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路由器的故障检测与维护计算机通信1231班周娜•知识目标•熟悉网络层及其组件的功能及特点；•熟悉网络层常见故障及常用检测方法；•熟悉路由器常见故障及常用排除方法。•能力目标•掌握路由器串口故障检测方法；•掌握路由器RIP故障检测与维护方法；•掌握路由器OSPF故障检测与维护方法。目录5.1路由器故障诊断概述5.1.1网络故障诊断5.1.2故障诊断步骤5.1.3路由器接口故障排除5.2路由器故障检测与维护5.2.1RIP故障检测与维护5.2.2OSPF故障检测与维护5.2.3BGP故障检测与维护5.1路由器故障诊断概述•5.1.1网络故障诊断从故障现象出发，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。网络诊断可以使用多种工具：路由器诊断命令，网络管理工具和包括局域网或广域网分析仪在内的其它故障诊断工返回5.1路由器故障诊断概述5.1.2故障诊断步骤1）首先确定故障的具体现象，分析造成这种故障现象的原因的类型。例如，主机不响应客户请求服务。可能的故障原因是主机配置问题、接口卡故障或路由器配置命令丢失等。2）收集需要的用于帮助隔离可能故障原因的信息。从网络管理系统、协议分析跟踪、路由器诊断命令的输出报告或软件说明书中收集有用的信息。3）根据收集到的情况考虑可能的故障原因，排除某些故障原因。例如，根据某些资料可以排除硬件故障，把注意力放在软件原因上。第四步，根据最后的可能故障原因，建立一个诊断计划。开始仅用一个最可能的故障原因进行诊断活动，这样可以容易恢复到故障的原始状态。如果一次同时考虑多个故障原因，试图返回故障原始状态就困难多了。4）执行诊断计划，认真做好每一步测试和观察，每改变一个参数都要确认其结果。分析结果确定问题是否解决，如果没有解决，继续下去，直到故障现象消失。5.1路由器故障诊断概述5.1.3路由器接口故障排除1．串口故障排除串口出现连通性问题时，为了排除串口故障，一般是从showinterfaceserial命令开始，分析它的屏幕输出报告内容，找出问题之所在：1）串口运行、线路协议运行，这是完全的工作条件。该串口和线路协议已经初始化，并正在交换协议的存活信息。2）串口运行、线路协议关闭，这个显示说明路由器与提供载波检测信号的设备连接，表明载波信号出现在本地和远程的调制解调器之间，但没有正确交换连接两端的协议存活信息。可能的故障发生在路由器配置问题、调制解调器操作问题、租用线路干扰或远程路由器故障，数字式调制解调器的时钟问题，通过链路连接的两个串口不在同一子网上，都会出现这个报告。3）串口和线路协议都关闭，可能是电信部门的线路故障、电缆故障或者是调制解调器故障。4）串口管理性关闭和线路协议关闭，这种情况是在接口配置中输入了shutdown命令。通过输入noshutdown命令，打开管理性关闭。5.1路由器故障诊断概述•5.1.3路由器接口故障排除2．以太接口故障排除以太接口的典型故障问题是：带宽的过分利用；碰撞冲突次数频繁；使用不兼容的帧类型。使用showinterfaceethernet命令可以查看该接口的吞吐量、碰撞冲突、信息包丢失、和帧类型的有关内容等。1）通过查看接口的吞吐量可以检测网络的带宽利用状况。如果网络广播信息包的百分比很高，网络性能开始下降。2）两个接口试图同时传输信息包到以太电缆上时，将发生碰撞。以太网要求冲突次数很少，不同的网络要求是不同的，一般情况下发现冲突每秒有三五次就应该查找冲突的原因了。3）如果接口和线路协议报告运行状态，并且节点的物理连接都完好，可是不能通信。引起问题的原因也可能是两个节点使用了不兼容的帧类型。5.1路由器故障诊断概述•5.1.3路由器接口故障排除3．异步通信口故障排除互连网络的运行中，异步通信口的任务是为用户提供可靠服务，但又是故障多发部位。异步通信口故障一般的外部因素是：拨号链路性能低劣；电话网交换机的连接质量问题；调制解调器的设置。showinterfaceasync命令、showline命令是诊断异步通信口故障使用最多的工具。showinterfaceasync命令输出报告中，接口状态报告关闭的唯一的情况是，接口没有设置封装类型。线路协议状态显示与串口线路协议显示相同。showline命令显示接口接收和传输速度设置以及EIA状态显示。showline命令可以认为是接口命令（showinterfaceasync）的扩展。查看showline命令输出的EIA信号可以判断网络状态。5.1路由器故障诊断概述•5.1.3路由器接口故障排除确定异步通信口故障一般可用下列步骤：检查电缆线路质量；检查调制解调器的参数设置；检查调制解调器的连接速度；检查rxspeed和txspeed是否与调制解调器的配置匹配；通过showinterfaceasync命令和showline命令查看端口的通信状况；从showline命令的报告检查EIA状态显示；检查接口封装；检查信息包丢失及缓冲区丢失情况。5.2路由器故障检测与维护网骆层提供建立、保持和释放网络层连接的手段，包括路由选择、流量控制、传输确认、中断、差错及故障恢复等。网络层的故障主要集中在路由器上，因此，排除网络层故障的的基本方法是：沿着从源地址到目的地地址的路径查看路由器由表，同时检查路由器接口的IP地址。如果路由器没能在路由表中出现，应该通过检查来确定是否已经输入适当的静态路由、默认路由或者动态路由。然后手工配置一些丢失的路由，或者排除一些动态路由选择过程的故障，包括RIP或者IGRP路由协议出现的故障。例如，对于IGRP路由选择信息只在同一自治系统号（AS）的系统之间交换数据，查看路由器配置的自治系统号的匹配情况。5.2路由器故障检测与维护•5.2.1BGP故障检测与维护2）建立好的邻居又断开了除对端发生重启的情况外，已经建立好的邻居又断开一般是由于链路层的问题导致的。MTU问题：使用扩展的ping命令检查是否存在MTU问题，ping–ssize指定ping包的包长。Qos问题：检查是否在接口上设置了流量整形或物理接口限速。2．路由丢失1）发起过程的路由丢失2）交换Update报文过程的路由丢失5.2路由器故障检测与维护•5.2.1BGP故障检测与维护3．路由选择一致（1）本地优先级与多出口路由区分（MED）BGP选择路由的条件和顺序比较复杂，当与多个TSP建立连接并与其中一个ISP有多点连接时（可能收到多条来自不同AS或相同AS的到同一目的地的路由），路由的选择结果可能会与预期不符。（2）同步问题如果启动了同步，IGP路由表中不存在的IBGP路由不能作为最佳路由，即使它具有高的本地优先级，也就是说，未经同步的路由不能被选为最佳路由。Quidway路由器默认是启动同步的。4．路由环路问题造成BGP环路的常见原因有以下三种：1）未遵循路由反射器环境中的物理拓扑结构。2）在联盟中采用多路径。3）缺少一个完整的IBGP全连接。5.2路由器故障检测与维护•5.2.2RIP故障检测与维护在网络上测定IP连通性的最常用方法是ping命令。而当IP连通失败，首先要检查的是源地址到目标间所有物理连接是否正常、所有接口和线路协议是否运行。当物理层和数据链路层检查无误后，则将排错重点转向网络层，假定此网络运行的路由协议为RIP，那么一般故障处理的步骤如下。1）检查从源地址到目的地址间的所有路由设备的路由表，看是否丢失路由表项。2）检查网络设备的RIP基本配置。（1）使用displayrip命令察看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debuggingrip系列命令看RIP的调试信息。3）当RIP基本配置没有发现问题，检查如下项目：应当考虑是否在接口上配置undoripwork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。使用current-config命令察看接口和RIP的相关配置。查看接口的displaycurrent-conriguration信息可以看到RIP在接口模式下的配置信息是否正确。5.2路由器故障检测与维护•5.2.3OSPF故障检测与维护由于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：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。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）全局故障处理。检查系统设计（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。总结路由器对网络层非常重要。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。网络层的故障主要集中在路由上。对网络层的故障诊断主要是对RIP、OSPF、BGP等协议的诊断。