网络检测与诊断

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网络检测与诊断

一、诊断方法

为了降低设计的复杂性，增强通用性和兼容性，计算机网络都设计成层次结构。网络的层次结构为我们分析和排查故障提供了非常好的组织方式。由于各层相对独立，按层次排查能够有效地发现和隔离故障。

通常有两种逐层排查方式，一种是从低层开始排查，适用于物理网络不够成熟稳定的情况，如组建新的网络、重新调整网络线缆、增加新的网络设备；另一种是从高层开始排查，适用于物理网络相对成熟稳定的情况，如硬件设备没有变动。无论哪种方式，最终都能达到目标，只是解决问题的效率有所差别。

具体采用哪种方式，可根据实际情况来选择。例如，遇到某客户端不能访问Web服务的情况，如果管理员首先去检查网络的连接线缆，就显得太悲观了，除非明确知道网络线路有所变动。比较好的选择是直接从应用层着手，可以这样来排查：首先检查客户端Web浏览器是否配置正确，有无设置代理，主机DNS是否设置正确等，可尝试使用浏览器去访问另一个Web服务器；如果浏览器没有问题，再测试网络的连通性。对这种问题，如果从底层开始逐层排查也能最终解决问题，只是花费的时间太多了。如果碰巧是线路问题，从高层开始逐层排查也要浪费时间。

在实际应用中往往都采用一种折中的方式，凡是涉及到网络通信的应用出了问题，直接从位于中间的网络层开始排查，首先测试网络连通性，如果网络不能连通，再从物理层（测试线路）开始排查；如果网络能够连通，再从应用层（测试应用程序本身）开始排查。

在TCP/IP网络中，排查问题的第一步常常是使用ping命令。如果成功地ping到远程主机，就排除了网络连接出现故障的可能性。即使是使用ping命令，也有一个逐步检测判断的步骤。例如，假设有一个如下图所示的网络：

这里要测试网络能否正常通信。通常从ping远程主机开始（例如在主机A上ping主机B），成功说明系统和网络正常，失败说明主机离线或者网络故障或者主机B禁止ping操作。失败后再ping路由器出口地址（例中为路由器WAN口地址）来确认主机A是否能够通过路由器。失败后再ping同一子网的网关（例中为路由器的LAN口地址）来确认主机A是否能够连接到路由器。失败后再ping网卡地址来确认网卡是否工作正常。失败后再ping本地环回地址127.0.0.1来确认TCP/IP协议软件是否存在问题，如果有问题，需要重新安装TCP/IP协议栈。这里也可以采用另外一种步骤，从ping本地环回地址127.0.0.1开始，直到最后ping远程主机。只要成功地ping到远程主机，可以判断网络问题一般发生在更高层次。

二、检测工具

Windows系统为我们提供了一个命令行检测工具，与图形界面下工具相比，命令行检测工具小巧适用，也提供了很多命令，对我们排查网络故障有很好的帮助。下面就简单介绍几个常用命令。

1. 1、 ipconfig

ipconfig命令主要用来显示当前的TCP/IP配置，也用于手动释放和更新DHCP服务器指派的TCP/IP配置，这一功能对于运行DHCP服务的网络特别有用。

要发现和解决TCP/IP网络问题时，通常首先检查出现问题的计算机上的TCP/IP配置。使用ipconfig /all命令可获得全面的主机配置信息，如下图所示。既包括总体的IP配置信息，如主机名、IP地址、DNS、MAC地址等。

1. 2、 ping

ping命令用于测试IP网络的连通性。只有在安装了TCP/IP协议后才可以使用。如下图所示：

一般使用ping命令来测试连接，向目的计算机的IP地址（或主机名）发送ICMP回应请求包。可以按以下步骤测试：

（1）、ping环回地址127.0.0.1，验证是否在本地计算机上安装TCP/IP以及配置是否正确。执行命令ping127.0.0.1，如果不成功，应安装和配置TCP/IP之后重新启动计算机；

（2）、ping本地计算机或网卡地址，验证是否将当前计算机正确地添加到网络；

（3）、ping默认网关，验证默认网关是否运行以及能否与本地网络上的本地主机通信；

（4）、ping远程主机，验证能否通过路由器进行通信。如果有问题，可检查路由器配置。

3、 arp

该命令可以查看和修改本地计算机上的ARP（地址解析协议）表项。该表项用于缓存最近将IP地址转换成MAC地址的IP/MAC地址对。目前极为流行的ARP欺骗就是利用的这个协议。关于ARP欺骗和解决办法，可以参考我司网络教室下的《解决ARP欺骗和攻击的方法》。

arp命令最常用的是查找同一物理网络上的某主机的MAC地址，并给出相应的IP地址。如果要想确定另外一个主机的MAC地址，通常先ping该主机，然后使用命令arp –a命令，如下图所示：

要删除本地计算机上的ARP条目可以使用命令arp –d。要绑定某台主机的IP与MAC地址可以使用命令arp –s 192.168.1.1 aa-bb-cc-dd-ee-ff，这样这个条目就变成静态ARP条目永远不会失效，如下图所示：

这样绑定的好处就是可以防止ARP病毒欺骗电脑。不过值得注意的是：这里绑定过后的条目在重启计算机后将失效，如何使其能每次重启后都有这样的绑定呢？我们可以新建一个批处理文件如static_arp.bat，注意后缀名为bat。编辑它，在里面加入我们刚才的命令：

保存就可以了，以后可以通过双击它来执行这条命令，还可以把它放置到系统的启动目录下来实现启动时自己执行。打开电脑“开始”－＞“程序”，双击“启动”打开启动的文件夹目录，把刚才建立的static_arp.bat复制到里面去：

好了，以后电脑每次启动时就会自己执行arp –s命令了。

通过上面的讲解，在遇到类似的网络问题的时候，我们就可以很轻松的解决。