第10章习题答案
1．填空题
（1）Cisco网络故障排除法有7步，其中前两步是：定义问题和故障相关信息收集。
（2）网络故障排除常使用的网络文档有网络配置表、终端系统配置表、网络拓扑图。
（3）常用的网络故障排除方法有：排除法、对比法和替换法。
（4）常见的软件故障排除工具有：网络管理系统工具、知识库、基线建立工具和协议分析仪。
（5）常见的硬件故障排除工具有：网络分析模块、数字万用表、电缆测试仪、电缆分析仪和网络分析仪。
2．简答题
（1）简述Cisco网络故障排除模型及其7步法。
Cisco公司提出了一种有效的七步式故障排除模型。一个故障排除模型就是一
系列可以遵循的故障排除步骤，并且为我们提供一种有效解决网络问题的方式。
Cisco故障排除模型描述了当收到网络故障报告时，按照下面的步骤完成故障
排除过程。
（1）定义问题。
（2）故障相关信息收集
（3）确定可能的原因
（4）创建行动计划
（5）执行行动计划
（6）观察结果，如果故障未排除，返回步骤（b）或（e）
（7）故障排除过程文档化
网络故障的六个命令（2）简述网络文档在故障排除的作用和常见文档。
当网络发生故障的时候，排除故障最重要的工具之一就是手中的网络文档。要
高效地诊断和解决网络故障，网络工程师需要了解网络的设计以及网络在正常
运行情况下应具备的性能。这些信息称作网络基线，记录在配置表和拓扑图之
类的文档中。网络配置文档提供网络的逻辑图以及各组件的详细信息。这些信
息应只存放在一个地点，要么以硬拷贝形式存放，要么存放在网络的某个受保
护的服务器上。
常见文档：网络配置表、终端系统配置表、网络拓扑图。
（3）简述常用的网络故障排除方法。
网络故障多种多样，不同的故障有不同的表现形式。故障分析时要通过各种现
象灵活运用排除方法，出故障所在并及时排除。
（1）排除法
排除法是指依据所观察到的故障现象，尽可能全面地列举出所有可能发生的故
障，然后逐个分析、排除。在排除时要遵循有简到繁的原则，提高效率。使用
这种方法可以应付各种各样的故障，但维护人员需要有较强的逻辑思维，对网
络设备有全面深入的了解。
（2）对比法
对比法就是利用现有的、相同型号的且能够正常运行的设备作为参考对象，和故障设备之间进行对比，从而出故障点。这种方法简单有效，尤其是系统配置上的故障，只要简单地对比一下就能出配置的不同点。
（3）替换法
替换法是指使用正常的设备部件来替换可能有故障的部件，从而出故障点的方法。它主要用于硬件故障的诊断，但需要注意的是，替换的部件必须是相同品牌、相同型号的同类设备才行。
（4）简述ping命令在网络故障排除中的用法。
Ping命令是使用频率最高的测试连通性的命令，使用ping可以测试计算机名和计算机的IP地址，验证
与远程计算机的连接，通过将ICMP回显数据包发送到计算机并侦听回显响应数据包来验证与一台或多台远程计算机的连接，该命令只有在安装了TCP/IP协议后才可以使用。
（1）验证网卡工作是否正常
在DOS窗口下，ping本地主机的IP地址，如“Ping 202.196.36.4”，回车运行。
若出现4行“Request timeout”提示，则说明网卡工作不正常。
（2）验证DNS配置是否正常
在DOS窗口下，提示符后输入任一域名（如www.163)，看其是否能被解析成一个IP地址。输入“Ping www.163”，回车运行。若出现“Unknown host name”提示信息，则说明DNS配置出错。
（3）验证网关配置是否正常
在DOS窗口下，ping默认网关。如果ping正常，表明计算机已经连接到网络并且可以与本地网络进行通信。如果失败，则表明存在一个本地物理网络问题，这个问题可能出现在计算机到路由器之间的任何一个位置上
（5）简述ipconfig命令在网络故障排除中的用法。
ipconfig应该是网络管理员使用最多的一个命令，它可以查看本机的IP地址等信息，而这也通常是判断网络故障入手的第一步。一台终端用户报告不能上网了，首先第一步就是查一下该用户的IP地址、网关等信息是否正确。
（1）ipconfig/all
使用ipconfig/all可以查看网络的详细信息，比不加参数时显示的信息更详细。
（2）ipconfig /renew
如果使用ipconfig /all查看IP地址、网关等信息全部正确的话，建议加参数/renew 让本机重新获取IP地址试一下。加参数/renew重新获取IP地址，是因为网络出现故障后，有可能还会保存原来的网络一些状态信息。如果获取正常，表示IP地址这一块没有问题。
除了使用ipconfig查看网络状态信息，重新获取IP地址等，通过查看网络连接的状态也可以查看IP地址等信息，通过“修复”按钮也可以让客户端重新获取IP地址。
（6）简述tracert命令在网络故障排除中的用法。
Tracert（跟踪路由）是路由跟踪实用程序，用于确定IP数据包访问目标所经过的路径。Tracert命令用IP生存时间（TTL）字段和ICMP错误消息来确定从一
个主机到网络上其他主机的路由。
可以使用tracert命令确定数据包在网络上的停止位置。
（7）简述协议分析仪在网络故障排除中的用法。
网络分析仪用于排除交换网络和VLAN的故障。网络工程师只要将网络分析仪
插入网络的任何位置，便能够了解该设备连接的交换机端口以及网络的平均利
用率和峰值利用率。还可以利用该分析仪来发现VLAN配置、查明网络最大流
量的来源、分析网络流量以及查看接口详细信息。该设备一般能够向安装有网
络监控软件的PC输出数据，以做进一步分析和故障排除之用。
（8）简述物理层故障排除的方法。
（1）检查有无电缆损坏或连接不良
可以通过电缆测试仪检测有无断线或信息插座有误故障。怀疑电缆受损时，可
以用已知能够正常工作的电缆替换可疑电缆。如果怀疑连接不良，拔出电缆，
对电缆和接口都进行物理检查，然后重装电缆。
（2）检查是否整个网络都遵循了正确的电缆连接标准
检验是否使用了正确的电缆，某些设备间的直接连接可能需要使用交叉电缆。
确保电缆连线正确。
（3）检查设备的电缆连接是否正确
确认所有电缆都已连接到正确的端口或接口，并确保所有交叉连接都正确地配
线至正确的位置。如果设置一个整洁、条理化的配线间，便可以节省大量时间。
（4）检验接口配置是否正确
确认在正确的VLAN中设置了所有交换机端口，并且生成树设置、速度设置和
双工设置的配置均正确。确认所有活动的端口或接口都未关闭。
（5）检查运行统计信息和数据错误率
利用Cisco show命令来检查有无冲突以及输入错误和输出错误之类的统计信息，这些统计信息的特征随网络上使用的协议而变化。
（9）简述集线器常见故障的排除方法。
一般情况下，通过观察与集线器连接端口的指示灯是否发亮，可以判断网络连
接是否正常。
（1）集线器在100Mbit/s网络中的应用故障
故障现象：将网络从10Mbit／s升级到100Mbit／s后，网络无法正常工作。
故障排除：在局域网中，当网络的连接范围较大时，可通过集线器之间的级联
扩大网络的传输距离。在10Mbit/s网络中最多可级联四级，使网络的最大传输
距离达到600m。但当网络从10Mbit/s升级到100Mbit/s或新建一个100Mbit/s
的局域网时，如果采用普通的方法对100Mbit/s集线器进行连接将使局域网络
无法正常工作。众所周知，在100Mbit/s网络中只允许对两个100Mbit/s的集线
器进行级联，而且两个10Mbit/s集线器之间的连接距离不能大于5m，所以
100Mbit/s局域网在使用集线器时最大距离为205m。如果实际连接距离不符合
以上要求，网络将无法连接。这一点要引起足够重视，否则在用户规划网络时
很容易造成严重的错误。
（2）集线器经常烧坏
故障现象：一台连接两幢楼的集线器经常烧坏，有时候一个月之中就要坏三四
次。
故障排除：经测试，其中A楼的电源系统已经老化，零线绝对电压是30V，火
线绝对电压是250V，而用万用表量电压还是220V；到B楼集线器，则两个集
线器要承受30V的电势差，很可能因此而损坏。解决的办法很简单，只需在A
楼的交换机房接一根地线即可。
（10）简述交换机常见故障的排除方法。
交换机故障一般可以分为硬件故障和软件故障两大类。
1．交换机硬件故障
（1）电源故障
由于外部供电不稳定，或者电源线路老化或者雷击等原因导致电源损坏或者风
扇停止，从而不能正常工作。由于电源缘故而导致机内其他部件损坏的事情也
经常发生。
如果面板上的Power指示灯是绿的，就表示是正常的；如果该指示灯灭了，
则说明交换机没有正常供电。这类问题很容易发现，也很容易解决。
针对这类故障，首先应该做好外部电源的供应工作，一般通过引入独立的电力
线来提供独立的电源，并添加稳压器来避免瞬间高压或低压现象。如果条件允
许，可以添加UPS来保证交换机的正常供电。在机房内设置专业的避雷措施，来避免雷电对交换机的伤害。
（2）端口故障
这是最常见的硬件故障，无论是光纤端口还是双绞线的RJ45端口，在插拔接头
时一定要小心。如果不小心把光纤插头弄脏，可能导致光纤端口污染而不能正
常通信。经常看到很多人喜欢带电插拔接头，理论上讲是可以的，但是这样也
无意中增加了端口的故障发生率。在搬运时不小心，也可能导致端口物理损坏。
如果购买的水晶头尺寸偏大，插入交换机时，也容易破坏端口。
一般情况下，端口故障是某一个或者几个端口损坏。所以在排除了端口所连计
算机的故障后，可以通过更换所连端口，来判断其是否损坏。遇到此类故障，
可以在电源关闭后，用酒精棉球清洗端口。如果端口确实被损坏，那就只能更
换端口了。
（3）模块故障
交换机是由很多模块组成，比如堆叠模块、管理模块、扩展模块等。这些模块
发生故障的机率很小，不过一旦出现问题，就会遭受巨大的经济损失。如果插
拔模块时不小心，或者搬运交换机时受到碰撞，或者电源不稳定等情况，都可
能导致此类故障的发生。
上面提到的这3个模块都有外部接口，比较容易辨认，有的还可以通过模块上
的指示灯来辨别故障。比如堆叠模块上有一个扁平的梯形端口，或者有的交换
机上是一个类似于USB的接口。管理模块上有一个Console口，用于和网管计
算机建立连接，方便管理。如果扩展模块是光纤连接的话，会有一对光纤接口。
在排除此类故障时，首先确保交换机及模块的电源正常供应，然后检查各个模
块是否插在正确的位置上，最后检查连接模块的线缆是否正常。在连接管理模
块时，还要考虑它是否采用规定的连接速率，是否有奇偶校验，是否有数据流
控制等因素。连接扩展模块时，需要检查是否匹配通信模式，比如使用全双工
模式还是半双工模式。当然如果确认模块有故障，解决的方法就是应当立即联
系供应商给以更换。
（4）背板故障
交换机的各个模块都是接插在背板上的。如果环境潮湿，电路板受潮短路，或者元器件因高温、雷击等因素而受损都会造成电路板不能正常工作。比如散热性能不好或环境温度太高导致机内温度升高，指使元器件烧坏。
在外部电源正常供电的情况下，如果交换机的各个内部模块都不能正常工作，那就可能是背板坏了，遇到这种情况即使是电器维修工程师，恐怕也无计可施，唯一的办法就是更换背板了。
（5）线缆故障
其实这类故障从理论上讲，不属于交换机本身的故障，但在实际使用中，电缆故障经常导致交换机系统或端口不能正常工作，所以这里也把这类故障归入交换机硬件故障。比如接头接插不紧，线缆制作时顺序排列错误或者不规范，线缆连接时应该用交叉线却使用了直连线，光缆中的两根光纤交错连接，错误的线路连接导致网络环路等。
从上面的几种硬件故障来看，机房环境不佳极易导致各种硬件故障，所以在建设机房时，必须先做好防雷接地及供电电源、室内温度、室内湿度、防电磁干扰、防静电等环境的建设，为网络设备的正常工作提供良好的环境。
2．交换机的软件故障
交换机的软件故障是指系统及其配置上的故障，它可以分为以下几类。
（1）系统错误
在交换机内部有一个可刷新的只读存储器，它保存的是这台交换机所必需的软件系统。由于当时设计的原因，存在一些漏洞，在条件合适时，会导致交换机满载、丢包、错包等情况的发生。所以交换机系统提供了如Web、TFTP等方式来下载并更新系统。当然在升级系统时，也有可能发生错误。
对于此类问题，需要养成经常浏览设备厂商网站的习惯，如果有新的系统推出或者新的补丁，请及时
更新。
（2）配置不当
对交换机不熟悉，或者由于各种交换机配置不一样，管理员往往在配置交换机时会出现配置错误。比如VLAN划分不正确导致网络不通，端口被错误地关闭，交换机和网卡的模式配置不匹配等原因。这类故障有时很难发现，需要一定的经验积累。如果不能确保用户的配置有问题，请先恢复出厂默认配置，然后再一步一步地配置。最好在配置之前，先阅读说明书，这也是网管所要养成的习惯之一。每台交换机都有详细的安装手册、用户手册，深入到每类模块都有详细的讲解。
（3）密码丢失
这可能是每个管理员都曾经经历过的。一旦忘记密码，都可以通过一定的操作步骤来恢复或者重置系统密码。有的则比较简单，在交换机上按下一个按钮就可以了。而有的则需要通过一定的操作步骤才能解决。此类情况一般在人为遗忘或者交换机发生故障后导致数据丢失，才会发生。
（4）外部因素
由于病毒或者黑客攻击等情况的存在，有可能某台主机向所连接的端口发送大量不符合封装规则的数据包，造成交换机处理器过分繁忙，致使数据包来不及转发，进而导致缓冲区溢出产生丢包现象。还
有一种情况就是广播风暴，它不仅会占用大量的网络带宽，而且还将占用大量的CPU处理时间。网络如果长时间被大量广播数据包所占用，正常的点对点通信就无法正常进行，网络速度就

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