網絡及路由器故障診斷基礎知識

時間：2024-08-02 12:20:20 網絡診斷我要投稿

網絡及路由器故障診斷基礎知識

　　提高故障診斷水平需要注意以下幾方面的問題:認真學習有關網絡技術理論;清楚網絡的結構設計，包括網絡拓樸、設備連接、系統參數設置及軟件使用;了解網絡正常運行狀況、注意收集網絡正常運行時的各種狀態和報告輸出參數;熟悉常用的診斷工具，準確的描述故障現象。

網絡及路由器故障診斷基礎知識

　　網絡診斷是一門綜合性技術，涉及網絡技術的各個面。為方便下面的討論，首先簡單回顧一下網絡和路由器的基本概念。

　　計算機網絡是由計算機集合加通信設施組成的系統，即利用各種通信手段，把地理上分散的計算機連在一起，達到相互通信而且共享軟件、硬件和數據等資源的系統。計算機網絡按其計算機分布范圍通常被分為局域網和廣域網。局域網覆蓋地理范圍較小，一般在數米到數十公里之間。廣域網覆蓋地理范圍較大，如校園、城市之間、乃至全球。計算機網絡的發展，導致網絡之間各種形式的連接。采用統一協議實現不同網絡的互連，使互聯網絡很容易得到擴展。因特網就是用這種方式完成網絡之間聯結的網絡。因特網采用TCP/IP協議作為通信協議，將世界范圍內計算機網絡連接在一起，成為當今世界最大的和最流行的國際性網絡。

　　為了完成計算機間的通信，把每部計算機互連的功能劃分成定義明確的層次，規定了同層進程通信的協議及相鄰層之間的接口和服務，將這些層、同層進程通信的協議及相鄰層之間的接口統稱為網絡體系結構。國際標準化組織(ISO)提出的開放系統互連參考模型(OSI)是當代計算機網絡技術體系的核心。該模型將網絡功能劃分為7個層次:物理層、數據鏈路層、網絡層、傳輸層、會話層、表示層和應用層。

　　TCP/IP即傳輸控制協議和網間互聯協議是一組網絡協議。TCP/IP起源于美國ARPANET網，發展至今已成為因特網使用的標準通信協議。使用TCP/IP能夠使采用不同操作系統的計算機以有序的方式交換數據。

　　路由器是一種網絡設備，是用于網絡連接、執行路由選擇任務的專用計算機。路由器工作于網絡層，對信包轉發，并具有過濾功能。路由器能夠將使用不同技術的兩個網絡互連起來，能夠在多種類型的網絡之間(局域網或廣域網)建立網絡連接。它將處在七層模型中的網絡層的信息，根據最快、最直接的路由原理從一個網絡的網絡層傳輸到另一個網絡的網絡層，以達到最佳路由選擇。同時在內部使用高檔微處理器，用高速的內部總線連接適合各種網絡協議的接口卡。并具有多種網管功能，能監視與路由器相連接的一些網絡設備和它們的配置運行情況。

　　CISCO路由器是目前網絡建設中使用最多的一種路由器，有多種檔次、多種系列，目前常用的當屬2500系列，本文以2500系列為例討論。2500系列路由器是固定接口的多協議路由器，支持CISCO IOS全部功能。根據特定的協議環境分為以下四種類型:固定配置的路由器(2501)、帶HUB口的路由器(2507)、摸塊化的路由器(2514)和訪問服務器(2511)。它們結構簡單、操作方便、易于配置和管理，是一種用于小規模局域網和廣域網網絡層中繼的路由設備。

　　CISCO IOS是CISCO所特有的互連網操作系統，所有的CISCO產品都運行IOS，IOS將它們無縫連接在一起協同工作。給用戶提供一個可支持任意硬件界面、任意鏈路層、網絡層協議的可擴展的開放型網絡。IOS支持眾多的協議，包括各種網絡通信協議和路由協議等。CISCO IOS已成為工業界網際網互聯的事實標準。CISCO IOS提供幾種不同的操作模式，每一種模式提供一組相關的命令集、不同的操作權限和操作功能。基于安全目的，CISCO用戶界面中有兩級訪問權限:用戶級和特權級。第一級訪問允許查看路由狀態，叫做用戶EXEC模式，又稱為查看模式;第二級訪問允許查看路由器配置、修改配置和運行調試命令，叫做特權 EXEC模式，又稱為配置模式。在特權級中，按不同的配置內容，可進入不同的配置模式，如全球配置模式、接口配置模式、線配置模式等。

　　網絡故障診斷概述

　　網絡故障診斷應該實現三方面的目的:確定網絡的故障點，恢復網絡的正常運行;發現網絡規劃和配置中欠佳之處，改善和優化網絡的性能;觀察網絡的運行狀況，及時預測網絡通信質量。

　　網絡故障診斷以網絡原理、網絡配置和網絡運行的知識為基礎。從故障現象出發，以網絡診斷工具為手段獲取診斷信息，確定網絡故障點，查找問題的根源，排除故障，恢復網絡正常運行。

　　網絡故障通常有以下幾種可能:物理層中物理設備相互連接失敗或者硬件及線路本身的問題;數據鏈路層的網絡設備的接口配置問題;網絡層網絡協議配置或操作錯誤;傳輸層的設備性能或通信擁塞問題;上三層CISCO IOS或網絡應用程序錯誤。診斷網絡故障的過程應該沿著OSI七層模型從物理層開始向上進行。首先檢查物理層，然后檢查數據鏈路層，以此類推，設法確定通信失敗的故障點，直到系統通信正常為止。

　　網絡診斷可以使用包括局域網或廣域網分析儀在內的多種工具:

　　路由器診斷命令;網絡管理工具和其它故障診斷工具。CISCO提供的工具足以勝任排除絕大多數網絡故障。查看路由表，是解決網絡故障開始的好地方。

　　ICMP的ping、trace命令和Cisco的show命令、debug命令是獲取故障診斷有用信息的網絡工具。我們通常使用一個或多個命令收集相應的信息，在給定情況下，確定使用什么命令獲取所需要的信息。譬如，通過IP協議來測定設備是否可達到的常用方法是使用ping命令。ping從源點向目標發出ICMP信息包，如果成功的話，返回的ping信息包就證實從源點到目標之間所有物理層、數據鏈路層和網絡層的功能都運行正常。

　　如何在互聯網絡運行后了解它的信息，了解網絡是否正常運行，監視和了解網絡在正常條件下運行細節，了解出現故障的情況。監視那些內容呢?利用show interface命令可以非常容易地獲得待檢查的每個接口的信息。另外show buffer命令提供定期顯示緩沖區大小、用途及使用狀況等。Show proc命令和 show proc mem命令可用于跟蹤處理器和內存的使用情況，可以定期收集這些數據，在故障出現時，用于診斷參考。

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