《精编》网络故障及其诊断测试工具

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1、黎连业 计算机网络故障诊断与排除 中科院计算所计算机职业技能培训中心 计算机网络故障诊断与排除讲座教材 计算机网络故障诊断与排除 第2版清华大学出版社 2010 12 第1讲 网络故障和网络诊断测试工具 本章重点介绍以下内容 1 网络故障概述 2 常用的网络故障测试命令 3 网络故障管理系统 4 网络故障诊断 5 网络故障管理 6 网络故障的定位 7 网络诊断工具 8 网络测试工具 1 1网络故障概述 在信息化社会里 各企事业单位对网络的依赖程度越来越高 网络随时都可能发生故障 影响正常工作 所以 必须掌握相应的技术及时排除故障 有些单位如电信 电子商务公司 游戏运营商等使用的网络一旦发生故障

2、 若不能及时排除 会产生很大的损失 这些单位一般会安装网络故障管理软件 通过软件来管理和排除网络的故障 从网络故障本身来说 经常会遇到的故障有 物理层故障 数据链路层故障 网络层故障 以太网络故障 广域网络故障 TCP IP故障 服务器故障其他业务故障等 那么 网络发生故障的原因是什么呢 根据有关资料的统计 网络发生故障具体分布为 应用层占3 表示层占7 会话层占8 传输层占10 网络层占12 数据链路层占25 物理层占35 引起网络故障的原因还有以下几种 1 逻辑故障逻辑故障中最常见的情况有2类 一类是配置错误 是因为网络设备的配置原因而导致的网络异常或故障 配置错误可能是路由器端口参数设定

3、有误 或路由器的路由配置错误 以至于路由循环找不到远端地址 或者是路由掩码设置错误等 另一类是一些重要进程或端口被关闭 主要是系统的负载过高 路由器的负载过高 2 配置故障配置错误也是导致故障发生的重要原因之一 配置故障主要表现在不能实现网络所提供的各种服务 如不能接入Internet 不能访问某种代理服务器等 配置故障通常表现为以下几种情况 网络链路测试正常 却无法连接到网络 只能与某些计算机 而不是全部计算机进行通信 计算机只能访问内部网络中的服务器 但无法接入Internet 可能是路由器配置错误 也可能是交换机配置错误 计算机无法登录至域控制器 计算机无法访问任何其他设备 3 网络故障

4、网络故障的原因是多方面的 一般分为物理故障和逻辑故障 物理故障 又称硬件故障 包括线路 线缆 连接器件 端口 网卡 网桥 集线器 交换机或路由器的模块出现故障 4 协议故障计算机和网络设备之间的通信是靠协议来实现的 协议在网络中扮演着非常重要的角色 协议故障通常表现为以下几种情况 计算机无法登录至服务器 计算机在网上邻居中既看不到自己 也看不到其他计算机或查找到其他计算机 计算机在网上邻居中能看到自己和其他计算机 但无法在局域网络中浏览Web 收发E mail 计算机无法通过局域网接入Internet 与网络中其他计算机的名称重复 或者与其他计算机使用的IP地址相同 5 DDOS攻击 6 网络

5、管理员差错网络管理员差错占整个网络故障的5 以上 主要发生在网络层和传输层 是由于安装没有完全遵守操作指南 或者网络管理员对某个处理过程没有给予足够的重视造成的 7 海量存储问题数据处理故障的最主要原因是硬盘问题 据有关报道 大约有超过26 的系统失效都归结到海量存储的介质故障上 8 计算机硬件故障大约有25 的故障是由计算机硬件引起的 如显示器 键盘 鼠标 CPU RAM 硬盘驱动器 网卡 交换机和路由器等 9 软件问题软件引起的故障也不鲜见 表现为 软件有缺陷 造成系统故障 网络操作系统缺陷 造成系统失效 10 使用者发生的差错使用者没有遵守网络赋予的权限 例如 超权访问系统和服务 侵入其

6、他系统 操作其他用户的数据资料 共享账号 非法复制 既然有网络故障产生 那么就有网络管理 网络故障管理一般包括5点 对网络进行监测 提前预知故障 发生故障后 找到故障发生的位置 解决故障 记录故障产生的原因 找到解决方法 故障分析预测 1 2常用的网络故障测试命令 常用的网络故障测试命令有ipconfig ping tracert netstat和nslookup等 下面简单说明它们的基本用法 1 ipconfig命令 使用ipconfig命令可以查看IP配置 或配合使用 all参数查看网络配置情况 ipconfig命令采用Windows窗口的形式来显示IP协议的具体配置信息 如果ipconf

7、ig命令后面不跟任何参数直接运行 程序将会在窗口中显示网络适配器的物理地址 主机的IP地址 子网掩码以及默认网关等 还可以通过此程序查看主机的相关信息如 主机名 DNS服务器 节点类型等 其中网络适配器的物理地址在检测网络错误时非常有用 在命令提示符下键入ipconfig 可获得ipconfig的使用帮助 键入ipconfig all可获得IP配置的所有属性 ipconfig命令语法格式 ipconfig all release renew flushdns displaydns registerdns showclassid setclassid 命令参数介绍 不带任何参数选项 那么它为每个

8、已经配置了的接口显示IP地址 子网掩码和缺省网关值 进行参数查询 all 显示本机TCP IP配置的详细信息 release DHCP客户端手工释放IP地址 renew DHCP客户端手工向服务器刷新请求 flushdns 清除本地DNS缓存内容 displaydns 显示本地DNS内容 registerdns DNS客户端手工向服务器进行注册 showclassid 显示网络适配器的DHCP类别信息 setclassid 设置网络适配器的DHCP类别 单击 程序 运行 输入CMD进入DOS命令行窗口 在DOS命令行窗口中输入ipconfig all 会显示出如图1 1所示画面 2 ping命

9、令 ping命令主要是用来检查路由是否能够到达某站点 由于该命令的包长小 所以在网上传递的速度非常快 可以快速检测您要去的站点是否可达 如果执行Ping不成功 则可以预测故障出现在以下几个方面 网线是否连通 网络适配器配置是否正确 IP地址是否可用等 如果执行Ping成功而网络仍无法使用 问题很可能出在网络系统的软件配置方面 Ping成功只能保证当前主机与目的主机间存在一条连通的物理路径 在DOS命令窗口中输入ping 可以看到ping的各个参数如下 C DocumentsandSettings Administrator ping Usage ping t a ncount lsize f

10、iTTL vTOS rcount scount jhost list khost list wtimeout destination listOptions tPingthespecifiedhostuntilstoppedToseestatisticsandcontinue typeControl BrTostop typeControl C aResolveaddressestohostnames ncountNumberofechorequeststosend lsizeSendbuffersize fSetDon tFragmentflaginpacket iTTLTimeToLive

11、 vTOSTypeOfService rcountRecordrouteforcounthops scountTimestampforcounthops jhost listLoosesourceroutealonghost list khost listStrictsourceroutealonghost list wtimeoutTimeoutinmillisecondstowaitforeachreply 1 ping命令参数介绍 tping指定用户所在的主机向目标主机发送数据 直到中断 a以IP地址格式来显示目标主机的网络地址 将地址解析为计算机名 C DocumentsandSett

12、ings Administrator ping a159 254 188 86Pinginglily 159 254 188 86 with32bytesofdata 通过运行ping a159 254 188 86可以知道IP为159 254 188 86的计算机名是lily ncount发送count指定的echo数据包数 默认值为4 lsize发送包含由size指定的数据量的echo数据包 默认值为32字节 最大值是65527 f在数据包中发送 不要分段 标志 数据包就不会被路由上的网关分段 iTTL将 生存时间 字段设置为TTL指定的值 vTOS将 服务类型 字段设置为TOS指定的值

13、rcount在 记录路由 字段中记录传出和返回数据包的路由 count可以指定最少1台 最多9台计算机 scount指定count指定的跃点数的时间戳 jhost list利用host list指定的计算机列表路由数据包 连续计算机可以被中间网关分隔 路由稀疏源 IP允许的最大数量为9 khost list利用host list指定的计算机列表路由数据包 连续计算机不能被中间网关分隔 路由严格源 IP允许的最大数量为9 wtimeout指定超时间隔 单位为毫秒 2 使用ping命令测试故障的步骤现在有一台计算机不能访问Internet上的Web服务器 我们可以使用ping命令找出故障的位置 操

14、作步骤如下 1 ping159 0 0 1 如果ping不通 则说明本机TCP IP没有装好 2 ping本机的IP地址 如果ping不通 则说明网卡没有装好 或网卡驱动有问题 3 ping本网段的其他设备IP地址 如果ping不通 则说明连接本机的线路有问题 或者是交换机的端口有问题 也有可能是交换机本身出了问题 4 ping本网段的网关 如果ping不通 则无法上网 因为没有设备能把数据包转发出去 原因可能是路由器没有配置好或代理服务器出了问题 5 pingDNS服务器 如果ping不通 则说明DNS服务器出了问题 或本机的DNS服务器设置不正确 3 tracert命令 Tracert命令

15、用来检验数据包是通过什么路径到达目的地的 通过执行tracert命令 可以清楚地看到数据走的路径 判定数据包到达目的主机所经过的路径 显示数据包经过的中继节点清单和到达时间 当ping一个较远的主机出现错误时 用tracert命令可以方便地查出数据包是在哪里出错的 如果信息包一个路由器也不能穿越 则有可能是计算机的网关设置错了 那么 可以用ipconfig命令来查看 Tracert命令语法格式 tracert d hmaximum hops jhost list wtimeout 其中主要参数有 d不解析目标主机的名称 hmaximumhops指定搜索到目标地址的最大跳跃数 jhostlist

16、按照主机列表中的地址释放源路由 wtimeout指定超时时间间隔 程序默认的时间单位是毫秒 4 winipcfg命令 winipcfg命令的功能与ipconfig的基本相同 只是winipcfg在操作上更加方便 同时能够以Windows的图形界面方式显示 当需要查看任何一台机器上TCP IP协议的配置情况时 选择 开始 运行 在出现的对话框中输入winipcfg 即可出现测试结果 winipcfg命令语法格式 winipcfg all 其中主要参数有 all显示所有的有关IP地址的配置信息 batch file 将命令结果写入指定文件 renew all重试所有网络适配器 release all释放所有网络适配器 renewN复位网络适配器N releaseN释放网络适配器N stat命令 利用该命令可以显示有关统计信息和当前TCP IP网络连接的情况 用户或网络管理人员可以得到非常详尽的统计结果 当网络中没有安装特殊的网管软件 但要详细地了解网络的整个使用状况时 netstat命令是非常有用的 netstat命令的语法格式是 netstat r s n a 其中主要参数有 a 显示所