在网络维护中,少不了要对各种网络故障进行排除,这是检验一个网络工程师技能水平的试刀石。有许多人有过许多工程经验,但基本上是照抄别的方案在敲命令代码,并没有真正理解为什么要那么配,更不会去想有没有更好的实现方案。这样的人遇到网络故障就两眼发黑,无从下手,究其根本原因就在于对计算机网络通信原理、各种功能技术原理,以及具体功能的通用配置思路不了解。
遇到网络故障,首先要对所出现的网络故障进行分类,是通信故障,还是功能实现故障,或者是安全问题。
对于通信故障比较好分析,其中的关键是计算机网络的对等通信原理,即在源端某层始发的报文,最终必须送达到目的端的对应层才能对该报文进行处理。这里面涉及到协议报头的封装和解封装。除了物理层外,在源端某层始发的报文自上而下的传输过程中,所经过的其它各层均会封装对应层所运行协议的协议头,而到达目的端后,在报文自下而上的传输中,每到达一层会识别对应层的协议头信息,然后在去掉该层的报头后上传到上一层,直到到达与源端始发报文的对应层次,识别该层的协议头信息,对报文进行处理。中间的网络设备(如交换机和路由器)通常只能识别二层和三层协议头部信息。
二层通信中主要涉及到VLAN标签的问题,这就要充分理解三种二层交换端口(Access、Trunk和Hybrid,Cisco设备只有前两种)类型的帧收发规则,通过分析通信路径中各段链路上帧中VLAN标签的添加或移除来验证帧能否准确到达对方主机上。对于自动进行VLAN注册和注销的GVRP和MVRP协议,则一定要深入理解它们只能在Trunk类型端口中上启用,并且要深入理解它们的VLAN注册和注销原理(两者不完全一样)。总之,在VLAN环境中,同一VLAN中的用户间通信必须遵守一条基本规则,那是通信路径各设备上必须均有对应VLAN的注册信息,包括使用GVRP和MVRP这些动态VLAN注册协议。
对于三层通信方面,这里面相对二层通信来说要复杂许多了,因为这里涉及到路由问题。但如何仅从网络通信角度来看,要分析出故障原因也不难,因为大较大型网络中通常是采用动态路由协议,它们可以自动把网络中各网段连接起来。当然,如果网络中采用了多种不同的动态路由协议或者多个路由进程,这时又涉及到路由的相互引入和过滤问题了。这些其实都可以通过在各设备上查看IP路由表来进行分析,实现快速地故障定位。
在这里要说明的一点是,尽可能不要采用静态路由来进行整个网络的路由配置,因为静态路由不具备自动通告功能,一条静态路由只能负责一跳的数据转发,而且静态路由还有单向性,任何设备间的通信都必须配置完整的双向路由,这在较大型网络中是很难做到,甚至还会出现大量配置错误,或遗漏的。
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