某機(jī)關(guān)信息中心的網(wǎng)管張先生給我公司打電話(huà)希望能幫助排查一下其內(nèi)部辦公網(wǎng)絡(luò)的故障，這個(gè)故障已經(jīng)影響他們的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行一段時(shí)間了。在我們到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后，張先生給我們介紹了他們單位的網(wǎng)絡(luò)情況（見(jiàn)圖一網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌┖途W(wǎng)絡(luò)故障表現(xiàn)。據(jù)張先生介紹，基本上所有的網(wǎng)絡(luò)成員訪(fǎng)問(wèn)服務(wù)器2時(shí)的速度都非常緩慢， Ping測(cè)試聯(lián)通性表現(xiàn)良好，均在2ms以?xún)?nèi)，從服務(wù)器上拷貝一個(gè)30Mbytes的文件竟需要5分鐘左右。為此他們作過(guò)了很多的調(diào)整，甚至考慮到要將服務(wù)器升級(jí)和將網(wǎng)絡(luò)升級(jí)。

　　通常這種看似簡(jiǎn)單的故障實(shí)際上很難直接判斷其產(chǎn)生的原因，有時(shí)可能是網(wǎng)絡(luò)本身的問(wèn)題，或是網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的問(wèn)題，還有時(shí)可能與網(wǎng)絡(luò)或服務(wù)設(shè)備的配置有關(guān)。因此從哪里入手進(jìn)行測(cè)試變成關(guān)鍵問(wèn)題。為了進(jìn)一步了解用戶(hù)網(wǎng)絡(luò)的整體情況，我們決定首先安裝一套美國(guó)福祿克公司的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)管理軟件，以便能獲得更多的網(wǎng)絡(luò)信息。這套軟件采用分布式結(jié)構(gòu)，我們?cè)谟脩?hù)的各個(gè)網(wǎng)段內(nèi)分別安裝一個(gè)監(jiān)測(cè)站，用我們的筆記本電腦作為監(jiān)測(cè)控制臺(tái)與各監(jiān)測(cè)站通信，獲取信息并集中顯示（見(jiàn)圖二）。

　　圖一、網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)示意

　　圖二

　　從上述圖中，我們可以概括了解每個(gè)網(wǎng)段中都有哪些設(shè)備（服務(wù)器、交換機(jī)、路由器、RMON設(shè)備等）？這些設(shè)備是否出現(xiàn)了嚴(yán)重的問(wèn)題（注意紅色的圓點(diǎn)）？每個(gè)站點(diǎn)的流量情況是否有異常（柱狀圖中是否出現(xiàn)紅色的部分）？在確定沒(méi)有太大問(wèn)題后，我們開(kāi)始查看網(wǎng)段的詳細(xì)信息并找到了用戶(hù)抱怨的服務(wù)器，見(jiàn)圖三。

　　在沒(méi)有得到直接有價(jià)值的信息后，我們使用“交換路由追蹤”功能測(cè)試一下某一個(gè)客戶(hù)端到該服務(wù)器的傳輸鏈路情況，見(jiàn)圖四。從圖中我門(mén)可以看出該客戶(hù)機(jī)和問(wèn)題服務(wù)器2正好連接在同一個(gè)Cisco交換機(jī)的端口3和端口5上。該交換機(jī)連接客戶(hù)機(jī)的端口3開(kāi)啟了歷史記錄功能，可以方便地得到流量、廣播、沖突和錯(cuò)誤方面的統(tǒng)計(jì)信息，圖中顯示該端口沒(méi)有任何網(wǎng)絡(luò)層的問(wèn)題。而連接服務(wù)器的端口5則沒(méi)有啟動(dòng)歷史記錄功能，因此無(wú)法得到服務(wù)器方面的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。

　　問(wèn)題的根源是不是在服務(wù)器這一邊？我們立即在圖一的3位置將Optiview便攜式網(wǎng)絡(luò)綜合協(xié)議分析儀接入服務(wù)器所在的網(wǎng)段。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)搜索功能很快找到這臺(tái)Cisco交換機(jī)并查看連接服務(wù)器的交換機(jī)第5端口的流量情況，見(jiàn)圖五。發(fā)現(xiàn)該端口流量并不大，不應(yīng)該造成客戶(hù)端訪(fǎng)問(wèn)慢的故障。轉(zhuǎn)而檢查端口錯(cuò)誤情況也沒(méi)有發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)包，但是存在沖突的現(xiàn)象。

　　圖四、交換路由追蹤 　

　　圖五、第5端口的流量情況

　　圖六

　　這個(gè)異常情況引起了我們的注意，該端口只連接服務(wù)器唯一一個(gè)設(shè)備，怎么會(huì)有沖突呢？我們切換到交換機(jī)列表狀態(tài)進(jìn)一步檢查該端口的信息（見(jiàn)圖六）發(fā)現(xiàn)連接速率是10M/半雙工，而該交換機(jī)是支持全雙工連接方式的，有沒(méi)有可能是服務(wù)器和交換端口雙工不匹配的原因？在征得用戶(hù)同意后，我們斷開(kāi)服務(wù)器與交換機(jī)的連線(xiàn)，串接進(jìn)去一個(gè)網(wǎng)絡(luò)萬(wàn)用表進(jìn)行測(cè)試，得到的結(jié)果證實(shí)了我們的推測(cè)（見(jiàn)圖七）。

　　服務(wù)器的網(wǎng)卡工作在全雙工模式，而交換機(jī)端口自適應(yīng)功能失敗，使其只工作于半雙工模式，這樣就造成兩端的雙工模式不匹配，產(chǎn)生沖突錯(cuò)誤。初步找到故障原因后，用戶(hù)臨時(shí)將服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)設(shè)定為半雙工模式后，我們同樣從服務(wù)器上拷貝一個(gè)30Mbytes的文件只需要十幾秒鐘，而且采用Optiview監(jiān)視也沒(méi)有發(fā)現(xiàn)沖突現(xiàn)象。問(wèn)題得到確認(rèn)，解決問(wèn)題的方法竟如此簡(jiǎn)單，只需將圖七中顯示的交換機(jī)的端口工作模式手工設(shè)置成全雙工的模式即可。

　　圖七、雙向箭頭顯示著全/半雙工的工作狀況　

　　背景知識(shí)：

　　那么不匹配的雙工模式為什么會(huì)產(chǎn)生沖突，進(jìn)而影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸呢？因?yàn)檫\(yùn)行全雙工的設(shè)備不遵從（帶沖突檢測(cè)的載波偵聽(tīng)多路訪(fǎng)問(wèn)）過(guò)程。如果全雙工設(shè)備有數(shù)據(jù)幀要發(fā)送，它就直接發(fā)送而不關(guān)心當(dāng)前是否在接收數(shù)據(jù)。此時(shí)，如果與其相連的一個(gè)半雙工設(shè)備恰巧也正在發(fā)送數(shù)據(jù)，則必定發(fā)生沖突。遵從CSMA/CD的半雙工設(shè)備會(huì)立即發(fā)送一個(gè)阻塞信號(hào)，在退避延時(shí)時(shí)間過(guò)后，它將重新發(fā)送數(shù)據(jù)并引發(fā)網(wǎng)絡(luò)性能的下降。

　　如果交換機(jī)內(nèi)部開(kāi)啟了SNMP或具有RMON功能，則會(huì)統(tǒng)計(jì)沖突數(shù)量并記錄在MIB庫(kù)中。當(dāng)我們接入Optiview網(wǎng)絡(luò)綜合協(xié)議分析儀后，通過(guò)其讀取交換機(jī)中MIB庫(kù)的信息就可發(fā)現(xiàn)沖突發(fā)生的歷史記錄，正是這一統(tǒng)計(jì)信息引導(dǎo)我們找到了困擾用戶(hù)很長(zhǎng)時(shí)間的網(wǎng)絡(luò)故障。

　　 經(jīng)驗(yàn)與總結(jié)

　　在排除比較復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的故障時(shí)，我們常常要通過(guò)多種的角度來(lái)測(cè)試和分析故障的現(xiàn)象確定故障點(diǎn)，我們會(huì)采用自上（網(wǎng)管系統(tǒng)）而下（現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試）相結(jié)合的方法，還要采用理論和經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合的技術(shù)背景。

　　在分析和解決互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)中訪(fǎng)問(wèn)性能的問(wèn)題時(shí)，我們通常有這么幾個(gè)分析的模型和方法：

　?。保邔拥木W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分析模型方法：從網(wǎng)絡(luò)的七層結(jié)構(gòu)的定義和功能上逐一地進(jìn)行分析和排查，這時(shí)傳統(tǒng)的而且最基礎(chǔ)的分析和測(cè)試方法。

　　這里有自下而上和自上而下的兩種思路。自下而上：從物理層的鏈路開(kāi)始檢測(cè)直到應(yīng)用。自上而下：從應(yīng)用協(xié)議中撲捉數(shù)據(jù)包，分析數(shù)據(jù)包統(tǒng)計(jì)和流量統(tǒng)計(jì)信息以獲得有價(jià)值的資料。

　?。玻W(wǎng)絡(luò)連接結(jié)構(gòu)的分析方法：從網(wǎng)絡(luò)的連接構(gòu)成來(lái)看我們可以大致分成客戶(hù)端、網(wǎng)絡(luò)鏈路、服務(wù)器端三個(gè)模塊。

　　a) 在分析和檢測(cè)中故障可能來(lái)自客戶(hù)端的各種情況，客戶(hù)端也具備網(wǎng)絡(luò)的七層結(jié)構(gòu)，也會(huì)出現(xiàn)這樣那樣的故障，從硬件到軟件，從驅(qū)動(dòng)到應(yīng)用程序，從設(shè)置錯(cuò)誤到病毒等等。所以在分析和測(cè)試客戶(hù)端的過(guò)程中要有大量的背景知識(shí)，有時(shí)ＰＣ的發(fā)燒經(jīng)驗(yàn)也會(huì)有所幫助。在實(shí)際的測(cè)試過(guò)程中可以在現(xiàn)場(chǎng)詢(xún)問(wèn)客戶(hù)端的用戶(hù)，他們反映的問(wèn)題是個(gè)性的還是共性的，這個(gè)問(wèn)題會(huì)非常有助于決定對(duì)客戶(hù)端的進(jìn)一步檢測(cè)的決定。

　　b) 來(lái)自網(wǎng)絡(luò)鏈路的問(wèn)題通常需要網(wǎng)管、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試儀、甚至是協(xié)議分析儀來(lái)幫助確定問(wèn)題的性質(zhì)和原因。這個(gè)方面的問(wèn)題分析要有堅(jiān)實(shí)的網(wǎng)絡(luò)知識(shí)和實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)，有時(shí)實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)會(huì)決定排除故障的時(shí)間。

　　c) 在分析服務(wù)器端的情況時(shí)更需要有網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用方面的豐富知識(shí)，我曾經(jīng)排除過(guò)這樣的一個(gè)故障，最終定位在服務(wù)器上的數(shù)據(jù)庫(kù)參數(shù)設(shè)置上！要了解服務(wù)器的硬件性能及配置情況、系統(tǒng)性能及配置情況、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用及對(duì)服務(wù)器的影響情況。

　　３．工具型分析方法：有強(qiáng)大的各種測(cè)試工具和軟件，它們的自動(dòng)分析和專(zhuān)家系統(tǒng)能快速的給出網(wǎng)絡(luò)的各種參數(shù)甚至是故障的分析結(jié)果，這對(duì)解決６０％的常見(jiàn)網(wǎng)絡(luò)故障有效。

　　４．綜合及經(jīng)驗(yàn)型分析方法：靠時(shí)間、錯(cuò)誤與成功的積累，在大多數(shù)的網(wǎng)絡(luò)測(cè)試工程師的工作中都是采用這個(gè)方法，再結(jié)合網(wǎng)管和測(cè)試工具迅速定位網(wǎng)絡(luò)的故障。

　　本案例的分析中，我們首先要確定問(wèn)題是否是共性的、然后試探確定問(wèn)題是否發(fā)生再網(wǎng)絡(luò)鏈路上、有幸的是這個(gè)問(wèn)題的測(cè)試過(guò)程就到這里結(jié)束了，否則不知要?jiǎng)佑枚嗌俚哪X筋和設(shè)備進(jìn)行更多的分析了。

　　通過(guò)這個(gè)典型案例不難看出，要快速有效地排查網(wǎng)絡(luò)故障，簡(jiǎn)單依靠單一手段和測(cè)試設(shè)備是很難的，只有通過(guò)多種測(cè)試儀器和經(jīng)驗(yàn)的相互配合，采用排除法逐步縮小故障范圍才能最終查找出故障原因加以排除。