淺談技工學校計算機實習室局域網的故障診斷與排除

叢曉虹

隨著信息技術和網絡技術的發展,教育信息化、校園網絡化作為網絡時代的教育方式和環境,已經成為教育發展的必然趨勢,網絡應用已深入到學校教育之中,多數學校都建立了不同規模的計算機實驗室。搞好網絡故障診斷工作,需要學習有關網絡技術理論,設備連接、系統的設置及軟件使用。要做好網絡的管理和故障診斷工作,提高故障診斷水平,需要認真學習有關網絡技術理論,清楚網絡的結構設計,隨時了解網絡運行狀況、收集網絡運行時的參數、熟悉診斷命令和工具。

一、技工學校計算機實習室局域網概述

1.計算機實習室局域網現狀

目前,許多學校和教育機構已經意識到了信息教育的重要性,持續投入大量資金建設校園計算機實驗室。目前我校共有計算機實驗室11間,配有多臺專用服務器,共有572臺聯網計算機,各計算機實驗室通過光纖、超五類線和交換機等網絡設備與公網相連。但隨著計算機網絡的各種課程和應用,網絡的開放性、共享性、互連程度擴大,安全問題越來越突出,故障的檢查判斷和處理就變得越來越重要。

2.計算機實習室局域網的原理

根據技工學校計算機教學特點、不同用戶和應用,我校計算機房系統軟件及應用軟件種類針對不同的教學與實習需要,安裝Windows2000操作系統和Novel、Windows NT等網絡操作系統。其他的系統軟件還有各種程序設計語言系統等,應用軟件包括計算機輔助設計、制造軟件、企業管理軟件、各種專用軟件和財務軟件、辦公文字處理軟件等等。計算機及相應設備使用率大于常用的各種機器,學校計算機房中的計算機網絡是一種半開放式的系統,軟硬件故障、計算機病毒都會給網絡系統的使用造成影響。

3.影響計算機實習室局域網安全的因素分析

按不同的分類方法,可以將影響網絡安全的因素分成不同的類型,本文根據網絡故障的性質進行分類。

(1)按照性質可以分為:物理因素,是指線路或設備損壞、線路受到嚴重電磁干擾、插頭松動等情況,如交換機端口損壞、網絡模塊接觸不良等;邏輯因素,指軟件引起的故障,多集中于設備的配置。

(2)按照對象可以分為:線路因素,如網線不通,遇到這種情況需要首先判斷線路上的流量是否已經消失,并運行程序檢查線路對端的路由器端口能否返回發出的響應,并檢查路由器配置正確與否;路由器因素,需要運行管理程序來收集路由器的路由表和端口流量;主機因素,比如由于主機使用了錯誤的配置、IP 地址存在沖突、網卡參數不準確等。

二、計算機實習室局域網的故障診斷與排除

1.故障診斷思路

(1)識別確認故障:在故障排除前,確切了解網絡出現的具體問題,及時定位。注意以下方面:故障時正在運行的程序名稱與類別、程序是否是第一次運行、最后一次運行時間、故障前對系統和軟件配置是否更改。

(2)描述故障現象:處理網絡故障時描述很重要,比如通過ping查看計算機連接狀況時顯示超時連接信息,這些信息能夠縮小問題的判斷范圍。

(3)列舉故障原因:故障后從多方面列舉可能原因,若無法瀏覽網頁,則原因可能是網卡故障、網絡故障、協議錯誤、交換機錯誤等等,根據出錯的可能性將原因一一列出。

(4)減小判斷范圍:根據故障原因查找可能的故障點,縮小范圍并測試。

(5)排除故障:確定故障點后,根據故障點的不同,通過相應的方法加以排除。

2.故障診斷工具

(1)ping 命令:進行網絡連接測試的工具,功能是測試從源端到目的端網絡的連通性。基本原理是從源端向目的端發出一定數量的網絡數據包,然后接受從目的端返回這些包的響應。

(2)電纜測試儀:檢測同軸電纜和 RJ45接頭連接狀態的工具,可以對雙絞線通、斷進行檢測。該儀器有四至八個指示燈,分別對應雙絞線的四組線和同軸電纜。

(3)局域網電纜分析儀。檢測光纜、同軸電纜和雙絞線連接狀態,可檢測出線纜的長度、衰減、阻抗、近端串擾、回返損耗、時域反射、傳輸延時和接線圖等綜合技術參數。

3.故障診斷過程

按照網絡層次區分,計算機網絡的故障可能有:物理層故障,指物理層設備連接失效或者線路不通;鏈路層故障,網絡設備之間接口互相不匹配;網絡層故障:所配置的相關網絡協議出現問題;傳輸層故障,設備性能之間通信不暢。在對網絡故障進行判斷的過程中,推薦使用OSI模型從下向上來進行,從而定位故障點、排除故障。

(1)物理層故障的排除:作為OSI的最底層,物理層與通信媒質有很密切的關系,與機房的布線密不可分(比如光纖線路與雙絞線等),設備之間的連接節點也是需要著重考慮的問題。一般來講,物理層故障往往是由于物理連接出現問題,比如線路以及節點之間的連接不當,以及設備本身的配置出現錯誤等。

(2)數據鏈路層故障的排除:依據路由器的設置以及路由器相關端口是否正常來進行故障定位。一些數據也有助于分析此層次的故障原因,如流量數據、包丟失數據、數據的封裝情況等,以上的操作均可以通過相關命令完成。

(3)網絡層故障的排除:工作在這一層的設備和基于的協議都是要檢查的范圍,包括地址的設置與路由的設置等等。比如,路由器接口處的地址設置是否正確、靜態路由配置是否完成或者被非法改動,如果路由數據已經丟失,可以用手工配置的方式加以補救。

(4)傳輸層故障的排除:這一層的故障主要是由于上層的協議出現了問題。

(5)應用層故障的排除:根據網絡的具體應用,分析服務器CPU是否運行正常,并且關注系統資源是否被耗盡,從系統管理的角度來尋找相應故障點。

4.故障排除方法

(1)硬件故障。硬件故障最常見的是網線連接出了問題,網卡處的連接或者網線與交換機的接口連接出了問題,都會造成網絡不通。這時候就要檢查是不是網線松動或者網線脫落,可以通過對網卡指示燈的觀察來判斷,有時候用軟件對對網卡進行診斷也是必要的。

(2)軟件故障。推薦用ping命令對網絡是否通暢進行檢測,此命令可以判斷網卡硬件是否出了問題,也可以判別TCP/IP協議是否配置無誤。假如運行此命令之后出現返回超時的信息,則可以說明網卡與其它設備有中斷沖突,因此ping命令可以簡單判斷線路情況、協議配置與服務器問題。對于協議配置問題,排除故障的主要做法是對電腦的IP地址、網關設置、子網掩碼等的設置是否正確。

網絡故障是學校機房常見的現象,網絡故障診斷是機房管理者的主要工作之一。只有在網絡故障診斷方面具備豐富的知識與技能,掌握機房相關網絡理論,熟悉有關系統連接、設備配置及軟件特點,隨時把握局域網的運行狀況,對常用的網絡診斷工具熟練使用和操作,并積累保存記錄相關網絡設備的數據與資料,才有利于故障的查找與排除。

(作者單位:廣州市交通高級技工學校)