交換機(jī)在網(wǎng)絡(luò)中的故障診斷

　　使用集線器很具有戰(zhàn)略意義。對(duì)很多網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)，大多數(shù)發(fā)送和接收的流量都來(lái)源于文件服務(wù)器之類(lèi)的共享設(shè)備。在交換機(jī)端口和文件服務(wù)器中間接入一個(gè)集線器，再把分析儀接入集線器，實(shí)際上就把分析儀和文件服務(wù)器接入了同一個(gè)廣播域。如圖7所示。使用這種方法，技術(shù)支持人員就可以看到文件服務(wù)器所有進(jìn)出的流量，幫助技術(shù)支持人員解決一系列的問(wèn)題，包括用戶登陸失敗、性能低效、連接丟失等。

圖5、使用集線器監(jiān)測(cè)交換機(jī)端口

　　接入集線器的方法很多時(shí)候都不實(shí)用，特別是在需要監(jiān)測(cè)多個(gè)服務(wù)器的時(shí)候。在哪里接入集線器合適？所有的服務(wù)器都要連接嗎？如果是用一個(gè)集線器，換來(lái)?yè)Q去連接的話，您一定不希望您的網(wǎng)絡(luò)這樣頻繁地被干擾。連接集線器所帶來(lái)的時(shí)延，經(jīng)常會(huì)帶來(lái)連接的丟失。另外，很多時(shí)候監(jiān)測(cè)工具并不支持服務(wù)器所采用的技術(shù)或者連接速率。

　　使用共享集線器監(jiān)測(cè)一條鏈路上的所有流量和錯(cuò)誤仍然是一個(gè)有效的方法。這幾乎是唯一一種可以在交換網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中實(shí)際查看和分析MAC層錯(cuò)誤的方法。使用SNMP來(lái)發(fā)現(xiàn)這些錯(cuò)誤也可以。但是，為了更好地進(jìn)行錯(cuò)誤分析，還是用監(jiān)測(cè)工具直接查看最直接。

　　接入集線器的方法有2種主要缺陷。服務(wù)器鏈路有可能不是全雙工的，或者和集線器的端口雙工狀態(tài)不匹配，這會(huì)給監(jiān)測(cè)帶來(lái)更多的不愿意看到的錯(cuò)誤結(jié)果。而且使用這種方法時(shí)，手頭必須要有一個(gè)共享集線器。現(xiàn)在很多新型的集線器都類(lèi)似于交換機(jī)，而不是共享的轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備。接入這種新型的集線器，相當(dāng)于接入了一個(gè)新的交換機(jī)，您會(huì)看不到想要查看的流量，對(duì)監(jiān)測(cè)起不到什么作用。安恒公司如果接入的是雙速率的集線器，例如10M/100M雙速率的，可能每個(gè)速率都提供了一個(gè)廣播域，兩個(gè)速率之間再進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。在這種情況下，需要確認(rèn)被監(jiān)測(cè)鏈路和監(jiān)測(cè)工具運(yùn)行在相同速率，才能夠使用這種雙速率集線器。還有一些集線器提供在所有端口之間轉(zhuǎn)發(fā)的功能，更因此把自己標(biāo)榜為價(jià)格便宜的交換機(jī)，給人造成誤解。他們都不能用在這種監(jiān)測(cè)方法上。

方法4：使用一個(gè)TAP（監(jiān)測(cè)接口盒）或者分流器

　　這種方法類(lèi)似于加了一個(gè)共享集線器，不同點(diǎn)是TAP鏈路只是接收流量，不允許監(jiān)測(cè)工具發(fā)出流量。

　　TAP和分流器這2個(gè)詞有時(shí)候可以互換，雖然分流器通常應(yīng)用于光纖鏈路。在光纖鏈路上，分流器會(huì)把光在初始路徑和監(jiān)測(cè)路徑上進(jìn)行分光。典型的分光比率包括80：20、70：30以及50：50。以80：20為例，80％的光通過(guò)分光器繼續(xù)傳送到原始路徑，20％的光轉(zhuǎn)發(fā)到監(jiān)測(cè)路徑。如果光纖本來(lái)就有問(wèn)題，或者傳輸?shù)木嚯x很長(zhǎng)的話，光分流器帶來(lái)的20％光丟失，很容易造成鏈路出現(xiàn)問(wèn)題。分流器在光纖鏈路上很容易就會(huì)帶來(lái)3 dB的衰減。有些分流器要耐用一些，因此即使在鏈路的一端安裝分流器造成鏈路中斷，還可以將其換到另一端去安裝，讓鏈路正常工作。光分流器不需要電源就可以工作。需要注意的是，分流器是帶內(nèi)（Inbound）監(jiān)測(cè)設(shè)備，所以分流器的線纜正確連接就非常重要。

　　電口的TAP也會(huì)帶來(lái)信號(hào)丟失的問(wèn)題，因?yàn)門(mén)AP需要信號(hào)來(lái)識(shí)別通過(guò)的流量。對(duì)電纜來(lái)說(shuō)，這相當(dāng)于增加了衰減，如果鏈路本身已經(jīng)有一定問(wèn)題或者鏈路很長(zhǎng)的話，TAP的引入有可能會(huì)造成連接中斷。電口的TAP工作需要電源，信號(hào)被恢復(fù)并重傳到監(jiān)測(cè)端口。如果設(shè)計(jì)的好，在TAP掉電的時(shí)候，鏈路應(yīng)該也不會(huì)中斷。

　　對(duì)鏈路使用TAP進(jìn)行監(jiān)測(cè)的方式是一個(gè)很好的查看鏈路流量的方法。一旦安裝成功，TAP對(duì)被監(jiān)測(cè)的設(shè)備來(lái)說(shuō)就是透明的，可以隨時(shí)使用，而且不會(huì)帶來(lái)更多干擾。不幸的是，在接入TAP的時(shí)候，鏈路必須暫時(shí)中斷。此外，TAP或者分流器會(huì)按照2個(gè)獨(dú)立的方向提供流量。也就是說(shuō)，發(fā)送和接收是分開(kāi)的。

　　為了同時(shí)監(jiān)測(cè)通過(guò)TAP鏈路的請(qǐng)求及響應(yīng)，需要一個(gè)帶兩個(gè)輸入口的監(jiān)測(cè)工具。雙端口的監(jiān)測(cè)工具可以分別監(jiān)測(cè)每個(gè)方向，也可以把兩個(gè)方向的鏈路集中在一起分析。您也可以選擇每次只監(jiān)測(cè)一個(gè)方向的流量，但這樣分析起來(lái)會(huì)比較困難。對(duì)TAP來(lái)說(shuō)，監(jiān)測(cè)全雙工鏈路和半雙工鏈路，操作上沒(méi)有什么區(qū)別，都可以監(jiān)測(cè)。您可以選擇一個(gè)單端口的監(jiān)測(cè)工具，監(jiān)測(cè)單一的方向，或者選擇一個(gè)雙端口的監(jiān)測(cè)工具，同時(shí)的監(jiān)測(cè)兩個(gè)方向。

方法5：用SNMP查詢交換機(jī)

　　對(duì)一個(gè)交換網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行故障診斷的最有效辦法，應(yīng)該是通過(guò)直接詢問(wèn)交換機(jī)來(lái)查看網(wǎng)絡(luò)的狀況。這可以通過(guò)SNMP或者連接到交換機(jī)的控制口實(shí)現(xiàn)。顯然，直接連接到交換機(jī)的控制口不是理想的辦法，因?yàn)檫@就需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)中的每臺(tái)交換機(jī)都有物理上的連接。稍微理想一點(diǎn)的替代方法是搭建連接到交換機(jī)控制口的終端服務(wù)器。安恒公司SNMP是一個(gè)更好的選擇，它可以在交換網(wǎng)絡(luò)帶內(nèi)的任何地方進(jìn)行查詢，不需要附加的硬件。如果您部署了網(wǎng)管系統(tǒng)，還可以配置當(dāng)利用率、錯(cuò)誤、或者其他參數(shù)超過(guò)門(mén)限的時(shí)候，交換機(jī)主動(dòng)發(fā)出SNMP陷阱。然后利用網(wǎng)管或者監(jiān)測(cè)工具，研究是什么原因造成了門(mén)限超出。

　　事實(shí)上幾乎所有的交換機(jī)都提供SNMP功能，哪怕是最便宜的交換機(jī)。它們之間主要的區(qū)別就是提供的信息多少。一些價(jià)格便宜的交換機(jī)只提供簡(jiǎn)單的SNMP信息，且是針對(duì)整個(gè)交換機(jī)的；而那些價(jià)格貴一些的交換機(jī)，還可以提供交換機(jī)每個(gè)端口的詳細(xì)信息。

　　SNMP可能是監(jiān)測(cè)交換網(wǎng)絡(luò)最常用和干擾最少的辦法。SNMP控制臺(tái)不需要非?？拷槐O(jiān)測(cè)的設(shè)備，只要求有路由可達(dá)就可以了，同時(shí)交換機(jī)的安全配置允許控制臺(tái)與交換機(jī)的代理進(jìn)行通信。

圖6、使用SNMP監(jiān)測(cè)交換機(jī)安

　　雖然交換機(jī)可以識(shí)別到錯(cuò)誤，但交換機(jī)本身并不定時(shí)地報(bào)告錯(cuò)誤，所以使用SNMP查詢或許是最好的辦法。

　　支持SNMP的交換機(jī)有不同的MIB庫(kù)（管理信息庫(kù)）。每一種MIB都不同。除了某些對(duì)自己的交換機(jī)提供支持的私有MIB庫(kù)，標(biāo)準(zhǔn)的MIB庫(kù)對(duì)交換網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)測(cè)也非常有用。下面是對(duì)故障診斷非常有用的一些MIB庫(kù)。

RFC 1213 – MIB II

RFC 1643 – Ethernet-Like Interface MIB

RFC 2819 – RMON Ethernet

RFC 2021 – RMON 2

RFC 2613 – SMON

　　很多RFC生成之后就不斷地在更新和增強(qiáng)。因此我們要檢查最近更新的RFC。例如RFC1213，至少更新和增強(qiáng)了五次，生成了5個(gè)新的RFC（2011，2012，2013，2358和2665）。除了定義利用率和錯(cuò)誤的RFC之外，有關(guān)橋接的MIB（RFC1493）也是非常有用的。

　　使用SNMP監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)的時(shí)候，必須注意安全性。如果SNMP代理沒(méi)有限制，那么潛在的任何地方的任何人都可以監(jiān)測(cè)到您的網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)或修改交換機(jī)配置。交換機(jī)售出的時(shí)候默認(rèn)打開(kāi)了SNMP，并且使用的是一個(gè)非常通用的密碼。SNMP密碼叫做通信字符串，使用明文傳播，這帶來(lái)了潛在的危險(xiǎn)。SNMP V3提供對(duì)通信字符串的加密，減少了這種危險(xiǎn)，但是SNMP V3還沒(méi)有廣泛使用。最常用的通信字符串是public?，F(xiàn)在，使用public，很多Internet上的SNMP代理都可以被接入。

　　我們應(yīng)該立即修改通信字符串。SNMP代理應(yīng)該為不同的字符串配置不同的接入級(jí)別，不同的IP地址、不同的子網(wǎng)也有不同的接入級(jí)別?；蛘吒鶕?jù)其它的配置來(lái)限制接入的級(jí)別。通過(guò)路由器接入SNMP代理可能會(huì)對(duì)SNMP的限制帶來(lái)一些影響。防火墻也有可能完全阻止SNMP。即使您能夠通過(guò)SNMP接入代理，也要求代理支持您所要查詢的MIB庫(kù)。大部分廠家完全支持標(biāo)準(zhǔn)的MIB庫(kù)。然而，也有一些廠家不支持。有時(shí)候?yàn)榱酥С制谕腗IB，還需要先對(duì)交換機(jī)的操作系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)。這種方法還有一個(gè)問(wèn)題，如果SNMP代理執(zhí)行的MIB不正確的話，那么響應(yīng)就完全是錯(cuò)誤的了。雖然這并不是經(jīng)常發(fā)生的，但有時(shí)候程序設(shè)計(jì)的錯(cuò)誤，會(huì)帶來(lái)錯(cuò)誤的響應(yīng)。

　　交換機(jī)不響應(yīng)SNMP的查詢有很多原因。一旦這些問(wèn)題都解決了，SNMP就能夠提供非常有效的監(jiān)測(cè)和趨勢(shì)分析。

結(jié)論

　　故障診斷的一個(gè)普遍方法是等待用戶的投訴。這個(gè)方法雖然簡(jiǎn)單，但是非常有效。用戶能夠感知到網(wǎng)絡(luò)正常的性能是怎樣的。一旦有性能下降，網(wǎng)絡(luò)支持中心就會(huì)很快收到客戶的投訴。有了用戶投訴，您就應(yīng)該從他的接入點(diǎn)開(kāi)始做故障診斷了。這種方法的缺點(diǎn)是完全是被動(dòng)的，不具有前瞻性的。

　　理想的方法是使用前瞻性地監(jiān)測(cè)。包括定期地查詢每個(gè)交換機(jī)、監(jiān)測(cè)每個(gè)交換端口的流量、流量的趨勢(shì)，同時(shí)檢測(cè)其他的相關(guān)網(wǎng)段。把問(wèn)題解決從故障診斷方式變成故障預(yù)防方式。