局域网故障专题 网络故障排除工具

  一般网络故障大多处在网络的最低层——物理层，，而排除故障离不开各种仪表及PC等辅助工具，否则就只能望网兴叹，无从下手。本章主要介绍局域网故障排除工具的使用。

    要排除网络故障，除了要有丰富的经验和专业知识外。网络电缆测试仪有专业测试仪和简易测试仪之分，专业测试仪如NetTool网络万用表，简易测试仪如测线器等。

    测线器
    测线器（Cable Tester），是每一个网络工程人员和网络管理员都不能缺少的工具之一。好的测线器将显示出线缆的问题以及RJ-45头（俗称“水晶头”）是否制作良好（如图1）。

图1：测线器

    测线器可以检测双胶线和RJ-45接头的以太网线路。请注意该工具是由两部分组成的。如果测试较短的线缆，比如一条跳线，那么可以直接把跳线两端接入主测线器中；如果是较长的线路，线路两端分别插入两块测线器中。

    测线器一般采用LED发光二极管来显示线路连接是否正确，如果线路两端的测线器的LED都同时发光，那么说明线路正常；如果有一段测线器不亮，那么就说明线路没有接好，用户将很快便了解是哪一端出了问题。

    NetTool网络万用表
    专业测试仪不仅能测试网络的连通性、接线的正误，还可以测试双胶线的阻抗、近端串扰、衰减、回返损耗、长度等参数。

    NetTool是Fluke（福禄克）公司生产的一款集电缆、网络及PC配置测试功能为一体的手持式网络测试仪。NetTool也被称为网络万用表，是网络故障现场测试的利器。NetTool万用表分为标准型和在线型。标准型网络万用表只能工作在单端模式下（即只同时测试一个网络端口）。用此模式可快速验证网络接口或网络设备是否处于工作状态中，确定其速率及双工配置，确定传送帧的完好性，并检查网络的连接状况。如果用户在购买标准型网络万用表后再购买一个附件，便可将标准型升级为在线型网络万用表。用户可以将网络万用表串接到一个物理链路中从而测试出该链路的网络流量。在线型网络万用表同时也具备标准型网络万用表的所有功能（如图2）。

图2：NETTOOL网络万用表

    测试插座及跳接线
    NetTool可以测试以太网接口是否开通、是什么设备（集线器、交换机等）以及速率和双工性、电平和极性。显示网络ID，以便选取正确的网络接通PC。

    1、首先打开NetTool的电源开关，把电缆的一端插入插座的接口，一端在NetTool的RJ-45接口上。

    2、连接后NetTool会自动发现以太网的连接并提供所需的信息，如检查工作的链路，检查正确的速度、全/半双工、极性以及接收电平，检查帧的正确与否，查看关键网络设备等。

    另外当NetTool上的LINK灯显示为绿色时，表示网络上有链路脉冲；如果黄灯或红灯闪烁，表示网络上有冲突或故障发生；当UTIL（利用率）显示为红色，表示网络流量过大。

    其中有一“Health（健康）”的选项。“健康测试”可以对网络流量进行快速汇总，并显示网络上的总帧数、错误、广播及冲突。网络端健康状况(Health)测试功能可用来检查网络端发出的帧的完好性，并可隔离与网络相关的问题。

    健康状况（Health）显示有两种：一种显示自最后一次自动测试（Auto Test）之后的情况，另一种显示现在正在进行的情况。换言之，从与设备相关的菜单中看到的统计资料是累积的，而用户从主菜单中看到的统计资料只是指定设备目前情况的一副“快照”。

测试网络配置
    使用在线型NetTool，可以直接验证计算机的网络配置是否正确。

    1、把一台计算机和另一台计算机（或者是集线器和一台计算机）通过NetTool连接起来然后启动NetTool。NetTool首先会检测左边的RJ-45接口。

    在本实例中，NetTool检测到左边的RJ-45接口上连接了一个10Mbps的设备，因为没有发现多个MAC地址，NetTool暂时把这视为一台计算机。然后再检测右边的RJ-45接口。如果检测到多个MAC地址，左边的设备就会变成集线器；如检测到集线器，单集线器上未连接任何计算机，则无法确认半双工或全双工状态。

    2、如果IPX站点地址与网卡物理地址（MAC地址）相同，这通常表示该站点未NetWare的客户端。

    测试电缆
    使用NetTool测试仪可以测试双胶线和链路的连通性以及电缆长度,还可以测试配线架至信息插座的连通性。

    1、测试双胶线的连通性
    （1）将双胶线的两端分别插入NetTool两侧的接口，启动NetTool电源，进入自动检测模式。
    （2）按下“SELECT”按钮，NetTool会自动感应电缆的连接，并显示出电缆长度以及端到端的情况。

    2、测试链路的连通性和电缆长度
    与测试双胶线不同，由于网络中整个链路的两端相距较远，不可能同时插入NetTool的两个端口进行测试，所以，用户必须借助适配器和RJ-45接头才能完成（如图3）。

图3:适配器

 

    （1）将连接计算机和信息插座的跳线从网卡中拔出，插入NetTool的RJ-45接口。
    （2）将连接配线架和集线设备的接插软线从交换机拔出，插入RJ-45对接口的一端，另一端插入NetTool适配器。
    （3），打开NetTool电源开关，按“SELECT”按钮开始自动测试，NetTool会自动发现远端的适配器，并测量出整个链路的总长度。
    （4）按NetTool左侧的按钮，NetTool显示屏中的适配器图标会开始闪动，然后，再按“SELECT”按钮，将会显示整个链路的连接情况。当用户发现连通性故障时，可根据故障显示的位置测试相应的区段。

    3、测试配线架至信息插座的连通性
    用户在测试配线架至信息插座的连通性时，也必须借助适配器才能完成测试。

    （1）将连接计算机和信息插座的跳线从信息插座和网卡上拔下，进行连通性的测试，确认连通无误码后，再将这段跳线的两端分别插入NetTool的RJ-45接口和信息插座。
    （2）将连接配线架和集线设备的接插软线从配线架中拔出，插入NetTool适配器。
    （3）打开NetTool开关，按“SELECT”按钮即可开始自动测试配线架至信息插座的连通性。

    测试集线器或交换机
一些计算机网络在建设时由于没有设置测试端口，使得网络测试仪“无用武之地”，给故障排除工作造成极大得困难。为了测试交换机和服务器之间得流量情况，网络测试仪一定要连接在两者之间。如果服务器是与集线器（Hub）相连，则因为集线器是共享介质，所以网络测试仪只要连接到任意一个集线器测试，就可以测出所有集线器端口得流量情况。

    首先，在测试之前要知道如何设置交换机来实现镜像功能；其次要了解所使用的交换机的工作方式。因为交换机在将一个端口的流量转发至另外一个端口时，可以采用不同的转发方式。有的方式具有过滤功能，即交换机端口之间在转发流量时会将一部分有错误的帧过滤掉，这样在接收端口就永远也测试不到有错误的帧，由此确保从交换机镜像端口可以百分之百地获得被镜像端口的流量。

    另一种测试流量的方法是：携带一个Hub和一条电缆，将Hub串接在服务器和交换机之间，此时网络测试仪就可连接在Hub上进行测试。在这种情况下，Hub要和交换机采用相同的工作方式和速度（半双工或是全双式，10M/100Mbps）。

    可以看到无论是镜像的方法，还是串接集线器Hub的方法都不是很方便。对于骨干链路来说，哪怕是一秒中的中断都是不允许的。目前解决此问题的最好方法是在计算机网络中预留分接头（TAP）。TAP的作用类似于一个三通，能在不影响原链路正常工作的情况下，为网络测试提供一个接口。

    单口TAP可测试一条物理链路的流量。如果有一条以上的物理链路需要测试，则需要安装多口TAP。按物理链路所用介质的不同，TAP也分为双绞线TAP和光缆TAP。

    在使用TAP时一盘有一个外接电源为ATP供电，该电源的主要目的是使TAP在实现流量分割的时候不损耗原来的信号电平。

    在进行网络的设计规划或在考虑网络的管理方案时就将TAP考虑在内，是一个明智之举。只有这样，在对网络进行分析测试时，才能做到让网络测试仪器快捷无中断地接入。在骨干链路中安装TAP尤其重要，这将为今后快速排除故障做好准备。