网速变慢的原因分析及解决办法

董笑龙

[摘 要]本文就计算机网速变慢的原因进行了分析,就主流的计算机和网络相关设备和通讯协议进行了探讨和分析,并且结合多年的网络维护经验给出了了实用的解决办法,为用户提供了常见问题的具体处理方法。

[关键词]网卡 调制解调器 TCP/IP 广播风暴

[中图分类号]TP915[文献标识码]A文章编号:1007-9416(2009)11-0026-03

每天我们来到办公室坐在桌前,可能第一件事情就是打开网页看看有没有新的电子邮件,浏览一下新闻看看瞬息万变的大千世界又发生了什么新鲜事。

互联网在现代化办公和生活中扮演着越来越重要的角色。有些人通过它与大洋彼岸的亲朋好友亲切对话,有些人足不出户就可以坐看世界风云变幻,随着网络金融软件的发展,网络理财成为了忙碌的现代人得力的助手,再也不用在拥挤的人群中等待机会拥挤的出手。网络的出现让世界越变越小,让辛劳的人们在宝贵的时间里做出更多有意义的事情。随着网络的飞速发展和越来越丰富多彩的应用,使得人们对它的依赖性日益增强。就像突然有一天晚上停电大家就会坐在黑暗里面发呆一样,在人们认为网络是日常生活中不可缺少的组成部分的时候,网络故障的出现让大家忍无可忍。如果您在故障面前束手无策,那不妨看看下面的针对网速变慢这一大家经常遇到的问题的简单解决方法和故障的分析,希望能够助您一臂之力。

1 解决网络故障时需要明确相关概念

·网卡(Network interface card):也被称作网络接口卡,是安装在计算机上的网络适配器,它们提供对网络的连接点。

·调制解调器(Modem):是为数据通信的数字信号在具有有限带宽的模拟信道上进行远距离传输而设计的,它一般由基带处理、调制解调、信号放大和滤波、均衡等几部分组成。调制是将数字信号与音频载波组合,产生适合于电话线上传输的音频信号(模拟信号);解调是从音频信号中恢复出数字信号。

·路由器(Router):亦称选径器,是在网络层实现互连的设备。

·防火墙:是一个位于计算机和它所连接的网络之间的软件或硬件产品,防火墙可以流经它的网络通信进行扫描,过滤掉一些攻击,以免其在目标计算机上被执行。

·IP地址(IP Address): 为了使连入Internet的众多电脑主机在通信时能够相互识别,Internet中的每一台主机都分配有一个唯一的32位地址,该地址称为IP地址,也称作网际地址。

由于现在网络发展迅速,在IP地址方面已经面临着从IPv4到IPv6的一场变革,有关两者的区别我们将在附录中做简单的说明。

·TCP/IP协议:Transmission Control Protocol/Internet Protocol的简写,中文译名为传输控制协议/互联网络协议,是Internet最基本的协议,是目前被各方面遵从的网际互联工业标准。。

·网关(Gateway):就是一个网络连接到另一个网络的“关口”,实质上是一个网络通向其他网络的IP地址,主要用于进行数据吞吐,为网络协议提供传递支持。

·广播风暴:在网络中有许多网络设备,都是通过广播数据包的形式来传递数据的,在网络负荷比较重的情况下,这些数据包将会严重阻碍数据的正常通迅便形成了广播风暴。

2 常用网络符号

下面介绍一下在网络拓扑图中经常会遇到的几种网络设备示意图:如图1所示。

3 网速变慢的原因分析

在从事网络维护工作中,经常会接到电话抱怨网络速度下降,这种现象的出现大致可以分为两种情况,一种是网络拥塞,另一种是基础设施问题。

第一种情况一般发生在午休和下班时间,家庭上网应该发生在节假日休息日时段。实际上我们网络中经常用到的各种网络设备在出厂时它的网络交换能力就已经被决定下来。网络设备的数据交换能力的制约因素基本上与CPU交换能力,端口类型和内存有关。CPU的能力直接影响路由器的吞吐量和路由计算能力。路由器基本的端口类型包括:

.通用串行接口;

.10M以太网(Ethernet)接口;

.快速以太网接口(Fastethernet)即100M接口;

.10/100自适应以太网接口;

.千兆以太网接口;

.ATM接口(2M、25M、155M、633M等);

.POS接口;

.令牌环接口;

.FDDI接口;

.E1/T1接口;

.E3/T3接口;

.ISDN接口等。

我们可以通过更换网络设备达到解除网络瓶颈的目的,如更换路由器板卡,更换网卡、安装多个网卡、通过改变路由器上配置来增加带宽等方法。但是如今最现实的问题是:网络拥塞往往出现在远离桌面的整个内部网络的出口。这就需要公司决策者扩充出口或者是家庭入户接入商调整相应的策略。

还有一种导致网络拥塞的重要原因就是网络病毒的泛滥。目前遇到的导致网络拥塞最常见的病毒就是蠕虫病毒,其实蠕虫病毒的制造者的最初目的不是为了导致网络拥塞,而是为了获得更多的资源。但是由于手段上的问题,往往蠕虫病毒的大量泛滥对网络最大的危害就是导致网络拥塞,甚至瘫痪。因为现有的蠕虫采用的扫描方法是随机选取某一段IP地址,然后对这一地址段上的主机扫描,寻找系统漏洞进行攻击和复制,这样受感染的计算机不断地增加,不可避免的会引起大量的网络拥塞。根据蠕虫病毒的传播模式,可以对其进行有效的拦截。从一般模式的过程来看,大规模扫描是蠕虫传播的重要步骤,如果能防止或限制扫描的进行,那么就可以防止蠕虫的传播了。一般的方法是在网关或者路由器上加一个过滤器也就是通常意义上的防火墙,当检测到某个地址发送扫描包就过滤掉该数据包。同时作为计算机的使用者及时给自己的操作系统打补丁,消除安全漏洞也十分必要。

另一种原因就是所使用的网络基础设施出现了问题,遇到这类由基础设施引发的网络性能下降的情况,往往有的人会束手无策,下面简单说一下常见的原因及排除方法,希望能够提高大家对实际问题的处理能力。

4 故障定位及解决办法

下面针对家庭用户和局域网用户为大家介绍一些经常出现的问题及相应的故障定位和解决方法:

4.1 家庭用户

家庭个人用户出现不能上网或者网速变慢的情况可以按照下面步骤进行检查:

首先,检查网络设备:网卡指示灯,调制解调器指示灯,调制解调器端口是否显示正常;

然后,用系统命令进行初步测试:

(1)对照用户使用说明,使用ipconfig 或者 winipcfg命令察看IP配置是否正确;

(2)使用netstat命令,检查网络信息及连接状况,看是否正常建立连接(ESTABLISHED);

(3)使用ping命令,检查是否连通及连通性能;

(4)使用Tracert命令察看网络延时,进行故障定位;

通常上网速度变慢都跟网卡有关,网卡能否正常工作取决于网卡及其相连接的交换设备的设置以及网卡工作环境所产生的干扰。如信号干扰、接地干扰、电源干扰、辐射干扰等都可对网卡性能产生较大影响,有的干扰还可能直接导致网卡损坏。

下面就列举一下导致网卡故障的常见因素:

a电源故障及静电干扰

电源发生故障时产生的放电干扰信号可能窜到网卡输出端口,在进入网络后将占用大量的网络带宽,形成众多的FCS(帧检验序列:Frame Check Sequence)帧校验错误数据包,造成大量的重发帧和无效帧,导致网络带宽中大量无效数据的传输,影响网络速度。有时候由于机箱接地不好,静电因无处释放而在机箱上不断积累,从而使网卡的接地端(通过网卡上部铁片直接跟机箱相连)电压不正常,最终导致网卡工作不正常,这种情况严重时甚至会击穿网卡上的控制芯片造成网卡的损坏。

b计算机组件安装不合理

有时网卡和显卡由于插得太近也会产生干扰,对网卡的工作造成影响。干扰不严重时,网卡能勉强工作,数据通信量不大时用户往往感觉不到,但在进行大数据量通信时,在Windows98下就会出现“网络资源不足”的提示,造成机器死机现象。

4.2 公司局域网用户

公司内部网络出现这种网络性能下降的问题主要有下面几个方面:

(1)网线问题

在网络维护和上网过程中我们接触到最多的是由4对线严格而合理地紧密度绞和在一起两端是水晶头的双绞线,这种线路结构能够最大的减少串扰和背景噪音的影响也就是我们通常意义上说的干扰。国际标准上用T568A和T568B标准中严格规定了该线的排列规律和适用原则,原则上仅使用了双绞线的1、2和3、6四条线。其中,1、2用于数据发送 ,3、6用于数据的接收,而且1、2必须来自一个绕对,3、6必须来自一个绕对。只有这样,才能最大限度的避免串扰,保证数据传输。本人在实践中发现不按正确标准(T586A、T586B)制作的网线,存在很大的隐患。有的开始一段时间使用正常,但过一段时间后,由于干扰的增加造成数据传输过程中的性能下降,直接反映就是使用者感觉到网速变慢。因此,我们现在要求一律按T586A、T586B标准来压制网线,在文章的结尾会有这两种标准的标准线序如图2所示。这种问题在由专业人员参与下的综合布线环境中一般不会出现,但是在家庭网络中,由于上门网络开通安装人员没有经过系统地培训,会出现只要求两端线序相同网络连通,但没有按照国际标准为今后的网络使用埋下了隐患。

(2)回路问题

回路问题出现在比较大型的,网络设备较多结构复杂的局域网中,有点像程序中的死循环。但在一些比较复杂的网络中,由于机房搬迁,维护人员变更或者历史线路资料不完整没有对线路定期检查维护等原因经常有多余的线路,这些线路往往会构成回路,出现数据包会不断发送和校验数据的循环现象,占用网络带宽,影响整体网速。这种情况往往是人为因素造成的,要避免就需要养成良好的网络维护习惯。做到网络资料详细并且及时更新,对于临时搭建线路不用时及时拆除。在维护人员变更时资料交接明确并检查是否符合网络现状,核对网络设备及网络线路标签及端口,以便日后维护。

(3)广播风暴

作为发现未知设备的主要手段,广播在网络中起着非常重要的作用。然而,随着网络计算机数量的增多,广播包的数量会急剧增加。当广播包的数量达到30%时,网络传输效率将会明显下降。广播风暴的产生有很大一本分跟网络设备自身原因分不开的。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,使网络通信陷于瘫痪。因此,当网络设备硬件有故障时也会引起网速变慢。当怀疑有此类故障时,首先可采用置换法替换集线器或交换机来排除集线设备故障。然后关掉集线器的电源后用ping命令对所涉及计算机逐一测试,找到有故障网卡的计算机,更换新的网卡可恢复网速正常。当然导致广播风暴出现还可能是网络设计中出现了网络环路而造成,这里牵涉到网络设计基础布线等问题,在这里就不讨论了。

5 结语

本文综合了多年网络和网站维护经验,总结了一些比较实用的处理办法,希望能够对大家在处理网速问题上有所帮助。随着计算机科学技术的发展,网络应用急剧扩散,势必对网络传输技术提出新的要求,新技术的应用将会带来新问题的产生,网络维护工作必定会在对新问题的不断接触与分析处理中进行。文章中阐述的内容只是广大网络问题中的很小、很基础的的一部分,在以后的工作中,还有许多地方需要我们认真细致地去完成。我们期待Ipv6网络的实际应用给我们带来新的挑战,引发技术上的新冲突,这将是我们不断提高自身水平的良机。

[参考文献]

[1] 黄平山,赵江,孙宁,编著.非常网管小型局域网组建、管理与应用.北京:人民邮电出版社,2008-7-1.

[2] (美)阿克塞尔森,著,骆丽等译.嵌入式Ethernet 和Internet通信设计技术.北京:北京航天航空大学出版社,2006-1.

[3] 星光科技,编著.无师自通——电脑常见故障诊断与排除.北京:人民邮电出版,2008-3.

[4] 徐津,等编著.电脑性能优化设置.北京:电子工业出版社,2005-4.