园区网络故障分析与处理

文/胡 磊 张敬睿

园区网络故障分析与处理

文/胡 磊 张敬睿

解决网络故障一般按照由易到难、由线路到设备、由硬件到软件的原则进行。

园区网的组成及特点

园区网一方面连接学校内部子网和分散于校园各处的计算机，另一方面作为沟通学校校园内部网络的桥梁，是为学校的教学、管理、办公、消息交流和通讯等服务的网络。这里所说的园区网是针对学校内部的计算机网络，不是一般的企业网，有其自己的特点和规律。

园区网的结构与学校的组织机构、园区网的规模和主干网的结构选择关系密切。根据防火墙和外网接入方式的不同，一般将整个园区网以防火墙为中心分为三个部分：内网区、外网区和服务区。内网区主要是园区网内部用户的集合，具体为学校办公用户、移动用户、内网学生等；外网区主要是指整个园区网的对外出口；服务区提供各类网络服务区功能，它是整个园区网的中心。划分园区网络的大小主要依据以下三个方面的内容，一是园区网络站点的多少;二是园区网的数据流量大小;三是园区网的分散程度。

园区网络常见故障诊断与排除

园区网一般由通信线路、交换机、路由器和防火墙等网络通讯设备组成。解决网络故障一般按照由易到难、由线路到设备、由硬件到软件的原则进行，园区网故障诊断以网络配置、网络原理和网络运行知识为基础，从故障现象出发，以网络诊断工具为手段获取诊断信息，确定网络故障点，查找问题根源，排除故障，从而恢复园区网正常运行。

计算机网络硬件故障诊断与排除

园区网硬件故障根据故障的不同对象可划分为：通信线路故障、服务器故障、配置故障、路由器故障、网络通讯设备故障等。下面对园区网常见故障的诊断与排除分别作介绍。

1.通信线路故障诊断与排除

线路故障常见的现象就是线路不通，常会出现线路损坏、接口松动、线路受到严重电磁干扰等。例如，网络管理员发现网络某条线路突然中断，首先用ping命令检查与网络中心的服务器或网络设备是否连通，如果连续ping都出现信息“Request time out”，则说明网络线路不通。此时，要检查RJ45端口插头是否松动或损坏，或者网线接法是否正确。现在的网线大多使用的是双绞线，双绞线是由4对线严格且合理地紧密绞合在一起的，以减少串扰和背景噪音的影响。目前，使用了双绞线的1、2、3、6四条线，其中1、2用于发送，3、6用于接受，而1、2线必须绕对捆绑在一起，只有这样，才能最大限度地避免串扰。如果RJ45接口损坏，需要制作新的RJ45接头。有时候线路不通，也要检查线路连接是否正确，比如两个路由器Router的普通端口直接连接会导致DHCP分配混乱，这时应该让一台路由器的出口连接另一台路由器的入口，而这台路由器的入口连接另一路由器的出口才行。当然，集线器Hub、交换机Switch、多路复用器等网络设备也必须连接正确，否则也会导致网络故障。

2.服务器故障诊断与排除

园区网通常由若干个服务器（Data服务器、Web服务器、DNS服务器等）运行来支持多功能的网络服务，服务器存在一些典型的问题。例如，账号和口令过短，网络服务配置不当，没有配置Finger、RPC、Rlogin服务等。这些问题会导致网络中数据的丢失，服务器权限被非法取得，甚至整个网络被黑客攻击。因此，必须将服务器上含有机密数据的区域全部转移成NTFS格式，限定使用登录网络的权限，做好数据备份、恢复工作等。RAS服务器对于黑客来说，进入主机很方便，但可限定远端用户只能存取单一服务器。Windows NT系列的服务器可使用支持服务器远端存取（RAS）的回拨功能。Windows NT虽然存在很多安全漏洞，但是微软会定期出台修补程序（补丁），有时收集成ServicePack(服务包)发布，网络管理人员需立即进行修补。园区网服务器，建议大家使用Unix系统平台，Unix的漏洞非常少，它的代码在网上是免费公布的，遭黑客攻击出现的问题不大。

3.配置故障诊断与排除

配置故障往往是由于网络设备的配置原因导致园区网故障或异常。造成配置错误的原因有可能是路由器端口参数设定不正确，或路由器的路由策略配置错误以至于路由循环或找不到远端地址，或者是路由掩码设置错误等。例如，以园区网中的线路故障为例，故障线路没有流量，但可以ping通线路的两端端口，这种情况就是有可能是路由配置错误。此时，我们通常用“路由跟踪程序”就是Tracert，Tracert用于确定IP数据报访问目标所采取的路径，它把端到端的线路按线路所经过的路由器分成多段，然后以每段返回响应与延迟。如果发现在Tracert的结果中某一段后，两个IP地址循环出现，这时，一般就是线路远端把端口路由又指向了线路的近端，导致IP包在该线路上来回反复传递。Tracert也能检测到哪个路由器之前都能响应，到哪个路由器就不能响应了。这时只需要更改远端路由器端口配置，就能恢复线路正常了。配置故障也可能是园区网内的单机配置错误。学校的网络对外IP地址通常只有几个，因此园区网就需要划分成局域网，IP地址划分为B类还是C类要视学校大小来定。有的教员并不注意上网需要填写IP地址、DNS、子网掩码等配置信息，此时需要咨询网络中心人员以填写正确的配置信息。

以网络诊断工具为手段获取诊断信息，确定网络故障点，查找问题根源，排除故障，从而恢复园区网正常运行。

4.路由器故障诊断与排除

实际上，线路故障很多情况都涉及到路由器。因此，有些线路故障可以归结为路由器故障。通常，我们利用SNMP变量浏览器MIB Browser来检测路由器故障，用它收集路由器的路由表、计费数据、端口流量数据、路由器CPU的温度、负载以及路由器的内存余量等数据。一般情况下，园区网管理系统有专门的管理进程不断地检测路由器的关键数据，并及时给出报警。路由器的硬件故障有可能是路由器CPU温度或路由器内存导致的。路由器CPU温度过高十分危险，有可能导致路由器的烧毁；而路由器CPU利用率过高和路由器内存余量太小都将直接影响到网络服务的质量。解决这种故障只有对路由器升级、扩大内存等，或者重新规划园区网拓扑结构。路由器的软件故障通常是本地或远程的路由器配置丢失，或端口配置CLOCKRATE丢失，将CSU或DSU设置为“LoopBACK”状态，用“Show int s＊”命令确认line Protocol是否up，如果up，证明路由器已经ShutDown。

计算机网络软件设备故障原因及解决方法

1.广播风暴

网络广播技术在园区网中的重要性是不言而喻的。然而，随着园区网中连接主机数量的增多，广播包的数量亦会急剧增加。当广播包的数量达到通信总量的30%时，网络传输效率将会明显下降，即广播风暴。一般情况下，产生网络广播风暴的原因主要有几种:（1）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;（2）若网络中存在环路，也很容易出现这种现象。例如，若在交换机与交换机，交换机与集线器，集线器与集线器之间，同时插人2根级联线，就会造成园区网中存在环路，如此一来网络中的每一帧数据信息都会重复广播，致使整个园区网瘫痪;（3）网络病毒的传播，一些联网主机的用户有时由于好奇试用如网络执法官、网络剪刀手等黑客软件，也会损耗大量的网络带宽，引起网络堵塞。所以网络维护人员要通过逐步排查的方法，找到引起广播风暴的罪魁祸首。例如，最好有备用的交换机和集线器，然后用它来替换正在使用的交换机或集线器，如果替用之后网络反应“迟钝”现象消除，就表明“祸首”已经找到。要是网络反应仍然很“迟钝”，就表明交换机或集线器没有损坏;接着可选1台主机，在命令提示符状态下，通过“ping”命令来测试园区网中每一台工作站的连通性，一旦发现无法ping通，可以用更换新网卡的方法重新进行测试，直到网络传输速度正常为止。当然为了有效避免网络回路现象发生，一定要在组建网络时养成良好习惯，如记得给每根网线贴上明显标签、对备用网线做好记载等。

2.病毒

病毒的智能化，变种、繁殖的快速化，加上其洪水般的泛滥趋势，以及黑客工具的“傻瓜”化，使得网络变得脆弱不堪，随时面临瘫痪甚至永久损坏的危险。而园区网最大的特点就是网内计算机的数据快速、便易的传递，这也给病毒传播提供了有效的通道。如果有1台计算机感染病毒，任何与该计算机进行数据传递的计算机都必然会感染病毒。比如，被感染了像“冲击波”、“震荡波”等网络病毒的主机只要一连上网就不停的占用网络资源，整个网络中充斥着病毒文件，堵塞了网路，增加了服务器或客户机的负荷，造成园区网明显拥塞，甚至瘫痪。因此，网络维护人员应时常注意各种新病毒通告，了解各种病毒特征，定时查毒杀毒，及时升级杀毒软件，设置网络防火墙。

3.端口瓶颈

园区网中某些重要端口的带宽太小，可能会影响整个网络的传输速度。例如，路由器端口、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。特别是在网络访问高峰期间，这些重要端口很容易成为园区网反应“迟钝”的“罪魁祸首”。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(如用Netstat命令统计各个端口的数据流量)，并记录访问高峰期的具体时间，从而确认网络数据流通瓶颈的位置。这样就可以有针对性地采取相应措施，如增加其带宽，从而消除网络瓶颈，最大限度地提高数据传输速度。

（作者单位为空军预警学院）