局域網故障性質分析與網絡故障排查

張娟，淡軍

（云南電網有限責任公司昆明供電局，云南 昆明 650000）

0 引言

在網絡運行過程中，遇到故障問題是在所難免的，為了有效確保網絡使用的安全穩定性，就必須對局域網故障進行深入的分析，找出有針對性的解決對策進行防范或處理，進而提高網絡應用的質量。

1 物理故障分析

局域網故障性質之一是物理性故障，主要是指線路出現故障、網絡端口出現故障、網絡相關設備出現故障等。由各種物理性的網絡設備和線路所引發的故障，可以統稱為網絡物理故障[1]。

1.1 線路故障

當網絡線路出現不通的時候，工作人員需要對網絡水晶頭進行檢查，觀察是否存在接觸不良等問題，也可以使用網絡電纜測試儀，對線路的兩端進行測試，通過測試檢查線路是否損壞。線路故障排查是目前最為簡單的故障排查手段，如果發現問題，只需要將網線重新連接或重做水晶頭便可以使故障問題得到有效解決。另外，需要注意的是，錯誤的排線也可能導致局域網內出現線路不通的情況，所以必須嚴格按照網絡的規范要求，對各個網絡設備進行正確的連接，而這一類問題故障也可以通過測試來進行排查[2]。

1.2 端口故障

在局域網內最常見的端口故障是網絡設備中的路由器端口、網卡端口等出現故障問題。這些端口在長期使用狀態下往往會出現氧化問題，導致網絡設備的端口接觸不良甚至損壞，進而造成端口故障[3]。工作人員可以利用設備信號燈來進行觀察，網卡和交換機都有工作狀態指示燈，一旦設備端口出現故障問題，指示燈就會出現提示，工作人員通過觀察便可以了解問題的具體情況。比如以交換機作為分析案例，當指示燈發出綠光時，表示局域網內有一百兆的流量得到了有效的連接；發出橘黃色的光時，表示是十兆的流量進行了有效的連接；閃爍不斷時則表示該端口已經被禁用；指示燈不亮時，則表示端口無法有效連接。通過對指示燈進行分析，能夠準確地判斷故障的范圍和原因，主要的處理手段是利用空閑的端口進行調試，觀察是否能夠恢復正常通信，從而可以判定端口是否出現了故障問題。

1.3 路由器故障

路由器出現故障問題主要是因為在運行狀態下路由器自身的硬件配置出現了問題，比如路由器CPU溫度過高、使用率過高或者是路由器內存過小等都會導致局域網內出現網絡問題。如果CPU溫度過高，往往會導致路由器出現燒毀情況，而這也是目前最容易被忽視的故障原因。機房內服務器長期處于運行狀態，不僅溫度較高，而且會有大量灰塵聚集，當灰塵聚集在路由器上時，就會導致路由器熱量無法有效散出，進而導致路由器出現燒毀情況。有效解決這一問題的主要手段是要加強日常對于機房的管理，要保持機房的干凈整潔和空氣流通，對路由器進行定期的維護，提高路由器的使用壽命。如果CPU的利用率過高，就會導致路由器的內存容量負載壓力過高。這類問題往往會導致網絡所能夠提供的服務質量降低，導致網絡速度減緩。檢測該故障時需要使用到變量瀏覽器工具，該工具可以讀取出路由器運行數據，有效解決這一問題的最好辦法便是對路由器進行升級或者是重新規劃網絡結構[4]。

2 邏輯故障分析

2.1 設備配置錯誤

設備配置錯誤主要分為三種形式，分別是路由器配置錯誤、網卡參數設置故障和主機配置故障問題。路由器配置錯誤分析解決過程相對復雜，必須對配置的方法和參數給予充分了解，才能夠真正地挖掘出問題的本質。相關工作人員如果發現網絡中某條線路沒有流量，但是通線路兩端的端口卻有流量輸出，則可以斷定是由于路由器錯誤導致了局域網內出現了死循環情況。對于該故障的診斷，可以使用Traceroute命令，根據該命令的結果，對某一些段的IP地址循環情況進行觀測。主要過程是將線路遠端端口路由器再次發出流量信息給線路近端的端口路由器，實現IP在該線路內反復信息傳遞[5]。解決路由器配置錯誤問題必須將遠端路由器的端口配置進行完全更改，并將路由器的設置重新規劃，才能夠真正地排除故障問題。網卡參數設置故障問題是在網卡進行設置時最常見的邏輯故障，主要表現在網卡設置與其它硬件的IRQ地址等發生沖突，或者是沒有正確安裝網卡驅動程序。一旦出現網卡參數設置故障問題，工作人員應該采取以下操作：將計算機內的控制面板打開，尋找系統中的設置管理窗口，嘗試更改網卡相關地址信息。如果故障仍然存在，則表明驅動程序安裝不正確，可以在計算機內的網絡配置器窗口觀察查網卡設備是否出現黃色等或紅色燈信號，如果存在則可以表明沒有正確安裝網卡驅動程序，此時必須重新安裝正確的網卡驅動程序才能夠恢復網絡的穩定運行。主機配置故障是指主機由于不科學地配置而出現的故障問題，主要表現為IP地址沖突，或者安全配置不完善等。當某一主機的IP地址與其它主機IP地址發生沖突時，或者是IP地址并不在局域網范圍內，就會導致該計算機無法正常使用網絡[6]。配置不完善問題往往會造成局域網外惡意攻擊者利用主機查閱局域網內信息的機會，并且影響整個網絡使用的順利和穩定性，所以必須對主題的安全配置進行有效保護，正確安裝相關系統軟件，這樣既可以保障整個網絡的安全性，也可以使局域網獲得有效的利用。

圖1 某網絡防火墻結構示意圖

2.2 重要端口意外關閉

在局域網內有時會出現一些網絡連接數據意外關閉的問題，最常見的故障表現在路由器的進程意外關閉或者是卡死，當出現這一故障時，網絡的管理系統往往無法從路由器內獲得任何數據信息，網絡管理系統也將失去對于路由器的控制權利。解決這一故障必須利用Ping指令，如果發現線路近端的端口指令不通，則必須檢查該端口是否處于死機狀態[7]。如果該端口已經完全關閉，則可以證明故障發生的主要原因來自該端口，處理時只需要將該端口進行重新啟動，便可以將局域網內的線路恢復正常。

3 網絡管理和故障排查建議

3.1 排查雙絞線

實際上，局域網內出現的大部分網絡故障都來源于雙絞線，當雙絞線出現水晶頭質量問題、線路老化、設備端口接觸不良或者網絡線序不符合規定時，往往會導致網絡出現故障，影響局域網的正常使用，所以雙絞線也應該成為排查的主要對象。

3.2 排查網絡配置

網絡配置錯誤是局域網內出現故障問題最難以排查和解決的故障問題。大多數情況下，必須對計算機的IP地址、子網掩碼、網關、相關協議等進行檢查，觀察配置數據是否規范正確。

3.3 保存網絡資料

在網絡管理和故障排查過程中，必須有效地保存網絡重要資料，一旦出現故障，工作人員可以通過查閱曾出現過的故障資料進行對比調查，從而更為有效地解決問題。必須保存的網絡資料包括網絡設計方案、局域網布線圖詳細的端口表、交換機配備表等。

3.4 維護機房環境

局域網在運行狀態下離不開機房環境的干凈整潔，大多數網絡設備對于機房的環境都有著較高的要求，所以這就要求相關單位必須對機房環境加以管理，做好定期維護，科學規劃各類網絡設備，保持電器衛生和溫度的規范性。

3.5 檢查電源配置

在局域網發生的故障當中，電源故障是最容易被忽視的。實際上，不能因為網絡系統內仍然有良好的電源供應就可以斷定電源沒有出現故障，一旦局域網內出現了難以排查的異常情況時，應該考慮是否電源出現了問題。

4 結語

綜上所述，雖然局域網內出現的網絡故障問題多種多樣，性質各有不同，但是只要充分了解各類問題產生的根本性原因和表現，采取逐步排查的方式仍然可以使局域網恢復良好運行狀態，有利于維護日常網絡運營環境。