在随后的每次发送过程将TTL递增1，直到目标响应或TTL达到最大值，从而确定路由。路由通过检查中级路由器发送回的“ICMP已超时”的消息来确定路由。不过，有些路由器会下传包含过期TTL值的数据包，而用Tracert命令看不到。 例6路由跟踪。 。 C：Windowstracert 30 WWWHbivtcn 如图8-10所示，显示所经每一站路由器的反应时间、站点名称、IP地址等重要信息，从中可判断哪个路由器最影响我们的网络访问速度。Tracert命令最多可以显示30跳。 图810 Tracert命令的使用 除了以上介绍的网络测试命令外，还有Net、arp、Nbtstat、FTP、Telnet、Finger等。练一练 利用Tracert查看哪个路由器在浪费时间。 利用Netstat命令显示当前网络正在活动的网络连接的详细信息。 Ping同一个VLAN中其他计算机的地址，确认网络连接是否正常。82常用的硬件测试工具 在进行故障诊断时，除了软件工具外，硬件工具也是必不可少的。这些硬件设备大致可以分为两类：一类用于测试网线的连通性，另一类用于测试网络设备、协议的正确性。 1MicroScanner Pro双绞线测试仪 MicroScannerPro双绞线测试仪如图8-11所示，适用于UTP(非屏蔽双绞线)和STP(屏蔽双绞线)的测试，可显示屏蔽连续性、复杂情况，具体功能如下。 (1)识别工作的网络连接断路、短路、交叉对线、分离对线、倒向对线等各种 MicroScanner Pro新的主动网络识别模式可以让集线器指示灯有规律地闪亮并可显示告知网络端口工作在10 Mbps或100 Mbps速率，还可以区分全双工或半双工方式。它同样可以辨别工作站或PC的上述状态。 (2)验证电缆连通性 使用MicroScarmer Pro做验证测试可以确保基本连通性和正确的端接。使用接线图测试功能可以检查全部4线对的端一端连通性，快速验证被测电缆是否具有正确的接线图(568A或568B)并判定任何电缆问题。MicroScanner Pro可以快速发现开路、短路、反接、串绕或其他任何错误的接线及分岔线对的故障。 图。一MicroScannerPro双绞线测试仪MicroScarmer Pro的长度测试功能使用TDR(时域反射技术)测试电缆的全长。 (3)在配线间里确定电缆链路 MicroScanner Pro还有查找办公室房间的电缆功能，在增加、移动和改变办公室或房间的电缆时可以识别其位置走向，确定在配线架上跳线的连接路径，轻松建立双绞线和同轴网络的管理文档，并显示电缆另一端的具体位置。 2Fluke NetTool网络万用仪 如图8-12所示，Fluke NetTool网络万用仪是一款集电缆、网络及PC配置测试于一体的智能化手持测试仪，可用于提高网络故障查找的速度，其尺寸为125 cmx78 cmx43 cm，重量仅为021 kg，手感比较舒适。液晶显示面板比较大，可显示测试的各项参数信息。该测试仪供电方式采用4节AA(5号)电池供电，携带比较方便。作为网络测试的得力工具，Fluke NetTool网络万用仪有独特的优势。如果网络线路出现故障，不必用普通测线器在网线两端来回分析，只需在线路的一端测试即可初步找到故障原因。 3Fluke OneTouch SeriesII OneTouch SeriesII(网络一点通)是Fluke公司OneTouch系列的第二代产品，如图8一13所示。它能够帮助网络管理人员更直观的分析远方的测试结果，既可以加速网络故障的诊断和排除，又可以节省大量的时间和经费，具有强大网管的分析能力。具体功能如下： 快速查找交换机：定位可用接口、活动端口、MAC、IP、SNMP名称和链路速度。 快速查看数据：指出冲突的IP地址、网络配置不匹配以及物理错误。 关键网络统计：查看以太网利用率、冲突和错误。 增长网络正常运行时间：使用基线数据报告分析趋势。 易于使用：亮显示屏、直观的用户界面和网络建议。 执行电缆测试：识别长度、开路、跨接和串绕线对。 另外，维修人员还可以将测试仪放在故障现场而无需亲自到现场，通过网页浏览器即可远程处理问题。图812 Fluke NetTool图8一13 OneTouch Series II83网络故障的分析方法及案例 组建好一个小型局域网后，网络维护就显得很重要了。由于网络协议和网络设备的复杂性，许多故障解决起来绝非像解决单机故障那么简单。网络故障的定位和排除既需要长期的知识和经验积累，又需要一系列的软件和硬件工具。831 网络故障的排除过程 在开始动手排除故障之前，最好先准备一支笔和一个记事本。然后，将故障现象认真仔细记录下来。在观察和记录时一定要注意细节，排除大型网络故障如此，十几台计算机的小型网络也如此，因为有时正是一些细节造成了网络故障。 1识别故障现象 作为管理员，在排除故障之前，必须确切地了解网络上到底出了什么毛病，是不能共享资源，还是找不到另一台电脑，等等。知道问题并及时判断故障的可能原因，是成功排除故障最重要的步骤。为了与故障现象进行对比，必须知道系统在正常情况下是怎样工作的，否则，不能很好地发现问题所在。识别故障现象时，应该向用户询问以下几个问题： 当被记录的故障现象发生时，正在运行什么进程(即用户正在对计算机进行什么操作)? 这个进程以前是否运行过? 以前这个进程的运行是否成功? 这个进程最后一次成功运行是什么时候?带着这些疑问来分析问题，才能对症下药排除故障。 2对故障现象进行详细描述 当处理网络故障时，对故障现象的详细描述尤为重要。如果仅凭用户的报告很难下结论，就需要管理员亲自操作一下刚才出错的程序，并注意出错信息。例如：在使用Web浏览器进行网络故障的分析方法及案例浏览时，无论输入什么地址都返回“该页无法显示”之类的信息；使用Ping命令时，无论Ping哪个IP地址都显示超时连接信息等。诸如此类的出错信息会为缩小问题范围提供许多有价值的信息。可以按以下步骤进行： 收集有关故障现象的信息。 对问题和故障现象进行详细描述。 注意细节。 把所有的问题都记下来。 不要匆忙下结论。 3列举可能导致错误的原因 网络管理员，应当考虑导致无法查看信息的原因可能有哪些，如网卡硬件故障、网络连接 4缩小搜索范围 对所有列出的可能导致错误的原因逐一进行测试，而且不要根据一次测试，就断定某一区域的网络是运行正常或是不正常。另外，也不要在自己认为已经确定了的第一个错误上停下来， 5隔离错误 经过分析后，这时基本上知道了故障的部位。对于单机故障，可以开始检查该机网卡是否安装好，TCPIP协议是否安装并设置正确，w_eb浏览器的连接设置是否得当，等等。然后剩下 6故障分析 处理完问题后，网络管理员还必须了解故障是如何发生的，是什么原因导致了故障的发生，以后如何避免类似故障的发生，拟定相应的对策，采取必要的措施，制定严格的规章制度。832局域网典型故障案例分析1网络连接不通(1)故障现象不能登录网络或网络连接时断时续。(2)分析故障电缆终端链路太长。用户每天都移动、弯曲、连接和切断网络终端，所以首先考虑是不是电缆的问题。这需要使用网络测试工具来证明本地网段的健康状况是否良好，集线器端口功自是否正常，网卡及其驱动程序工作是否良好。最后，检查网络互联设备是否有问题。在铜轴窒网络中，搜寻在同轴T型头和网卡之间的断头；在UTP网络中，连续运行仪器图测试功能，歹断扭动终端以识别接触不良或短路。 (3)解决故障 更换工作站连接电缆，更换损坏的连接器，必要的话停止使用水平电缆。再次全面检查女理过的电缆。 2网络升级问题 (1)故障现象 10 Mbps以太网升级为100 Mbps快速以太网后，速度反而减慢，甚至不能上网。 (2)分析故障 对于UTP5类非屏蔽双绞线，用电缆测试仪测试其是否符合对应100 Mbps传输速率6EIATIA-TSB67标准。某些在10 Mbps以太网工作正常的电缆链路因为近端串扰太大，牢100 Mbps以太网就不能正常工作。信号耦合到邻近线对引起高频信号传输失败。将UTP的宝对分开甚至会使网络在达到一定流量时瘫痪。 (3)解决故障 更换或停用不能连接的链路，故障清除后再全部测试处置过的链路。 3网络服务变慢 (1)故障现象 网络服务(访问服务器)变慢，经测试与服务器无关。 (2)分析故障 在网络高峰时段，连入网络测试仪，测试网络健康状况。此时将会观察到大量错误帧。10 Base-2网络中，错误帧的类型归类为延迟碰撞”。在10 Base-T网络中帧错误的类型归类；典型的帧校念序列错误(FCS错误)，随着网络用户的增长，新增加的集线器通常与原来的；线器形成效应。 (3)解决故障 统计任意两个网络设备之间经过的中继器的数量。在10 Mbps以太网中不应超过4个，100 Mbps快速以太网中不应超过2个。如果数量超标，则按以太网的标准修正网络拓扑结构然后再看错误帧是否还出现 4IP配置故障 (1)故障现象 一个工作站间隙性出错，不能登录或者不能访问远程服务器。 (2)分析故障 先排除账户和安全设置方面的潜在问题。让用户登录并且试图从另一个工作站重复这一女作。如果成功，则可以用网络测试仪从用户端到服务器之间的链路状况。然后测试网卡，检#硬件和驱动程序的功能和状况。如果没有问题，则检查IP设置，确定用户的IP地址是否有或者是否有重复的IP地址。确定本网段的子网掩码和路由器默认地址是否正确，DNS服务(如果有)地址是否专用。如果一个新工作站的IP地址与打印服务器的IP地址设置重复，会把每个人的打印工作指向该新客户机。 (3)解决故障 改变设置，然后重启工作站。 5光纤问题 (1)故障现象 所有连接到网段上的工作站网络速度变慢。 (2)分析故障 在正常的网络使用时段，将网络测试仪连接到集线器，在光纤连接的两端产生流量，测试健康状况。在某一时刻断开或连接光纤，每当光纤连入网段时，就会观察到大量的错误帧。劣质的光纤链路连接会在其附属的网段中产生大