校园网Internet访问缓慢的分析与解决

2010-08-15欧运娟

科技传播 2010年13期

关键词：代理服务器网卡路由器

欧运娟

广东省机械高级技工学校，广东广州 510450

校园网Internet访问缓慢的分析与解决

欧运娟

广东省机械高级技工学校，广东广州 510450

随着校园网规模的逐渐扩大和系统应用的不断深入，校园网实现了校际间的信息共享及与Internet共享连接，为学校的教学、管理等各方面提供全面、切实的支持。但网络问题也随之而来，网络系统在运行中会经常不断出现网络故障的问题，尤其是Internet访问缓慢的故障率最高，严重影响了校园网的正常使用。本文探讨如何分析和解决Internet访问缓慢的故障现象，为校园网的稳定运行排忧解难。

Internet；共享接入；缓慢故障

Internet访问缓慢是指访问网络是连通的，互联网上的服务器已经接受了用户的请求，但数据传输速度非常缓慢。有些规模较小的校园网，会选用带路由功能的ADSL Modem接入方式共享上网，更时常会遇到上网缓慢的现象，例如，IE浏览器长时间打不开目标网页，本地连接只有发送信息量没有接收信息量等，许多人会下意识地认为ADSL设备发生了断流现象，事实上造成共享上网速度下降的原因有很多。

采用Internet共享接入方式上网比单机上网无论在结构、配置和维护等方面，都要复杂得多，因此当Internet访问缓慢故障发生的时候，众多的故障原因造成对Internet访问缓慢故障的判断及解决有一定的困难，绝非像计算机单机上网故障那么简单。对Internet访问缓慢故障的判断，既需要长期的知识和经验积累，又需要按照一定的故障判断流程进行，以及依靠相关软硬件工具的帮助。

1 故障判断流程[1]

引起Internet访问缓慢故障的原因比较复杂，既有硬件原因也有软件原因；既有内网问题也有外网问题；既有病毒攻击也有人为攻击等。例如，受接入端带宽的限制、网络用户需求过大、网络广播风暴的影响、代理服务器I/O性能问题、防火墙的设置问题、计算机病毒的影响等均是引起Internet访问缓慢的诱因。为清晰、高效地判断故障原因，可按照一定的流程进行，其流程如下：

1）识别和描述故障现象

排故前，须确切地知道共享网络上是否真的发生Internet访问缓慢，还是在上网过程中经常掉线。识别故障现象时，通常应该向投诉故障的操作者询问以下几个基本的问题：

（1）故障现象发生时，正在运行什么进程（即操作者正在对计算机进行什么操作）；

（2）这个进程以前运行过吗？

（3）以前这个进程的运行是否成功？

（4）这个进程最后一次成功运行是什么时候？

（5）从那时起哪些发生了改变？

根据询问结果，开始对故障现象进行客观的详细描述，例如在使用Web浏览时，无论键入哪个网站都返回“该页无法显示”之类的信息。使用ping命令时，无论Ping哪个IP地址都显示超时连接信息等。诸如此类的出错消息会为缩小故障范围提供许多有价值的信息。

在故障现场还要收集以下的故障信息：例如，故障的出现是否有规律，最近是否加入了新用户，最近是否添加了新设备，是否有设备移动、修改或更换，是否修改了用户权限，网络操作系统是否重新配置过等等。经过询问、核实和故障信息收集，确认所发生的故障现象的真实性。

2）列举故障疑似原因

引起Internet访问缓慢故障的原因比较复杂，既有硬件原因也有软件原因，有内网问题也有外网问题，既有病毒攻击也有人为攻击等。当故障发生时应综合考虑各种可能的原因，例如，网卡硬件故障、网络连通性故障、网络设备故障、网络协议故障或设置不当等等，并将其一一列举出来，以供故障排查参考。

列举故障疑似原因的思路应该是先硬后软，范围应集中在网络连通性、网络连接设备和服务设备、网络设置问题这几方面，列举的依据应该基于计算机网络的原理、实战经验的积累、以及对故障的描述。

3）分步排查故障原因

分步排查故障的基本步骤是：首先将所列举的故障疑似原因按优先级别进行排序，排序的原则是从外到内。例如应该第一优先排查Internet共享接入的服务设备（如代理服务器）和互连设备（如路由器），然后按顺序逐一对故障疑似原因进行隔离测试及排查，不断地缩小搜索范围，最终把真正的故障原因找出来。

在排查的过程中，除了利用先进的网络测试工具之外，为了提高排查速度，应先观察网卡、交换机、Modem、路由器面板上的LED指示灯。因为这些指示灯是网络当前运行状态的标志，以及可以立即告诉你故障发生的所在地。

4）故障点及原因定位

经反复测试和排查后，圈定故障点及故障属性，然后要进一步验证故障产生的真实原因。例如最终排查结果是代理服务器的问题，那么到底是主机的硬件故障还是服务软件出错？因此，在已确认故障点的情况下，还必须采用一些有效的手段对其故障原因进行确切的定位。

2 故障解决案例[2，3]

下面通过一例实际个案说明如何运用上述的Internet故障判断流程解决问题，希望可以作为故障排除的共性参考。

案例：某校培训中心是一个独立的局域网，划分为A、B两个子网，相互之间的通信可经路由器进行。其中A网原有32台机，后来增加了20台，合计52台；B网共有40台机。所有的工作站汇聚到路由器后通过代理服务器，按指定IP地址的方式共享访问Internet，代理服务器安装的是WinGate代理软件。宽带接入是一条2M的ADSL专线。故障现象是A网增加了用户之后，局域网中有些工作站能够正常上网，而有些工作站虽能接入Internet，但非常缓慢，甚至无法打开任何网站的网页。

第一步：识别和描述故障现象

通过在现场的询问和查看，知道在A网增加工作站之前，两个网段的所有工作站从未出现过上网缓慢的故障，但是A网增加了20台工作站之后，在上网高峰期，B网有些工作站连接Internet很慢，甚至无法打开任何网站的网页，而A网所有的工作站则上网速度正常，与未增加用户之前无异。

现收集到与本故障相关的主要信息如下：

1）A网增加工作站之前，B网所有工作站上网速度正常；

2）断开A网或减少开机的用户，故障现象立即消失或缓解；

3）在非上网高峰期故障现象不明显；

4）A网的主机型号是P4系列，外置网卡；B网的主机型号是P3系列，板载网卡；

5）电信部门提供的ADSL宽带上行512K，下行2M，申请扩容一直未批。

6）B网中同一个工作站上网缓慢的现象并不固定在同一个状态，即在某个时间段不是太慢，但在另一时间段慢至打不开任何网站的网页。

根据故障信息收集结果，基本上可以将本故障描述为：当A网用户增加时，在上网高峰期B网有些用户出现上网缓慢甚至无法打开网页的故障现象，而A网则完全正常；当A网新增用户退出或完全脱离网络时，上述故障则自然消失。该故障的主要特征是上网缓慢，直至无法打开网页。

第二步：列举故障疑似原因

Internet访问缓慢故障的疑似原因比较多，既有硬件方面的原因，也有软件方面的原因，还有人为因素的影响。本故障现象看似简单实则比较罕见，一般性的认为，该故障非常普通，只是ADSL带宽不足的问题，只需增加外网带宽即可。但进一步深入分析，发现若真是带宽不足问题，对全网所有用户都应该有一定的影响，为什么只有B网部分用户不正常。最费解的是，在A网增加工作站通常只会造成A子网的交换机或路由器端口阻塞，只影响本子网的用户上网，为什么A网自己一切正常反而波及到与之完全隔离的B网用户呢。还有，该故障即时有时无，更增加了判断的难度。因此，该故障原因很可能牵涉到局域网交换机、路由器和代理服务器的软硬件性能问题（如网络瓶颈、配置文件失效等），还可能牵涉到内网各节点之间的动态连通性（指用户访问服务器的实时连接状况）或线路干扰问题。

根据计算机网络的基本原理、实战经验和故障描述，列举以下疑似故障原因：

1）代理服务器可能出现性能瓶颈使带宽减少，或者是Win Gate代理软件的设置有缺陷。

2）A网增加用户之后数据量增大，可能会导致路由器过载，时延重大、带宽减少而影响用户上网。由于A网工作站的性能比B网的高，所以只影响到B网的用户。

3）两个子网之间可能存在线路干扰，因A网用户多，主干线路产生的磁场强度大，故干扰了B网的用户正常上网。

4）在上网高峰期，B网的用户与代理服务器之间的动态连通性（指数据传输丢包率）可能有问题。

第三步：分步排查故障原因

1）利用代理服务器操作系统自带的网络监视器和性能监视器，在上网高峰期查看是否存在服务器访问瓶颈，测试结果是：CPU占用率60%；内存占用率54%；网络利用率只有37%，显然代理服务器的性能不存在问题。再检查Win Gate代理软件的设置并无异常，每个用户的访问流量（带宽）自动调节在20K左右，满足了浏览Internet的基本要求（上网浏览一般有15K以上即可）。排除了这个故障原因。

2）采用Opti View网络综合协议分析仪，在上网高峰期测试路由器A端口的实际吞吐量、时延和带宽等参数，测试结果全部都在路由器额定技术指标之下（产品说明书提供），完全不存在路由器过载的问题。也排除了这个故障原因。

3）将A、B网的主干双绞线换成STP（屏蔽双绞线），意在抗线路干扰，但结果是故障依旧。排除了线路干扰的原因。

4）在上网高峰期采用Ping命令检查B网工作站与代理服务器之间的动态连通性能。在任意一台工作站中首先测试与代理服务器静态连通性（直接ping代理服务器的IP地址)，正常；接着测试动态连通性（执行“ping 10.176.6.112 -l 65500”命令），发现代理服务器无法Ping通，而且测试结果是连续四个“Request time out”，表明数据传输丢包率几乎达到了100%，将Sent Bytes数值逐步减少进行依次测试，当Sent Bytes数值大于2000时，线路连接丢包率就达到100%，再多选几台工作站测试，结果都是一样。若断开A网或削减用户数，则丢包率明显减少。测试结果说明B网的工作站与代理服务器之间的动态连接，在网络高峰期时出现丢包问题。为进一步证实，马上在A网作同样的测试，结果完全是没有任何问题。

第四步：故障点及原因定位

排查结果基本可以确定本故障的原因是B网的用户与代理服务器之间的动态连通性差，导致丢包率高，从而影响了上网速度。如何对故障原因进一步定位呢？实际上这又是一个更深入的原因列举和排查过程。

数据丢包率原因通常与路由器、交换机及网卡有直接关系，以此为据继续排查：

1）路由器是共用的，置换A、B网的路由端口，故障依旧，说明路由器无问题。

2）置换A、B网的交换机，故障依旧，说明交换机无问题。

3）怀疑B网的主机的网卡有问题，故任选一机，禁用其板载网卡，添加外置网卡；完成新网卡的驱程和设置上网参数后，立即访问Internet，目标网页迅速打开了，故障成功解决。

故障原因分析——板载网卡属于内置网卡，由于过多占用系统资源，其数据传输性能比外置网卡（硬网卡）差很远。在A网未增加工作站之前，代理服务器自动分配给各用户的带宽约为30K左右，但A网增加工作站之后自动减为20K左右；由于B网的用户主机的网卡传输性能差，带宽减少后访问请求的时间必然增长，访问速度降低，导致超时登录失而无法打开网页。但当上网用户数减少时，代理服务器又自动将每户的带宽增大，故障便悄然消失。

解决的办法可以向电信部门申请拓展ADSL带宽至3M或以上，但必须长时间支付所增加的线路成本，而更换B网工作站的所有网卡则属一次性投资。学校领导最后决定采取后一个方案。