网络故障诊断与实训第4章数据链路层的故障分析与排除

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网络故障诊断与排除习题习题

第1章网络故障和网络诊断测试工具习题16．填空题：逻辑故障中最常见的情况有2类:一类是（），是因为网络设备的配置原因而导致的网络异常或故障。

另一类是一些（），主要是（）。

（逻辑故障中最常见的情况有2类:一类是（配置错误），是因为网络设备的配置原因而导致的网络异常或故障。

另一类是一些（重要进程或端口被关闭），主要是（系统的负载过高,路由器的负载过高）。

）17．填空题：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（），包括（）出现故障。

（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。

）18．选择题:引起计算机硬件故障原因:A. 如显示器、键盘、鼠标、CPU、RAM、硬盘驱动器、网卡、交换机和路由器等。

B. 软件有缺陷，造成系统故障；C.网络操作系统缺陷，造成系统失效;D. 使用者没有遵守网络赋予的权限,操作其他用户的数据资料。

( A )19．选择题: 作为网络管理员，应对计算机设备本身的运行状况进行检查。

A. 检查操作系统的运行、网络协议、网络地址的设置、网络接口设备驱动程序和设备收发网络数据包的情况。

B. 检查网络接口设备与网络接入设备的连接情况。

C. 检查服务器到网络接口设备的连接状况。

D. 检查网络连接设备运行状况。

E. 检查网络主干设备流量状况。

F. 启用备用线路或设备，进行故障隔离。

G. 根据故障分析结果，制定并实施解决方案。

( A B C D E )JSP实用简明教程• II •第2章物理层故障诊断与排除习题11．填空题：检查电磁场干扰,周围是否有( 、、、、)等设备。

(检查电磁场干扰,周围是否有(光电复印机、寻呼机、手机、电梯、微波炉或X射线)等设备。

)12．填空题：检验调制解调器的配置,在( )中，双击( )图标。

验证调制解调器的( )，运行( )向导检测调制解调器并确认当前配置是否( )。

数据链路层的故障诊断与排除

• 1、以太帧可能发生的错误 • 2、影响网络性能的以太帧 • 3、如何发现错误帧
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1、以太帧可能发生的错误
1）巨帧 2）长帧 3）超短帧和碎片 4）错位帧 5）后期冲突
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2、影响网络性能的以太帧
1）数据冲突 2）广播帧 3）如何发现错误帧
如果想对网络数据进行更为直观的认识,可以使用网络监控器或协议分析仪, EtherPeek。这些类型的监控程序能够帮助工作人员快捷、实时地观察网络的错误和有效性统计数据。
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网卡故障诊断与排除
1、网卡工作过程 2、影响网卡工作的因素 3、网卡故障诊断与维护
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1.3 交换机维护与故障排除
1、交换机硬件故障分类 1）电源故障 2）端口故障 3）模块故障 4）背板故障 5）线缆故障
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2交换机的软件故障分类
1）系统错误 2）配置不当 3）密码丢失 4）外部因素
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4、合理使用交换机的VLAN功能
1）VLAN的优势 2）VLAN存在的问题
网络故障诊断与测试
网络故障诊断与测试
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数据链路层的故障诊断与排除
前面介绍了数据链路层的功能与组成，下面分别从组成数据链路层的以太帧、发送和接受帧的以太网卡以及转发传输帧的交换机三个方面讨论数据链路层的帧故障诊断与排除
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1.2 网卡故障诊断与排除
在以太网中，网卡用于连接访问介质并控制对介质的存取，以太网采用的载波侦听多路存取/冲突检测（CSMA/CD）方法就是在网卡内实现的。同时，网卡还负责将上层协议形成的协议数据单元（PDU）组成以太数据帧发送到网络上，并负责接收处理网络中传来的以太网帧。

第4章数据链路层的故障分析与排除

1.1 OSI模型中的数据链路层的功能
数据链路层位于OSI模型中的第二层 .
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应用层表示层会话层传输层
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网络层
数据链路层物理层
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数据链路层的功能主要有： 1）链路连接的建立和分离。 2）帧定界和帧同步。 3）对“比特流”的差错检测与恢复。 4）帧的有序传输和基于帧的网络流量控制机制，
4.2.3 数据链路层上接收和转发帧的设备—交换机
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这种困窘情况常见于一些公司和学校，这些公司和学校从二十世纪九十年代初到中期就拥有自己的网络，并且不停地扩充，而且他们投资的网络容量也仅仅能够容下运行中的工作站和服务器的数量。不久，在一个单个的冲突域里他们便拥有了50，100，甚至300 台的工作站，这一切简直不可思议。如图4-7所示这种情况。
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4.3.2 捕获帧的方法
如果想对网络数据进行更为直观的认识,可以使用网络监控器或协议分析仪,例如Wildpacket的EtherPeek,Fluke的 Protocol Inspector和 Sniffer Technologies的Sniffer程序图4-10给出了EtherPeek的错误显示屏。
4 2.2 数据链路层中封装帧的设备—NIC网卡
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NIC（网络接口卡）用于物理层和数据链路层。在数据链路层， NIC 包含设备的物理地址用于执行特定网络系统结构所要求的数据格式化操作和介质接入操作的组件。作为操作系统和NIC之间接口的设备驱动器也是数据链路层的一部分。观念上,网络接口卡在网络中发挥着不显眼的作用。接口卡和工作站连在一起,用户只需将接口卡插上,而不用过多地考虑接口卡的用途和工作原理。这是大多数网络管理人员所采取的方法,也是一种合理的方法。然而,要记住在选择和配置 NIC的工作模式,以便用户在挑选NIC的过程中有个明确的概念。

网络故障诊断实训报告

一、实训目的随着信息技术的飞速发展，计算机网络已经成为现代社会不可或缺的基础设施。

网络故障诊断与维护是计算机网络工程技术人员、网络管理员和网络维护培训人员必备的技能。

本次实训旨在通过理论联系实际，让学生掌握网络故障诊断的基本方法与技巧，提高解决实际网络问题的能力。

二、实训内容1. 网络故障诊断基本理论（1）网络故障类型：硬件故障、软件故障、配置故障、安全故障等。

（2）网络故障诊断方法：故障排除法、类比法、经验法、定位法等。

（3）网络故障诊断工具：ping、tracert、ipconfig、netstat、nslookup等。

2. 网络故障诊断实训（1）实训环境：搭建一个简单的局域网环境，包括路由器、交换机、PC等设备。

（2）实训内容：① 硬件故障诊断：检查网络设备、连接线缆等硬件设备是否正常。

② 软件故障诊断：检查操作系统、网络协议、驱动程序等软件是否正常运行。

③ 配置故障诊断：检查网络设备配置是否正确，如IP地址、子网掩码、网关等。

④ 安全故障诊断：检查网络是否存在安全漏洞，如防火墙设置、入侵检测等。

三、实训过程1. 硬件故障诊断（1）检查网络设备：观察路由器、交换机等设备是否有物理损坏，如接口损坏、风扇异常等。

（2）检查连接线缆：检查网线、光纤等连接线缆是否损坏，是否存在接触不良现象。

2. 软件故障诊断（1）检查操作系统：观察操作系统是否正常运行，是否存在蓝屏、死机等现象。

（2）检查网络协议：检查TCP/IP协议栈是否正常，可使用ping、tracert等工具进行测试。

（3）检查驱动程序：检查网络设备驱动程序是否安装正确，可使用设备管理器查看。

3. 配置故障诊断（1）检查IP地址：使用ipconfig命令查看PC的IP地址、子网掩码、网关等信息，确保配置正确。

（2）检查路由器配置：检查路由器的接口配置、路由表配置等，确保路由正确。

4. 安全故障诊断（1）检查防火墙设置：检查防火墙规则是否合理，是否存在安全漏洞。

第4讲：网络层故障诊断与排除

8. 检查设备基本配置当发生路由表项丢失或其他问题时，使用此方法。 (1) 使用display rip 命令查看RIP的各种参数设置看RIP是否已经启动，相关的接口是否已经使能，network 命令设置的网段是否正确。 (2) 用debug rip 系列命令查看RIP的调试信息每隔30秒钟，在所指定运行RIP的接口上，路由器将报告 RIP路由更新报文的传输，debug信息显示了发送每个路由更新报文的路由和度量值。通过debug信息可以很明白地看出RIP报文是否被正确地收发。如果发送或接收有问题，也可从debug信息中看到是什么原因导致发送或接收报文失败。
10. OSPF排错步骤由于OSPF协议自身的复杂性，在配置的过程中可能会出现错误。 OSPF协议正常运行的标志是：在每一台运行该协议的路由器上，应该得到的路由一条也不少，并且都是最优路径。一般步骤如下： (1) 配置故障处理。检查是否已经启动并正确配置了OSPF 协议。 (2) 局部故障处理。检查两台直接相连的路由器之间协议运行是否正常。 (3) 区域故障处理。检查一下系统设计(主要是指区域的划分) 是否正确。 (4) 其他疑难问题。路由时通时断、路由表中存在路由却无法PING通该地址。需要针对不同的情况具体分析。
9. RIP正常时的异常解决应当考虑是否在接口上配置undo rip work命令，是否验证有问题，是否引入其他路由有问题，是否访问控制列表配置不正确等。查看接口的display current-configuration信息，可以看到RIP在接口模式下的配置信息是否正确。例如，该接口是否收发RIP报文，接口配置验证了什么和验证是什么类型的，接口向外发送的报文是RIP1还是 RIP2，是广播发送还是多播发送，接口在接收和发送路由时是否增加附加的路由权。查看display current-configuration信息，可以看到 RIP在协议模式下的配置信息是否正确。例如，是否引入其他协议的路由，如果引入，是以多大的路由权值引入的，是否对路由进行过滤和按什么规则过滤等。

网络层故障诊断与排除

任务四网络层故障诊断与排除1、网络层的功能是什么？网络层是OSI参考模型的第三层，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。

2、设计路由算法时要考虑的技术要素主要有？首先是路由算法所基于的性能指标，一种是选择最短路由，一种是选择最优路由；其次要考虑通信子网是采用虚电路还是数据报方式；其三，是采用分布式路由算法，即每节点均为到达的分组选择下一步的路由，还是采用集中式路由算法，即由中央点或始发节点来决定整个路由；其四，要考虑关于网络拓扑，流量和延迟等网络信息的来源；最后，确定是采用动态路由选择策略，还是选择静态路由选择策略。

3、ICMP的作用是？ICMP的作用：由于IP协议的两个缺陷：没有差错控制和查询机制，因此产生了ICMP。

ICMP主要是为了提高IP数据报成功交付的机会，在IP数据报传输的过程中进行差错报告和查询，比如目的主机或网络不可到达，报文被丢弃，路由阻塞，查询目的网络是否可以到达等等。

4、路由器的功能是？路由器的主要工作就是为经过路由器的每个数据帧寻找一条最佳传输路径，并将该数据有效地传送到目的站点。

5、低端和高端路由器的区别？衡量一个路由器的档次一般就看它的负载能力与吞吐量。

（1）负载能力，也叫带机数量。

不过，带机数量并不是一个标准化的数据量，它要根据实际的使用情况来衡量，例如网吧里所有人都在埋头上网聊天、游戏，而且几乎所有数据都通过路由器WAN口，所以负载很重;但如果是一个企业网，只有小部分人在用网络，而且大部分数据都是在企业网内部流动，所以路由器负载很轻，那就可以同时负载比较多的客户端。

如果是说最大负载253台，那就没什么意义了，因为DHCP最大可以分配的IP 地址数是254个，减掉路由器自己用掉的一个就是253个，这种不能称为指标。

所以，我们要看一款路由器的实际负载能力，而不是理论负载能力。

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。

计算机网络通讯技术故障分析与处理

计算机网络通讯技术故障分析与处理在计算机网络通讯技术中，故障是不可避免的。

当出现故障时，及时准确地识别和解决问题是至关重要的。

故障的种类和原因各不相同，但以下是一些常见的故障类型和应对措施。

一、物理层故障物理层故障主要指硬件层面的问题，如网线接触不良、网卡故障等。

出现这种故障时，应该先检查硬件，确保设备连接正确。

如果不行，可以尝试更换网线、网卡等硬件设备。

如果问题依然存在，可能需要进行更深入的诊断。

二、数据链路层故障数据链路层故障主要指网络设备之间的通信问题，如MAC地址混乱、帧格式错误等。

替换网线和网卡通常不能解决这种问题。

可以通过查看设备之间的关系，检查MAC地址，确保数据格式正确。

另外，可尝试对网络设备进行重启或升级。

三、网络层故障网络层故障主要指路由器和交换机之间出现的问题，如IP地址冲突、路由表问题等。

解决这种问题通常需要更深入的技能，例如诊断路由表问题，并且必须检查各种路由表项，排除重复项。

四、传输层故障传输层故障主要指TCP/UDP连接问题，例如连接失败、中断和超时等。

这种故障可能是与应用程序、网络工具或防火墙设置有关。

可以尝试通过更改应用程序设置，调整网络工具配置或更新防火墙规则来解决问题。

五、应用层故障应用层故障主要指应用程序中的问题，例如无法连接到服务器、无法打开文档等。

这种故障通常要求对特定应用程序有深入的了解。

可以尝试重新安装应用程序，更新驱动程序或重新安装操作系统。

总的来说，我们应该在了解网络通讯技术的基础上，总结出一套诊断和解决网络问题的方法。

关于网络问题的解决方法，我们需要带着科学的态度进行分析，明确问题所在，根据不同的故障类型选择不同的方法。

处理故障要有耐心，如果方法不正确，在处理网络通讯技术故障时，可能会降低系统的完整性和安全性。

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第二节数据链路层的组成
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物理层设备没有校验信息的功能，用于接收和校验直接来
自物理层的信息的任何设备都包含数据链路层的功能。由数据链路层设备校验的信息是称为“帧”的字节包。在以下的几个小节中，我们将分析帧、网络接口卡、交换机和网桥。在介绍这些设备的过程中，读者能够掌握数据链路层的组成和各个组成设备的工作模式。
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第四章数据链路层的维护
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本章要点
数据链路层的功能数据链路层的组成以太帧的捕获与分析数据链路层的故障判断与排除
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第一节数据链路层的功能
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➢数据链路层完成了网络上的差错控制与流量控制等很多的功能。事实上，如果用户的数据只在一个“广播域”内传递，用户只需用数据链路层和物理层就可构建一个可用的网络。
帧头
数据
帧尾
图4-3 带有帧头和帧尾的帧结构
由于帧是数据链路层进行信息操作的单元，因而读者需要了
解“帧”格式化的各种方式，这样才能在查找问题时有所目标。我们首先介绍最常见的“以太帧”的4种格式，以太帧长度范围为最小的64字节到最大的1518字节（ 64B≤ƒ(L)≤1518B ）。比这个范围还短或还长（即不在这个长度范围）的帧是无效帧。因而，如果在需要发送小于64个字节的情况下，数据域会填充进一些特定的字符，通常为0，以达到64个字节的要求。
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4.2.3 数据链路层上接收和转发帧的设备—交换机
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交换机用于接收和转发帧，并且基于物理地址决定是过滤
掉还是发送帧。因为一个交换机在功能上相当于多端口网桥，又由于交换机比网桥更普遍，因而本书只讨论交换机。需要记住，涉及到交换机的大部分章节的内容同样适用于网桥。
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.4 2.2 数据链路层中封装帧的设备—NIC网卡
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NIC（网络接口卡）用于物理层和数据链路层。在数据链路层，NIC包含设备的物理地址用于执行特定网络系统结构所要求的数据格式化操作和介质接入操作的组件。作为操作系统和NIC之间接口的设备驱动器也是数据链路层的一部分。
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1.1 OSI模型中的数据链路层的功能
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数据链路层位于OSI模Байду номын сангаас中的第二层 .
应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层
数据链路层的功能主要有： 1）链路连接的建立和分离。 2）帧定界和帧同步。 3）对“比特流”的差错检测与恢复。 4）帧的有序传输和基于帧的网络流量控制机制，
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4.2.1 数据链路层的传输对象——“帧”
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帧（Frame）是对数据的一种包装或封装，之后这些数据被
分割成一个一个比特后在物理层上传输。这种数据包被称为 “帧”有一个非常简单的理由：当网络层向下发送一个数据包到数据链路层时，这个数据包被“帧”化，即在数据包的头部和尾部加上一些字节作为帧头和帧尾。如图4-3所示。
计算机工业的发展进程表明，设备价格不断下降，运行速度越来越快，一些更快速的网桥被生产出来，而且能够提供更多的端口，价格也更便宜。计算机工业需要提供性能更好的，更便宜的，速率更高的网桥进行重新命名，这就是以太网交换机。其实在本书中所提到的交换机实际上都是网桥。
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4.2.3 数据链路层上接收和转发帧的设备—交换机
以太网中的交换机能够完成各种各样的功能。它可以作为网络的高速中枢，通过这个中枢，成百上千的业务数据通过，大量的工作站和服务器相连。
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MAC地址由两个字段组成:OUI(厂商唯一标识符)和ID序列号, 其中OUI为3比特或25比特,而序列号为24比特。OUI标识了NIC的制造厂商,而MAC地址的序列号部分则唯一地标识了NIC网卡。这两部分联合在一起就确保了在网络中不存在重复的MAC地址。如果某家厂商想要生产以太网卡，他们就必须从IEEE组织购买一个24比特的ID。
观念上,网络接口卡在网络中发挥着不显眼的作用。接口卡和工作站连在一起,用户只需将接口卡插上,而不用过多地考虑接口卡的用途和工作原理。这是大多数网络管理人员所采取的方法,也是一种合理的方法。然而,要记住在选择和配置NIC的工作模式,以便用户在挑选NIC的过程中有个明确的概念。
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.4 2.2 数据链路层中封装帧的设备—NIC网卡
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1.2 基于数据链路层通信的物理寻址功能
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为了让数据从源计算机传输到目的计算机,两端的计算机上都需要有物理地址。在以太网中,物理地址是一个48比特,以十六进制表达表示的。该物理地址被嵌入NIC（网卡）的芯片中,一般不能修改。这个地址被称为物理地址或MAC地址。虽然许多 NIC允许嵌入的MAC地址被软件任务所取代,但是这种做法并不受推崇,因为这样可能导致MAC地址重复,从而在网络上造成灾难性的后果。
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1.网卡与网络类型的匹配
首先,用户必须保证NIC的类型和您所使用的网络类型相匹配。 2. 网卡驱动程序
驱动程序是连接操作系统和硬件设备的一套软件系统。 3. 网卡工作模式
NIC通常能够兼容的工作模式由如下几种: 10M bps半双工 10M bps全双工 100M bps半双工 100M bps全双工
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1.交换机的功能
所有交换机的基本功能都是相同的：接收帧，寻找通向目的的地址的端口，发送帧。交换机保存一个MAC地址表和端口数对。当产换机刚启动时，地址表是空的。当工作站发出一个帧时，交换机读出帧的源地址和目的地址，记下收到该帧的端口。
源地址和端口数用于建立交换表，存在CAM（按内容寻址的存储器）中。如果交换机在地址表中已经保存了源MAC地址，则它只对计时器作简单地更新。计时器记录在源端机发送出帧以后，该源地址在地址表中所存储的时间。该帧的目的地址和表中的地址进行核对，然后从选定的相应端口输出。