第4讲：网络层故障诊断与排除

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1、4 4路由器故障诊断与排除 4 4 1网络层路由器故障诊断概述路由器故障诊断是从故障现象出发 以路由器网络诊断工具为手段获取诊断信息 确定网络故障点 查找问题的根源 排除故障 恢复网络正常运行 1 网络层路由器故障概述网络层路由器故障通常有2种 网络协议配置错误 路由器端口故障 协议配置错误是路由器产生故障最常见的问题 协议配置错误就是指路由器的设置不当而导致的网络不能正常运行 典型的路由器配置文件可以分为 管理员部分 路由器名称 口令 服务 日志 端口部分 地址 封装 带宽 度量值开销 认证 路由协议部分 IGRP EIGRP OSPF RIP BGP 流量管理部分 访问控制列表 团体 路由

2、映射 接入部分 主控台 远程登录 拨号 等 配置错误是非常复杂的问题 故障来源于多方面 如线路两端路由器的参数不匹配 参数错误 路由掩码设置错误等 2 路由器故障诊断可以使用的工具路由器故障诊断可以使用多种工具 路由器诊断命令 网络管理工具 局域网或广域网分析仪在内的其它故障诊断工具 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 3 排除网络层故障的基本方法和诊断步骤排除网络层故障的基本方法是 沿着从源到目标的路径 查看路由器路由表 静态路由 动态路由 同时检查路由器接口的IP地址 排除路由器故障的步骤是 1 首先确定故障的具体现

3、象 分析造成这种故障现象的原因的类型 2 收集需要的用于帮助隔离可能故障原因的信息 3 根据收集到的情况考虑可能的故障原因 排除某些故障原因 4 根据最后的可能故障原因 建立一个诊断计划 5 执行诊断计划 认真做好每一步测试和观察 每改变一个参数都要确认其结果 路由器硬件故障排除流程 连续循环启动并伴随错误消息 物理移除所有网络模块并打开路由器电源 路由器是否仍然循环重新启动 故障原因可能是网络模块或机箱中的插槽 每次安装一个网络模块 并在每次安装后重新启动路由器 路由器是否仍然循环重新启动 尝试将网络模块换到其他插槽 用于确定故障发生在网络模块还是插槽自身 路由器是否仍然循环重新启动 更换机

4、箱 更换该网络模块 更换路由器内存问题仍然出现时替换机箱 尝试下一个网络模块直至找到发生故障模块 4 4 2路由器常见的故障现象 1 故障现象 配置的两台路由器间不能用RIP互通如果配置的两台路由器间不能用RIP互通 在物理连接没有问题的时候 就要考虑是否是下面的原因 1 在Quidway系列路由器之间不通可能是RIP没有启动 也可能相应的网段没有使能 这里需要注意的是 在用使用network命令时要按地址类别配置相应的网段 例如接口地址137 11 1 1 由于137 11 1 1是B类地址 如果设置network137 0 0 0 报文将不会被对端接受 此时配置成network137 11

5、 0 0就可以正确接收了 2 接口上把RIP给关掉了这时要查看一下配置信息 看看接口上是不是设置了undoripwork undoripinput或undoripoutput命令 3 子网掩码不匹配在RIP1这样的有类别路由协议中 主网中的每一路由器和主机都应有相同的子网掩码 如果子网掩码长度不匹配 信息包就不能正确路由 2 故障现象 不同厂商路由器设备的RIP兼容问题先按照上面的 1 进行相应检查 然后考虑是不是版本设置不同 Quidway系列路由器默认情况下 RIP可以接收RIP1和RIP2广播报文 但是只能发送RIP1报文 如果Quidway系列路由器之间互通时 一个配置为RIP1 一个

6、配置为RIP2 是可以正确地收发报文的 但是如果Quidway系列路由器和其他厂商路由器互通时 Quidway系列路由器配置了RIP2 而其他厂商路由器还是RIP1 就有可能出现问题 3 故障现象 RIP1与RIP2的区别可能引发的故障RIP1与RIP2的区别可能引发的故障 要考虑是否是下面的原因 1 配置验证没有起作用由于RIP1不支持验证 如果在启动RIP后就配置验证 实际上是不起作用的 默认条件下是RIP1 只有在两端的接口上配了ripversion2后验证才能生效 2 子网掩码没有配上在取消自动聚合的情况下 如果发送的报文中有一条B类地址的路由 但是配了24位掩码 结果发现对端路由表上

7、出现的是16位掩码 如137 11 1 0 24 得到137 11 0 0 16 就是由于没有配ipripversion2 因为RIP1不支持子网掩码 只能按地址类别聚合发路由 137 11 1 0是B类地址就会按类聚合为137 11 0 0发出去 RIP2支持子网掩码 这样配置的子网掩码就能发过去了 相关的问题还有对于两条在同一主网中的路由 如10 1 0 0和10 110 0 0 在RIP1下不做区别都聚合成10 0 0 0往外发 在RIP2下都配16位掩码就可以区别发出 3 自动聚合引起的问题RIP1永远使用聚合 且RIP的聚合是按照类进行的 RIP2默认也使用聚合 但是可以在协议模式下

8、取消 需要注意的有两点 取消自动聚合只对RIP2接口有效 自动聚合是为了减少网络中路由量 如果没有特殊原因 一般不要取消 4 故障现象 RIP性能问题RIP性能问题 要考虑下面的原因 1 仅以hop作为metric的问题RIP仅仅是以跳数作为选择路由的度量值 完全不考虑不同路径带宽的影响 这在某些情况下 会发现报文到达目的地所经过的路由并非最佳路由 例如 从源到目的的报文可能从hop为1的ISDN链路 该链路的真实作用是用于备份 转发 而不走带宽高达10Mbps的两个局域网链路 仅仅是因为其hop值为2 此时的解决办法就是重新设计网络或使用其他具有更大灵活性的路由协议 如OSPF 2 广播更新

9、问题RIP默认设置是每隔30秒进行广播交换整个路由表信息 这将大量消耗网络带宽 尤其是在广域网环境中 可能出现严重性能问题 当由于RIP广播而产生网络性能问题时 可以考虑使用neighbor命令配置RIP报文的定点传送 一方面 定点传送可用于在非广播网络 如帧中继网络 支持RIP 另一方面 定点传送用于以太网环境可以显著减少其上的网络流量 3 慢收敛问题RIP是一个距离矢量协议 同时由于Garbage定时器的设置 可能会产生下面这个现象 有时配置了一个命令却发现没起作用 这可能会使我们认为是配置出错或者其他故障 其实是由于RIP慢收敛的原因需要一段延时 不要着急 先等几分钟 也许什么都没做就可

10、以看到一切都正常了 说明 Garbage时间 当路由被标记为无效之后 此时路由器并不立即删除此路由 而是保持一段时间 只有在经过这段时间之后 路由器才真正将此路由从路由表中彻底删除 这段时间就称为Garbage时间 Garbage时间有助于增加网络的稳定性 但付出的代价是路由再次可用的时间推迟 即收敛更缓慢 5 故障现象 其他相关问题其他相关问题 要考虑下面的原因 1 帧中继中的水平分割问题在帧中继 X25等NBMA网络上运行的时候 要取消水平分割 在接口模式下配置noipripsplit 如果使用水平分割 使用同一个物理接口下的逻辑接口之间就不能交换路由信息了 2 验证问题配置验证时 在配置

11、了验证类型 没有配验证字时是不显示验证信息的 这时验证也不起作用 3 地址借用问题地址借用必须两端同时借用 如果只有一端借用 会由于两端不在同一网段而导致不能互通 如果两端都借用就可以取消对源地址的检查 6 RIP故障的一般处理步骤在网络上测定IP连通性的最常用方法是Ping命令 从源点向目的端发送Ping命令成功 意味着所有物理层 数据链路层 网络层功能均正常运转 而当IP连通失败 我们首先要检查的是源到目标间所有物理连接是否正常 所有接口和线路协议是否运行 当物理层和数据链路层检查无误后 将排错重点转向网络层 假定此网络运行的路由协议为RIP 7 检查路由表项检查从源到目的间的所有路由设备

12、的路由表 看是否丢失路由表项 例如 从源设备Ping目标设备161 7 9 10没有响应 应当使用displayiprouting Stable命令依次检查从源到目的间所有路由表项为161 7 x x x x根据使用的RIP版本不同可能会有所不同 的项 8 检查设备基本配置当发生路由表项丢失或其他问题时 使用此方法 1 使用displayrip命令查看RIP的各种参数设置看RIP是否已经启动 相关的接口是否已经使能 network命令设置的网段是否正确 2 用debugrip系列命令查看RIP的调试信息每隔30秒钟 在所指定运行RIP的接口上 路由器将报告RIP路由更新报文的传输 debug信

13、息显示了发送每个路由更新报文的路由和度量值 通过debug信息可以很明白地看出RIP报文是否被正确地收发 如果发送或接收有问题 也可从debug信息中看到是什么原因导致发送或接收报文失败 9 RIP正常时的异常解决应当考虑是否在接口上配置undoripwork命令 是否验证有问题 是否引入其他路由有问题 是否访问控制列表配置不正确等 查看接口的displaycurrent configuration信息 可以看到RIP在接口模式下的配置信息是否正确 例如 该接口是否收发RIP报文 接口配置验证了什么和验证是什么类型的 接口向外发送的报文是RIP1还是RIP2 是广播发送还是多播发送 接口在接收

14、和发送路由时是否增加附加的路由权 查看displaycurrent configuration信息 可以看到RIP在协议模式下的配置信息是否正确 例如 是否引入其他协议的路由 如果引入 是以多大的路由权值引入的 是否对路由进行过滤和按什么规则过滤等 10 OSPF排错步骤由于OSPF协议自身的复杂性 在配置的过程中可能会出现错误 OSPF协议正常运行的标志是 在每一台运行该协议的路由器上 应该得到的路由一条也不少 并且都是最优路径 一般步骤如下 1 配置故障处理 检查是否已经启动并正确配置了OSPF协议 2 局部故障处理 检查两台直接相连的路由器之间协议运行是否正常 3 区域故障处理 检查一下

15、系统设计 主要是指区域的划分 是否正确 4 其他疑难问题 路由时通时断 路由表中存在路由却无法PING通该地址 需要针对不同的情况具体分析 11 OSPF协议基本配置排错在OSPF协议基本配置排错前 应首先检查基本的协议配置是否正确 1 是否已经配置了RouterID使用命令routeridRouter id Router id可以配置为与本路由器一个接口的IP地址相同 需要注意的是 不能有任何两台路由器的RouterID是完全相同的 2 检查OSPF协议是否已成功地被激活使用命令ospfenable启动协议的运行 该命令是协议正常运行的前提 3 检查需要运行OSPF的接口是否已配置属于特定的

16、区域使用命令ospfenableareaarea id将接口配置属于特定区域 可通过命令displayospfinterfaceinterfacename来查看该接口是否已经配置成功 4 检查是否已正确地引入了所需要的外部路由实际运行中可能经常需要引入自治系统外部路由 其他协议如BGP或静态路由 如果需要 是否已经通过命令import配置了引入 12 如何判断邻居路由的故障在两台路由器上分别执行displayospfpeer命令 查看在相应的接口上是否已发现对端路由器为自己的邻居 并且邻居状态机达到Full状态 需要注意的是 在Broadcast和NBMA类型的网络中 两台接口状态是DROther的路由器之间邻居状态机停留在2 Way状态 这是正常的 但都应该与DR之间达到Full状态 两台路由器之间达到Full需要一定的时间 一般在几秒钟至3分钟之间为正常 如果超过这段时间仍旧没有发现邻居或没有达到Full状态 则可以判断为出现故障 若出现故障可按下列几点来检查 1 系统规划故障系统规划中的故障主要体现在区域化分中的错误 协议中对区域划分的要求是 如果自治系统被划分成一个以上的区域