第4章 数据链路层的故障分析与排除
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
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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。
数据链路层技术的调试与故障排除方法(七)
数据链路层是计算机网络中的一个重要组成部分，它负责将上层传输的数据分割成适合物理传输的数据帧，依靠物理层提供的通信介质进行传输。
然而，由于网络环境的复杂性，数据链路层经常会遇到各种故障和问题。
本文将从调试和故障排除的角度，探讨数据链路层技术的方法和步骤。
1. 数据链路层的调试方法一、使用工具监控和分析数据链路层的运行情况。
这些工具可以帮助我们实时监控链路的状态、带宽使用率、传输错误率等关键指标，从而快速发现和定位问题。
二、检查硬件设备的连接状况。
数据链路层的故障有时可能是由于连接错误或接口松动引起的。
因此，我们需要仔细检查硬件设备的连接情况，确保物理链路的正常运行。
三、验证配置参数的正确性。
数据链路层的配置参数对于通信的正常运行至关重要。
我们需要确保设备的参数设置正确无误，包括速率、双工模式、半/全双工模式等。
四、使用数据链路层的自检和诊断功能。
大多数网络设备都提供了自检和诊断功能，可以通过这些功能对链路进行测试，检测是否存在故障，并提供相应的解决方案。
五、使用协议分析工具进行数据包分析。
协议分析工具可以捕获并分析数据链路层的数据包，帮助我们追踪问题发生的原因。
通过分析数据包中的关键信息，可以找到故障根源并采取相应措施。
2. 数据链路层的故障排除方法一、排除物理链路故障。
物理链路故障是最常见的故障之一，可能是由于电缆断裂、接口松动、设备故障等引起的。
我们需要仔细检查物理链路并进行必要的修复或更换。
二、确认设备配置的一致性。
设备之间的配置参数需要保持一致，包括速率、工作模式、协议等。
如果配置不一致，可能会导致链路无法正常工作。
三、排除软件故障。
数据链路层的软件问题可能导致链路无法正常工作。
我们可以尝试重启设备或更新设备的固件和驱动程序来解决软件问题。
四、运行网络诊断命令。
网络诊断命令可以帮助我们识别链路中的故障点，比如使用ping命令测试链路的连通性，使用tracert命令追踪数据包的路径等。
五、与供应商或运营商联系。
“网络工程师培训”基础教程：链路层常见网络问题分析及处理
“网络工程师培训”基础教程：链路层常见网络问题分析及处理链路层问题一.故障分析定位1.端口（如serial number ） is up, line protocol is down ：表示该接口已激活，但链路协商仍没有通过。
2.链路层地址映射有误或工作方式有误。
3.链路层帧格式有误。
故障判断流程：二.故障解决过程及实例分析故障的定位需分别对照不同的链路协议解决。
1.PPP 协议（1）检查链路层协议是否正确设置，只有广域网两侧的路由器设置了相同的协议，才可以相互通信。
（2）如果使用 PPP 协议，并采用 PAP 或 CHAP 做口令认证时，需确认双方口令设置是否正确，当验证不正确时，打开 PPP 的调试开关：# debug ppp packet# mon会看到 LCP 协商成功并转为 UP 状态后进行 PAP 或 CHAP 协商，然后LCP 转为 Down 状态。
问题举例分析： Cisco 路由器的默认协议是 HDLC ，而华为的路由器默认协议为PPP ，用户使用华为路由器的时候，因为和 Cisco 的路由器相似，容易误认为 Cisco 也是PPP 协议而没有改动 Cisco 的配置，当在2501上用 show in s N ( Ｎ为串口号，０或１）命令时，会发现串口up ，链路协议 down 。
将Quiaway 端协议改为 hdlc 即可。
解决：在相应端口下将Quidway 端的协议封装改为 HDLC。
命令：enc hdlc且将华为 2501 的广域网口地址设为和 Cisco 的广域网口地址同一网段。
问题举例（续）分析： PPP 协议属 ISO 二层协议，所以判断问题所在要从第一层起判断，用show in s N（N为所用串口）查看底层 DTR 、DSR、RTS、CTS、DCD信号是否都 UP ，如不是，说明DTE 与 DCE 间物理线路没连好，查一下连接电缆问题，当串口提示 UP 且无错帧时，说明物理层正常。
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。
数据链路层技术的故障诊断与修复指南(七)
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，计算机网络已经成为人们生活和工作的重要组成部分。
作为网络的基本层级之一，数据链路层起着连接上层和下层的关键作用。
然而，在长期的网络使用中，难免会遇到各种故障。
本文将讨论数据链路层技术的故障诊断与修复指南，以帮助读者更好地理解和应对这些问题。
一、理解数据链路层在开始讨论数据链路层的故障诊断和修复之前，我们首先需要对数据链路层有一个清晰的认识。
数据链路层是OSI（开放系统互联）模型中的第二层，主要负责数据在物理链路中的传输。
它负责将源主机传送给目标主机的数据封装成帧，并通过物理链路进行传输。
数据链路层还负责进行差错检测、流量控制和访问控制等功能，以确保数据的可靠传输。
二、常见故障现象及诊断方法1.链路中断链路中断是指数据链路层中的物理链路出现了断开的情况。
当链路中断时，网络无法正常传输数据。
诊断链路中断的方法可以是使用网络检测工具，如PING命令或traceroute命令，来检查与目标主机之间是否存在正常的网络连接。
2.噪声干扰噪声干扰是指在数据链路中出现了干扰信号，导致数据传输中出现错误。
诊断噪声干扰问题可以通过分析数据链路层的错误检测码，如CRC校验码，来确定是否存在传输错误。
3.拥塞问题拥塞是指在网络中的某一部分链路上发生了过多数据包的堆积，导致网络传输速度变慢或无法正常传输数据。
诊断拥塞问题可以通过网络流量监测工具，如Wireshark，来分析网络传输过程中的数据包数量和传输时间，以确定是否存在网络拥塞问题。
三、故障修复的常规方法1.链路中断的修复当链路中断时，首先应该检查链路的物理连接是不是松脱或者损坏。
如果物理连接没有问题，那么需要检查网络设备的配置和设置，确保没有误操作导致链路中断。
如果以上方法都没有解决问题，可能需要进行链路故障的具体定位和更换。
2.噪声干扰的修复如果检测出噪声干扰问题，可以尝试将设备与噪声源的距离拉开，或者使用屏蔽线缆来减少干扰。
数据链路层技术的故障诊断与修复指南(二)
数据链路层技术的故障诊断与修复指南引言：在今天的数字化世界中，数据链路层被广泛应用于计算机网络中。
然而，由于各种原因，数据链路层技术可能会出现故障和问题。
本文将探讨如何诊断和修复数据链路层技术的故障，并提供一些建议和指南。
一、了解数据链路层的基本原理在开始故障诊断和修复之前，我们需要对数据链路层的基本原理有一定了解。
数据链路层是网络模型中的第二层，负责将网络层传递下来的数据包转换为比特流，以便在物理层进行传输。
了解数据链路层的原理和功能将有助于我们更好地理解和解决问题。
二、常见故障及其解决方案1. 物理层问题物理层问题是导致数据链路层故障最常见的原因之一。
可能的物理层问题包括电缆连接错误、网络适配器故障等。
在遇到这些问题时，我们应该先检查物理连接，确保电缆连接正确、适配器工作正常。
如果有必要，可以更换电缆或适配器。
2. MAC地址冲突MAC地址冲突是指网络中的两个设备具有相同的MAC地址。
这会导致数据链路层的故障，因为网络无法识别哪个设备应该接收数据包。
解决这个问题的方法是重新分配冲突的MAC地址，确保所有设备具有唯一的地址。
3. 网络拥塞网络拥塞是指网络传输数据的速度大于链路层的处理能力，导致数据丢包或延迟。
解决网络拥塞问题的一种方法是增加链路层的带宽，以便更多的数据可以同时传输。
4. 网络安全问题数据链路层也承担恶意攻击的风险，例如ARP欺骗和MAC洪泛攻击。
为了修复这些问题，我们应该实施适当的网络安全措施，例如使用加密技术和访问控制列表。
三、故障诊断与修复的步骤在诊断和修复数据链路层故障时，以下步骤可能会帮助我们迅速解决问题。
1. 收集信息首先，我们需要收集相关的信息，例如故障现象、错误消息和日志记录。
这些信息可以帮助我们确定故障的具体原因。
2. 分析问题根据收集到的信息，我们可以开始分析问题的根本原因。
可能的原因包括物理层问题、网络配置错误或网络设备故障。
通过分析问题，我们可以缩小故障的范围，并更有效地修复它。
浅谈计算机网络数据链路层网络故障排除
络 管理 可以分为 网管 型交换机和非网管理 型交换机等等 。局域 网交换机最主要的指 标是端 口的配置、 数据交换能 力、 包交换速
度等 。
交 换 机 的 故障 为 硬 件 故 障 或是 设 置 错 误 。 先 应 检 查 电 源是 否 接 通 ， 换 机 的状 首 交 态指示灯是否正常 ，连接计算机终端 的网
明。
槽 ， 者 换一 个插 槽 插 人 网卡 ， 紧 固 定螺 或 旋 丝保证网卡接触良好，更换一条经过检测 的 连 接 线 连 接 计 算机 与 网络 设 备 。 如果 仍 然不能排除网卡故障 ，就要考虑网卡本 身 是 否 存 在 问 题 。 有 条 件 的 可 以在 另外 一 台 计算机安装这块 网卡进行 实验 。如果 出现 同样的问题 ，应该更换这块 网卡。 ２ 、无 法 安 装 网卡 故 障 排 除 如果发现计算机无法安装网卡的现象 ， 产 生这 种故 障 的原 因可 能 两 种 。一 种 可 能 是这 台计算机上安装过其它类型的 网络接 口卡 ，另一种可能是计算机 中有的设备安 装得 不 正 确 。 于 第 一 种情 况 ， 对 可以 通 过 控 制面 板 ， 网络 适 配 器进 行 设 置 ， 设 置 窗 对 在 口中检 查 有 无 中 断 号 以 及 Ｉ Ｏ 地 址 冲突 ， ／ 如果有 冲突 ，可以先把其他暂时不使用的 卡 卸 载 ， 后 安 装 网卡 ， 网 卡 工作 正 常 后 然 在 再 安 装 其 他 接 口卡 。第 二 种 情 况 是 由于 设 备没有正确安装 ，或者在设备管理器中有 “ 未知设备”一项 ，使系统 不能正常检测到 网卡 。 这时可以删除 “ 未知设备”中的所有 项 目 ， 后 重 新 启 动 计算 机 ，再 安装 网卡 。 然 ３ 网卡 设 置 故障 排 除 、 计算机 启动后 ，鼠标右键点击桌面上 网上邻居 ， 查看属性一项 ， 在弹 出的窗 口可 以 看 到 本 地 连 接 图标 ，如 果 网 卡 工 作 不正 常， 图标上就 会出现一个红色的叉。 这说明 网络适配器没有正确安装或者计算机与 网
课程标准-《网络运维技术》
《网络运维技术》课程标准—、课程代码二、适用专业计算机网络技术三、课程性质《网络运维技术》课程是计算机网络技术专业的专业必修课。
本课程的主要任务是：从培养一个网络管理员的角度出发，使学生掌握网络管理与维护及故障诊断的基本理论知识，掌握网络设备管理与维护的基本方法，掌握常用的网络测试与诊断工具（软、硬件）的使用，再通过简单的培训就可以从事一个中、小型网络的日常管理与维护工作。
学习本课程这前学生必须修完《网络设备配置》、《TCP/IP原理及应用》和《组网技术与网络管理》课程。
四、课程学分与时数分配表1课程学分与时数分配表五、课程设计思路课程的总体设计思路是：本课程是按照网络集成公司和网络外包服务公司的工作流程开设的，适合以工作流程中的工作任务为单元组织教学，不适合传统的学科课程模式，因此本课程打破以知识传授为主要特征的传统学科课程模式，在网络运行维护管理工作领域中，以工作领域中的六个工作任务为中心组织课程的内容，创建基于工作任务的具体项目，学生在完成具体项目过程中掌握相关理论知识，训练基本技能，发展职业能力。
本课程以项目教学法开展学习，项目是以整个网络运维管理的全过程为线索设计的，较完整反映了网络运维管理方面的主流知识和技能。
课程内容突出对学生职业能力的训练，将理论知识融合到工作任务的项目中，在项目中学习相关理论知识。
课程完全按照实际网络运维管理的工作流程进行，强调工作过程的完整性，强调学习与实际应用的一致性，同时融合了网络运行与维护、网络外包服务相关岗位认证工程师职业资格相应的知识与技能要求。
教学效果的评价采用过程评价与目标评价相结合的方式，通过理论与实践相结合，重点评价学生的职业能力。
六、课程总体目标根据计算机网络技术专业工作任务与职业能力的分析，网络运行维护与管理是计算机网络技术专业学生一个完整的工作任务领域，网络运行维护与管理任务领域包含网络故障诊断与排除、服务流程与体系建设、外包关系管理、网络优化与设计、网络性能和资源管理、安全管理六大工作任务。
数据链路层技术的调试与故障排除方法(八)
数据链路层技术的调试与故障排除方法引言：在计算机网络中，数据链路层是连接物理层和网络层的重要层级。
它负责将原始的比特流转换为可靠的传输单元，并提供数据帧的传输、接收和错误检测。
然而，在实际应用中，数据链路层技术也经常会出现各种故障和问题。
本文将介绍数据链路层技术的调试与故障排除方法。
一、物理连接问题排除：数据链路层的首要任务是保证物理连接的可靠性。
当物理连接出现问题时，会导致数据链路层无法正常工作。
因此，首先要排除物理连接问题。
1. 检查电缆连接：检查电缆是否牢固插入网卡接口和交换机端口。
如果电缆松动，可能导致信号传输不稳定或者完全中断。
2. 测试网线：使用测试仪或替换网线进行测试，排除网线本身的问题。
3. 查看接口状态：通过查看网卡的状态指示灯，确认接口是否正常工作。
二、使用嗅探工具进行故障排查：数据链路层的工作涉及到大量的数据传输和接收，因此，在故障排除时，使用嗅探工具可以帮助我们分析和捕获数据包，进一步定位问题发生的地方。
1. 使用Wireshark：Wireshark是一种常用的网络嗅探工具，它可以截获网络数据包，并提供详细的分析和统计信息。
通过查看数据包的源地址、目的地址、协议类型等信息，我们可以快速定位故障发生的位置。
2. 分析数据包：通过对捕获的数据包进行分析，我们可以了解数据链路层的工作状态和数据传输过程中可能出现的问题。
比如，检查是否有丢包情况，是否有数据帧格式错误等。
三、检查网络设备配置：在数据链路层中，网络设备（如交换机、路由器等）的配置也可能导致链路层故障。
因此，需要仔细检查网络设备的配置。
1. 检查VLAN配置：如果使用VLAN划分网络，需要确保设备上的端口与VLAN的配置一致。
2. 检查链路状态：检查交换机端口的状态，确认链路状态是否正常。
3. 检查MTU设置：MTU是数据链路层中的重要参数，它决定了数据帧的大小。
如果MTU设置不正确，可能导致数据丢失或者传输延迟。
四、软件配置检查：除了硬件设备的配置，软件配置也可能导致数据链路层的故障。
数据链路层技术的调试与故障排除方法(十)
数据链路层技术的调试与故障排除方法引言数据链路层是计算机网络中非常重要的一层，它负责在物理层提供的物理链路上建立可靠的数据传输连接。
使用数据链路层技术能够确保数据的可靠传输以及网络的高效运行。
然而，在实际应用中，数据链路层常常会遇到各种各样的故障问题，本文将讨论一些常见的调试与故障排除方法。
一、检查物理层连接在调试数据链路层时，首先要检查物理层的连接是否正常。
物理层连接问题最常见的是线缆连接不稳定或者损坏。
可以通过观察线缆的连接状态、检查线缆的芯线是否完好以及尝试更换线缆等方法来解决这类问题。
二、检查设备配置数据链路层设备的配置也是一个常见的故障点。
在调试时，可以检查设备的配置文件是否正确，特别是MAC地址、IP地址等关键信息是否设置正确。
同时，还需要确保设备之间的配置是相互匹配的，例如，设备A的IP地址和设备B的默认网关地址是否一致。
三、使用抓包工具当出现数据链路层问题时，使用抓包工具对网络流量进行分析是一种非常有用的方法。
通过抓包可以观察到数据链路层的各种信息，如帧的来源、去向、类型等。
抓包工具可以帮助定位数据链路层的故障根源，例如是否存在丢包、重传等问题。
四、检查设备状态数据链路层设备的状态也是调试的一个重点。
设备的状态包括连接状态、占用率以及错误率等。
通过查看设备状态，可以判断设备是否正常工作，是否存在性能瓶颈以及是否有错误发生。
如果发现设备状态异常，可以尝试重新启动设备或者修复硬件问题。
五、升级或者回退固件版本有时，数据链路层的故障可能是由设备的固件版本问题导致的。
固件版本可能存在一些已知的问题，可以通过升级或者回退固件版本来解决。
在升级或者回退固件版本时，要确保选择的固件版本是稳定的，并且与其他设备兼容。
六、运行诊断命令当遇到数据链路层故障时，可以使用一些运行在命令行界面的诊断工具，如ping测试、tracert命令等。
通过这些命令可以检查网络的连通性以及路径是否正常。
ping测试可以检测到网络是否存在延迟或者丢包问题，tracert命令可以帮助定位数据链路层的问题所在。
计算机网络故障诊断与排除(第2版) 教学课件习题答案 (全套)
3.网卡故障现象有哪些？
(
(1)上不了网
(2)在Windows 98的“网上邻居”中找不到域及服务器，但可找到其他的工作站
(3)在“网上邻居”中浏览时经常只能找到本机的机器名，但无法通过网络查找到其他的计算机
(4)安装网卡后，开机速度比以前慢
(5)网卡已正常工作，但不能和外界进行通信
(6)即插即用的网卡和计算机的其他设备发生资源冲突,计算机不会现提示
(2)网络故障自动报警，具有自动通知的手段，包括寻呼机、手机、电子邮件等方法。
(3)根据网络故障的危害程度将报警指示分级管理，系统根据故障级别做出不同反应。
)
12.简述在部件基础上进行故障定位的3个步骤。
(
(1)确定该问题的实际性质
(2)隔离该问题的原因
(3)解决该问题
)
13.网络诊断硬件工具有哪些？
(
(1)交换机的端口；
(2)端口协商和自环问题；
(3)设备兼容问题；
(4)VLAN问题；
(5)管理问题；
(6)其他问题。
)
6.交换机故障一般可以分为哪两大类?
(
交换机故障一般可以分为硬件故障和软件故障两大类。
)
7.交换机故障排除原则是什么?
(
(1)由远到近
(2)由外而内
(3)由软到硬
(4)先易后难
)
(
●确定网络的故障点，排除故障，恢复网络的正常运行；
●发现网络中故障点的原因，改善优化网络的性能；
●观察网络的运行状况，及时预测网络通信质量。
)
7.简述故障诊断的步骤.
(1)确定故障的具体现象，分析造成这种故障现象的原因。
(2)收集需要的用于帮助隔离可能故障原因的信息。
数据链路层技术的故障诊断与修复指南(三)
数据链路层技术的故障诊断与修复指南引言：数据链路层是计算机网络中负责传输数据的一层，它负责将网络层传递下来的数据划分成帧，并在物理媒体上完成数据的传输。
然而，在日常的网络使用中，我们时常会遭遇到数据链路层的故障，出现传输错误或连接中断的情况。
本文旨在探讨数据链路层故障的常见原因、诊断方法和相应的修复指南。
1. 故障原因的分析数据链路层故障的原因多种多样，接下来我们将依次分析几个常见的故障原因。
物理介质故障物理介质故障是导致数据链路层问题的常见原因之一。
例如，网络电缆的损坏、断开或连接不良都可能导致数据链路层的故障。
此外，网络设备中网卡或接口的故障也可能引发数据链路层问题。
网络拥塞网络拥塞是指在网络中存在过多的数据流量，超过了网络设备处理的能力。
当网络拥塞时，数据链路层可能会出现延迟或丢包的情况，从而导致传输错误。
协议不匹配当不同的设备使用不同的协议或协议版本时，数据链路层的通信可能会出现问题。
协议不匹配可能导致数据传输的格式错误，数据无法正确解读。
2. 故障诊断方法当出现数据链路层故障时，我们需要通过有效的诊断方法来确定问题的根源，接下来将介绍几种常用的诊断方法。
使用网络诊断工具网络诊断工具可以帮助我们迅速定位故障，例如PING命令可以测试网络的连通性。
如果PING命令无法得到响应，说明存在物理连接问题或网络设备故障。
检查物理连接对于物理介质故障，我们需要检查连接线缆是否完好，连接是否稳定。
尝试更换线缆或连接端口，如果问题仍然存在，可能是网卡或接口的故障。
重启网络设备有时候，网络设备可能因为一些未知原因而出现故障。
在此情况下，可以尝试重启设备，例如路由器、交换机或网络适配器。
重启设备后，故障可能会得到修复。
3. 故障修复指南经过诊断确定故障根源后，我们需要采取相应的措施来修复问题，以下是一些常见故障的修复指南。
检查和修复物理连接对于物理介质故障，我们需要检查网络设备之间的物理连接是否正常。
如发现连接不良或连接线缆损坏，进行修复或更换。
数据链路层技术的调试与故障排除方法(一)
数据链路层技术的调试与故障排除方法在现代通信领域中，数据链路层被广泛应用于网络通信中，起着传输、控制和管理数据的重要作用。
然而，尽管数据链路层技术非常成熟，但在实际应用中仍然难免会出现各种故障和问题。
本文将重点讨论数据链路层技术的调试与故障排除方法，帮助读者更好地理解并应对可能出现的问题。
一、物理层相关问题的排除在进行数据链路层问题排查之前，首先需要确认物理层的工作正常。
如果物理层存在故障，数据链路层的问题很可能是由此引起的。
常见的物理层问题包括信号损耗、线缆故障等。
为了确认物理层的正常工作，可以采取以下方法：1.检查线缆连接是否牢固。
有时线缆可能松脱，导致信号无法正常传输。
可以通过重新插拔线缆来解决这个问题。
2.使用专业设备测试信号强度。
可以使用专业的物理层测试仪器来检测信号强度和质量，判断是否存在信号损耗问题。
3.更换线缆进行测试。
如果确认存在线缆故障，可以尝试更换一条新的线缆，看是否能够解决问题。
二、链路层技术参数的调试当确认物理层正常后，接下来需要检查数据链路层的技术参数是否设置正确。
下面是一些常见的参数问题和排查方法：1.确认MTU设置是否正确。
MTU是最大传输单元，如果设置不正确，可能导致数据丢失或分段问题。
可以使用命令行工具或配置文件检查和修改MTU值。
2.检查MAC地址设置是否正确。
MAC地址是网络设备的唯一标识，如果设置错误，可能导致通信问题。
可以使用ifconfig命令来查看和修改MAC地址。
3.检查速率和双工模式设置是否匹配。
在网络设备连接时，速率和双工模式必须匹配，否则会出现通信问题。
可以在设备配置中查看和修改这些参数。
三、协议相关问题的解决数据链路层使用的协议是网络通信的基础，因此协议相关的问题也经常出现。
以下是一些常见的协议问题和解决方法：1.检查协议配置是否正确。
网络设备通常会配置多种协议，如果配置不正确，可能导致通信失败。
可以使用配置文件或管理界面来查看和修改协议配置。
数据链路层技术的故障诊断与修复指南(五)
数据链路层技术的故障诊断与修复指南引言在现代网络通信中，数据链路层作为网络协议栈中的关键层级，负责处理物理层传输的数据，并在不可靠的物理通信信道上实现可靠的数据传输。
然而，由于复杂的网络环境以及硬件故障等原因，数据链路层常常面临各种故障。
本文将从故障诊断与修复的角度，探讨数据链路层技术的故障原因及解决方法。
故障原因一：物理介质故障当网络中的物理介质出现故障时，数据链路层的正常传输会受到影响。
例如，网线受损、接口接触不良等都可能导致数据链路层的不稳定性。
这时，我们可以通过替换网线、检查接口连接等方法来解决问题。
故障原因二：协议配置错误数据链路层有多种协议可供选择，例如以太网、令牌环等。
如果网络设备配置不正确，选择了不匹配的协议，就会导致链路层通信失败。
此时，我们需要仔细检查设备配置，并根据网络需求选择正确的协议配置。
故障原因三：MAC地址冲突MAC地址作为硬件设备在网络中的唯一标识，如果多个设备具有相同的MAC地址，就会导致网络冲突，使数据链路层无法正常工作。
解决这个问题的方法是通过更改设备的MAC地址或者禁用其中一个设备来避免冲突。
故障原因四：设备驱动问题设备驱动程序在数据链路层的正常运行中扮演着重要的角色。
如果设备驱动程序有bug或者版本不兼容，就会导致链路层故障。
此时，我们可以通过更新驱动程序或者使用兼容性更好的驱动程序来解决问题。
故障原因五：网络拓扑问题网络拓扑结构的设计和布线对数据链路层的正常运行至关重要。
如果网络拓扑结构设计不当或者布线不正确，就会导致链路层故障。
我们需要检查网络拓扑结构，并根据需求重新设计或更改网络布线，以确保链路层的正常工作。
故障诊断与修复在诊断与修复链路层故障时，我们可以采取以下步骤：步骤一：故障现象观察当链路层出现故障时，我们首先需要观察现象，例如网络连接是否中断、数据传输是否出错等。
通过观察现象可以初步确定故障的性质和范围。
步骤二：故障排查在排查故障时，我们可以根据故障原因的分类，逐步检查可能出现问题的部分。
常见计算机网络故障排除技巧
常见计算机网络故障排除技巧第一章：物理层故障排除技巧1. 网线连接问题：检查网线是否插好，是否存在松动或损坏。
2. 网络设备电源问题：检查路由器、交换机等网络设备的电源是否正常供电。
3. 网络接口故障：检查网卡是否受损或驱动是否正确安装。
第二章：链路层故障排除技巧1. MAC地址冲突：检查网络设备是否有相同的MAC地址，通过更改MAC地址解决冲突问题。
2. ARP缓存问题：清除ARP缓存，解决由于ARP缓存失效导致的通信故障。
3. 网络设备配置问题：检查网卡、交换机等设备的配置是否正确，确保设备能够正常通信。
第三章：网络层故障排除技巧1. IP地址冲突：检查网络中是否存在相同的IP地址，通过更改IP地址解决冲突问题。
2. 路由配置问题：检查路由器的路由表和路由配置，确保数据能够正确传输。
3. 防火墙问题：检查防火墙的配置，确保允许需要通过的网络流量。
第四章：传输层故障排除技巧1. 端口占用问题：检查端口是否被其他程序占用，更改端口或关闭占用端口的程序。
2. 应用层协议问题：检查使用的应用程序是否有错误的协议配置，确保协议与服务器或客户端匹配。
3. 超时设置问题：调整传输层的超时设置，确保在网络延迟或丢包的情况下仍能正确传输数据。
第五章：应用层故障排除技巧1. 域名解析问题：检查域名解析是否正确，通过使用正确的DNS服务器或手动修改hosts文件解决问题。
2. 服务器配置问题：检查服务器的配置文件，确保配置正确。
3. 客户端配置问题：检查客户端的配置文件，确保与服务器的配置相匹配。
第六章：安全性故障排除技巧1. 病毒、恶意软件检查：使用安全软件进行系统病毒和恶意软件扫描，清除潜在的威胁。
2. 非法访问问题：检查网络安全设备的配置，确保防止未经授权的访问。
第七章：远程访问故障排除技巧1. 网络配置问题：检查网络配置，确保远程访问所需的端口未被阻止或被占用。
2. 防火墙设置问题：检查防火墙配置，确保允许远程访问。
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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。
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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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。 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。
帧头 数据 图4-3 带有帧头和帧尾的帧结构 帧尾
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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。
千兆光纤端口
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10/100M以太网端口
图4-9 带有8个插槽的箱式交换机
第三节
以太帧的捕获与分析
目 录 以太帧（ Ethernet Frame ）在网络中的传输过程就象 血液在人体中流动。当人生病时，人体的血液就会发生 变化，医生通过查血的方式去诊断病人的病因。非常类 似的是：当位于数据链路层的网络部分发生故障时，网 络中传输的数据帧就会发生变化，网络工程技术人员就 可以通过捕获与分析以太帧的方式去查找网络的故障。 所以，在学习如何维护与排除数据链路层的网络故障之 前，我们首先学习如何捕获与分析以太帧的方法。我们 下面就讨论这个问题。
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第
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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。
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图4-10 EtherPeek的错误显示屏
4.3.2 捕获帧的方法
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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.当然,这些程序也提供一些历史统 计信息,所以工作人员可以查看过去的错误计数数据，EtherPeek NX软件评估及分析整个OSI七层的架构。解析每个封包及即时的 监视网路的各种状态，包含各个网络结点及网络架构的问题。 问题的自动识别能对其发生的问题提供说明及解决方案，并可 以追踪36种以上的网络状况，及提供Latency及Throughput解析。 还能将网络上的所有结点沟通的状态以图形的方式完全显示出 来。它的显示方式让管理者能非常容易的了解网络目前的状況。
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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。
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4.3.1 捕获帧的用途
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协议分析仪就是能够捕获网络报文的设备。协议分析仪的 正当用处在于扑捉分析网络的流量,以便找出所关心的网络中潜 在的问题。例如,假设网络的某一段运行得不是很好,报文的发送 比较慢,而我们又不知道问题出在什么地方,此时就可以用协议分 析仪来作出精确的问题判断。 平时用户的工作并不集中于捕获和分析以太帧，虽然一台 网络监控器仅仅简单地收集和显示统计信息，在日常生活中比 帧捕获和协议分析程序更为重要，但是一些特定的情况下，对 实际收发数据的分析是解决问题最快或惟一的方法。 那么什么类型的问题需要用协议分析仪来处理呢？一方面。 用户可以解决网络应用配置问题，用户也能够处理由不匹配帧 类型、错误配置NIC驱动程序故障引起的帧格式化问题。
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。 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。
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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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交换机完成这些附加的功能，因此帧只往能够到达目的地的 端口发送。这就意味着减少了每个网段上的通信量和冲突的次 数，然而，这些外加的功能是以时延为代价的。和集线器相比， 如果和设备相连的是交换机，则帧从源地址到目的地址需要花 上更长的时间，当然这些是以使用集线器的网络不会因冲突而 降低网速为前提条件的。 4.使用交换机来隔离冲突域 随着网络的发展，网络不断地新增加电缆、工作站和集线 器。在意识到这些问题之前，您需要在没有违反5-4-3转发器规 则的情况下处理如何增加一个新的集线器的问题。即使强行增 加集线器的过程比较顺利，我们也会马上看到集线器上显示冲 突的LED指示灯在不停地闪动。从此，网络速度开始变慢，用户 开始不满意网络速度了。
4 2.2 数据链路层中封装帧的设备—NIC网卡
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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。
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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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图4-8 由中心交换机隔离成相对较小的冲突域
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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5.使用中心交换机来扩展网络 交换机可以作为网络中枢设备的一种选择。当今的交换机能够 传输巨大数量的帧，快速地通过交换机中枢，同时端口能够配置 成从100Mbps到1Gbps的范围。这些类型的交换机通常都是拥有很多 用于插入芯片的插槽的框架模式，而在这些芯片上拥有很多各种 类型的用户需要的交换机端口。用户也可以加入一些用于网络管 理和网络层交换和路由选择功能的模块。图4-9给出了一个典型网 络中心的交换机。注意这种类型的交换机的使用和配置都是特殊 的，取决于具体的供应商。
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4.3.3 剖析捕获到的帧
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首先让我们对IEEE802.3帧的格式和内容有个大概的认识。 第一项是目的地址，长为6个字节。注意帧具有6个字节的MAC地 址，在这个址地中还名含了供应商的ID编号。这种情况下， EtherPeek将这个地址作为一个多播802.1D网桥组。正如期望那 样，该地址第一个字节的第一个比特被置“1”，则该地址为多 播地址。第二项是源地址，给出了Cisco的供应商ID（用户能够 猜到哪种设备能发送这样帧吗？）。最后一项是802.3帧头，帧 中位置 是[12-13]。802.3帧中的长度项中的数据是帧数据信息 的长度，而并不包括32-bit FCS，源和目的地址和长度项本身 的长度。如图4-15，该帧中的长度值为38。如果再加12个字节 的源和目的地址，4个字节FCS和2个字节的长度项本身，帧的长 度总数为56个字节。