县级气象局域网设备维护管理及故障检测

摘 要：随着互联网信息时代的到来，互联网技术在气象业务中有着广泛的应用。大力发展智慧气象，“互联网+”智慧气象，是新时期气象现代化的更高目标。互联网技术可以提升气象监测的可靠性、准确性和及时性，同时为防灾减灾、公共服务和应对重大突发事件提供高效的服务平台。网络的稳定运行是气象业务顺利开展的重要保障，文章以本单位网络实际运行情况为例，简要介绍了县级气象局域网的设备维护管理和故障检测分析。

关键词：县级气象局域网；设备维护管理；故障检测

随着科学技术水平的提高，我国的气象事业也得到快速的发展，台站业务自动化程度得到了明显提高，各级气象台站实现了以局域网为依托，以光纤宽带为纽带的省、市、县三级气象部门之间的资料共享。

随着网络技术的发展，网络规模逐渐增大，复杂程度不断增加。为了确保台站综合气象业务的正常进行，网络维护管理和网络故障检测等问题的重要性也日益突出。

1 县级气象局域网

局域网（Local Area Network，LAN）是在一个局部的地理范围内，将各种计算机、外部设备和数据库等互相联接起来组成的计算机通信网。它可以通过数据通信网或专用数据电路，与远方的局域网、数据库或处理中心相连接，构成一个较大范围的信息处理系统[ 1 ]。

景泰县气象局局域网采用三台路由器，由电信路由器和移动路由器分别通过电信和移动两条光纤专线与市局网络互连，另一台为备份路由器，接入互联网宽带（GE1接口）和联通3G无线网络（基于互联网的VPN或联通3G启用时备份路由器工作）。

市、县气象网络拓扑结构图如下：

本地局域网运行正常时电信路由器优先工作，移动路由器和备份路由器热备份，网络故障时自动切换，网络运行的优先顺序为：电信线路→移动线路→VPN→联通3G。

县局局域网承担着自动站数据上传、高清视频会商系统、视频监控系统、MICAPS资料共享、气象数据监测、预报预警气象服务以及气象综合办公网等多项任务。

2 局域网网络设备维护管理

网络设备的维护管理是网络管理工作中的重点。要管理网络设备，就必须知道网络在物理上是如何连接起来的，网络设备的维护管理主要是对路由器、交换机及线路的维护管理。

2.1 网络传输介质的维护

可以将网络传输介质看做连接发送方和接收方之间的物理通路。气象局域网中常用的网络传输介质主要有双绞线和光纤。局域网线路需要维护的主要是双绞线。

若网络线路的使用年限较长，会出现自然老化、磨损或者是本身线缆质量等问题而引发网络故障，所以做好网络线路的日常维护管理十分重要。

计算机主机和交换机的连接网线在两侧的水晶头附近应有对应的编号，一旦主机网络异常，确定网线线路故障后即可对相应编号的网线进行快速检测。

网线线路故障一般表现为：

1）水晶头从插座中松脱，可适当调整防脱弹片的角度，重新插好水晶头。

2）水晶头金属接点氧化腐蚀，造成接触不良，应更换质量好的水晶头。

3）网线接头制作不良造成网线线路不通，选用好的水晶头并注意制作质量要可靠。

4）网线线路不通，更换优质网线。

以上检查测试可借助网线测试仪和万用表进行。

2.2 交换机和路由器维护

交换机和路由器是局域网关键的网络设备，设备的运行环境是保证网络设备正常运行的前提。

网络机房应具备如下基本条件：

1）机房应有良好的防尘措施。

2）设备间室温应保持在10～25℃之间。

3）设备应采用UPS不间断电源供电，防止停电造成网络通讯中断。

4）电源及机房防雷接地应符合行业规定。

对以上运行环境的各项要求，维护人员应定期进行检查和维护。

由于交换机和路由器24小时不间断工作，应定期查看交换机和路由器的运行状况，尤其是热备份的路由器。为了对网络故障时的自动切换情况有个详细了解，我们使用tracert IP命令（详见3.2 tracert命令测试）进行如下测试：

1）本地网络运行正常时，首先启用的是电信路由器，tracert命令测试情况见表1。

表1 电信或移动路由器启用后的网络传输节点

（表格内上面是电信线路，下面是移动线路）

2）关闭电信路由器电源开关，测试移动路由器启用后的网络传输情况，见表1。

3）关闭移动路由器电源开关，测试备份路由器启用后的VPN连接情况，见表2。

4）拔下备份路由器上互联网宽带的网线插头（GE1），测试联通3G无线网络传输情况，见表2。

5）对于设定的网络的四种运行方式，使用tracert命令跟踪得到的网络传输節点也各不相同。采用电信线路或移动线路与省局网络内网通讯时均经过市局路由器，采用VPN或3G线路时不经过市局路由器，直接与省局网络进行通讯。

6）由以上测试结果分析可知，网络维护时只需利用tracert命令就可以了解当前网络实际运行状况，根据测试到的本地路由器IP地址情况，如果发现当前网络使用的是备份线路，应尽快查明优先设定的前一级网络线路未能正常工作的原因。

7）网络线路自动切换出现异常造成网络通讯故障时，为保障自动站数據文件及时正点上传，可人为切换到最为简洁的3G线路，避免缺报发生。

3 网络故障诊断分析

3.1 ping命令测试

ping原理是发送一个ICMP回显请求报文给目的主机，并等待回显的ICMP应答，然后输出回显的报文。ping命令是判断网络故障常用的命令，用来检查网络是否通畅或者网络连接速度的命令。

打开主机運行界面，输入ping 10.166.xxx.1 -t（本地网关 -t为连续测试），点击确定，测试结果有如下两种情况：

Request timed out表示网络不通；

Reply from 10.166.xxx.1：bytes=32 time=1ms TTL=255表示网络正常，响应时间越短则网速越快。

使用ping命令可对网络故障进行检测，具体见下表：

3.1.1省局服务器故障

主机ping省局某服务器不通，ping省局其它服务器正常，应为省局服务器故障，可电话联系省局维护人员。

3.1.2市局网络故障

①市局服务器不通。ping市局某服务器不通，市局其它服务器正常，应为市局服务器故障，联系市局网络管理员。

②市局网关不通。市局网络因有多项保障措施，故障的可能性一般比较小，有时由于UPS供电中断等突发异常情况时，会造成网络运行故障，此时使用ping命令测试，市局服务器和市局网关均不通。

市局网络故障时，县局网络会自动切换到VPN或3G线路，此时与省局的网络通讯不在经过市局路由器。

3.1.3县局网络故障

县局网络故障时，ping本地网关，所有主机均不通。故障检测如下：

①首先查看网络机柜供电是否正常。

②如供电正常，则重点检查交换机工作情况。交换机异常时，局域网内各主机不能互连，ping命令测试时，主机相互不通。主要应查看交换机各状态指示灯是否有异常，必要时重启交换机。

③使用正常的网络交换机进行替换检查。

④由于局域网采用了三台路由器，可基本排除路由器故障的可能性。

3.1.4单机网络故障

单机网络故障比较常见，故障原因也比较简单，主要表现为“本地连接”图标显示网络不通，故障主机无法ping通本地网关，网内其它主机网络通讯一切正常。

故障检测如下：

①直接使用网络通讯正常的笔记本电脑替换故障主機，插入网线后进行ping命令测试。

②如果测试本地网关仍然不通，则为网线线路故障。

③如测试结果为正常，则为故障主机网络设置或主机网卡问题，可逐一排查。

3.2 tracert命令测试

tracert是路由跟踪程序，用于确定 IP 数据报访问目标所经过的路径。tracert一般用来检测故障的位置，我们可以使用tracert IP命令确定数据包在网络上的停止位置，来判断在哪个环节上出了问题[ 2 ]。

对于复杂的网络传输情况，可以使用tracert命令跟踪查看。网络故障的检测分析可以使用ping命令配合tracert命令综合判断。tracert命令网络测试情况参见表1-2。

4 小结

目前县级气象局域网网络运行的可靠性和稳定性都有了极大的提高，但同时网络维护的复杂性也在增加。因县局一般只有非专业的兼职网络维护人员，如何在现有条件下，针对不同网络故障的特点，能够快速判断故障部位，及时有效的解决网络故障，还需要维护人员不断学习和总结经验，尤其是网络运行异常情况的应急处理，也是每个综合气象业务人员需要认真了解和熟练掌握的必备技能。

参考文献：

[1] 刘化君.局域网[M].电子工业出版社，2015.

[2] 王芳.Tracert命令详解[J].电脑迷，2014（7）.

作者简介：

王建和（1967-），男，汉族，工程师，从事综合气象业务及管理工作，兼职网络管理。