TCP、+IP网络故障诊断的结构化方法大全

1、.：.；TCP| IP网络缺点诊断的构造化方法大全本文将描画一种对TCP/IP网络进展缺点诊断的构造化方法。此篇可以作为引子，后面的文章我们将讨论本文所涉及到的一些关键问题。那么，在他听到“TCP/IP网络缺点诊断这个词的时候，他想到了什么?许多人能够会看到一张流程图。或者说想到了操作步骤有几步的问题。还有许多人能够会感到茫然，无从下手。TCP/IP的缺点诊断似乎看起来简单，毕竟，这仅仅是一个拥有四层协议的体系构造，每一层有多种协议。不过，外表的简单并不意味着缺点可以轻松处理。下面我们先看看：传统的缺点诊断方法几年前，在笔者第一次学习TCP/IP的网络组建时，了解了几个简单的缺点诊断的流程，这

2、个流程大体涉及到如下的几个方面：键入ipconfig，用以检查IP地址、子网掩码、默许网关能否正确。1. 运转ping ,查看网络适配器能否正在任务。2. 运转ping 探测本机的IP地址能否正确或合法。3. 试着ping同一子网内的任何一台计算机的IP地址，看能否ping通。4. 试着ping一下默许网关(即路由器上将他的子网衔接到网络其他部分的接口)，看能否ping通。5. 试着ping不同子网的一台计算机的IP地址6. 试着ping外网的一台计算机的IP地址。笔者觉得这种方法有点儿僵化，由于我们几乎可以不用动脑子就可以遵照这些步骤。而且还有点儿效率低下，由于从其过程来看

3、，它先假定他本人的计算机最能够有问题，而且问题极能够离他很近(他的网卡、计算机的IP地址配置、本地子网)，然后才是远程计算机的问题。在互联网还没有真正快速开展之前，这个方法也许不错,也就是说，在DNS成为被广泛采用的域名解析系统之前，在防火墙和VPN等成为多数企业的网络部分之前，这个方案也许不错。笔者的意思是：假设他的一个用户说：“我如今不能衔接到效力器上。那么问题会出在哪里呢?我们有必要将用户的这句话分解为几部分，以便于进一步了解问题。第一部分-“我不能：那么，我们应该问一下，能否只需一个用户报告网络问题呢?假设还有其他人，他们出现的问题类似吗?假设是这样的，那么问题很去除了，他不需求采用上

4、述的僵化方法，直接开场对用户的计算机开场缺点诊断即可以。否那么，问题极有能够出如今其它地方，这能够意味着他的DNS效力器离线了或他的DNS供应商效力出现了问题。或者内部网络上的某个路由器出了问题，出现丢包景象。或许他的用户正试图衔接的效力器曾经解体。或许他应该停下来，想一想这些出现缺点的用户能够存在的共同问题。例如，这些机器都位于一样的子网上吗?假设是这样的话，那么有能够那个子网的默许网关配置错误或者路由器瘫痪。或许是某个任务人员将衔接子网的任务组交换机到骨干交换机的网络电缆切断了。或许是某个恶意用户将一个欺诈性的DHCP效力器安装到那个子网上了，这个恶意用户正窃取机器的IP地址，而将一些不可

5、路由的地址分配给那些计算机，从而构成回绝效力的缺点。当然，假设只是一个用户存在着这种问题，那么就需求我们问这样一些问题，如“计算机开机了吗?网络电缆平安地安装到了计算机的后部了吗?“衔接到可以问这位用户这样一个问题“他所说的衔接是什么意思?这是由于“衔接是一个技术性很强的词语，许多用户其实并不真正了解所议论的东西。为什么呢?由于存在着不同种类的衔接，包括MAC级的通讯、TCP会话、口令验证、访问权限和特权、跨NAT的衔接、防火墙的经过、运用层的会话等等。作为网管员需求知道用户的问题是什么。当这些用户说不能“衔接到效力器时，他们正在做什么?是在访问此效力器上的一个共享吗?在访问时能否收到了一个“

6、回绝访问的音讯呢?这些用户能否收到一个登录窗口，提示其输入相关凭证呢?(如账户名、口令等)效力器回绝其凭证了吗?这些用户在找到或运用活动目录中的共享时发生了问题了吗?他们发现问题的是一个映射驱动器吗?他们是不是正经过阅读网上邻居来查找效力器呢?等等。这些用户仅在衔接某台效力器时才出现缺点吗?或者，这些用户是不是在衔接到任何网络节点时都出现缺点?在这里，决议问题或缺点的范围是很重要的：衔接是一个方面或多个方面呢?“效力器他搞定了这个用户，而且搞定了那台效力器，也搞定了其间的网络。它们仍不能衔接?为什么呢?需求留意的是那台效力器究竟在什么地方呢?它在用户的子网上吗?在一个相邻的子网上吗?在一个不同

7、的部门上吗?在一个不同的楼层上吗?在一个不同的大楼上吗?是哪种网络将用户与特定的效力器衔接起来?是无线以太网吗?是无线局域网吗?是互联网上的VPN通道吗?是拨号的modem衔接吗?是线缆modem还是DSL modem?首先决议用户和效力器之间的衔接类型(有能够是几种)，然后思索哪个地方有能够出现缺点?有能够是CSU/DSU出了缺点，可以试着给它重新加电或与应该监视CSU/DSU的供应商联络。也有能够是某人在清扫卫生时碰到了电源开关，导致某个以太网交换机离线。假设他用的是可网管型交换机，也可以检查网络管理软件的警告信息。也有能够是远程效力器所在的办公室发生了电源中断。可以试着咨询一下。用户是仅

8、与一台效力器无法衔接，还是无法与多台效力器不能衔接?其他人也不能衔接到那些效力器上吗?在受影响的效力器之间有什么共同的东西吗?(问题有能够与用户的计算机有关，更有能够与网络架构本身有关)“如今时间要素在缺点诊断中是至关重要的。应该问一下：问题是刚刚发生吗?上次胜利衔接到效力器是在什么时候?这种景象继续了多长时间?是延续性的还是延续的?断断续续的网络问题涉及到不可靠的WAN链接以及其它一些难于处理的问题，特别是这些问题继续很短暂时间或偶尔出现时更是这样。时间要素还有能够将问题与能够影响网络的其它情况联络起来。问题是出如今今天上午10点20分吗?彼时他的网络还出现了哪些问题?WSUS效力器上打补丁

9、了吗?域效力器上的预定维护实现了吗?构造化的方法笔者本人的TCP/IP网络的构造化缺点诊断的方法由三个关键部分组成：1. 决议问题的要素。也就是说要思索如下方面：客户端：即出现问题的客户端效力器端：客户无法访问的效力器、打印机或其它的网络资源(如互联网)等。其间的网络：线缆(假设不是无线的话)、集线器、交换机、路由器、防火墙、代理效力器，以及客户端和效力器之间的其它网络架构。环境：能够会影响他的网络的外部情况，如电源的动摇、建筑物的维护等等。范围：一个或多个有关的客户端/效力器端。期间：延续的、延续的，还是偶尔的，何时开场等。出现问题的衔接类型：物理层、网络层、传输层还是运用层?身份验证还是访

10、问控制?等等。标志性信息：客户端机器上的出错音讯，登录对话框等等。2. 在思索到以上问题要素时，决议需求运用哪些缺点诊断措施，这些措施包括：验证有关客户端、效力器和网络架构硬件的物理媒体。也就是说检查电缆，确保网络适配器正确安装，并进一步查找、验证可以显示媒体断开形状的网络衔接。验证有关客户端、效力器、网络架构硬件的TCP/IP配置。在客户端上这意味着检查IP地址、子网掩码、默许网关、DNS设置等等。对于网络架构硬件而言，也就是指路由器上的路由表和Internet网关。验证有关客户端和效力器端的路由选择的连通性。也就是说要运用ping，pathping，tracert，或其它类似的工具，便于在

11、网络层上验证端到端的TCP/IP的衔接性;采用数据包嗅探以监视传输层会话;运用nslookup，telnet和其它的工具来诊断包括域名解析问题、身份验证等运用层问题。3.了解之、讯问之、测试之:了解协议如何任务，数据包如何由路由表转发，netdiag.exe等工具可以通知他什么是非常关键的。胜利的TCP/IP缺点诊断是建立在了解TCP/IP如何任务和有关测试工具的根底之上的。假设他从来没有努力了解网络监视器的跟踪方式，那么他在诊断某些问题时就会遇到困难。问一些恰当的问题对于胜利的缺点诊断也很关键。要学会何时按部就班，何时以腾跃性思想直奔主题是缺点诊断艺术的本质所在，这还括充分运用他的左右脑，即

12、要有充分的想象和缜密的思想。最后，踏踏实实地测试，并隔离问题是很关键的，为此他需求缺点诊断的工具箱。而且没有什么比丰富的阅历更能协助 他处理复杂问题了。小结诊断TCP/IP网络的缺点时能够会使人灰心丧气，不过也充溢乐趣。在未来的文章中，我们将祥细论述缺点诊断的措施和工具，以协助 他胜利地处理网络中出现的问题。本篇解释路由表如何任务，并论述如何在Windows网络中诊断路由缺点。在上篇文章中，笔者概括性地指出了 HYPERLINK vlan9/net-protocol/tcp-ip/index.html t _blank TCP/IP网络缺点诊断的构造化方法。这种方法有三个关键方面：了解作为根底

13、的网络技术和协议决议问题的不同元素及其属性决议应该采取哪些缺点诊断措施和工具来处理问题笔者以为缺点诊断问题不是简单的一、两步措施就可以处理的，换句话说，缺点的处理更确切地讲是一种艺术(基于直觉)而非科学(基于某种方法)。TCP/IP网络的根底是路由表，这是一种TCP/IP网络上每台主机的数据构造。路由表有以下三个作用：用于存储网络上其它子网的信息，以及如何到达这些网络上的主机。为了到达此数据包的最终目的地，路由表可以决议每个数据包如何被转发到某台主机。用于决议哪个网络接口(称为下一跳接口)应该用于转发这个数据包，从而使其到达目的地。可以说，假设他想高效地诊断TCP/IP网络上的路由问题，了解路

14、由表是很关键的。如今让我们看看路由表是如何任务的，在不同的情况下路由表的表现是怎样的，并且看看在不同的情况下需求运用哪些缺点诊断的措施和工具。我们将从检查一个简单的效力器(只需一个网络接口的效力器)的路由表开场，此效力器只分配了一个IP地址。笔者选择这个例子是由于它最易了解，在笔者的下一篇文章中，我们将看一些更为复杂的例子，包括拥有多个IP地址的效力器(如web 效力器)和拥有多个网络接口的效力器(如既能衔接到LAN又能衔接到一个用于备份的单独的网络)。只拥有一个IP地址的简单效力器的路由表下面的路由表是在/24网络上IP地址为0的效力器的路由表:

15、以下是援用片段：C:routeprint IPv4RouteTable = InterfaceList 0 x1.MSTCPLoopbackinterface 0 x10003.0003ff25888c.Intel21140-BasedPCIFastEthernetAdapter (Generic) = = ActiveRoutes: NetworkDestinationNetmaskGatewayInterfaceMetric 020 1 172.1

16、6.11.00020 05520 55550020 0020 5555001 DefaultGateway: = PersistentRoutes: No

17、ne 为了显示这个路由表，他需求翻开一个命令提示窗口，在其中输入route print。下面我们对其各个部分逐个分析便于我们了解它是如何任务的：路由表中每一个路由表项(或路由)都由五个字段组成：网络目的地址(Network Destination)：代表某个能够的目的地址，它是一个IP地址或子网，即表示IP数据包被转发到何处的地址。掩码(Netmask):一个用于将某数据包中的IP地址中的目的地址字段与上面能够的网络地址匹配起来的位方式。网关(Gateway)：下一跳的IP地址，数据包必需被转发到此，才干到达特定的目的网络。接口(Interface)：下一跳的接口，这个接口必需用于将数据包进展

18、转发，以到达特定的目的网络。跳数(metric):表示到达目的的过程中经过了多少跳数(路由器数)，即路由的本钱。例如一：目的主机在本地子网上对于我们例子而言，假设这个特定的效力器(0)要将数据包发往同一子网内的另一台主机(IP地址为0)。那么这个数据包的源地址为0，目的地址为0。下面我们将展现Windows是如何用其路由表来决议选择运用哪条路由的：1. Windows首先依次从路由表中取出每一个路由，并将数据包的目的地址(0)与选中路由的掩码执行逻辑“与运算。下面展现结果，这里，路由表

19、中的每一个路由是经过其网络目的地址确定的：Route?Netmask0 AND Netmask?05505555055550 2. 对每一个路

20、由来说，这个“与运算的结果要与路由的网络目的地址比比较，而二者的一次匹配意思着这条路由可被用于将数据包转发到其目的地址。假设发现不只需一个匹配，Windows就会选用拥有最长匹配的路由(即1的位数最高的路由)。假设这并不有产生独一的路由，Windows就恣意地选用一个作为路由。从上面的列表中，这个“与运算的结果导致了两个匹配(路由1和3)，因此Windows选择了拥有最长匹配的路由，即第三行的那个。其结果是Windows知道了运用哪个路由将数据包传送到目的地。下面是这条路由在效力器的路由表中看起来的样子：Network Destination Netmask Gateway Interface

21、 Metric 0 0 203. Windows如今要运用下面的算法来决议下一步做什么：a) 假设路由的网关字段与效力器上的一个网络接口的地址相匹配(或者假设网关是空的话)，那么Windows就会用在路由中指定的接口将数据包直接发送到目的地址。b) 假设路由的网关字段并不与效力器上网络接口的恣意地址相匹配，Windows将会把数据包转发给路由中的网关字段的地址。很明显，这里符合条件a，路由的网关字段(0)即为分配给效力器单个网卡的地址。Windows因此会作出决议以为目的地址位于

22、本地子网上，这也就是说Windows不需求将数据包发送到任何路由器，而是直接发送给其目的地址。在此例中，Windows运用效力器的0的网络接口，简单地将数据包发送给0，接纳主机得到了数据包。例如二：目的主机在远程子网上如今，让我们继续同样的过程，不过这次我们假定效力器想把数据包发往一个不同子网上的一台主机(IP地址为00)。换句话说，数据包的源地址为0，目的地址为00。下面我们看一下Windows是如何利用路由表决议选择哪条路由的：1. Windows从路由表中取出每一条路由，将数据包

23、的目的地址(00)与路由中的掩码进展“与 运算。运算结果如下： RouteNetmask00 AND Netmask0550055550055

24、5500 2. 对于每一条路由来说，“与运算的结果要与路由中网络目的地址相比较，二者匹配意味着这条路由可被用于将数据包转发到其目的地址。从我们上面的第二张路由表，他可以看出这次只需一个匹配，也就是说是第一行，这个路由的网络目地字段()与“与运算的结果匹配。因此Windows用来将数据包转发到其目的地址的路由即为下面的路由：Network Destination Netmask Gateway Interface Metric 0 203. 然后Windows就会运用前述的算法来决议下

25、一步做什么，这次符合条件b，由于路由的网关字段()与分配给效力器的单独网卡的地址(0)并不匹配。Windows因此会决议目的地址位于一个远程子网上，将数据包转发给路由器，路由器经过继续转发数据包将其传送到目的地。在此例中，Windows运用效力器的0网络接口，将数据包发送到在网关字段中所显示的地址。一旦位于的路由器收到了数据包，它会决议下一步需求采取什么步骤，才干将数据包转发到其最后的目的地址00，而这又依赖于0/24网络是1/24(由单个路

26、由器衔接)或一个远程网络的临近子网(由几个中间网络之间的路由器衔接)。缺点诊断小技巧在上述的过程中哪里会出问题呢?首先，Windows有能够无法选择一条网络目的地址字段与“与运算的结果(即路由的掩码字段与数据包的目的字段“与运算的结果)相匹配的路由。假设发生这种情况，他就会收到一个路由选择错误，这普通会经过一些运转在效力器上的网络运用程序指示给他。通常情况下，Windows会运用TCP来通知网络堆栈的上层，阐明数据包不能送达，就会导致某种错误音讯。在这种情况下，他的路由表能够曾经损坏，或者说，他的路由表中有一个非法的耐久性路由。耐久性路由指的是他经过运用route -p add手动命令添加到路

27、由表中的路由，这种路由需求重启才可以运用，由于其值是存储在注册表中的。假设他添加了非法的路由，就会产生奇异的结果。(虽然这种非法路由多数情况下会导致数据通讯被莫名其妙地丢弃。)另外一方面，假设目的主机位于一个远程子网上，Windows会将数据包转发给一个路由器(默许的网关地址)，而这个路由器又不能选择一个路由，那么这种情况就会发生：路由会将把一个ICMP(网际控制报文协议)音讯：“目的不可到达(Destination Unreachable)-主机不可到达(Host Unreachable)前往给发送此数据包的主机。此例中，TCP会通知上层协议，然后就会显示某种错误音讯。无论何种情况，一个处置

28、问题的适用方法是在发送方主机上检查路由表，还要检查数据包在到达目的地的过程中沿途经过的途径所衔接的路由器，查看这些路由表能否一致或曾经损坏。一个损坏的路由表可以经过重置TCP/IP堆栈进展恢复(至少在Windows计算机上是这样)，详细方法是运用netsh int ip reset命令，大家可以参考微软的KB299357查找祥细资料。不过，需求留意，这种重置操作并不会去除他手动添加到路由表中的路由。结论我们讨论了路由表是如何任务的，并且论述了如何诊断路由表的缺点，下一篇文章我们将讨论几个更为复杂的例子，例如看看拥有多个地址和多个网卡的效力器的情况。这是网络缺点诊断构造化方法的第三篇，本文谈的是

29、如何利用Windows平台的网络衔接修复特性。胜利的缺点诊断依赖于三个重要支柱：缜密的逻辑思想、对技术与技巧的了解、诊断工具的运用阅历。我们的文章主要以这三个支柱为根底。例如，在笔者的首篇文章中，我们概要地描画了一种构造化的方法，展现如何从逻辑上诊断Windows系统网络的TCP/IP网络缺点。在第二篇文章中，我们重点从技术上讨论了路由表是如何任务的，并讨论了路由表问题的缺点诊断技巧。今天的这篇文章中，我们将了解Windows的网络修复特性如何修复常见的网络衔接问题。后面我们还有文章讨论上述的三大支柱，以协助 读者成为更为专业的缺点诊断高手。修复特性是一个强有力的工具，虽然大家很少用它(他用得

30、很多吗?)，由于许多人没有真正地了解它。运用这个特性是相当简单的，只需求在网络衔接上右击，从弹出的快捷菜单中选择“修复即可。如图： 在我们这样操作时，就会弹出一个对话框，延续地显示一系列的音讯，这些音讯表现了修复活动的任务过程。如图： 在上面的图中，我们看到的正在进展的修复操作是“去除DNS缓存，这仅是一个修复操作而已。背后，Windows执行的是一些命令行操作，图中的每一个过程的音讯(如“去除DNS缓存)都指明了其中的一个命令被执行了。那么，在我们运用“修复功能时，究竟系统运转了哪些命令，执行了哪些操作呢?这些命令做了什么?它们对系统产生了怎样的影响?为什么要执行这些操作或命令?下面我们一一

31、道来：第一步：DHCP更新(DHCP Renew)假设他配置了网络衔接使其可以经过DHCP自动地接纳IP地址，就会需求这一步。假设他手动配置了衔接，运用的是静态的IP地址和其它的TCP/IP配置，就不需求这一步了。此处执行的这个命令行操作类似于但不同于下面的命令： 以下是援用片段：ipconfig/renew 这个命令会试图与DHCP效力器(计算机先前的IP地址就是从此租用的)联络。假设可以联络到DHCP效力器，计算机就会确认其目前的TCP/IP配置是合法的。不过，在这个命令经过“修复功能执行时，与经过命令行方式启动它的行为是不一样的。此时，并不是向获取其IP地址和相关DHCP配置的效力器发送

32、一个单播的DHCP更新音讯，而是向网络中的任何可用的DHCP效力器发送一个DHCP更新音讯的广播包。如此做的缘由在于，假设计算机目前的TCP/IP配置是非法的，计算机就可以经过要求一个新的地址租用，从任何可用的DHCP效力器那儿获取新的TCP/IP配置。执行“修复网络衔接这个操作有两个方面的影响：一是处理客户端上的DHCP配置问题，二是在无需与一个特定的DHCP效力器联络的情况下处理问题。小提示：经过实施网络上的DHCP效力器的冗余机制，来防止由于DHCP效力器不可用所呵斥的网络问题。如今网上有不少这样的文章，读者可本人用google等搜索。第二步：清空ARP缓存这一步执行的命令行操作如下所示

33、： 以下是援用片段：arpd*这个命令清空本地计算机上地址解析协议(ARP)缓存中的内容。ARP是一个用于将IP地址解析为MAC地址(固化到局域网网卡内)的协议。ARP缓存包含着最近一段时间以来解析的网络节点的MAC地址。这些MAC地址被保管到计算机的缓存中，目的是与这些节点(IP地址)的通讯无需反复解析就可以实现。假设ARP缓存中的一个或多个工程不正确，那么与某些IP地址的网络通讯就会失败。假设某个不正确的缓存工程属于本地子网的一个点，那么与那个节点的通讯就会失败。假设默许网关的缓存工程不正确，那么与远程子网节点的通讯就会失败。这种类型的网络通讯失败(不论是位于本地子网还是远程子网)都可以指

34、明哪一个ARP缓存工程是不正确的(假设不正确的ARP缓存工程是问题所在)。第三步：清空NetBIOS缓存这一步执行的命令行操作如下所示： 以下是援用片段：nbtstatR 这个命令会清空本地计算机上的NetBIOS缓存内容。运转这个命令还会将LMHOSTS文件中的任何工程预先装载到缓存中。在多数基于Windows的网络中，包括那些部署了活动目录和DNS域名解析的网络，老的NetBIOS名字解析仍可用于某些功能。由于可经过查询一个WINS效力器或经过运用NetBIOS广播将远程主机的NetBIOS名字解析为其相关的IP地址，这些主机到IP地址的映射就被添加到本地计算机的NetBIOS缓存中，从而

35、与远程主机的通讯在无需反复多次解析的情况下就可以实现。假设NetBIOS缓存中的一个或多个工程不正确，与网络中的某些IP主机的通讯就会失败。假设本地子网主机的缓存工程不正确，那么与此主机的通讯就失败。假设默许网关的缓存工程不正确，那么远程子网上的主机通讯就会失败。这种网络通讯失败(不论主机是在本地子网或远程子网上)可以指明NetBIOS缓存中的哪个工程不正确(假设不正确的NetBIOS缓存工程是问题所在)。不正确的NetBIOS缓存工程有时是由WINS效力器上WINS数据库中的过时工程引起的。这是由于在实施WINS后，WINS要优先于NetBIOS广播的名字解析，因此损坏的或过时的WINS工程

36、就会用不正确的工程重新注入NetBIOS缓存，即使在缓存被清空以后也是如此。这种情况的处理方案是要在WINS数据库中永久性地标志不正确的记录，再次清空NetBIOS缓存内容，然后用nbtstat c命令监视缓存，用以确保这些不正确的工程不会再被加裁到缓存中。第四步：清空DNS解析程序缓存这一步执行的命令行操作如下所示： 以下是援用片段：ipconfig/flushdns 这个命令清空本地计算机DNS解析程序缓存中的内容。运转这个命令还会将HOSTS文件中的任何工程预先装载到缓存中。经过查询名字效力器(DNS效力器)，远程主机完全合格的DNS名字就会被解析为相关IP地址，这些FQDN来到IP地址的映射就会被添加到本地计算机DNS解