高校校园网汇聚层故障分析及处理

2019-01-30庞镭

电子技术与软件工程 2019年1期

文/庞镭

1 引言

随着高校信息化建设的不断推进，信息化基础设施的重要组成部分——校园网的拓扑结构不断丰富，设备数量逐年增加，校园网的稳定、高效运行给运维人员提出了更高的要求。

用户终端和接入层网络故障，易分析解决、影响范围小。但是，对于担负楼宇通信的汇聚层交换机来讲，一旦出现问题，故障点难分析、耗时久、影响范围大。因此，需要在工作中多分析积累以便快速解决问题。本文结合工作实践，详细探讨汇聚层网络出现的多个问题及解决思路和方法。

2 链路光衰过大

在采用三层组网模式的校园网物理链路中，汇聚层与核心层、接入层与汇聚层通常采用光纤连接方式。每条光纤链路需要满足苛刻且敏感的物理条件，否则，可能引发重大的网络问题。

光纤链路的光衰过大是引起链路中断的多发因素。检测链路光衰最直观有效的方法是利用光模块的DDM（数字诊断监控）功能。以思科多模模块为例，使用命令show interfaces transceiver，可得到以下结果：

Gi0/3端口Rx Power接收功率低值告警，需查看对端设备的光功率来锁定故障点。对于不具备DDM功能的光纤模块，即提示“This module doesn’t support DDM！”，则需要通过复杂的步骤来判断故障情况。

3 交换机环路引发的网络故障

交换机环路通常发生在网络节点密集的环境中，例如高校的各类计算机机房，接入的随意性较大，极易形成环路，导致用户无法正常获取IP地址，网速慢、丢包等问题。

3.1 部分vlan用户无法获得IP地址

为了便于管理，校园网楼宇每层楼用户分属不同vlan，例如1-6层用户分属vlan611—661。2-6层用户均可获得IP地址上网，vlan611的用户不能获取IP地址。分析及处理：在1楼接入交换机上，任意选择一个端口，将该端口配置到2楼用户vlan621中switchport access vlan621，可正常获取IP地址。将该端口逐个配置到vlan631、641、651、661，测试电脑均可正常获取IP地址，因此可定位问题存在于1楼接入交换机及vlan611，经排查发现一根网线两端同时接入交换机两个端口引发环路，导致用户vlan611无法获得IP地址。

3.2 交换机环路导致网速慢

一旦网络中存在环路，最直观的现象是上网速度慢，ping网关延迟高，丢包严重。登录交换机使用show interface status命令，发现有端口的状态是err-disable，交换机通常配置有环路检测功能，发现环路后会将端口置为disable，找到被关闭的端口，拔掉该端口连接的网线，环路即可消失。

4 用户无法获得IP地址

大规模校园网通常采用DHCP方式分配IP地址，DHCP可通过两种方式实现，一是配置专用的DHCP服务器，二是在楼宇汇聚交换机上通过ip dhcp pool建立地址池，由汇聚交换机分配IP地址。无论哪种方式，都需要在汇聚交换机上相应的vlan接口中，对IP DHCP helper的地址进行声明。

4.1 IP dhcp pool失效

在校园网无线AP数量不多的情况下，AP的IP地址通过在汇聚交换机上建立无线AP专用dhcp pool实现。在无线控制器、无线AP上联交换机、汇聚交换机工作状态正常的情况下，出现多个AP同时掉线的情况，通过将部分AP上联交换机端口划分到有线用户vlan的方式，AP可以正常获得IP地址，断定无线dhcp pool失效，在汇聚交换机上将无线dhcp pool删除，重新建立后故障现象消失。