第一章緒論1.1課題背景及目的從世界范圍來看，軍事網的管理和故障診斷技術經過了一段時間的發展，目前由低至高，由低至高，由低至精。從中心向分散發展。如何使故障的科學、規范化成為制約網絡持續、高速、健康發展的重要課題。美國陸軍《2010年聯合構想》第一次將通訊故障管理列為四大基本原則，即主宰機動、精確打擊、全維防護。在民間，IBM是一個典型的科研組織。他在二零零一年四月，宣告執行利薩項目。這個計劃的目的是要發展一種類似于“蜥蜴”一樣靈敏、警覺、反應迅速、具有強大的自衛功能的電腦。IBM將會在今后幾年內累積投資數百億美元，在世界各地設立5個試驗室，讓數以百計的研究和研究專家和專家參與到服務器的自動操作中去。該智能的將來計算機擁有高度敏感的安全性警覺設計，高度平衡負載功能，易于管理，并能夠積極地考慮和計劃，以滿足互聯網和新世紀的發展趨勢。微軟，惠普，Sun,Oracle,Intel等公司都參與了這項技術的研發。1.2計算機網絡概述計算機網絡是由計算機集合加通信設施組成的系統，即利用各種通信手段，它通過不同的通訊方式，將分散的計算機連接起來，實現彼此之間的通訊，共享軟件、硬件和數據。根據計算機的分布，計算機一般可劃分成LAN和WAN。網絡的覆蓋面很窄，從幾千米到幾十千米不等。網絡的地域分布廣泛，如校園，城市之間，甚至全球。隨著計算機的不斷發展，不同的網絡互聯方式也越來越多。通過統一的協議，可以方便地進行多個網絡互聯。互聯網正是通過這樣的方法來實現各個網絡的連接。互聯網以TCP/IP為通訊協定，把全球計算機網聯結起來，是目前全球最大、最受歡迎的國際互聯網。1.3常見計算機網絡故障分類及影響在互聯網故障診斷中應當達到以下三個目標：確定了節點，使整個系統能夠正常工作；找出網絡計劃與組態中的不足，并改進及最佳網絡效能；實時監測系統的工作狀態，對網絡通訊品質進行實時預報。網絡故障診斷是基于網絡原理，網絡配置和網絡操作的。從故障的角度，通過網絡的故障檢測，得到了故障的診斷，找到了故障的原因。將故障故障清除，使整個系統重新工作。一般情況下，在網絡故障中，存在著一些物理裝置之間的互連故障，或是硬件和線自身的故障；介紹了一種基于數據鏈的網絡裝置的界面結構。網絡層網絡協定組態或運作的問題；在傳送層中，存在著器件的特性或通訊阻塞問題；第三級的CISCOIOS或者是Web應用軟件的一個bug。對一個故障進行故障診斷的流程應當從實體層面沿OSI7級模式進行。首先是對實體層面進行檢測，再對資料鏈接進行檢測，以此來找出通訊失效的故障節點。直至整個體系通訊都是正確的。1.4計算機網絡故障類型1.4.1線路故障在日常的網絡維修中，故障的頻率很高，大約有70%的故障發生。故障線一般包含有電線受損和有較強的EMI。檢查方式：在很短的距離上，最容易的辦法就是將網線的一端連接到RJ45的插槽中，在RJ45的插槽中，再把其他的連接到指定的HUB接口上。通過連接和關閉來判定。若導線稍微較大，或是網線難以移動，則使用測力儀進行檢測。若有較大的線路，例如郵政、電信等，則須告知供貨商，以便確認線路中途中斷。針對有無重大EMI的檢查，我們可以使用具有較高屏蔽強度的屏蔽線來進行通訊試驗，若通訊良好，說明有EMI。應避免接觸具有強烈電磁場的物體，例如：高壓線路。若仍不正確，應該將故障線剔除，并將其它因素考慮在內。1.4.2端口故障故障埠一般包含了一個松開的插座和它自身的一個實體故障。檢查法：這種故障一般會對與它有聯系的其它裝置的信號產生干擾。由于信號很容易辨認，可以根據信號的情況來推斷故障的情況，以及可能的成因。也可以試試其他的埠，看看是否可以正常的連線。1.4.3集線器或路由器故障這里的中心或路由器故障是指在實體上受到破壞，使網絡癱瘓。檢查方式：一般最簡單的辦法就是取代分選，用通訊良好的網絡和主設備將中心(或路由器)與之相連，如果通訊良好，則中心或路由器都是正確的；不然重新切換中心埠檢查是否為故障或中心(或路由器)的故障；通常，中心(或路由器)上的燈也會顯示故障信號，通常的接口應該是綠色的。如果無法進行正確的通訊，可以認為是中心或故障。1.4.4主機物理故障而對于網絡卡故障來說，作者也將其歸入到了主設備的物理故障中，由于大多數的網絡卡都是安裝在主設備中，通過主設備來實現設備的組態和通訊。也就是說，它可以被視為一個網絡的終端。這種故障一般包含了網絡卡片的松弛、網絡卡片的故障、主機的網卡插口故障以及主機自身故障。排除方式：主機自身故障就不多說了，在此僅談到主機和網絡不能兼容的問題。針對網卡松動、網卡卡的故障卡的最佳方案是換卡。如果在網絡卡的物理故障狀態下，如果上面的改變不了問題，那么就將它放到其它運行良好的主機上進行測試，如果仍然不能使用的話。可以認為是網絡卡的實體損傷，只要把它替換掉就行了。第二章常見計算機網絡故障的判斷2.1解決計算機網絡故障的意義世界互聯網在本世紀初迅速發展。把握機會，應對新的挑戰，我國的互聯網發展正在蓬勃發展。互聯網接入項目正式啟動，新一輪的網絡建設熱潮已然來臨。網絡故障是管理和使用網絡，充分利用網絡，充分利用網絡資源的關鍵技術。文章首先簡要地闡述了網絡與路由器的基本原理，并對分級診斷技術作了簡要的闡述，并對不同類型的路由器的故障進行了探討，并對互聯網中連接的故障故障進行了總結。2.2計算機網絡故障判斷步驟每塊網卡都帶有LED指示燈，位通常位于主機后部，綠色代表連接正確，有些綠燈和紅燈同時顯示，紅色代表故障，不亮代表無連接或線路不通。表示燈光會隨著資料傳輸量的變化而變得忽明忽暗。一般不傳輸資料時，網絡卡上的指示器會發光，傳輸資料時會比較緩慢。快速的閃動。②將計算機與其它網線裝置的跳線，網線是否正常。一般情況下，網絡連接線內部斷裂、雙絞線、RJ-45晶體頭部的不佳觸點。可以通過測量來探測。③檢查兩側RJ-45接頭的位置。④資訊輸出端有無故障。2.2.1故障的性能連接故障一般有下列情形：計算機不能在伺服器上登陸；②計算機不能在網絡上使用網絡；③計算機在“網上鄰居”里，除了自己以外，沒有其它計算機，因此，計算機也就沒有了共享的信息，也就沒有了其它計算機的打印機；④計算機不能在網上進行其它計算機的訪問；⑤某些計算機在網絡上的運轉非常遲鈍。第三章常見計算機網絡故障的解決方法3.1解決網絡故障的理論基礎基本原理3.1.1國際標準化組織iso的開放系統互連參考模型物理層：物理層面是基準模式中的最底層。這一層次是通過將多個節點與裝置相連而形成的網絡通訊的數據傳送媒介。它的主要作用是：通過傳送媒體實現對數據鏈的物理鏈接，完成對數據的傳送和錯誤的監測，從而實現了數據的透明傳遞。它的主要作用是：利用物理層所提供的業務，在各實體之間進行數據鏈路的鏈接，以“幀”為單元進行數據的傳送，并利用錯誤的數據和流量的控制技術，將錯誤的物理電路轉換為沒有錯誤的數據鏈路。layer)是第三層次的基準模式。其基本特征是：為節點間的數據傳送建立一個邏輯鏈接，該方法利用路由算法對數據包進行優化，使數據包能夠在通信子網絡中找到最佳的傳輸通路，從而達到擁塞控制和網絡互聯等作用。layer)是第四層次的基準模式。它的首要作用是為使用者提供一個能夠解決數據包錯誤、包順序和其它重要的傳送問題的終端到終端的服務。由于傳送層將底層資料通訊的詳細資料隱藏在上層，所以傳送層是計算機通訊架構的核心。layer)是第五層次的基準模式。它的主要作用是：承擔維擴節點與節點的通信連接，保證節點對節點的通信不會被打斷，并實現對節點的數據交換。顯示層次：代表層是參照模式的第六層次。其主要作用有：對兩種通訊系統進行數據格式轉換、加密解密、數據壓縮和還原等方面進行處理。申請層次：應用程序層次是參照模式的頂層。它的主要作用是：為各種應用程序提供大量的服務，例如：文件服務器，數據庫服務，電子郵件和其它的網絡軟件服務。3.1.2網絡通信協議常用的三個網絡協議在網絡中，各個工作站能夠進行數據傳送，都是因為有了這個協定。在互聯網發展過程中，各種通訊手段層出不窮。要保證通訊順利、穩定，各主機之間應采用統一的語言，不得有任何方言。很多協定都被發展出來了，但仍然保持著。這些協定被取消的因素很多，比如設計很差，實現很差，或者缺少支撐。這些被保存的協定經過了歲月的檢驗，變成了一種高效的交流方式。目前LAN中最常用的三種是MICROSOFT的NETBEUI、NOVELLIPX/SPX以及TCP/IP等。3.1.3CISCO路由器和交換機計算機輔助診斷是一項綜合技術，它涵蓋了多個領域。為了便于下文的論述，我們將從一個簡單的介紹互聯網和路由器的基礎知識開始。計算機網是一個以計算機為基礎的集和通訊設備構成的體系，它通過多種通訊方式，將分散在不同地域的基站連接起來，以實現彼此之間的通訊，并共享軟件、硬件和數據。根據計算機的分布，計算機一般可以劃分成LAN和WAN。網絡的覆蓋面很窄，從幾千米到幾十千米不等。網絡的地域分布廣泛，如校園，城市之間，甚至全球。隨著計算機的不斷發展，不同的網絡互聯方式也越來越多。通過統一的協議，可以方便地進行多個網絡互聯。互聯網正是通過這樣的方法來實現各個網絡的連接。互聯網以TCP/IP為通訊協定，把全球計算機網聯結起來，是目前全球最大、最受歡迎的國際互聯網。2.為實現計算機間的通訊，每個計算機互聯的函數被分為一個確定的層級，指定同層進程的通訊協定以及鄰近層間的接口與業務，將這些層、層進程通訊的協定以及鄰近層間的介面稱為網絡架構。在現代計算機網絡技術體系中，以OSI為代表的開放式系統互聯基準模式(OSI)為中心。網絡的物理層、數據鏈路層、網絡層、傳輸層、會話層、展示層、應用層。3.TCP/IP(TCP/IP)是一種由TCP/IP組成的網際連接協定。IP是由美國ARPANET網絡發展而來，目前已經是國際互聯網上通用的通訊協定。TCP/IP可以讓計算機在不同的OS下進行有序的數據交互。3.2網絡故障分層診斷技術實體層面和它的診斷。作為OSI層次結構的底層，物理層基于通訊介質，通過物理連接來完成系統與通訊介質的物理連接，并使各數據鏈接的實體能夠進行透明的傳送。為建立，維護和拆除計算機和web的實體聯系提供一個業務。物理層面故障的重點在于設備的物理接線方法和線路的接線是否合適；儀器的結構和運行情況是否符合要求.判斷路由器端口的實際連線狀態的最好方式就是用顯示interface指令來查看各個端口狀態、說明畫面的輸出、端口狀態、協議建立狀態以及EIA狀態。DatabaseLine層次和它的診斷。在不需要理解實體結構特性的情況下，就可以實現數據鏈路的可靠傳遞。在鏈路層次上，對經過鏈接的資料進行封裝和解包，錯誤檢測和糾正，以及協同媒體。在資料鏈路層次進行資料傳送前，協定著重于構架與同步裝置。在進行數據鏈接的查詢與清除時，必須先查看路由器的組態，并檢查共用的共用資料鏈路圖。每個界面都要和其它與之通訊的裝置一樣包裝。請檢查它的包裝，并看看它的組態，或是用show指令來看看對應介面的包裝。3.2.1硬件診斷串口故障排除。當串行連接問題發生時，要想消除串行故障，通常先從顯示interfaceserial命令入手，然后對其顯示的報表進行解析，從而發現問題的根源。這個界面和線協定的狀況由串行報表的開頭所示。各種界面和線路協議可以采用如下方式：1)串口運行，線路協議運行，這是一個完整的運行狀態。這個串行和線協定被初始化，并且有一個協定的生存資訊被進行了交流。2)串口操作，線路協議關閉，該顯示器指示該路由器與一個裝置相連，該裝置具有一個載波探測訊號，表示該載波訊號存在于該本地及該遙控器之間，但該通訊裝置并未適當地將該連接上的協議生存資訊進行交換。當路由器配置問題，調制解調器操作問題，租用線路干擾或者遠端路由器故障問題，以及數字調制解調器的時鐘問題，當兩條數據鏈連在不同的子網中時，就會產生這種情況。3)斷開串行和線規約，可以是通信系統的故障，電纜故障，或modem故障。4)當界面組態中的shutdown指令被鍵入時，串端口管理斷開和線協定斷開。鍵入“非”指令來開啟“控制”。當一個界面和一個線協議同時工作時，盡管串口鏈路已經有了基礎的通訊，但是，由于包的缺失和數據包的問題，還是有很多的故障問題。在一般的通訊中，界面的輸入包和輸出封不會遺失，或損失很少，并且沒有增大。當數據包的損失規律地增大時，說明這個界面上的通訊流量超出了它所能承受的范圍。要想得到更大的功率，就必須提高電力系統的能力。尋找其它原因造成的數據包遺失，檢查顯示interfaceserial指令的輸出報表中的輸入和輸出維持排隊的狀況。如果在保留排隊時，可以將數據分組的數目提高到最大的容許范圍。3.2.2以太接口故障排除以太界面常見的故障問題包括：過度地占用帶寬、經常發生的沖突和不相容的幀。通過showinterfaceethernet指令，您可以看到接口的吞吐量，沖突，包丟失，以及相關的幀類型，等等。1)網絡的使用可以由觀察該界面的吞吐量來探測。在較高比例的網絡中，網絡的傳輸能力會出現惡化。光纖網向以太網區的數據包將會導致以太端口被吞噬。在因特網出現這樣的狀況時，可以采取一些方法來最優界面，也就是在以太界面上使用非IP緩存指令，禁止快速變換，以及調節緩沖和維持排隊。2)當兩個界面都嘗試向以太線發送數據分組時，會出現碰撞。在以太網上，需要的沖突數量非常小，而對于不同的網絡需求也會有差異，通常會有3-5次的沖突發生時，需要找到沖突的根源。碰撞會導致擁擠，碰撞往往是因為電纜鋪設過長，過度使用或者“聾”。以太網絡的物理結構和布線方式應該充分考慮，如果采用過多的布線會導致更多的矛盾。第四章網絡安全技術4.1包過濾技術分組過濾技術是一種以路由為基礎的技術，它是通過對分組的目標地址、源地址和端口號碼等進行篩選，然后再對分組進行分組篩選。在此基礎上，封包過濾技術無法對報文中的用戶及檔案進行鑒別，僅對整個網絡起到一定的防護作用。通常情況下，數據包的篩選需要兩張網絡卡片，其中一張是公共網絡，另一張是內部網絡。從而達到了在線通訊的雙向、即時的雙重監控。包過濾技術的優勢在于其運算速率高，且與實際應用無關，但是它僅能夠根據已有的信息包篩選的安全性準則來執行，而對特定的特定協議中所需要的服務的各個部分進行單獨的處理，也就是說，它只是對特定的業務進行了機械的許可或者否決。并且無法對特定的業務進行管理。所以，當某些服務從非安全性的服務器上發出時，僅僅依賴數據包的過濾是無法有效地保護局域網的。4.2代理服務技術代理服務器也被稱作是一個程序級防火墻，代理防火墻或者是一個程序入口，它通常用于一個特殊的程序。它既可以了解數據包頭，也可以了解其自身的內容。在一個遠距離使用者與一個執行Agent服務的網絡連結時，該網絡上的Agent伺服器會立即建