網(wǎng)絡技術是從1990年代中期發(fā)展起來的新技術,它把互聯(lián)網(wǎng)上分散的資源融為有機整體,實現(xiàn)資源的全面共享和有機協(xié)作,使人們能夠透明地使用資源的整體能力并按需獲取信息。資源包括高性能計算機、存儲資源、數(shù)據(jù)資源、信息資源、知識資源、專家資源、大型數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡、傳感器等。 當前的互聯(lián)網(wǎng)只限于信息共享,網(wǎng)絡則被認為是互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的第三階段。 隨著網(wǎng)絡的發(fā)展,路由器在其中起到了很關鍵的作用。這里主要分析了網(wǎng)絡故障診斷的具體方法和需要注意的問題。網(wǎng)絡故障診斷作為一門綜合性技術,它涉及網(wǎng)絡技術的很多方面。在學習網(wǎng)絡故障診斷的概念前我們先來看看和其息息相關的網(wǎng)絡和路由器技術的基本概念是什么?
網(wǎng)絡故障診斷的前奏:何為網(wǎng)絡、路由器
計算機網(wǎng)絡是由計算機集合加通信設施組成的系統(tǒng),即利用各種通信手段,把地理上分散的 計算機連在一起,達到相互通信而且共享軟件、硬件和數(shù)據(jù)等資源的系統(tǒng)。計算機網(wǎng)絡按其計算機分布范圍通常被分為局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)。局域網(wǎng)覆蓋地理范圍較小,一般在數(shù)米到數(shù)十 公里之間。廣域網(wǎng)覆蓋地理范圍較大,如校園、城市之間、乃至全球。計算機網(wǎng)絡的發(fā)展, 導致網(wǎng)絡之間各種形式的連接。采用統(tǒng)一協(xié)議實現(xiàn)不同網(wǎng)絡的互連,使互聯(lián)網(wǎng)絡很容易得到 擴展。因特網(wǎng)就是用這種方式完成網(wǎng)絡之間聯(lián)結的網(wǎng)絡。因特網(wǎng)采用TCP/IP協(xié)議作為通信協(xié) 議,將世界范圍內(nèi)計算機網(wǎng)絡連接在一起,成為當今世界最大的和最流行的國際性網(wǎng)絡。 為了完成計算機間的通信,把每部計算機互連的功能劃分成定義明確的層次,規(guī)定了同層進 程通信的協(xié)議及相鄰層之間的接口和服務,將這些層、同層進程通信的協(xié)議及相鄰層之間的 接口統(tǒng)稱為網(wǎng)絡體系結構。國際標準化組織(ISO)提出的開放系統(tǒng)互連參考模型(OSI)是 當代計算機網(wǎng)絡技術體系的核心。該模型將網(wǎng)絡功能劃分為7個層次:物理層、數(shù)據(jù)鏈路層 、網(wǎng)絡層、傳輸層、會話層、表示層和應用層。
TCP/IP即傳輸控制協(xié)議和網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議是一組。TCP/IP起源于美國ARPANET網(wǎng), 發(fā)展至今已成為因特網(wǎng)使用的標準通信協(xié)議。使用TCP/IP能夠使采用不同操作系統(tǒng)的計算機 以有序的方式交換數(shù)據(jù)。 路由器是一種網(wǎng)絡設備,是用于網(wǎng)絡連接、執(zhí)行路由選擇任務的專用計算機。路由器工作于 網(wǎng)絡層,對信包轉發(fā),并具有過濾功能。路由器能夠?qū)⑹褂貌煌夹g的兩個網(wǎng)絡互連起來, 能夠在多種類型的網(wǎng)絡之間(局域網(wǎng)或廣域網(wǎng))建立網(wǎng)絡連接。它將處在七層模型中的網(wǎng)絡 層的信息,根據(jù)最快、最直接的路由原理從一個網(wǎng)絡的網(wǎng)絡層傳輸?shù)搅硪粋網(wǎng)絡的網(wǎng)絡層, 以達到最佳路由選擇。同時在內(nèi)部使用高檔微處理器,用高速的內(nèi)部總線連接適合各種網(wǎng)絡 協(xié)議的接口卡。并具有多種網(wǎng)管功能,能監(jiān)視與路由器相連接的一些網(wǎng)絡設備和它們的配置 運行情況。 CISCO路由器是目前網(wǎng)絡建設中使用最多的一種路由器,有多種檔次、多種系列,目前常用 的當屬2500系列,本文以2500系列為例討論。2500系列路由器是固定接口的多協(xié)議路由器 ,支持CISCO IOS全部功能。根據(jù)特定的協(xié)議環(huán)境分為以下四種類型:固定配置的路由器( 2501)、帶HUB口的路由器(2507)、摸塊化的路由器(2514)和訪問服務器(2511)。
它們結構簡單、操作方便、易于配置和管理,是一種用于小規(guī)模局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)網(wǎng)絡層中繼 的路由設備。 CISCO IOS是CISCO所特有的互連網(wǎng)操作系統(tǒng),所有的CISCO產(chǎn)品都運行IOS,IOS將它們 無縫連接在一起協(xié)同工作。給用戶提供一個可支持任意硬件界面、任意鏈路層、網(wǎng)絡層協(xié)議 的可擴展的開放型網(wǎng)絡。IOS支持眾多的協(xié)議,包括各種網(wǎng)絡通信協(xié)議和路由協(xié)議等。 CISCO IOS已成為工業(yè)界網(wǎng)際網(wǎng)互聯(lián)的事實標準。CISCO IOS提供幾種不同的操作模式,每 一種模式提供一組相關的命令集、不同的操作權限和操作功能;诎踩康,CISCO用戶 界面中有兩級訪問權限:用戶級和特權級。第一級訪問允許查看路由狀態(tài),叫做用戶EXEC 模式,又稱為查看模式;第二級訪問允許查看路由器配置、修改配置和運行調(diào)試命令,叫做 特權EXEC模式,又稱為配置模式。在特權級中,按不同的配置內(nèi)容,可進入不同的配置模 式,如全球配置模式、接口配置模式、線配置模式等。
網(wǎng)絡故障診斷概念及其原理:
網(wǎng)絡故障診斷應該實現(xiàn)三方面的目的:確定網(wǎng)絡的故障點,恢復網(wǎng)絡的正常運行;發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡 規(guī)劃和配置中欠佳之處,改善和優(yōu)化網(wǎng)絡的性能;觀察網(wǎng)絡的運行狀況,及時預測網(wǎng)絡通信 質(zhì)量。 網(wǎng)絡故障診斷以網(wǎng)絡原理、網(wǎng)絡配置和網(wǎng)絡運行的知識為基礎。從故障現(xiàn)象出發(fā),以網(wǎng)絡故障診斷工具為手段獲取診斷信息,確定網(wǎng)絡故障點,查找問題的根源,排除故障,恢復網(wǎng)絡正常 運行。 網(wǎng)絡故障通常有以下幾種可能:物理層中物理設備相互連接失敗或者硬件及線路本身的問題 ;數(shù)據(jù)鏈路層的網(wǎng)絡設備的接口配置問題;網(wǎng)絡層網(wǎng)絡協(xié)議配置或操作錯誤;傳輸層的設備 性能或通信擁塞問題;上三層CISCO IOS或網(wǎng)絡應用程序錯誤。診斷網(wǎng)絡故障的過程應該沿 著OSI七層模型從物理層開始向上進行。首先檢查物理層,然后檢查數(shù)據(jù)鏈路層,以此類推 ,設法確定通信失敗的故障點,直到系統(tǒng)通信正常為止。 網(wǎng)絡診斷可以使用包括局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)分析儀在內(nèi)的多種工具:路由器診斷命令;網(wǎng)絡管理工具和其它故障診斷工具。CISCO提供的工具足以勝任排除絕大 多數(shù)網(wǎng)絡故障。查看路由表,是解決網(wǎng)絡故障診斷開始的好地方。
ICMP的ping、trace命令和Cisco的show命令、debug命令是獲取故障診斷有用信息的網(wǎng)絡工具。我們通常使用一個或多個命令收集相應的信息,在給定情況下,確定使用什么命令獲 取所需要的信息。譬如,通過IP協(xié)議來測定設備是否可達到的常用方法是使用ping命令。 ping從源點向目標發(fā)出ICMP信息包,如果成功的話,返回的ping信息包就證實從源點到目標 之間所有物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和網(wǎng)絡層的功能都運行正常。
如何在互聯(lián)網(wǎng)絡運行后了解它的信息,了解網(wǎng)絡是否正常運行,監(jiān)視和了解網(wǎng)絡在正常條件 下運行細節(jié),了解出現(xiàn)故障的情況。監(jiān)視那些內(nèi)容呢?利用show interface命令可以非常容 易地獲得待檢查的每個接口的信息。另外show buffer命令提供定期顯示緩沖區(qū)大小、用途及 使用狀況等。Show proc命令和 show proc mem命令可用于跟蹤處理器和內(nèi)存的使用情況, 可以定期收集這些數(shù)據(jù),在故障出現(xiàn)時,用于診斷參考。 網(wǎng)絡故障診斷以某種癥狀表現(xiàn)出來,故障癥狀包括一般性的(象用戶不能接入某個服務器)和較 特殊的(如路由器不在路由表中)。對每一個癥狀使用特定的故障診斷工具和方法都能查找 出一個或多個故障原因。
網(wǎng)絡的神奇作用吸引著越來越多的用戶加入其中,正因如此,網(wǎng)絡的承受能力也面臨著越來越嚴峻的考驗―從硬件上、軟件上、所用標準上......,各項技術都需要適時應勢,對應發(fā)展,這正是網(wǎng)絡迅速走向進步的催化劑。
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