高校校园网网络故障分析与排查

王雅卓++申宝敏

摘 要 随着高校信息化建设的快速发展，校园网络规模越来越大，随之而来的网络故障也不断增加。为保障网络的稳定性和高可用性，合理有效地诊断故障和排除故障需就显得尤为重要。本文结合校园网络实际情况基于分层诊断技术，为校园网络测试与排错找出一条基本思路。

【关键词】网络故障 定位排查 网络维护

随着互联网的快速发展，高校校园的数字化建设也日益完善，校园网已经成为高校必不可少的服务。现我校南北三个校区网络交换机已达上千台，各类服务器50余台，网络节点高达两万多个，校园网络的规模也不断扩大，网络结构也越加复杂，网络运行中出现的一些软硬件故障也制约和影响着用户。为保障数字化校园业务活动安全正常的开展，提高可用性，网络管理员必须实时掌握全校的网络运行状态，尽早发现并及时排除故障。

1 校园网络故障分析与诊断

最简单的计算机网络就是只有两台计算机和连接他们的一条链路，即两个节点和一条链路。基于此思路，我们可以把校园局域网络简化为客户端-链路-服务端的三层模型。相对于复杂的网络环境精简后的网络模型使得网络故障与问题显得更为清晰明了，本文根据此三层模型对网络测试与排错进行分析。

1.1 客户端

客户端通常是终端接入类型的计算机。通常的网络问题有网卡故障、网络配置错误。

网卡故障是常见的用户不能上网的问题之一，判断是否是本机网卡故障有两种方法。一是通过观察网卡的led指示灯是否正常闪烁，如果数据连接指示灯不亮，则说明主板与网卡的连接可能有故障。二是通过在命令提示符下输入 Ping 127.0.0.1 ，对本地回环地址进行检测，如发现本地地址无法ping通，就表明本地TCP/IP协议不能正常工作。此外还要观察网卡的MAC地址是否会自动变化，由于现在有些超薄笔记本自身不带RJ45接口的网卡，而购买的USB外置网卡质量不合格，这种网卡的物理地址随电脑的重启会自动变化，如果校园网内用户是通过绑定MAC地址信息来进行认证的话，也会出现网络登录认证失败的问题。

主机的网络参数设置不当也是常见的网络故障，主要包括IP地址、网关、子网掩码、DNS的设置。网内是否IP冲突，同一子网内所有机器的子网掩码必须相同，这些都是我们需要考虑的问题。同时要做好网络规划，在人员多，流动性大的的环境中使用动态获取IP地址，实验室、机房采用静态IP地址。

1.2 物理链路

通常情况下，故障出现时，首先应该检查的就是物理连接，物理链路问题主要包括楼宇间的光纤互联，楼宇内交换机到信息模块插座，从信息模块再到网络终端的RJ45接头。

对于此类故障首先检查是否有接触不良现象，并使用测线仪对网络线路两端进行对测来检测线路中是否有线序断点串扰等问题。双绞线中负责网络数据通信的是1、2、3、6四根线序，当发现线路当中负责传输数据的芯线部分出现断点时，可采用跳序的接线方式来补救。

诊断光缆时，最重要的测试包括光功率计、光衰减和使用OTDR进行的测量。当光纤出现问题时，首先把光纤一端对准光源，查看另一端是否有光线出来。如果光源可以通过线缆，那么需要使用到光功率计读取功率电平测试收发功率进一步来诊断。使用到OTDR光时序反设计来进行线缆断点位置的定位。利用导入光与反射光的时间差来测定距离，如此可以准确判定故障的位置。

1.3 服务端

网络服务端通常是楼宇内的接入交换机，机房核心汇聚，以及一些提供网络服务的dhcp、dns等服务器。

路由器和交换机在局域网中是较为常见的接入设备。路由器和交换机的硬件故障一般有交换机不通电，光纤模块故障，交换机风扇、背板故障，电路板故障灯，温度过高等。用户自助排查故障时可以通过设备上的电源指示灯是否发亮来进行判断。

软件故障一般有固件bug，交换机配置不当，VLAN 配置划分不当，广播风暴，网络环路等。需要登陆交换机，查看交换机数据是否正常，用displayer命令查看相应的硬件信息、端口、链路状态，并与机房备份数据进行对比，若数据设置没有问题，则有可能是交换机端口出现故障。

此外网络环路对校园网的冲击和危害也非常大。由于接入层直接与用户电脑相连，接入的随意性较大，容易引起网络环路。数据包会不断发送和检验数据， 导致了网络性能急剧下降， 从而影响整个网络的畅通。只有将该交换机所有端口全部断开后， 将物理线路整理后再逐一连通， 观察交换机运行状况， 确定是哪个端口出现问题即可排除故障。

在配置交换机的时候我们需要在每个交换机端口配置spanning-tree bpdufilter enabled 命令。BPDU GUARD的功能是当这个端口收到任何的BPDU就马上设为Disabled状态。在正常情况下，一个下联寝室的端口是不会收到任何BPDU的，因为PC和小交换机都不支持STP，所以不会收发BPDU. 当这个端口下如果有自回环的环路，那么它发出去的BPDU在小交换机上回环后就会被自己接收到，这个时候BPDU GUARD就会把它立刻设为Error-Disabled状态，这个端口就相当于被关闭了，不会转发任何数据，也就切断了环路，保护了整个网络。

2 结语

高校的信息化建设近年来发展非常迅速，校园网络规模日益扩大。在网络使用当中发生网络故障也是不可避免的。本文着重分析了校园网常见的故障及原因，以便网络运维人员能快速定位故障点，从而及时解决网络故障，保障校园网正常运行。但要真正的、有效的防治校园网络故障，不仅需要我们开展日常维护工作，更要从故障预防范上进行扎实的工作。

参考文献

[1]周帆帆.校园网络故障用户自助排查技术的探讨[J].计算机科学，2014（11）.

[2]谢晓俊.校园网络故障的快速定位与排除[J].信息与电脑，2015（16）.

作者简介

王雅卓（1985-），男，河南省荥阳市人。硕士学位。現为中原工学院助理实验师。研究方向为计算机技术。

申宝敏（1984-），男，河南省鹤壁市人。学士学位。现为中原工学院助理工程师。研究方向为计算机技术。

作者单位

中原工学院 河南省郑州市 450007