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一、网络故障诊断原则
网络诊断是一门综合性技术，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。
网络故障诊断应该实现三方面的目的：确定网络的故障点，恢复网络的正常运行；发现网络规划和配置中欠佳之处，改善和优化网络的性能；观察网络的运行状况，及时预测网络通信质量。
网络故障通常有以下几种可能：1、物理层中物理设备相互连接失败或者硬件及线路本身的问题。2、数据链路层的网络设备的接口配置问题。3、网络层网络协议配置或操作错误。4、传输层的设备性能或通信拥塞问题。5、上三层或网络应用程序错误。
网络故障的诊断过程应该沿着OSI七层模型从物理层开始向上进行。首先检查物理层，然后检查数据链路层，以此类推，设法确定通信失败的故障点，直到系统通信恢复正常为止。
网络诊断可以使用包括局域网或广域网分析在内的多种工具：路由器诊断命令、网络管理工具和其他故障诊断工具。一般情况下查看路由表是解决网络故障的起点。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。通常使用一个或多个命令收集相应的信息。
二、网络故障的分类
(一)按网络故障的性质分类
1、硬件故障：硬件故障指的是设备或线路损坏、插头松动、线路受到严重电磁干扰等情况。
2、软件故障：软件故障中最常见的情况就是配置错误，就是指因为网络主机或网络设备的配置原因而导致的网络异常或故障。
另一类软件故障就是一些重要进程或端口关闭，以及系统的负载过高导致。
(二)按网络故障的对象分类
1、线路故障：线路故障最常见的情况就是线路不通，诊断这种情况首先检查该线路上流量是否还存在，然后用ping命令检查线路远端的路由器端口能否响应，用traceroute命令检查路由器配置是否正确，然后找出问题逐个解决。
2、路由器故障：线路故障中的很多情况都涉及到路由器，因此也可以把一些线路故障归结为路由器故障。检测路由器故障，需要易用MIB变量浏览器，用它收集路由器的路由表、端口流量数据、计费数据、路由器CPU的温度、负载以及路由器的内存余量等数据。通常情况下网络管理系统有专门的管理进程不断地检测路由器的关键数据，并及时给出报警。
3、主机故障：主机故障常见的现象就是主机的配置不当。例如主机配置的IP地址与其它主机冲突，或IP地址根本就不存在子网范围内，由此导致主机无法连通。主机的另一故障就是安全故障。
三、网络故障诊断步骤
网络故障以某种症状表现出来，故障症状包括一般性的(象用户不能接入某个服务器)和较特殊的(如路由器不在路由表中)。对每一个症状使用特定的故障诊断工具和方法都能查找出一个或多个故障原因。
一般故障诊断及排除模式如下：
第一步，当分析网络故障时，首先要清楚故障现象。应该详细说明故障的症候和潜在的原因。为此，要确定故障的具体现象，然后确定造成这种故障现象的原因的类型。例如，主机不响应客户请求服务。可能的故障原因是主机配置问题、接口卡故障或路由器配置命令丢失等。
第二步，收集需要的用于帮助隔离可能故障原因的信息。向用户、网络管理员、管理者和其他关键人物提一些和故障有关的问题。广泛的从网络管理系统、协议分析跟踪、路由器诊断命令的输出报告或软件说明书中收集有用的信息。
第三步，根据收集到的情况考虑可能的故障原因。町以根据有关情况排除某些故障原因。例如，根据某些资料可以排除硬件故障，把注意力放软件原因上。对于任何机会都应该设法减少可能的故障原因，以至于尽快的策划出有效的故障诊断计划。
第四步，根据最后的可能的故障原因，建立一个诊断计划。开始仅用一个最可能的故障原因进行诊断活动，这样可以容易恢复到故障的原始状态。如果一次同时考虑一个以上的故障原因，试图返回故障原始状态就困难的多了。
第五步，执行诊断计划，认真做好每一步测试和观察，直到故障症状消失。
第六步，每改变一个参数都要确认其结果。分析结果确定问题是否解决，如果没有解决，继续下去，直到解决。
四、路由器接口故障排除
(一)故障排除一般过程。第一步：收集故障现象：第二步：收集能够确定故障原因的一切信息；第三步：根据收集到的信息考虑可能的故障原因；第四步：根据可能的故障原因，建立一个诊断计划；第五步：执行诊断计划，做好每一步测试和观察，每改变一个参数都要确认其结果，只至故障症状消失。
(二)路由器的串口故障排除。串口出现连通性问题时，一般是从show interface serial命令开始，分析屏幕输出的报告内容，找出问题之所在。接口和线路协议的可能组合有以下几种：
1、串口运行、线路协议运行，这是完全的工作条件。
2、串口运行、线路协议关闭，这说明可能的故障发生在路南器配置、调制解调器等方面。
3、串口和线路协议都关闭，可能是电信部门的线蹄故障、电缆故障或者是调制解调器故障。
4、串口管理性关闭和线路协议关闭，这种情况是在接口配置中输入了shutdown命令。可以通过输入no shutdown命令，打开串口连接。
(三)路由器的以太接口故障排除。以太接口的典型故障问题是宽带的过分利用，碰撞冲突次数频繁。使用不兼容的帧类型。使用show interface ethernet命令可以查看该接口的吞吐量、碰撞冲突、信息包丢失、以及帧类型的有关内容等。
1、通过查看接口的吞吐量可以检测网络的利用。
2、当两个基本点接口试图同时传输信息包到以太电缆上时，将发生碰撞。碰撞冲突产生拥塞，碰撞冲突的原因通常是由于敷设的电缆过长或者过分利用。
3、如果接口和线路协议报告运行状态无误，并且节点的物理连接都完好，可是不能通信，引起问题的原因也可能是两个节点使用了不兼容的帧类型。解决问题的办法是重新配置使用相同帧类型。
五、结语
网络发生故障是不可避免的。网络建成运行后，网络故障诊断是网络管理的重要技术工作。搞好网络的运行管理和故障诊断工作，提高故障诊断水平需要注意以下几方面的问题：认真学习有关网络技术理论；清楚网络的结构设计，包括网络拓朴、设备连接、系统参数设置及软件使用：了解网络正常运行状况、注意收集网络正常运行时的各种状态和报告输出参数；熟悉常用的诊断工具，准确的描述故障现象。总之，作为网络管理人员的最大职责就是利用一切可能利用的方法保障网络安全畅通运行。
网络诊断是一门综合性技术，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。
网络故障诊断应该实现三方面的目的：确定网络的故障点，恢复网络的正常运行；发现网络规划和配置中欠佳之处，改善和优化网络的性能；观察网络的运行状况，及时预测网络通信质量。
网络故障通常有以下几种可能：1、物理层中物理设备相互连接失败或者硬件及线路本身的问题。2、数据链路层的网络设备的接口配置问题。3、网络层网络协议配置或操作错误。4、传输层的设备性能或通信拥塞问题。5、上三层或网络应用程序错误。
网络故障的诊断过程应该沿着OSI七层模型从物理层开始向上进行。首先检查物理层，然后检查数据链路层，以此类推，设法确定通信失败的故障点，直到系统通信恢复正常为止。
网络诊断可以使用包括局域网或广域网分析在内的多种工具：路由器诊断命令、网络管理工具和其他故障诊断工具。一般情况下查看路由表是解决网络故障的起点。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。通常使用一个或多个命令收集相应的信息。
二、网络故障的分类
(一)按网络故障的性质分类
1、硬件故障：硬件故障指的是设备或线路损坏、插头松动、线路受到严重电磁干扰等情况。
2、软件故障：软件故障中最常见的情况就是配置错误，就是指因为网络主机或网络设备的配置原因而导致的网络异常或故障。
另一类软件故障就是一些重要进程或端口关闭，以及系统的负载过高导致。
(二)按网络故障的对象分类
1、线路故障：线路故障最常见的情况就是线路不通，诊断这种情况首先检查该线路上流量是否还存在，然后用ping命令检查线路远端的路由器端口能否响应，用traceroute命令检查路由器配置是否正确，然后找出问题逐个解决。
2、路由器故障：线路故障中的很多情况都涉及到路由器，因此也可以把一些线路故障归结为路由器故障。检测路由器故障，需要易用MIB变量浏览器，用它收集路由器的路由表、端口流量数据、计费数据、路由器CPU的温度、负载以及路由器的内存余量等数据。通常情况下网络管理系统有专门的管理进程不断地检测路由器的关键数据，并及时给出报警。
3、主机故障：主机故障常见的现象就是主机的配置不当。例如主机配置的IP地址与其它主机冲突，或IP地址根本就不存在子网范围内，由此导致主机无法连通。主机的另一故障就是安全故障。
三、网络故障诊断步骤
网络故障以某种症状表现出来，故障症状包括一般性的(象用户不能接入某个服务器)和较特殊的(如路由器不在路由表中)。对每一个症状使用特定的故障诊断工具和方法都能查找出一个或多个故障原因。
一般故障诊断及排除模式如下：
第一步，当分析网络故障时，首先要清楚故障现象。应该详细说明故障的症候和潜在的原因。为此，要确定故障的具体现象，然后确定造成这种故障现象的原因的类型。例如，主机不响应客户请求服务。可能的故障原因是主机配置问题、接口卡故障或路由器配置命令丢失等。
第二步，收集需要的用于帮助隔离可能故障原因的信息。向用户、网络管理员、管理者和其他关键人物提一些和故障有关的问题。广泛的从网络管理系统、协议分析跟踪、路由器诊断命令的输出报告或软件说明书中收集有用的信息。
第三步，根据收集到的情况考虑可能的故障原因。町以根据有关情况排除某些故障原因。例如，根据某些资料可以排除硬件故障，把注意力放软件原因上。对于任何机会都应该设法减少可能的故障原因，以至于尽快的策划出有效的故障诊断计划。
第四步，根据最后的可能的故障原因，建立一个诊断计划。开始仅用一个最可能的故障原因进行诊断活动，这样可以容易恢复到故障的原始状态。如果一次同时考虑一个以上的故障原因，试图返回故障原始状态就困难的多了。
第五步，执行诊断计划，认真做好每一步测试和观察，直到故障症状消失。
第六步，每改变一个参数都要确认其结果。分析结果确定问题是否解决，如果没有解决，继续下去，直到解决。
四、路由器接口故障排除
(一)故障排除一般过程。第一步：收集故障现象：第二步：收集能够确定故障原因的一切信息；第三步：根据收集到的信息考虑可能的故障原因；第四步：根据可能的故障原因，建立一个诊断计划；第五步：执行诊断计划，做好每一步测试和观察，每改变一个参数都要确认其结果，只至故障症状消失。
(二)路由器的串口故障排除。串口出现连通性问题时，一般是从show interface serial命令开始，分析屏幕输出的报告内容，找出问题之所在。接口和线路协议的可能组合有以下几种：
1、串口运行、线路协议运行，这是完全的工作条件。
2、串口运行、线路协议关闭，这说明可能的故障发生在路南器配置、调制解调器等方面。
3、串口和线路协议都关闭，可能是电信部门的线蹄故障、电缆故障或者是调制解调器故障。
4、串口管理性关闭和线路协议关闭，这种情况是在接口配置中输入了shutdown命令。可以通过输入no shutdown命令，打开串口连接。
(三)路由器的以太接口故障排除。以太接口的典型故障问题是宽带的过分利用，碰撞冲突次数频繁。使用不兼容的帧类型。使用show interface ethernet命令可以查看该接口的吞吐量、碰撞冲突、信息包丢失、以及帧类型的有关内容等。
1、通过查看接口的吞吐量可以检测网络的利用。
2、当两个基本点接口试图同时传输信息包到以太电缆上时，将发生碰撞。碰撞冲突产生拥塞，碰撞冲突的原因通常是由于敷设的电缆过长或者过分利用。
3、如果接口和线路协议报告运行状态无误，并且节点的物理连接都完好，可是不能通信，引起问题的原因也可能是两个节点使用了不兼容的帧类型。解决问题的办法是重新配置使用相同帧类型。
五、结语
网络发生故障是不可避免的。网络建成运行后，网络故障诊断是网络管理的重要技术工作。搞好网络的运行管理和故障诊断工作，提高故障诊断水平需要注意以下几方面的问题：认真学习有关网络技术理论；清楚网络的结构设计，包括网络拓朴、设备连接、系统参数设置及软件使用：了解网络正常运行状况、注意收集网络正常运行时的各种状态和报告输出参数；熟悉常用的诊断工具，准确的描述故障现象。总之，作为网络管理人员的最大职责就是利用一切可能利用的方法保障网络安全畅通运行。