高校校园网故障分析与网络维护

王洪智 李东辉 阎丽辉

1 大连交通大学网络信息中心 辽宁 116028

2 大连交通大学电气信息学院 辽宁 116028

3 大连供电公司市内供电分公司 辽宁 116001

0 引言

随着信息技术的发展和互联网的普及，校园网已成为高校基础设施和数字化校园的重要组成环节，正如教育部科技司副司长陈盈晖日前在“2011高等教育信息化创新论坛暨数字校园十二五规划研讨会”上指出的：“以教育信息化为龙头，带动教育现代化，实现教育全面发展是我国教育事业发展的战略选择”。高校校园网在学校的日常管理、网络办公、网络教学、网络实验、科学研究、信息检索等各方面，正发挥着越来越重要的作用，因此确保校园网络的正常高速运行、快速分析定位和解决网络故障，对于保证学校正常的教学、科研和管理具有重要意义。

图1 大连交通大学校园网络拓扑

1 我校校园网络整体情况

我校校园网建设始于 1996年，采用三层结构和星形拓扑设计，经过这些年不断的投入和建设目前已形成了万兆核心、千兆主干、百兆到桌面的全交换校园网，覆盖全校的办公室、实验室、多媒体教室以及学生宿舍。校园网出口为中国教育与科研计算机网 CERNET(带宽 200M)和中国联通CNC(带宽100M)双出口，拥有64个C类IP地址，为校园网用户提供网络接入、WWW、DNS、EMAIL、FTP、BBS、VOD等各种网络服务，光缆长度 90多公里，布线信息点17500多个，网络开户用户目前达11901人(其中办公区2570人，宿舍区9331人)，并针对办公区和学生宿舍区分别采用城市热点Dr.com和锐捷SAM计费系统认证计费。我校校园网络结构见图1。

2 故障分析及维护方法

在校园网规模不断扩大和网络用户日益增长的情况下，网络故障所带来的问题也越来越突出，快速准确地分析故障原因，及时解决故障，保证网络正常运行，不仅需要系统掌握计算机网络基本理论，同时也需要日常的经验积累。本人总结了以下几点常见的网络故障分析和网络维护方法。

2.1 校园网整体无法上网

这类故障发生概率极低，首先ping网关和DNS服务器检查校园网内部是否出现光线线路或设备故障，若返回的数据包无丢失且延时正常，则证明校园网内部正常；然后检查校园网出口线路是否正常，tracert外部一个任意地址，比如新浪 www.sina.com.cn查看数据走向，数据只要能够通过总出口，即可判定校园网内部正常，若故障节点出现在校园网内部，立即检查并修复相应的节点设备；若上述情况均正常，最后咨询网络接入商ISP确认是否是外部原因。

2.2 局部区域比如单个楼层无法上网

这类故障发生的概率一般，先确定发生故障区域的物理线路是否联通，接入或者汇聚交换机是否掉电，检查光电转换接口是否损坏或接触不良；排除上述故障后检查机房温度是否过高从而造成交换机性能下降，查看交换机CPU负载率是否过高，如有此类问题需采取降温措施并重启交换机；若确定交换机损坏需更换交换机。

2.3 单个用户无法上网

这种情况出现的概率最大，占网络故障报修的99%以上，故障原因也千差万别需区别对待。具体故障诊断时可本着先软件后硬件、先本机后网络的原则进行自下而上排查。

2.3.1 软件类故障及处理方法

(1) 网络配置错误，故障表现为用户电脑有本地连接，但无法上网。查看用户的 IP地址设定是否为“使用指定 IP地址”和“使用指定DNS”，然后逐一检查IP地址、子网掩码、默认网关和 DNS设置是否正确，如有错误予以更正即可正常上网。

(2) 软件损坏或感染病毒，如果物理线路及网络配置均无误，检查认证客户端、浏览器和操作系统是否损坏或感染病毒，可进行杀毒处理、卸载重新安装客户端软件、重置IE浏览器，必要时重新安装操作系统。

(3) 网卡驱动程序故障，故障表现为没有本地连接，PING 127.1本机网卡不通。首先确保计算机网卡物理连接正常，然后在计算机“设备管理器”中查看网卡硬件设备是否正确安装，如果驱动程序损坏或者不匹配，重新安装网卡驱动，停用然后重新启用网卡。

(4) 防火墙软件冲突，在实际故障处理过程中，发现个别防火墙软件(比如瑞星)与办公区认证客户端不兼容，造成无法上网，处理方法为停用防火墙或者卸载更换其他防火墙软件。

(5) 端口绑定问题，为规范IP地址使用，防止用户私配IP引起地址冲突，大部分办公区采取IP和MAC绑定策略，因此如果遇到办公室调换、更换或新增计算机上网、计算机网卡更换等，在确保物理连接和各项设置正确的前提下，应检查该计算机的MAC地址绑定是否正确，如有误予以更正。宿舍区采用IP、MAC和端口同时绑定，并采取防代理措施，如果遇到类似的端口绑定错误问题，予以解除端口绑定即可，待学生再次上网时认证系统会重新自动绑定。

(6) 部门内部路由器配置错误，因布线信息点数量有限，而要求上网的用户又较多，因此个别办公室采用小型路由器或交换机连接上网。如遇这类故障，应检查路由器配置是否正确，虽然路由器品牌、型号和设置界面各不相同，但均要求路由器本身设定为静态IP，其余设置用默认值即可，下联各计算机设置为“自动获取IP地址”和“自动获取DNS”。

(7) 用户能上校内网，登录客户端后连接外网时转到10.10.1.4页面。这种情况说明网络物理连接正常，首先检查本机是否安装了防火墙软件，尝试关闭或者退出防火墙软件；然后检查是否是本机的客户端软件损坏；再尝试进行LSP修复(命令行下输入netsh winsock reset然后回车)；最后查看认证客户端登录提示，查看上网流量是否用完。

(8) 部门内部交换机性能不足，各单位用的小型交换机均为自备，品牌型号不一，实际工作中发现有极个别交换机的性能已十分陈旧，比如有的仅支持10M连接，这种情况，要么是更换新型号的交换机以适应100M桌面连接，要么就把网卡强制成10M连接才可以上网。

2.3.2 硬件类故障及处理方法

(1) 网线或水晶头损坏，表现为电脑没有本地连接但PING 127.1本机网卡正常，首先检查水晶头是否松动损坏或网线线序错误，再用测线器检查网线连通性是否正常，确认故障后重新制作水晶头或者更换网线。

(2) 网卡连接故障或硬件损坏，如果网络物理线路正常、本级网络设置无误而本机没有本地连接，应检查网卡连接是否松动或者灰尘过多，经除尘处理后重新安装网卡，若确认属于网卡硬件损坏则需更换网卡。

(3) 信息点模块接触不良或损坏，这类问题在实际故障处理中经常遇到，在检查确认本机系统和设置正常、接入交换机端口正常、网线联通的情况下，拆开墙上的模块面板检查模块是否损坏、网线脱落或触点断裂，确认故障后维修或更换模块。

(4) 接入交换机问题，一般为端口接触不良或损坏，表现为用户软硬件正常、网络物理线路正常，但上测信号不通或者信号不全，采取更换交换机端口方法即可解决。另外现在的楼宇布线大都采用了综合布线，工作中也发现个别交换机有跳线或者水晶头损坏、跳线架面板线序错误等问题，予以更换新跳线、水晶头或者更正相应线序即可。

(5) 楼宇墙内网线损坏，这种问题比较少见但处理起来相对困难，因网线在建筑物墙内走线，单根更换可能性不大，如果经检查确认网线损坏的情况不太严重，双绞线八根线其中的一根损坏，而损坏的这根恰好是 1、2、3、6线中的一个(比如墙内1号线断裂)，处理的办法可以把受损的一对1、2线(橙白和橙色)和空闲的 7、8线(棕白和棕色)予以成对调换，同时网线的另一端也做相同调整。

(6) 部门内部交换机或路由器硬件故障，表现为本机软硬件正常并显示有本地连接、网络联通性正常，通过路由器或小交换机无法上网，但直接连墙上的网口则能正常上网，就可以确定是此类故障。原因一般为路由器或小交换机RJ45网口接触不良、死机、掉电或者硬件损坏，可重新插拔或更换接口、重启交换机或路由器，若属于硬件损坏需更换该设备。

(7) 宿舍区交换机连线错误，因学生宿舍区采用的是端口、MAC、IP同时绑定并防代理策略，有的宿舍为解决上网端口不足而自备小型交换机上网，也可以用路由器代替交换机，但不允许代理。这其中连线错误常有发生，交换机的插口可以随意分配；而路由器的WAN口(个别型号为UPLINK或INTERNET)应空闲不能连线，即降为交换机功能使用，其余插口可随意分配。

(8) 交换机形成环路，这种情况发生的概率很小，但故障排查定位相对困难。楼宇接入交换机或办公室(寝室)内部小交换机，在接入过程中若不慎连线错误形成接入环路，交换机会将该端口自动关闭，该局部区域内用户也无法上网。解决办法是远程登录到接入交换机，用 loopbackdetection命令查看交换机端口是否存在环路，如果必要到现场逐一仔细检查交换机连接情况，定位连接错误的计算机后予以更正连接。

3 结论

校园网络的故障类型多种多样，实际工作中还要具体情况具体分析，举例来说比如网络连接不稳定，既有可能是本机系统损坏或感染病毒，也可能是网卡、网线、端口接触不良，还可能是整个校园网外出口线路故障，或是访问的外网服务器问题，不能一概而论。相应的，网络维护方法也必须根据实际故障原因采取不同的措施。校园网的维护和管理是一项复杂的系统工程，涉及的因素很多，要定期做好建网文档和网络日志的记录，工作中要多学习、多动脑、勤动手、注意经验积累，这样才能及时解决各类故障、保证校园网络稳定畅通，保证学校的日常工作顺利进行。

[1] 华杰.局域网常见故障的解决方法及维护.软件导刊.2009．

[2] 王玲,苏琴.高校校园网运维故障排查及解决方法研究.广西民族大学学报(自然科学版).2009.