第三讲物理链路讲义故障诊断与排除
数据链路层技术的故障诊断与修复指南
数据链路层技术的故障诊断与修复指南引言：在现代社会中，数据链路层技术扮演着重要的角色。
它是计算机网络中的一个关键组成部分，负责将原始的比特流转换为适合于传输的数据帧，并在发送和接收端之间建立可靠的通信连接。
然而，由于各种原因，数据链路层技术可能会发生故障，影响网络通信的可靠性和效率。
本文将介绍数据链路层技术的常见故障，并提供一些诊断和修复的指南。
故障一：物理连接问题物理连接问题是导致数据链路层故障的常见原因之一。
检查物理连接的可靠性是第一步。
确保所有的连接器和插头都牢固地连接在一起。
如果有任何松动或损坏的情况，应该及时更换或修复。
故障二：电缆故障电缆故障可能会导致数据链路层连接断开或信号传输不稳定。
可以通过使用替代电缆来排除故障是否在电缆本身上。
此外，使用电缆测试仪来测试电缆的连通性和信号质量，以确定是否存在断线或损坏的问题。
故障三：设备配置错误设备配置错误可能会导致数据链路层通信的中断或混乱。
在诊断时，需要检查设备的配置参数是否正确设置。
例如，检查设备的IP地址设置、子网掩码和网关设置是否正确。
确保设备之间的配置参数是一致的，以确保数据链路层通信的顺利进行。
故障四：设备故障设备故障可能会导致数据链路层技术无法正常工作。
如果诊断中发现设备故障，首先检查设备的电源是否正常。
检查设备的硬件组件是否存在损坏或松动的情况，必要时进行修复或更换。
如果问题仍然存在，可能需要联系厂家或专业维修人员进行故障修复。
故障五：网络拓扑错误网络拓扑错误是指网络中的设备配置和连接安排的错误。
对于大型网络而言，这种故障可能会导致数据链路层技术无法正确工作。
在诊断时，需要检查网络拓扑图和设备连接图，确保设备之间的连接安排正确。
如果发现拓扑错误，需要重新配置设备的连接或拓扑结构，以确保数据链路层技术的正常运行。
故障六：协议错误协议错误可能会导致数据链路层无法正常工作。
在诊断时，需要检查所使用的协议是否与其他设备兼容，版本是否匹配。
网络故障诊断及布局
winipcfg命令
winipcfg命令的功能与ipconfig的基本相 同，只是winipcfg在操作上更加方便，同时 能够以Windows的图形界面方式显示。当需 要查看任何一台机器上TCP/IP协议的配置情 况时，选择“开始”→“运行”，在出现的 对话框中输入winipcfg，即可出现测试结果 。
(2) 配置故障
配置故障主要表现在不能实现网络所提供的各 种服务，如不能接入Internet，不能访问某种代理 服务器等。网络链路测试正常，却无法连接到网络; 只能与某些计算机，而不是全部计算机进行通信。
(3) 网络故障
网络故障的原因是多方面的，一般分为物理故 障和逻辑故障。物理故障，又称硬件故障，包括线 路、线缆、连接器件、端口、网卡、网桥、集线器 、交换机或路由器的模块出现故障。
1.1 网络故障概述
在信息化社会里，各企事业单位对网络的依 赖程度越来越高，网络随时都可能发生故障，影 响正常工作。所以，必须掌握相应的技术及时排 除故障。网络一旦发生故障，若不能及时排除， 会产生很大的损失。
从网络故障本身来说，经常会遇到的故障有： • 物理层故障； • 数据链路层故障； • 网络层故障； • 以太网络故障； • 广域网络故障； • TCP/IP故障； • 服务器故障 • 其他业务故障等。
单击“程序”→“运行”，输入CMD进入DOS命令 行窗口，在DOS命令行窗口中输入ipconfig /all，会
显示出如图所示画面。
ping 命令
ping命令主要是用来检查路由是否能够到达某 站点。由于该命令的包长小，所以在网上传递的速 度非常快，可以快速检测您要去的站点是否可达。 如果执行Ping不成功，则可以预测故障出现在以下 几个方面：
1.2 常用的网络故障测试命令
路由器出现故障诊断与排除
路由器出现故障诊断与排除网络诊断是一门综合性技术，涉及网络技术的各个面。
路由器故障是最常见的问题，首先先看诊断有哪些模式,然后一起简单回顾一下网络和路由器的基本概念，路由器故障怎么办?怎么排除，跟着店铺一起来了解吧!路由器出现故障诊断与排除网络故障诊断应该实现三方面的目的：确定网络的故障点，恢复网络的正常运行;发现网络规划和配置中欠佳之处，改善和优化网络的性能;观察网络的运行状况，及时预测网络通信质量。
网络故障诊断以网络原理、网络配置和网络运行的知识为基础。
从故障现象出发，以网络诊断工具为手段获取诊断信息，确定网络故障点，查找问题的根源，排除故障，恢复网络正常运行。
网络故障通常有以下几种可能：物理层中物理设备相互连接失败或者硬件及线路本身的问题;数据链路层的网络设备的接口配置问题;网络层网络协议配置或操作错误;传输层的设备性能或通信拥塞问题;上三层CISCO IOS或网络应用程序错误。
诊断网络故障的过程应该沿着OSI七层模型从物理层开始向上进行。
首先检查物理层，然后检查数据链路层，以此类推，设法确定通信失败的故障点，直到系统通信正常为止。
网络诊断可以使用包括局域网或广域网分析仪在内的多种工具：路由器诊断命令;网络管理工具和其它故障诊断工具。
CISCO提供的工具足以胜任排除绝大多数网络故障。
查看路由表，是解决网络故障开始的好地方。
ICMP的ping、trace命令和Cisco的show命令、debug命令是获取故障诊断有用信息的网络工具。
我们通常使用一个或多个命令收集相应的信息，在给定情况下，确定使用什么命令获取所需要的信息。
譬如，通过IP协议来测定设备是否可达到的常用方法是使用ping 命令。
ping从源点向目标发出ICMP信息包，如果成功的话，返回的ping信息包就证实从源点到目标之间所有物理层、数据链路层和网络层的功能都运行正常。
如何在互联网络运行后了解它的信息，了解网络是否正常运行，监视和了解网络在正常条件下运行细节，了解出现故障的情况。
计算机网络故障诊断与排除 物理层故障诊断与排除71页PPT
51、没有哪个社会可以制订一部永远 适用的 宪法， 甚至一 条永远 适用的 法律。 ——杰 斐逊 52、法律源于人的自卫本能。——英 格索尔
53、人们通常会发现，法律就是这样 一种的 网，触 犯法律 的人， 小的可 以穿网 而过， 大的可 以破网 而出， 只有中 等的才 会坠入 网中。 ——申 斯通 54、法律就是法律它是一座雄伟的大 夏，庇 护着我 们大家 ；它的 每一块 砖石都 垒在另 一块砖 石上。 ——高 尔斯华 绥 55、今天的法律未必明天
❖ 知识就是财富 ❖ 丰富你的人生
71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
通信网络中的链路管理与故障排除
通信网络中的链路管理与故障排除随着信息技术的飞速发展，通信网络在人们的生活中起着重要的作用。
链路管理与故障排除是通信网络运行过程中不可或缺的环节，它有助于确保通信网络的稳定运行。
本文将详细介绍通信网络中的链路管理与故障排除的内容和步骤。
链路管理是指对通信网络中的链路进行全面的监控、维护和管理的过程。
下面是一些链路管理的重要内容：1. 链路监控：- 确保链路的正常运行，包括实时监测链路的延迟、丢包率等指标。
- 使用专业的监控工具，如网络监控系统，对链路进行实时监测。
- 检测并记录链路的异常情况，比如链路断开、链路负载过重等。
2. 链路优化：- 对链路进行带宽规划，为高流量的链路分配更大的带宽资源。
- 优化链路的传输能力，提高链路的吞吐量和传输速度。
- 使用负载均衡技术，将流量平均分布到不同的链路上，避免单个链路过载。
3. 链路维护：- 定期检查链路的硬件设备，包括光纤、交换机、路由器等，确保其正常运行。
- 预防性维护，如清理链路上的灰尘，修复损坏的连接器等。
- 及时更换链路上的老化设备，提高链路的可靠性和稳定性。
故障排除是针对链路故障进行诊断和修复的过程。
以下是故障排除的一些建议步骤：1. 故障定位：- 当链路出现异常时，首先要确定故障是由链路本身引起的，还是其他相关设备或系统的问题。
- 检查链路的物理连接状态，确认链路是否正常连接。
- 使用网络测试工具，如ping命令或traceroute命令，检测链路的连通性和网络延迟。
2. 故障诊断：- 分析链路的传输性能，比如丢包率、延迟等，判断链路是否存在性能问题。
- 检查链路设备的日志信息，查找异常事件和报错信息，以确定故障原因。
- 利用网络分析工具，如Wireshark等，对链路上的数据包进行分析，找出潜在的问题。
3. 故障修复：- 根据故障的诊断结果，采取相应的修复措施。
如重启链路设备，更换故障部件等。
- 若链路故障无法通过简单的修复措施解决，需联系运营商或供应商的技术支持团队进行更深入的故障处理。
网络层故障的诊断及排除方法培训课件
网络层故障的诊断及排除方法
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1.1 网络层的功能
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少理美元)并发送一封确信信。确认信要求接收者做出一个回应, 接受的回执被送回发送者。
•
1.1.5网络层的主要功能
1) 过路由选择算法，为分组通过通信子网选择最适当的路径；
2) 网络层使用数据链路层的服务；
3) 实现路由选择、拥塞控制与网络互联等基本功能；
Network数据链路层 Data Link物理层 Physical 网络层是OSI参考模型的第三层（如图5-1），是涉及网络配置工作最多的地 方，主要解决网络与网络之间的通信的问题。其中包含了分配网络地址与 子网掩码、添加默认网关与域名服务器、安装和配置路由器。当然,网络层 也是网络配置中,易于出错的层。在一个巨大的互联网络中,维护人员大量的 时间被用于解决此层中发生的问题。
4) 向传输层的端一端传输连接提供服务；
退出
网络层故障的诊断及排除方法
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1.2 网络层的组件
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网络层中，路由器对该层非常重要。它们利用网络层中定义的逻 辑地址来决定如何在网络通信中更有效地传输数据信息。协议则是 网络层必不可少的，他们定义的传输的语法和规则。
• 1.2.1网络协议
192.168.0.1 其中,192是第1个字节,1是第4个字节。
网络层故障的诊断及排除方法
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1.2 网络Байду номын сангаас的组件
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每一个IP地址中包含了网络标号与主机标号。也就是说,32比特数 据中,有一些描述了在哪个网络中,可以发现主机。地址中剩余的比特 则确定了网络中的特定计算机或设备。
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1.2 网络层的组件
链路故障的排错步骤
链路故障的排错步骤1）确认链路故障如无法接入Internet，首先尝试使用其他网络应用。
如果其他网络应用可正常使用，可ping到其他计算机，可排除链路故障原因。
如果其他网络应用均无法实现，则继续下述步骤。
（2）基本检查查看网卡的指示灯是否正常。
无论是不亮，还是长亮不灭，都表明有故障存在。
如果网卡的指示灯不正常，需关掉计算机更换网卡。
如果指示灯闪烁正常，则继续下述步骤。
（3）初步测试使用ping命令，检查网卡和IP网络协议是否安装完好。
如果能Ping通，说明该计算机的网卡和网络协议设置都没有问题，问题出在计算机与网络的连接上。
4）排除网卡故障在“控制面板”的“系统”中，查看网卡（网络适配器）是否已经安装或是否出错。
如果网卡无法正确安装，说明网卡可能损坏，必须换一块网卡重试。
（5）排除网络协议故障使用ipconfig /all命令查看本地计算机是否安装有TCP/IP协议，以及是否设置好IP地址、子网掩码和默认网关、DNS域名解析服务。
若协议设置有错误，修改后重新启动计算机，然后再进行应用测试。
若不行继续执行下述步骤。
（6）故障定位到连接至同一台交换机上的其他计算机上进行网络应用测试。
如果仍不正常，在确认网卡和网络协议都正确安装的前提下，可初步认定是交换机发生了故障。
为了进一步进行确认，可再换一台计算机继续测试，进而确定交换机故障。
如果其他计算机测试结果完全正常，则将故障定位在发生故障的计算机与网络的链路上。
网络故障分层诊断技术1．物理层及其诊断物理层的故障主要表现在设备的物理连接方式是否恰当；连接电缆是否正确；设备的配置及操作是否正确。
确定路由器端口物理连接是否完好的最佳方法是使用showinterface命令，检查每个端口的状态，解释屏幕输出信息，查看端口状态、协议建立状态和EIA状态。
2．数据链路层及其诊断查找和排除数据链路层的故障，需要查看路由器的配置，检查连接端口的共享同一数据链路层的封装情况。
数据链路层技术的调试与故障排除方法(八)
数据链路层技术的调试与故障排除方法引言：在计算机网络中，数据链路层是连接物理层和网络层的重要层级。
它负责将原始的比特流转换为可靠的传输单元，并提供数据帧的传输、接收和错误检测。
然而，在实际应用中，数据链路层技术也经常会出现各种故障和问题。
本文将介绍数据链路层技术的调试与故障排除方法。
一、物理连接问题排除：数据链路层的首要任务是保证物理连接的可靠性。
当物理连接出现问题时，会导致数据链路层无法正常工作。
因此，首先要排除物理连接问题。
1. 检查电缆连接：检查电缆是否牢固插入网卡接口和交换机端口。
如果电缆松动，可能导致信号传输不稳定或者完全中断。
2. 测试网线：使用测试仪或替换网线进行测试，排除网线本身的问题。
3. 查看接口状态：通过查看网卡的状态指示灯，确认接口是否正常工作。
二、使用嗅探工具进行故障排查：数据链路层的工作涉及到大量的数据传输和接收，因此，在故障排除时，使用嗅探工具可以帮助我们分析和捕获数据包，进一步定位问题发生的地方。
1. 使用Wireshark：Wireshark是一种常用的网络嗅探工具，它可以截获网络数据包，并提供详细的分析和统计信息。
通过查看数据包的源地址、目的地址、协议类型等信息，我们可以快速定位故障发生的位置。
2. 分析数据包：通过对捕获的数据包进行分析，我们可以了解数据链路层的工作状态和数据传输过程中可能出现的问题。
比如，检查是否有丢包情况，是否有数据帧格式错误等。
三、检查网络设备配置：在数据链路层中，网络设备（如交换机、路由器等）的配置也可能导致链路层故障。
因此，需要仔细检查网络设备的配置。
1. 检查VLAN配置：如果使用VLAN划分网络，需要确保设备上的端口与VLAN的配置一致。
2. 检查链路状态：检查交换机端口的状态，确认链路状态是否正常。
3. 检查MTU设置：MTU是数据链路层中的重要参数，它决定了数据帧的大小。
如果MTU设置不正确，可能导致数据丢失或者传输延迟。
四、软件配置检查：除了硬件设备的配置，软件配置也可能导致数据链路层的故障。
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➢ 使用LED指示灯查找故障。 • 通过LED指示灯可以判断大多数的物理
故障。 • 注意：既使两端的LED指示灯都亮，也
不能保证线路完全没有问题。
本讲主要内容（四）
1. 物理层概述 2. 物理链路故障概述 3. 链路故障诊断工具 4. 双绞线链路故障
4）双绞线链路故障
（1）双绞线概述 （2）双绞线链路故障诊断 （3）双绞线链路故障排除实践
(1）双绞线概述
➢ 双绞线是综合布线工程中最常用的一种传输 介质。
➢ 双绞线最外层由绝缘材料包裹，为了降低信 号干扰，内部每两根绝缘铜导线相互缠绕。
➢ 双绞线又可分为非屏蔽双绞线(UTP)和屏蔽双 绞线(STP)两大类。
五类非屏蔽双绞线与屏蔽双绞线对比
➢ 超五类线衰减小，串扰少、信噪来自更 高，性能得到了很大提高。主要用于 千兆位以太网（1000Mbps）。
1）物理层概述
➢ 物理层是OSI分层结构体系中最基础的 一层，它建立在传输媒体的基础上，实 现系统和传输媒体的物理接口。
➢ 物理层考虑的是怎样才能在连接各种计 算机的传输媒体上传输数据的比特流， 而不是指连接计算机的具体的物理设备 或具体的传输媒体。
➢ 物理层主要关心的问题有：
（1）线上出现的电压的范围，电压表示何种 意义，例如用多少伏特电压表示1，多少伏 特电压表示0，一个比特持续多少微秒；
计算机虽然可以接入网络，但是数据传 输速率非常慢，或者计算机的运行和性 能大幅度下降。
故障只涉及一台计算机，其他计算机的 网络通信不受影响。
系统提示网络电缆没有插好，计算机无 法访问网络。
该链路所接的交换机上相应端口的LED 指示灯熄灭。
注意：出现这些现象就可以怀疑是链路故 障，但不能确定一定是，或者没有出现 上述某个现象，也不代表就一定不是链 路故障。
链路中的布线产品不匹配。 灰尘、氧化和老化。 电磁干扰严重 传输距离超限
本讲主要内容（三）
1. 物理层概述 2. 物理链路故障概述 3. 链路故障诊断工具 4. 双绞线链路故障
（3）链路故障的一般诊断工具
➢ 最常见的测试工具是Fluke公司的全线产品
• Fluke MircoScanner Pro 网络测试仪器 Fluke Nettool 在线型网络万用表 Fluke DTX
需要使用网线测试仪进行测试。
➢ 水平链路故障表现
水平链路与工作区链路一同构成计 算机与交换机连接的整体链路，因此 水平链路故障与工作区链路故障基本 相同。
➢ 垂直主干链路故障表现
• 故障涉及同一楼层的多台计算机。连接 至同一接入交换机的所有计算机，无论 是否在同一VLAN，均不能连接至核心 网络。
非屏蔽双绞线的标准
➢ 双绞线既可用于传输模拟信号，又可用 于传输数字信号。
➢ 美国的电气工业协会/电信工业协会（ EIA/TIA）制定标准来评估非屏蔽双绞 线，分为多个等级，每个等级的传输速 率和应用环境不同。
➢ 第五类线
增加了绕线密度,外套一种高质量的 绝缘材料,传输频率为100MHz,用于 语音传输和最高传输速率为 100Mbps 的 数 据 传 输 ， 主 要 用 于 100base-T 和 10base-T 网 络 ， 这 就 是我们最常用的双绞线。
第三讲物理链路故障诊断与排除
本讲主要内容
1. 物理层概述 2. 物理链路故障概述 3. 链路故障诊断工具 4. 双绞线链路故障
本讲的重点和难点
重点：理解物理层工作原理以及双绞 线链路的可能故障
难点：网络故障时如何诊断是否为双 绞线链路故障，如何排除。
本讲主要内容（一）
1. 物理层概述 2. 物理链路故障概述 3. 链路故障诊断工具 4. 双绞线链路故障
（2）是单工、半双工还是全双工； （3）最初的连接如何建立和完成，通信后连
接如何终止；
（4）网络接插件的形状和尺寸、有多少针、 如何排列针脚、各针的用途是什么等等；
（5）信道的最大带宽； （6）传输介质； （7）传输方式：是基带传输还是频带传输，
或者二者均可； （8）多路复用技术，如FDM、TDM和WDM
形。
解决的方法：对信号放大和整形。
➢ 物理层的主要问题
（2）噪声干扰 噪声可能导致信号传输错误，即接收
端难以从混杂了较大噪声的信号中提取 出正确的数据。 解决的方法：减少噪声的措施，如抵消与屏 蔽、良好的端接和接地技术等。
本讲主要内容（二）
1. 物理层概述 2. 物理链路故障概述 3. 链路故障诊断工具 4. 双绞线链路故障
等。
➢ 物理层的标准
美国电子工业协会EIA制定的著名物理层标准 EIA RS-232：规定DCE设备（数据电路端接 设备）和DTE设备（数据终端设备）的接口。
DCE的作用就是在DTE和传输线路之间提供 信号变换和编码的功能，并且负责建立、保持 和释放数据链路的连接.
➢ 物理层的主要问题
（1）信号衰减 • 信号衰减限制了信号的传输距离。 • 信号衰减还常常会同时伴随着信号的变
2） 物理链路故障概述
物理链路主要是指，网络布线系统所 涵盖的建筑群布线、垂直主干布线、水 平布线和工作区布线。其中，不包括集 线设备的连接。
管理间子系统 垂直主干布线
水平区布线
工作区布线
建筑群布线
设备间子系统
（1）物理链路故障表现
➢ 工作区链路故障表现
故障计算机无法连接至网络，不能实现 与其他计算机的通信。
同一VLAN，均不能连接至核心网络。 • 汇聚交换机向上级联端口的LED指示灯
熄灭。 • 核心交换机与该汇聚交换机相连接的端
口的LED指示灯熄灭。
（2）导致物理链路故障的因素
下面的因素将导致物理链路故障： 线路短路或断路。 电气性能或信号衰减过大。 布线施工不规范，不符合技术要求。 接插件松动。
• 位于同一接入交换机的同一VLAN的交 换机之间可以通信，而不同VLAN间的 交换机则不能通信。
• 接入交换机向上级联端口的LED指示灯 熄灭。
• 汇聚交换机与某台或某几台交换机相连 接的端口的LED指示灯熄灭。
➢ 建筑群链路故障表现
• 故障涉及同一建筑物内的所有计算机。 • 该建筑物内的所有计算机，无论是否在