计算机网络故障与解决方法的教学研究

汪秀娟

【摘 要】简单介绍计算机网络故障分类，简述网络分层诊断技术，结合讨论路由器各种接口的诊断，综述互联网络连通性故障的排除方法。

【关键词】网络；互联网；故障诊断

一、常见计算机网络故障分类

网络故障诊断应该实现三方面的目的： 确定网络的故障点，恢复网络的正常运行； 发现网络规划和配置中欠佳之处，改善和优化网络的性能； 观察网络的运行状况，及时预测网络通信质量。

网络故障通常有以下几种可能：物理层中物理设备相互连接失败或者硬件及线路本身的问题；数据链路层的网络设备的接口配置问题；网络层网络协议配置或操作错误；传输层的设备性能或通信拥塞问题；上三层CISCO IOS或网络应用程序错误。诊断网络故障的过程应该沿着OSI七层模型从物理层开始向上进行。首先检查物理层，然后检查数据链路层，以此类推，设法确定通信失败的故障点，直到系统通信正常为止。

网络诊断可以使用包括局域网或广域网分析仪在内的多种工具：路由器诊断命令；网络管理工具和其它故障诊断工具。CISCO提供的工具足以胜任排除绝大多数网络故障。查看路由表，是解决网络故障开始的好地方。ICMP的ping、trace命令和Cisco的show命令、debug命令是获取故障诊断有用信息的网络工具。

二、常见计算机网络故障的判断

1.计算机网络故障的分类。

虽然有各式各样的网络故障，但所有的故障总体可分为物理故障与逻辑故障，也就是通常所说的硬件故障与软件故障。

硬件故障有网卡、网线、集线器（Hub）、交换机、路由器等。

软件故障中最常见的情况就是网络协议问题或因为网络设备的配置原因而导致的網络异常或故障。

计算机网络故障判断步骤

①首先要检查网卡是否正常。

②连接计算机与其他网络设备的跳线、网线是否畅通。网络连线的故障通常包括网络线内部断裂、双绞线、RJ-45水晶头接触不良。可用测线器检测。

③两边的RJ-45头是否插好。

④信息插座是否有故障。

2.计算机网络故障的表现症状。

（1）连通性故障

①电脑无法登录到服务器； ②电脑无法通过局域网接入Internet；③电脑在“网上邻居”中只能看到自己，而看不到其他电脑，从而无法使用其他电脑上的共享资源和共享打印机；④电脑无法在网络内实现访问其他电脑上的资源；⑤网络中的部分电脑运行速度异常的缓慢。

（2）故障原因

①网卡未安装，或未安装正确，或与其他设备有冲突；②网卡硬件故障；③网络协议未安装，或设置不正确；网线、跳线或信息插座故障；

三、网络诊断的各种工具

1.软件工具ping 。

ping无疑是网络中最频繁的小工具，它主要用于确定网络的连通性问题。Ping是Windows操作系统集成的TCP/IP应用程序之一，可以在“开始-运行”中直接执行。

（1）命令格式

ping主机名 或者 ping 主机名 -t

ping IP地址 或者 ping IP地址 -t

（2）ping命令的应用

ping本地计算机名（即执行操作的计算机），可以检查该计算机是否安装了网卡；是否正确安装TCP/IP协议；正确配置了IP地址和子网掩码或主机名。

（3）使用Ping命令后出现的常见错误

Unknown host（不知名主机），这种出错信息的意思是，该远程主机的名字不能被命名服务器转换成IP地址。故障原因可能是命名服务器有故障，或者其名字不正确，或者网络管理员的系统与远程主机之间的通信线路故障。

2.诊断的硬件工具。

把网线的两端分别插到测试仪上，打开测试仪的电源，其中有8个灯，如果都亮则该网线是通的。如果没有网络测试仪用三用表测试网线的通断，只是需要两个人用两块表测试。

四、常见计算机网络故障的解决方法

1.网络故障分层诊断技术。

（1）物理层的故障主要表现在设备的物理连接方式是否恰当；连接电缆是否正确；MODEM、CSU/DSU等设备的配置及操作是否正确。确定路由器端口物理连接是否完好的最佳方法是使用show interface命令，检查每个端口的状态，解释屏幕输出信息，查看端口状态、协议建立状态和EIA状态。

（2）查找和排除数据链路层的故障，需要查看路由器的配置，检查连接端口的共享同一数据链路层的封装情况。每对接口要和与其通信的其他设备有相同的封装。通过查看路由器的配置检查其封装，或者使用show命令查看相应接口的封装情况。

2.硬件诊断。

（1）串口故障排除

串口出现连通性问题时，为了排除串口故障，一般是从show interface serial命令开始，分析它的屏幕输出报告内容，找出问题之所在。串口报告的开始提供了该接口状态和线路协议状态。接口和线路协议的可能组合有以下几种：（1）串口运行、线路协议运行，这是完全的工作条件。该串口和线路协议已经初始化，并正在交换协议的存活信息。（2）串口运行、线路协议关闭，这个显示说明路由器与提供载波检测信号的设备连接，表明载波信号出现在本地和远程的调制解调器之间，但没有正确交换连接两端的协议存活信息。可能的故障发生在路由器配置问题、调制解调器操作问题、租用线路干扰或远程路由器故障，数字式调制解调器的时钟问题，通过链路连接的两个串口不在同一子网上，都会出现这个报告。（3）串口和线路协议都关闭，可能是电信部门的线路故障、电缆故障或者是调制解调器故障。（4）串口管理性关闭和线路协议关闭，这种情况是在接口配置中输入了shutdown命令。通过输入no shutdown命令，打开管理性关闭。

接口和线路协议都运行的状况下，虽然串口链路的基本通信建立起来了，但仍然可能由于信息包丢失和信息包错误时会出现许多潜在的故障问题。正常通信时接口输入或输出信息包不应该丢失，或者丢失的量非常小，而且不会增加。如果信息包丢失有规律性增加，表明通过该接口传输的通信量超过接口所能处理的通信量。解决的办法是增加线路容量。查找其他原因发生的信息包丢失，查看show interface serial命令的输出报告中的输入输出保持队列的状态。当发现保持队列中信息包数量达到了信息的最大允许值，可以增加保持队列设置的大小。

（2）以太接口故障排除

以太接口的典型故障问题是：带宽的过分利用；碰撞冲突次数频繁；使用不兼容的幀类型。使用show interface ethernet命令可以查看该接口的吞吐量、碰橦冲突、信息包丢失、和幀类型的有关内容等。

五、结语语

网络发生故障是不可避免的。网络建成运行后，网络故障诊断是网络管理的重要技术工作。网络管理员要不断地提高故障诊断水平，搞好网络的运行管理和故障诊断工作。

参考文献：

[1] 周炎涛《计算机网络实用教程（第2版）》出 版 社：电子工业出版社.

[2]李艇 《网络安全与认证》出版社：重庆大学出版社 .

[3]杨富国等 《网络设备安全与防火墙》出版社：北方交通大学出版社 .