各種網(wǎng)絡(luò)故障的排查與判斷

網(wǎng)絡(luò)排錯對于網(wǎng)絡(luò)工程師或運維人員甚至對很多人（搞IT的朋友們）都十分重要，因此知道網(wǎng)絡(luò)排錯的一個詳細流程以及流程中每一步的原理就顯得非常重要了，當網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)問題時，我們就可以迅速排查出網(wǎng)絡(luò)問題所在，從而快速解決網(wǎng)絡(luò)問題。

這里要說的網(wǎng)絡(luò)排錯，應(yīng)該是適合大部分對網(wǎng)絡(luò)有一定了解的人員的，其實關(guān)于網(wǎng)絡(luò)排錯的方法，網(wǎng)絡(luò)上已經(jīng)有大部分的資料，但我個人覺得太多都只是停留在文字層面上的，對其中涉及的一些基本原理并沒有提及，因此實用性并不大，這里希望寫出一篇圖文并茂并有一定技術(shù)性的網(wǎng)絡(luò)排錯文章給大家，讓大家真正掌握一套系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)排錯方法。

1 網(wǎng)絡(luò)排錯的必備條件

為什么要先講必備條件？因為這里所講的網(wǎng)絡(luò)排錯并不僅僅是停留在某一個小小命令的使用上，而是一套系統(tǒng)的方法，如果沒有這些條件，真的不能保證下面聊的這些可以聽得懂，并且能運用到實際當中，所以還是先看看這些基礎(chǔ)的條件吧。

1.1 熟悉 OSI 七層模型與 TCP/IP 協(xié)議棧

這應(yīng)該是網(wǎng)絡(luò)排錯要知道的最基本的知識了。

無論是 OSI 七層模型還是 DoD 模型，都是用來描述網(wǎng)絡(luò)通信的一個過程，以讓我們對網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收有一個大致的認識。OSI 七層模型對應(yīng) OSI 七層模型的協(xié)議，DoD 模型對應(yīng) DoD 模型的協(xié)議，也就是 TCP/IP 協(xié)議棧。

TCP/IP 協(xié)議棧里面的協(xié)議就顯得十分重要了，比如 DNS、TCP、UDP、IP、ICMP、ARP，這些最基本的應(yīng)該得知道吧，我們不需要像《TCP/IP 協(xié)議棧》中說得的那么細，但至少，對于這些協(xié)議的基本功能我們是必須得要知道的，這些就不是一兩句可以說清楚的了，計網(wǎng)里也都學(xué)了~

1.2 了解網(wǎng)絡(luò)通信的基礎(chǔ)設(shè)備和其對應(yīng)的 OSI 層次

像交換機、三層交換機、路由器、防火墻這些最基本的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備應(yīng)該要有些了解，尤其是它們對應(yīng)的 OSI 層次以及作用，比如普通的二層交換機對應(yīng) OSI 七層模型中的數(shù)據(jù)鏈路層，它可以隔絕沖突域，同時可以通過虛擬局域網(wǎng)技術(shù)（VLAN）來隔絕廣播域，二層交換機通過二層地址即 MAC 地址來實現(xiàn)數(shù)據(jù)幀的轉(zhuǎn)發(fā)；再比如路由器，它對應(yīng)網(wǎng)絡(luò)層，可以提供路由尋址的功能等等。

1.3 了解中小型企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的基本架構(gòu)

一般中小型企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的基本架構(gòu)都是這樣的：接入層 -- 匯聚層 -- 核心層 -- 網(wǎng)絡(luò)出口。

下面給個圖：

如果網(wǎng)絡(luò)環(huán)境比較龐大，匯聚層和核心層都會有，像這里的話，就直接沒有匯聚層，不過思想是一樣的。下面講的排錯其實都是針對用戶 PC 來說明的，事實上，數(shù)據(jù)中心中的網(wǎng)絡(luò)排錯也是類似的。不管網(wǎng)絡(luò)環(huán)境多么復(fù)雜，其實簡化下來跟這個都是差不多的。

1.4 知道常用的網(wǎng)絡(luò)排錯命令

如果用戶使用的是 Windows 操作系統(tǒng)，那么下面的這些命令就很重要了：

如果使用的是 Linux 操作系統(tǒng)，那么也有對應(yīng)的相關(guān)命令。其實說到底就是要熟悉你所使用的設(shè)備，當然，在實際網(wǎng)絡(luò)排錯的過程中，如果只是為了測試網(wǎng)絡(luò)通信是否正常，你可以換上你熟悉的設(shè)備操作。

1.5 清楚知道網(wǎng)絡(luò)排錯的一個重要原則

網(wǎng)絡(luò)排錯，不就是要判斷網(wǎng)絡(luò)哪里出了問題，因此，你就必須要知道數(shù)據(jù)的走向。

所以一個重要原則是：關(guān)注數(shù)據(jù)的走向。

下面講的網(wǎng)絡(luò)排錯思路其實就是通過追蹤數(shù)據(jù)的走向來一步步縮小網(wǎng)絡(luò)故障點的，因此，時刻記住這一點非常非常重要！這也是為什么上面需要讓你了解中小型企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的基本架構(gòu)了。

2 網(wǎng)絡(luò)排錯的基本思路

基本思路如下，這跟網(wǎng)上的大多數(shù)人寫的應(yīng)該是差不多的。
（1）檢查物理鏈路是否有問題
（2）查看本機 IP 地址、路由、DNS 的設(shè)置是否有問題
（3）測試網(wǎng)關(guān)或路由器的通暢情況。先測網(wǎng)關(guān)然后再測路由器，一級一級地測試
（4）測試 ping 公網(wǎng) ip 的通暢情況（平時要記幾個外部 IP）
（5）測試 DNS 的通暢情況，可以直接 ping 網(wǎng)站地址

3 網(wǎng)絡(luò)排錯詳細步驟

為了更好的講述網(wǎng)絡(luò)排錯的過程和思路，假設(shè)我們有下面的一個網(wǎng)絡(luò)環(huán)境：

（說明：雖然是假設(shè)，但實際上該網(wǎng)絡(luò)環(huán)境是通過 GNS3 聯(lián)動虛擬機和真實網(wǎng)絡(luò)架設(shè)起來的，所以是可以真實參考的）

下面，我們就以上面這個網(wǎng)絡(luò)環(huán)境為例子，詳細介紹我們的網(wǎng)絡(luò)排錯思路，每一步要怎么做，每一步為什么要這樣做以及這樣做之后我們可以得到什么信息，都會做一個說明。

3.1 檢查物理鏈路是否有問題

這一步是我個人認為在做網(wǎng)絡(luò)排錯時必須要做的第一步！經(jīng)常會聽朋友說，領(lǐng)導(dǎo)的電腦上不了網(wǎng)，需要過去排錯，搞了老半天，還發(fā)現(xiàn)不了問題，最后在幾經(jīng)絕望之時，竟然發(fā)現(xiàn)網(wǎng)線都沒接上電腦。這就真的是悲劇了，浪費了很多時間不說，這樣的網(wǎng)絡(luò)排錯思路本來就是有錯誤的。

因為也許不是每個人都可以去機房查看交換機的接線情況，所以這一步，我們排查的重點范圍就應(yīng)該放在如下面圖所示的地方：

在這一步，下面幾點是需要注意排查的：

1. 確認電腦本身的網(wǎng)卡有沒有問題
2. 確認接的網(wǎng)線有沒有問題
3. 本機所連接的交換機（如果可以去機房查看的話）

如果上面這幾點排查都沒有問題了，那么就是該網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的其他設(shè)備問題了。這一范圍的排查相對比較簡單，因為只涉及到物理鏈路的連接問題。

對于這種測試，可以考慮使用測線器，但個人的建議是，拿一臺配置正確的筆記本來做測試也未嘗不可。

3.2 查看本機 IP 地址、路由、DNS 的設(shè)置是否有問題

上面第一步，物理鏈路的排查沒有問題了，也就是說，電腦接上網(wǎng)線之后，電腦有反應(yīng)了，可以識別，但是網(wǎng)絡(luò)還是不通，來到這一步，就應(yīng)該先把注意的范圍放在電腦的設(shè)置上面了。

這一步，我們關(guān)注的重點是：

1. IP 地址設(shè)置

如果采用的是 DHCP 自動獲取的方法，那么這時候只需要看自己本機的設(shè)置上有沒有開啟自動獲取 IP 的設(shè)置以及有沒有開啟相關(guān)的服務(wù)；

如果用的是靜態(tài) IP，那么就必須要注意 IP 地址的填寫有沒有錯（一般網(wǎng)絡(luò)管理人員給的）、IP 地址的子網(wǎng)掩碼有沒有問題（這很重要，對于靜態(tài) IP，很多人在這里設(shè)置錯誤，建議是，最好把 IP 地址、VLSM 這方面的知識學(xué)一下）。

一般可以用下面的命令查看：

2. 路由設(shè)置

對于服務(wù)器、PC，一般是指默認網(wǎng)關(guān)的設(shè)置了；對于路由器本身或三層交換機，那就是靜態(tài)路由或動態(tài)路由的設(shè)置問題了。

3. DNS 設(shè)置

主要是要確保所設(shè)置的 DNS 服務(wù)器地址到底有沒有提供域名解析服務(wù)或者是否出現(xiàn)了故障，至于如何判斷，后面會給出方法，這里關(guān)注的是，你得設(shè)置一個正確的 DNS 服務(wù)器地址或可以自動獲取。在 windows 上面你可以通過下面的命令查看：

3.3 測試網(wǎng)關(guān)或路由器的通暢情況。先測網(wǎng)關(guān)然后再測路由器，一級一級地測試

在上面的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，在網(wǎng)絡(luò)通的情況下，我們在電腦上使用命令 tracert -d 命令，會得到下面的結(jié)果：

通過這個測試結(jié)果，我們可以清楚地知道電腦在訪問互聯(lián)網(wǎng)時，數(shù)據(jù)的走向情況：

根據(jù)這個數(shù)據(jù)走向，我們就可以得到一個重要的思路，就是根據(jù)數(shù)據(jù)走向來檢測網(wǎng)絡(luò)的通暢情況！因此，我們可以分兩步：

1. 先測試電腦到網(wǎng)關(guān) 192.168.2.254 的通暢情況

我們可以在自己的電腦上自己 ping 網(wǎng)關(guān)的地址，看是否有響應(yīng)

一般這樣的判斷方法是比較快的，但有時候，無論怎樣 ping 都不能，那么則可能有以下的幾種情況：

a. 網(wǎng)關(guān)設(shè)備做了禁止 ping 的設(shè)置
b. 網(wǎng)關(guān)接口或網(wǎng)關(guān)設(shè)備出現(xiàn)故障

對于 a，一般很少會在這些設(shè)備在做 ping 的限制操作，實在是沒有太大的必要這樣做，當然，網(wǎng)絡(luò)安全等要求十分嚴格的除外。ping 通 192.168.2.254 網(wǎng)關(guān)后，再 ping 一下 172.16.13.1 以確認電腦到整個網(wǎng)關(guān)設(shè)備都沒有問題。

對于 ping 不通的時候，我個人還建議在電腦上執(zhí)行如下操作：

即查看電腦本身有沒有獲取到網(wǎng)關(guān)的 MAC 的地址，顯然，如果沒有網(wǎng)關(guān)的 MAC 地址，那也是不可能 ping 通網(wǎng)關(guān)的，在排除了前面電腦設(shè)置的問題后，你可以猜測是網(wǎng)關(guān)設(shè)備出了問題，這時就可以聯(lián)系網(wǎng)絡(luò)工程師對網(wǎng)關(guān)設(shè)備進行測試了。

2. 測試到其它路由器的通暢情況

前面一步?jīng)]有問題了，也就是電腦到網(wǎng)關(guān)通信正常了，再測試網(wǎng)關(guān)到出口路由器的通暢情況：

這里，我們使用 tracert -d 命令就可以了：

當然，如果發(fā)現(xiàn)不通，那么則可能是下面的情況：

a. 網(wǎng)關(guān)設(shè)備與路由器之間的物理鏈路問題
b. 網(wǎng)關(guān)設(shè)備與路由器之間的設(shè)置問題，比如路由協(xié)議、接口配置之類的

出現(xiàn)上面的情況，那就是網(wǎng)絡(luò)工程師的問題了，當然，如果你是網(wǎng)絡(luò)工程師，應(yīng)該要馬上查看一下設(shè)備的狀態(tài)，看是不是設(shè)備哪里出現(xiàn)問題了。

上面的步驟完成了，假設(shè)你的出口路由器設(shè)置是沒有問題的，比如 NAT 與默認路由等的設(shè)置，那么我們大致可以知道，內(nèi)網(wǎng)的一個基本通信是正常的（至少你的電腦和出口路由器的通信沒問題），我們就要看看電腦到底能不能訪問互聯(lián)網(wǎng)了。

3.4 測試 ping 公網(wǎng) ip 的通暢情況（平時要記幾個外部 IP）

來到這一步的時候，就說明前面三步是沒有問題的，也就是說，本地局域網(wǎng)絡(luò)的通信是正常的，這時要做的就是判斷本地局域網(wǎng)絡(luò)與外網(wǎng)（公網(wǎng)）之間的通信有沒有問題了：

這里采取的是直接 ping 公網(wǎng)地址的方法，是為了排除 DNS 的影響（萬一你的 DNS 設(shè)置又有問題），至于要 ping 什么樣的公網(wǎng)地址，個人建議是，可以 ping 一些沒有禁止 ping 的公共 DNS 服務(wù)器地址，比如 114.114.114.114 和 8.8.8.8 的：

這樣之后，基本上就可以確定網(wǎng)絡(luò)是沒有問題的了。當然，這里并沒有提到出口放置防火墻的情況，實際上，思路是一致的，但是，你需要考慮的是，你的訪問數(shù)據(jù)有沒有被防火墻給過濾掉，是數(shù)據(jù)出去的時候過濾了，還是數(shù)據(jù)回來的時候過濾了？由于還要涉及到防火墻的設(shè)置，這里就不再提及了，只是仍要注意這一點就是了。

3.5 測試 DNS 的通暢情況，可以直接 ping 網(wǎng)站地址

如題，可以直接 ping 網(wǎng)站地址，看有沒有回顯 IP 地址，至于通不通是另外一回事，只要可以回顯 IP 地址，那么 DNS 就沒有問題了，不過這里仍然要說一下 nslookup 這個命令，這是一個非常好用的命令，我平常自己在網(wǎng)絡(luò)排錯時，基本上都會用到：

當然也可以像下面這樣使用：

使用 nslookup 命令，作用有二：

1. 幫你測試你設(shè)置的 DNS 服務(wù)器有沒有問題
2. 在不考慮 DNS 服務(wù)器是否智能的前提下，你可以根據(jù)回顯 IP 地址速度的快慢來大致判斷 DNS 服務(wù)器的優(yōu)劣情況

所以可以充分利用 nslookup 命令了。

4 最后的重要說明

其實基本上，一個相對完整的網(wǎng)絡(luò)排錯過程就應(yīng)該如上面所說的了，不過，是基本上的，因為上面的講解，都幾乎是假定你是沒有權(quán)限進入機房查看網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的情況的。

事實上，你是根本不需要照搬來進行上面的全部步驟的，在實際排錯的過程中，可能你用到的只是其中的一小部分而已，畢竟，如果每次都這樣下來，沒有誰是不會瘋掉的，因為一些很簡單的問題也要這樣折騰，那就是太浪費時間了！但是，上面的方法，只是提出一種網(wǎng)絡(luò)排錯的思路，希望按照這個思路可以判斷出網(wǎng)絡(luò)的問題出現(xiàn)在哪里，至于如何去解決，這中間真的又涉及到太多太多的經(jīng)驗問題。其實整個下來，個人覺得，最重要的仍然不是技術(shù)本身，而是在網(wǎng)絡(luò)排錯過程當中的一個思路，思路決定出路，這可以讓自己在網(wǎng)絡(luò)排錯的過程中時刻保持清醒的頭腦，這一點很重要。

編輯：黃飛

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