校園網Internet訪問緩慢的分析與解決

歐運娟

廣東省機械高級技工學校，廣東廣州 510450

校園網Internet訪問緩慢的分析與解決

歐運娟

廣東省機械高級技工學校，廣東廣州 510450

隨著校園網規模的逐漸擴大和系統應用的不斷深入，校園網實現了校際間的信息共享及與Internet共享連接，為學校的教學、管理等各方面提供全面、切實的支持。但網絡問題也隨之而來，網絡系統在運行中會經常不斷出現網絡故障的問題，尤其是Internet訪問緩慢的故障率最高，嚴重影響了校園網的正常使用。本文探討如何分析和解決Internet訪問緩慢的故障現象，為校園網的穩定運行排憂解難。

Internet；共享接入；緩慢故障

Internet訪問緩慢是指訪問網絡是連通的，互聯網上的服務器已經接受了用戶的請求，但數據傳輸速度非常緩慢。有些規模較小的校園網，會選用帶路由功能的ADSL Modem接入方式共享上網，更時常會遇到上網緩慢的現象，例如，IE瀏覽器長時間打不開目標網頁，本地連接只有發送信息量沒有接收信息量等，許多人會下意識地認為ADSL設備發生了斷流現象，事實上造成共享上網速度下降的原因有很多。

采用Internet共享接入方式上網比單機上網無論在結構、配置和維護等方面，都要復雜得多，因此當Internet訪問緩慢故障發生的時候，眾多的故障原因造成對Internet訪問緩慢故障的判斷及解決有一定的困難，絕非像計算機單機上網故障那么簡單。對Internet訪問緩慢故障的判斷，既需要長期的知識和經驗積累，又需要按照一定的故障判斷流程進行，以及依靠相關軟硬件工具的幫助。

1 故障判斷流程[1]

引起Internet訪問緩慢故障的原因比較復雜，既有硬件原因也有軟件原因；既有內網問題也有外網問題；既有病毒攻擊也有人為攻擊等。例如，受接入端帶寬的限制、網絡用戶需求過大、網絡廣播風暴的影響、代理服務器I/O性能問題、防火墻的設置問題、計算機病毒的影響等均是引起Internet訪問緩慢的誘因。為清晰、高效地判斷故障原因，可按照一定的流程進行，其流程如下：

1）識別和描述故障現象

排故前，須確切地知道共享網絡上是否真的發生Internet訪問緩慢，還是在上網過程中經常掉線。識別故障現象時，通常應該向投訴故障的操作者詢問以下幾個基本的問題：

（1）故障現象發生時，正在運行什么進程（即操作者正在對計算機進行什么操作）；

（2）這個進程以前運行過嗎？

（3）以前這個進程的運行是否成功？

（4）這個進程最后一次成功運行是什么時候？

（5）從那時起哪些發生了改變？

根據詢問結果，開始對故障現象進行客觀的詳細描述，例如在使用Web瀏覽時，無論鍵入哪個網站都返回“該頁無法顯示”之類的信息。使用ping命令時，無論Ping哪個IP地址都顯示超時連接信息等。諸如此類的出錯消息會為縮小故障范圍提供許多有價值的信息。

在故障現場還要收集以下的故障信息：例如，故障的出現是否有規律，最近是否加入了新用戶，最近是否添加了新設備，是否有設備移動、修改或更換，是否修改了用戶權限，網絡操作系統是否重新配置過等等。經過詢問、核實和故障信息收集，確認所發生的故障現象的真實性。

2）列舉故障疑似原因

引起Internet訪問緩慢故障的原因比較復雜，既有硬件原因也有軟件原因，有內網問題也有外網問題，既有病毒攻擊也有人為攻擊等。當故障發生時應綜合考慮各種可能的原因，例如，網卡硬件故障、網絡連通性故障、網絡設備故障、網絡協議故障或設置不當等等，并將其一一列舉出來，以供故障排查參考。

列舉故障疑似原因的思路應該是先硬后軟，范圍應集中在網絡連通性、網絡連接設備和服務設備、網絡設置問題這幾方面，列舉的依據應該基于計算機網絡的原理、實戰經驗的積累、以及對故障的描述。

3）分步排查故障原因

分步排查故障的基本步驟是：首先將所列舉的故障疑似原因按優先級別進行排序，排序的原則是從外到內。例如應該第一優先排查Internet共享接入的服務設備（如代理服務器）和互連設備（如路由器），然后按順序逐一對故障疑似原因進行隔離測試及排查，不斷地縮小搜索范圍，最終把真正的故障原因找出來。

在排查的過程中，除了利用先進的網絡測試工具之外，為了提高排查速度，應先觀察網卡、交換機、Modem、路由器面板上的LED指示燈。因為這些指示燈是網絡當前運行狀態的標志，以及可以立即告訴你故障發生的所在地。

4）故障點及原因定位

經反復測試和排查后，圈定故障點及故障屬性，然后要進一步驗證故障產生的真實原因。例如最終排查結果是代理服務器的問題，那么到底是主機的硬件故障還是服務軟件出錯？因此，在已確認故障點的情況下，還必須采用一些有效的手段對其故障原因進行確切的定位。

2 故障解決案例[2，3]

下面通過一例實際個案說明如何運用上述的Internet故障判斷流程解決問題，希望可以作為故障排除的共性參考。

案例：某校培訓中心是一個獨立的局域網，劃分為A、B兩個子網，相互之間的通信可經路由器進行。其中A網原有32臺機，后來增加了20臺，合計52臺；B網共有40臺機。所有的工作站匯聚到路由器后通過代理服務器，按指定IP地址的方式共享訪問Internet，代理服務器安裝的是WinGate代理軟件。寬帶接入是一條2M的ADSL專線。故障現象是A網增加了用戶之后，局域網中有些工作站能夠正常上網，而有些工作站雖能接入Internet，但非常緩慢，甚至無法打開任何網站的網頁。

第一步：識別和描述故障現象

通過在現場的詢問和查看，知道在A網增加工作站之前，兩個網段的所有工作站從未出現過上網緩慢的故障，但是A網增加了20臺工作站之后，在上網高峰期，B網有些工作站連接Internet很慢，甚至無法打開任何網站的網頁，而A網所有的工作站則上網速度正常，與未增加用戶之前無異。

現收集到與本故障相關的主要信息如下：

1）A網增加工作站之前，B網所有工作站上網速度正常；

2）斷開A網或減少開機的用戶，故障現象立即消失或緩解；

3）在非上網高峰期故障現象不明顯；

4）A網的主機型號是P4系列，外置網卡；B網的主機型號是P3系列，板載網卡；

5）電信部門提供的ADSL寬帶上行512K，下行2M，申請擴容一直未批。

6）B網中同一個工作站上網緩慢的現象并不固定在同一個狀態，即在某個時間段不是太慢，但在另一時間段慢至打不開任何網站的網頁。

根據故障信息收集結果，基本上可以將本故障描述為：當A網用戶增加時，在上網高峰期B網有些用戶出現上網緩慢甚至無法打開網頁的故障現象，而A網則完全正常；當A網新增用戶退出或完全脫離網絡時，上述故障則自然消失。該故障的主要特征是上網緩慢，直至無法打開網頁。

第二步：列舉故障疑似原因

Internet訪問緩慢故障的疑似原因比較多，既有硬件方面的原因，也有軟件方面的原因，還有人為因素的影響。本故障現象看似簡單實則比較罕見，一般性的認為，該故障非常普通，只是ADSL帶寬不足的問題，只需增加外網帶寬即可。但進一步深入分析，發現若真是帶寬不足問題，對全網所有用戶都應該有一定的影響，為什么只有B網部分用戶不正常。最費解的是，在A網增加工作站通常只會造成A子網的交換機或路由器端口阻塞，只影響本子網的用戶上網，為什么A網自己一切正常反而波及到與之完全隔離的B網用戶呢。還有，該故障即時有時無，更增加了判斷的難度。因此，該故障原因很可能牽涉到局域網交換機、路由器和代理服務器的軟硬件性能問題（如網絡瓶頸、配置文件失效等），還可能牽涉到內網各節點之間的動態連通性（指用戶訪問服務器的實時連接狀況）或線路干擾問題。

根據計算機網絡的基本原理、實戰經驗和故障描述，列舉以下疑似故障原因：

1）代理服務器可能出現性能瓶頸使帶寬減少，或者是Win Gate代理軟件的設置有缺陷。

2）A網增加用戶之后數據量增大，可能會導致路由器過載，時延重大、帶寬減少而影響用戶上網。由于A網工作站的性能比B網的高，所以只影響到B網的用戶。

3）兩個子網之間可能存在線路干擾，因A網用戶多，主干線路產生的磁場強度大，故干擾了B網的用戶正常上網。

4）在上網高峰期，B網的用戶與代理服務器之間的動態連通性（指數據傳輸丟包率）可能有問題。

第三步：分步排查故障原因

1）利用代理服務器操作系統自帶的網絡監視器和性能監視器，在上網高峰期查看是否存在服務器訪問瓶頸，測試結果是：CPU占用率60%；內存占用率54%；網絡利用率只有37%，顯然代理服務器的性能不存在問題。再檢查Win Gate代理軟件的設置并無異常，每個用戶的訪問流量（帶寬）自動調節在20K左右，滿足了瀏覽Internet的基本要求（上網瀏覽一般有15K以上即可）。排除了這個故障原因。

2）采用Opti View網絡綜合協議分析儀，在上網高峰期測試路由器A端口的實際吞吐量、時延和帶寬等參數，測試結果全部都在路由器額定技術指標之下（產品說明書提供），完全不存在路由器過載的問題。也排除了這個故障原因。

3）將A、B網的主干雙絞線換成STP（屏蔽雙絞線），意在抗線路干擾，但結果是故障依舊。排除了線路干擾的原因。

4）在上網高峰期采用Ping命令檢查B網工作站與代理服務器之間的動態連通性能。在任意一臺工作站中首先測試與代理服務器靜態連通性 （直接ping代理服務器的IP地址)，正常；接著測試動態連通性（執行“ping 10.176.6.112 -l 65500”命令），發現代理服務器無法Ping通，而且測試結果是連續四個“Request time out”，表明數據傳輸丟包率幾乎達到了100%，將Sent Bytes數值逐步減少進行依次測試，當Sent Bytes數值大于2000時，線路連接丟包率就達到100%，再多選幾臺工作站測試，結果都是一樣。若斷開A網或削減用戶數，則丟包率明顯減少。測試結果說明B網的工作站與代理服務器之間的動態連接，在網絡高峰期時出現丟包問題。為進一步證實，馬上在A網作同樣的測試，結果完全是沒有任何問題。

第四步：故障點及原因定位

排查結果基本可以確定本故障的原因是B網的用戶與代理服務器之間的動態連通性差，導致丟包率高，從而影響了上網速度。如何對故障原因進一步定位呢？實際上這又是一個更深入的原因列舉和排查過程。

數據丟包率原因通常與路由器、交換機及網卡有直接關系，以此為據繼續排查：

1）路由器是共用的，置換A、B網的路由端口，故障依舊，說明路由器無問題。

2）置換A、B網的交換機，故障依舊，說明交換機無問題。

3）懷疑B網的主機的網卡有問題，故任選一機，禁用其板載網卡，添加外置網卡；完成新網卡的驅程和設置上網參數后，立即訪問Internet，目標網頁迅速打開了，故障成功解決。

故障原因分析——板載網卡屬于內置網卡，由于過多占用系統資源，其數據傳輸性能比外置網卡（硬網卡）差很遠。在A網未增加工作站之前，代理服務器自動分配給各用戶的帶寬約為30K左右，但A網增加工作站之后自動減為20K左右；由于B網的用戶主機的網卡傳輸性能差，帶寬減少后訪問請求的時間必然增長，訪問速度降低，導致超時登錄失而無法打開網頁。但當上網用戶數減少時，代理服務器又自動將每戶的帶寬增大，故障便悄然消失。

解決的辦法可以向電信部門申請拓展ADSL帶寬至3M或以上，但必須長時間支付所增加的線路成本，而更換B網工作站的所有網卡則屬一次性投資。學校領導最后決定采取后一個方案。

3 結論

由于影響Internet訪問緩慢故障的因素比較多，在網絡的三個層面（物理層、數據鏈路層、網絡層）都有產生故障的可能，對其故障的處理過程基于一定的知識和經驗，以及相關的軟硬件測試工具，通過由彼及此的排查手段，逐步縮小故障范圍，最終確定故障部位及原因，采取有效措施把故障消除。

[1]譚珂，全惠民.網絡典型故障分析及排除.1版.人民郵電出版社，2003：56，135-254，186-192.

[2]劉曉輝，王春海.網絡常見問題與故障1000例.1版.清華大學出版社，2005：56，60-89.

[3]劉曉輝.網絡故障與常見問題排查.1版.中國鐵道出版社 2004：172-180，186-196.

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