網絡故障的診斷技術

計算機網絡的廣泛應用為人們帶來了諸多的便利，但隨之而來的網絡故障也帶來了很多煩惱，有時甚至會帶來巨大的經濟損失。下面YJBYS小編為大家搜索整理了關於網絡故障的診斷技術，歡迎參考閲讀，希望對大家有所幫助!想了解更多相關信息請持續關注我們應屆畢業生培訓網!

隨着現代科學技術的發展，設備的集成度越來越高，越來越複雜，承載信息的網絡已經成為人們生活不可或缺的一部分。但網絡運行中經常會發生一些硬件故障，這些故障的產生使日常工作不能正常進行，診斷並排除網絡故障就成為網絡管理的一項重要工作。要做到及時發現網絡故障、準確定位故障並排除故障，必須要掌握大量專業知識並具備豐富的經驗。

　　一、研究背景

在過去的幾十年間，計算機網絡的規模經歷了爆炸式的增長。網絡的應用已經深入到人們生活、工作的每一個角落，成為必不可少的基礎設施。隨着對網絡依賴性的加強，人們對網絡的可靠性也提出了更高的要求：①有穩定、高效、安全的網絡環境：②當網絡發生故障時，能夠及時的檢測出故障原因並修復。可以看出，網絡故障診斷對保持網絡的健康狀態具有重要的意義.然而在當今網絡環境下，網絡故障診斷遇到了前所未有的困難，其主要表現在以下幾個方面;

1.計算機網絡無論從規模上，還是從網絡複雜性和業務多樣性上都有了巨大的發展。大規模網絡的故障關係錯綜複雜，故障原因和故障現象之間的對應關係模糊，大大提高了故障診斷的難度;

2.網絡設備的複雜性也提高了故障診斷的難度。網絡設備的複雜性有兩個含義：第一是新的網絡設備不斷推出，功能越來越多，越來越複雜;第二是設備提供商數量眾多，產品規格和標準不統一;

　　二、網絡體系結構

網絡體系結構中涉及到了：協議、實體、接口

計算機網絡中實現通信就必須依靠網絡通過協議。在20世紀70年代，各大計算機生產商的產品都擁有自己的網絡通信協議。但是不同的廠家生產的計算機系統就難以連接，為了實現不同廠商生產的計算機系統之間以及不同網絡之間的數據通信，國際標準化組織ISO(開放系統互連參考模型)即OSI/RM也稱為ISO/OSI，該系統稱為開放系統。

物理層是OSI/RM的最低層，物理層包括：1.通信接口與傳輸媒體的物理特性;2.物理層的數據交換單元為二進制比特;3.比特的同步;4.線路的連接;5.物理拓撲結構;6.傳輸方法。

數據鏈路層是OSI/RM的第2層它包括：成幀、物理地址尋址、流量控制、差錯控制、接口控制。

網絡層是計算機通信子網的最高層，有：邏輯地址尋址、路由功能、流量控制、擁塞控制。

其它層次：傳輸層、會話層、表示層和應用層。

計算機也擁有TCP/IP的體系結構即傳輸控制協議/網際協議。TCP/IP包括TCP/IP的層次結構和協議集。

　　三、網絡故障診斷原理

網絡故障極為普遍，故障種類也十分繁雜。如果把網絡故障的常見故障進行歸類查找，無疑能夠迅速而準確地查找故障根源，解決網絡故障。一般可以分為物理類故障和邏輯類故障兩大類。

物理故障，一般是指線路或設備出現物理類問題或説成硬件類問題。

1.線路故障

在日常網絡維護中，線路故障的發生率是相當高的，約佔發生故障的'70%。線路故障通常包括線路損壞及線路受到嚴重電磁干擾。

2.端口故障

端口故障通常包括插頭鬆動和端口本身的物理故障。

3.集線器或路由器故障

集線器或路由器故障在此是指物理損壞，無法工作，導致網絡不通。

4.主機物理故障

網卡故障，筆者把其也歸為主機物理故障，因為網卡多裝在主機內，靠主機完成配置和通信，即可以看作網絡終端。此類故障通常包括網卡鬆動，網卡物理故障，主機的網卡插槽故障和主機本身故障。

主機資源被盜，主機沒有控制其上的finger，RPC，rlogin 等服務。攻擊者可以通過這些進程的正常服務或漏洞攻擊該主機，甚至得到管理員權限，進而對磁盤所有內容有任意複製和修改的權限。還需注意的是，不要輕易的共享本機硬盤，因為這將導致惡意攻擊者非法利用該主機的資源。

　　四、網絡故障診斷的主要技術

無線器傳感器網絡在軍事上的研究和應用最早可追溯到冷戰時期，當時的美國建立了海底聲納監控系統用於監測前蘇聯核潛艇的相關信息，並在隨後建立了雷達防空網絡。

無線器傳感器網絡具有密集型、低成本、隨機分佈的特點，自組織性和容錯能力使其不會因為某些節點因為在惡意攻擊中的損壞而導致整個系統的崩潰，這一點是傳統的傳感器技術所無法比擬的，也正是這一點，使傳感器網絡非常適合應用於惡劣的戰場環境中[6]，主要包括偵察敵情，監控兵力、裝備，判斷核攻擊、生物化學攻擊等，能在多種場合、多方面滿足軍事信息獲取的實時性、準確性、全面性等需求。

在無線傳感器網絡中，依據一定的選舉機制，選擇某些節點作為骨幹節點，周邊節點歸屬於骨幹節點管理，再由骨幹節點負責構建一個連通的網絡，這類算法將整個網絡劃分為相連的區域，稱為分簇算法或成簇算法，骨幹節點是簇頭節點，普通節點是簇內節點。層次型的成簇算法通常採用週期性選擇簇頭節點的做法使網絡中的節點能量消耗均衡。

無線傳感器網絡是一種特殊的無線自組網，它是由大量密集部署在監控區域的智能傳感器節點構成的一種網絡應用系統。其快速方便的部署特性和完備的監控能力使其被廣泛應用於軍事、工業過程控制、衞生保健和環境監測等領域。在無線傳感器網絡中，節點的能量十分有限且一般沒有能量補充，因此如何高效使用能量來最大化網絡生命週期便成了傳感器網絡所面臨的首要挑戰。

　　五、研究展望

無線傳感器網絡的拓撲控制研究是推動WSN進一步發展的核心，能源管理策略的最優化涉及到網絡從物理層到高層甚至物理層以下CMOS電路的設計等。

網絡拓撲作為上層協議運行的重要平台，良好性質的結構能提高路由協議和MAC協議的效率，有助於實驗WSN的首要設計目標。

從全文的分析中可知，實質上拓撲控制的內部矛盾可以概括為需以儘可能小的能量耗費均衡地實現全局數據傳輸，並以此為基礎考慮算法本身實現的代價、現實環境中流量不可預知性及網絡所處環境的影響等多方面。