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1、网络局域网故障排查 1 培训的目的 能了解一些网络的基础知识 实现对常见小型局域网故障的排查与维护 对非DOS命令的路由交换机进行简单配置与管理 同时增强团队的网络基础知识能力并配合网络小组实现对网络的巡检与故障处理 2 培训内容 一 网络基础二 网络局域网故障排查三 实例分析 3 一 网络基础 网络的概念网络的组成网络的模型网络的分类硬件基础网络的拓扑结构网络的IP相关知识网络一些简单协议介绍 4 1 网络的概念 将地理上分散的 具有独立功能的 自治的多个计算机系统通过通信线路和设备 网线 网卡 电话线 交换机 路由器 猫 ADSL等 连接起来 并在相应的通信协议和网络操作系统的控制下 实现
2、网上信息交流和资源共享的系统 从资源共享观点出发 计算机网络又可定义为 以能够相互共享资源的方式互联起来的自治计算机系统的集合 5 2 网络的组成 工作站 网络节点服务器 提供服务的设备外围设备 线缆 网络设备 打印设备等通信协议 NetBEUI IPX SPX TCP IP 6 3 网络的模型 7 4 网络的分类 按网络地理分 局域网 LAN 一般限定在较小的区域内 小于10k的范围 通常采用有线的方式连接起来城域网 MAN 规模局限在一座城市的范围内 10 100km的区域广域网 WAN 网络跨越国界 洲界 甚至全球范围按IP分私有网络 10 0 0 0 172 16 0 0 192 16
3、8 1 0等公有网络 除私有与实验地址之外的4 3按介质分有钱网 以双绞线等铜线为介质无线网 以空气作为介质光纤网 以光纤为介质4 4按功能分校园网 应用于学校政务网 应用于政府企业网 应用于企业 8 5 网络的硬件基础 服务器和工作站服务器 具有高安全性和可靠性 更加注重系统的I O吞吐能力 一般采用了双电源 热拔插 SCSIRAID硬盘等技术 工作站 普通电脑网络适配器 网卡 网卡的主要作用是将计算机数据转换为能够通过介质传输的信号 如有光纤网卡与以太网卡等传输介质 网线 用来连接网络设备及传输网络信号的介质 网络常见的网线分细同轴线缆 粗同轴线缆和双绞线 光纤等 双绞线 按速度不同 分为
4、3 5 6类线 5类及超5类线速度为100M 传输距离100M左右 6类线1000M 同时还可分为屏蔽与非屏蔽的双绞线 主要用来连接局域网RJ45水晶头做法 568A B两个标准 两头为B的为直通线 用来连接异种设备 一头A一头B交叉线 连接同种设备 不过现在很多设备基本都能自动认了 568A B的标准差异只是网线8根芯中1与3 2与6互换就行了 光纤 光纤是新一代的传输介质 用光信号来传输数据 通常需要光纤收发器来做一个光电转换 用来连接楼层与楼层或者广域网连接用 分为多模与单模 多模传输近 用来短距离传输 单模传输远 用于远距离传输 9 中继器用来解决网络传输中信号衰减而用的 主要扩大和还
5、原信号 网桥 集线器与交换机网桥 传统的桥接器只有两个端口 用于连接不同的网段 桥接器具有信号过滤的功能集线器 集线器可以看成是一种多端口的中继器 是共享带宽式的 其带宽由它的端口平均分配 用来连接不同设备或者PC的连接及二层数据的转发 交换机 交换机用来二层数据的转发 连接的PC或者网络设备 端口带宽是专用的 交换机常见的有二层交换机 三层交换机 路由器路由器是网络中进行网间连接的关键设备 用来作路由决策与路由转发的设备 是构成整个网络的核心 路由器网关 Gateway 又叫协议转换器 可以支持不同协议之间的转换 实现不同协议网络之间的互连 网关的功能体现在OSI模型的高层 它将协议进行转换
6、 将数据重新分组 以便在两个不同类型的网络系统之间通信 10 6 网络的拓扑结构 6 1总线型结构6 2星型结构6 3环型结构6 4复合结构 11 6 1总线型结构 总线型拓扑结构采用单根数据传输线作为通信介质 所有的站点都通过相应的硬件接口直接连接到通信介质 而且能被所有其他的站点接受 通信介质为同轴电缆 如以太网 12 6 2环型结构 环型拓扑结构是一个像环一样的闭合链路 在链路上有许多中继器和通过中继器连接到链路上的节点所有的通信共享一条物理通道 即连接网中所有节点的点到点链路 通信介质可为光纤或双绞线 可靠性较差 下图环型拓扑结构 13 6 3星型结构 星型拓扑结构是中央节点和通过点到
7、点链路连接到中央节点的各节点组成 星型拓扑结构中 中央节点为集线器 HUB 其他外围节点为服务器或工作站 通信介质为双绞线和光纤 可靠性高 费用高 下图为星型拓扑图 14 6 4复合型结构网络 15 7 IP基础 IP的组成 总共由32位二进制组成 先写网络号后跟主机号 八位位用逗号隔开 一般写成十进制 网络号标识网段 主机号标识主机 几种地址的区分与作用 例如IP为192 168 1 1 24网络地址 用来标识网段 网络位不变 主机位为0 网段最开始一个IP 192 168 1 0广播地址 用来发送所有同一网段的IP 网络位不变 主机为1 也就是网络里最后一个IP 192 168 1 255
8、子网掩码 网络位为1 主机位为0 用来区分IP拥有多少位网络位 方便区分网络 255 255 255 0IP地址分类按IP发展来划分 IPV4与IPV6按IPV4的标准分类 A类 1 0 0 1 127 255 255 254 10 0 0 0 8私有网段B类 128 0 0 1 191 255 255 255 172 16 0 0 172 16 31 0 16私有网段C类 192 0 0 1 233 255 255 255 192 168 0 16为私有D类 224 0 0 1 239 255 255 255 组播地址 与一群主机进行通信E类 240 0 0 1 255 255 255 25
9、5实验用地址IPV4的活动来看 有公网IP与私网IP之分 16 8 网络协议及技术 8 1二层协议8 2三层IP协议8 3四层协议8 4应用层协议 17 8 1二层协议 ARP协议RARP协议VLAN技术 18 ARP 产生的原因 IP数据包常通过以太网发送 以太网设备并不识别32位IP地址 它们是以48位以太网地址传输以太网数据包 因此 必须把IP目的地址转换成以太网目的地址 在以太网中 一个主机要和另一个主机进行直接通信 必须要知道目标主机的MAC地址 就是通过ARP地址解析协议获得的 ARP协议用于将网络中的IP地址解析为的硬件地址 MAC地址 以保证通信的顺利进行 IP MAC工作原理
10、 19 ARP WINDOWSXP下ARP命令详解ARP a 查看当前ARP缓存表ARP d 删除当前ARP缓存表ARP sipmac 静态绑定IP与MAC如下图 20 ARAP 工作原理 已知MAC 要获得IP1 发送主机发送一个本地的RARP广播 在此广播包中 声明自己的MAC地址并且请求任何收到此请求的RARP服务器分配一个IP地址 2 本地网段上的RARP服务器收到此请求后 检查其RARP列表 查找该MAC地址对应的IP地址 3 如果存在 RARP服务器就给源主机发送一个响应数据包并将此IP地址提供给对方主机使用 4 如果不存在 RARP服务器对此不做任何的响应 5 源主机收到从RAR
11、P服务器的响应信息 就利用得到的IP地址进行通讯 如果一直没有收到RARP服务器的响应信息 表示初始化失败 21 VLAN技术 概述 VLAN全称为虚拟局域网 是指网络中的站点不拘泥于所处的物理位置 而可以根据需要灵活地加入不同的逻辑子网中的一种网络技术分类 有基于端口进行VLAN划分的 这种是最常见的 也是教育这边采用的 有基于MAC地址划分的 这种配置比较复杂 有基于IP的VLAN 智能化高 实现起来复杂现实应用 整个区教育的核心都是运用了基于VLAN的这样一个技术 在教育局中心的根据不同的楼层及不同接入的学校进行分配不同的VLAN以进行互联 并根据不同的VLAN分配了IP地址 以供学校使
12、用 22 8 2三层IP协议 路由的含义 路由是把信息从源穿过网络传递到目的的行为 在路上 至少遇到一个中间节点 路由包含两个基本的动作 确定最佳路径和通过网络传输信息 路由协议默认路由 默认的网络出口 没有其他路走就走默认的 静态路由 指定到达某个指定网络节点的路径 小型网络使用动态路由 有RIP OSPF BGP EIGRP等大中型网络使用ICMP中文名为因特网控制报文协议 它工作在OSI的网络层 向数据通讯中的源主机报告错误 ICMP可以实现故障隔离和故障恢复 通常用的PING命令 在WINDOWS中与ECHO应用层协议一起使用 23 8 3四层传输层协议 TCP传输控制协议 提供的是面
13、向连接 可靠的字节流服务 当客户和服务器彼此交换数据前 必须先在双方之间建立一个TCP连接 之后才能传输数据 TCP提供超时重发 丢弃重复数据 检验数据 流量控制等功能 保证数据能从一端传到另一端 典型应用如FTP 打电话 24 UDP用户数据报协议 是一个简单的面向数据报的运输层协议 UDP不提供 它只是把应用程序传给IP层的数据报发送出去 但是并不能保证它们能到达目的地 由于UDP在传输数据报前不用在客户和服务器之间建立一个连接 且没有超时重发等机制 故而传输速度很快 比如tftp 写信 25 8 4七层协议 FTP文件传输协议 用来传输文件使用 运行在TCP端口号为21 20 HTTP超
14、级文本传输协议 用来传输网页 运行在TCP端口号为80 TELNET网络电传协议 用来远程登录控制 运行在TCP端口号为23 DNS域名解析服务 用来域名与IP的解析 运行在UDP端口号为53SMTP简单邮件传输协议 用来发送邮件POP3邮局协议第3个版本 用来收邮件 运行在UDP端口为110 26 二 局域网故障排查 培训目标 理解局域网故障诊断与排除的基本路线 掌握局域网故障诊断与排除常用工具的使用 学会局域网常见故障的诊断与排除 主要内容 局域网故障诊断与排除的方法和步骤 局域网故障诊断与排除的常用工具 局域网常见故障的诊断与排除 27 详细内容概念及目的故障排查流程故障定位核心思想定位
15、角度分析诊断工具诊断的原则诊断方法及步骤网络排障分析方法具体不同现象分析与处理 28 2 1概念与目的 概念局域网故障诊断是以网络原理 网络配置和网络运行的知识为基础 从故障现象出发 以诊断工具为手段获取诊断信息 确定故障点 查找问题的根源 排除故障 恢复网络正常运行目的有三方面的目的 确定局域网的故障点 寻找恢复局域网正常运行的方法 发现局域网规划和配置中欠佳之处 改善和优化局域网的性能 观察局域网的运行状况 及时预测局域网通信质量 29 2 2流程 30 1 识别故障现象 故障现象发生时 正在运行什么进程 这个进程以前运行过没有 以前这个进程的运行是不是可以成功 这个进程最后一次成功运行是
16、什么时候 从最后一次成功运行起 哪些进程发生了改变 31 2 对故障现象进行描述对故障现象的详细描述显得尤为重要 如果仅凭用户对故障表面的描述 有时并不能得出结论 这时就需要我们亲自操作运行一下导致故障的程序 并注意相关的出错信息 可以参考以下几个建议 收集相关故障现象的信息内容 并对故障现象进行详细描述 在这个过程当中要注意细节 因为问题一般出在小的细节方面 把所有的问题都记录下来 不要匆忙下定论 32 3 列举可能导致故障的原因应当考虑导致故障的所有可能的原因 是网卡硬件故障 还是局域网连接故障 是局域网设备 如集线器 交换机以及路由器 故障 还是TCP IP协议设置不当等 33 4 缩小故障原因的范围可根据出错的可能性把这些原因按优先级别进行排序 一个个先后排除 不要根据一次测试 就断定某一区域的局域网是运行正常还是异常 另外 也不要在自己认为已经确定了的第一个错误上就停下来 应该把自己所列出的所有可能原因全部检查一遍为止 34 5 制订并实施排障计划当确定了导致问题产生的最有可能的原因后 要制定一个详细的故障排除操作计划 在确定操作步骤时 应尽量做到详细 计划越详细 按照计划执
