数据通信与网络技术 课件 第6章 常见网络故障排除

第6章常见网络故障排除本章提要网络故障概述网络故障检测工具（重点）常见网络故障解决方法（重点）6.1网络故障概述网络故障的原因及影响网络传输的数据形式多种多样，也增加了网络传输的复杂性，容易引起网络故障双绞线、光纤、无线等多种传输介质也是产生网络故障的主要原因网络技术和网络协议的不断更新，给网络的使用也带来一定的复杂性，特别是和原有技术和协议的兼容性方面容易产生问题。6.1网络故障概述网络故障的分类物理层，主要是物理设备和线路的故障数据链路层，主要是接口配置的问题网络层，主要是协议配置的问题传输层，主要是设备性能引起的或网络通信拥塞导致的应用层，主要是应用程序的问题6.2网络故障概述线路检测工具网线测试仪光纤测试仪网络协议分析仪网络故障检测命令ipconfig命令ping命令arp命令tracert命令nslookup命令netstat命令route命令6.2.1网络故障检测工具1.网线测试仪网络测试仪按网络传输介质可以分为有线网络测试仪和无线网络测试仪两类。1)有线网络测试仪,主要是针对双绞线进行检测2)无线网络测试仪,主要是针对无线路由和AP进行检测6.2.1网络故障检测工具2.光纤测试仪光纤测试仪主要用于测量光纤信号的衰减、接头的损耗、光纤故障点的定位以及了解光纤沿长度的损耗分布情况等，是光缆检测中必不可少的工具。其主要指标参数包括：动态范围、灵敏度、分辨率、测量时间和盲区等。6.2.1网络故障检测工具3.网络协议分析仪网络协议分析仪是能够捕获网络报文的设备。可以扑捉分析网络的流量,以便找出故障网络中潜在的问题。1)监视功能，将协议分析仪连接在数据通信系统上，在不影响系统运行的情况下，从线路上取出所发送的数据和接收的数据，进行数据的存储、显示和分析。2)模拟功能，将协议分析仪直接与被测设备（数据终端设备或计算机）进行连接，按照预先设置的程序，同被测设备通信，进行数据的发送和接收，检验被测设备协议实现的正确性。6.2.2网络故障检测命令Windows系统中，自带了一些网络管理的工具，计算机网络管理人员可以借助这些工具，快速、有效地找出故障并且排除故障，使网络畅通无阻。常用的网络故障测试命令有ipconfig、ping、arp、tracert、netstat和route等。下面简单说明它们的基本用法。6.2.2网络故障检测命令ipconfig命令利用ipconfig命令可以获得计算机的配置信息，包括网卡的MAC地址、主机的IP地址、子网掩码、默认网关、DHCP服务器地址和DNS服务器地址等，根据这些信息可以判断网络连接出现了何种问题，甚至可以通过ipconfig命令直接解决网络故障问题。6.2.2网络故障检测命令1)查看计算机的配置信息命令格式：ipconfig/all6.2.2网络故障检测命令2)释放TCP/IP网络配置命令格式：ipconfig/release6.2.2网络故障检测命令3)重新获取TCP/IP网络配置命令格式：ipconfig/renew6.2.2网络故障检测命令ping命令在进行故障排除时，可以使用ping命令向配置有IP地址的目标网络设备发送ICMP回显请求，目标网络设备会返回回显应答，如果目标网络设备不能返回回显应答，说明在源网络设备和目标网络设备之间的网络链路不通，需要检查该链路。6.2.2网络故障检测命令1)测试TCP/IP配置是否正确命令格式：ping （是环回地址）6.2.2网络故障检测命令2)测试网络配置是否正确命令格式：ping本地IP地址6.2.2网络故障检测命令3)测试默认网关命令格式：ping默认网关6.2.2网络故障检测命令4)测试目标网络设备的IP地址命令格式：ping目标网络设备的IP地址6.2.2网络故障检测命令5)测试DNS服务器命令格式：ping域名地址6.2.2网络故障检测命令6)测试网络对数据包的处理能力命令格式：ping-n数据包的个数目标IP地址6.2.2网络故障检测命令6)测试网络对数据包的处理能力命令格式：ping-l数据包的大小目标IP地址6.2.2网络故障检测命令6)测试网络对数据包的处理能力命令格式：ping-t目标IP地址6.2.2网络故障检测命令arp命令地址解析协议（ARP），用于建立IP地址和MAC地址之间的映射关系。如果IP地址和MAC地址的映射关系出错，会造成用户不能相互访问。这时可以用arp命令查看解决，IP地址和对应的MAC地址是存放在地址解析协议（ARP）缓存中的项目中的，ARP命令可以显示和修改。6.2.2网络故障检测命令1)查看ARP缓存表命令格式：arp-a6.2.2网络故障检测命令2)添加静态ARP缓存表项命令格式：arp–sIP地址MAC地址6.2.2网络故障检测命令3)删除静态ARP缓存表项命令格式：arp-dIP地址6.2.2网络故障检测命令tracert命令Tracert命令用于跟踪数据报到达目的端所经过的路径。通过向目标发送不同IP生存时间(TTL)值的ICMP回应数据包，可以确定到目标所采取的路由。进而帮助确定哪个中间路由器转发失败或耗时太多。命令格式：tracertIP地址/域名6.2.2网络故障检测命令tracert命令下面使用思科的网络仿真软件PacketTracer使用tracert命令。拓扑结构如图6-15所示，在PC1上使用tracert命令，跟踪到PC0目标主机的路由，如图所示。6.2.2网络故障检测命令tracert命令下面使用思科的网络仿真软件PacketTracer使用tracert命令。拓扑结构如图6-15所示，在PC1上使用tracert命令，跟踪到PC0目标主机的路由，如图所示。6.2.2网络故障检测命令nslookup命令nslookup命令是查询域名信息的一个非常有用的命令，在已安装TCP/IP协议的电脑上面均可以使用这个命令。nslookup命令主要用来诊断域名系统(DNS)基础结构的信息，查询任何一个域名和其对应的IP地址。命令格式：nslookup域名/IP地址6.2.2网络故障检测命令nslookup命令例如，查找域名为对应的IP地址6.2.2网络故障检测命令netstat命令netstat命令是一个监控TCP/IP网络的实用的工具，netstat用于显示与IP、TCP、UDP和ICMP协议相关的统计数据，一般用于检验本机各端口的网络连接情况。6.2.2网络故障检测命令netstat命令1)显示以太网统计信息命令格式：netstat-e6.2.2网络故障检测命令netstat命令2)显示所有有效连接命令格式：netstat-a6.2.2网络故障检测命令route命令route命令主要用来管理本机路由表，可以查看、添加、修改或删除路由表条目。可以用该命令对路由表进行维护，解决网络路由问题，是网络维护、网络故障解除常用的命令。6.2.2网络故障检测命令1)查看本机路由表命令格式：routeprint6.2.2网络故障检测命令2)修改路由表项命令格式：routechange主机号/网络号mask子网掩码接口IP地址3)添加路由表项命令格式：routedelete主机号/网络号6.2.2网络故障检测命令4)删除路由表项命令格式：routedelete主机号/网络号6.3常见网络故障解决方法网络故障诊断的步骤网络故障排除方法分层故障排除法分段故障排除法6.3.1网络故障诊断的步骤网络故障诊断应该沿着TCP/IP体系结构从网络接口层开始向上进行诊断。首先检查网络接口层，然后检查网际层、传输层和应用层，确定网络故障所在的层，有利于网络故障的排除。网络诊断可以借助各种网络检测工具和检测命令，如网线测试仪、光纤测试仪、网络协议分析仪、网络故障检测命令等。6.3.1网络故障诊断的步骤网络故障诊断的一般步骤：1.弄清网络故障现象要对网络问题和故障现象进行详细的描述，这是成功排除网络故障最重要的步骤。例如，浏览器不能打开外网的网页，但是可以访问内网的网站。2.收集故障相关信息一方面向用户或网络管理员询问故障有关的问题，另一方面利用网络检测工具和检测命令收集相关信息。3.分析故障可能原因根据网络检测工具和检测命令检测到的结果，再结合网络知识和经验分析出导致网络故障的原因有哪些。6.3.1网络故障诊断的步骤4.制定故障诊断计划对列出的可能导致网络故障的所有原因，采用相应的网络故障排除方法制定故障诊断计划。5.逐一排查故障原因按照已经制定好的故障诊断计划，采用对应的网络故障排除方法来逐项排查。6.观察故障排除结果每排查一项故障原因都要认真观察，查看问题是否已经解决，如果没有解决需要还原到更改之前的状态，然后继续排查。7.建立故障排除文档如果按照故障诊断计划排查后解决了问题，需要建立故障排除文档，记录故障的原因，总结经验。分析网络是否存在潜在的问题，是否需要优化。如果问题没有解决，需要回到第三步再分析其它可能导致故障的原因，循环排查，直到问题解决。6.3.1网络故障诊断的步骤网络故障排除案例：某公司的三个局域网，其中为一个用户网段，54为一个日志服务器；是一个集中了很多应用服务器的网段。某用户网段广播包过多造成该网段的服务器FTP业务传输速度变慢。6.3.2网络故障排除方法1.分层故障排除法网络技术和故障一般都与OSI参考模型是密切相关的，所以我们要有层次化的网络故障分析思想。物理层的任务是通过传输介质提供网络设备之间的物理连接。物理层的故障一般涉及传输介质和接口。数据链路层的任务是将传输介质接入网络，并把二进制数据封装成帧。网络层的任务是实现数据的分段与