網(wǎng)絡(luò)故障診斷與測試

第一部分 基本概念
第1章 網(wǎng)絡(luò)的可用性　3
1.1 信息技術(shù)的策略重要性　3
1.2 內(nèi)聯(lián)網(wǎng)和因特網(wǎng)：網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的變革　4
1.3 復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)行為：突變理論　6
1.4 網(wǎng)絡(luò)失效的原因　8
1.4.1 網(wǎng)管員差錯　8
1.4.2 海量存儲問題　8
1.4.3 計算機(jī)硬件問題　9
1.4.4 軟件問題　10
1.4.5 網(wǎng)絡(luò)問題　10
1.5 估算網(wǎng)絡(luò)失效引起的損失　11
1.5.1 立即損失　12
1.5.2 后效損失　13
1.6 網(wǎng)絡(luò)的高可用性和容錯性　14
1.7 總結(jié)　16
第2章 數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的差錯管理　17
2.1 企業(yè)的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)準(zhǔn)則　18
2.1.1 企業(yè)員工準(zhǔn)則　19
2.1.2 企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)硬件準(zhǔn)則　19
2.1.3 企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)軟件準(zhǔn)則　20
2.2 服務(wù)和服務(wù)等級協(xié)議　20
2.3 網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和文檔編制　20
2.4 網(wǎng)絡(luò)管理工具　22
2.5 網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視和診斷工具　23
2.6 常規(guī)網(wǎng)絡(luò)審計　24
2.6.1 物理層審計　24
2.6.2 數(shù)據(jù)鏈路層審計　27
2.6.3 網(wǎng)絡(luò)層審計　27
2.7 網(wǎng)絡(luò)仿真工具　28
2.8 變動管理和故障排除　29
2.9 編制網(wǎng)絡(luò)故障文檔　32
2.10 培訓(xùn)網(wǎng)絡(luò)支持人員　33
第3章 診斷工具　35
3.1 戰(zhàn)術(shù)測試系統(tǒng)　36
3.1.1 測試局域網(wǎng)物理層（OSI Layer 1）參數(shù)的戰(zhàn)術(shù)測試系統(tǒng)　36
3.1.2 測試廣域網(wǎng)物理層（OSI Layer 1）參數(shù)的戰(zhàn)術(shù)測試系統(tǒng)　41
3.1.3 測試OSI Layer2～3參數(shù)的戰(zhàn)術(shù)測試系統(tǒng)　44
3.2 戰(zhàn)略測試系統(tǒng)　46
3.2.1 SNMP和管理信息庫　47
3.2.2 RMON系統(tǒng)　48
3.2.3 基于軟件代理的戰(zhàn)略測試系統(tǒng)　51
3.2.4 網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)　52
第4章 WAN測試基礎(chǔ)　53
4.1 基本概念　53
4.1.1 數(shù)據(jù)線路的容量　54
4.1.2 模擬數(shù)據(jù)通信（寬帶系統(tǒng)）　55
4.1.3 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信（基帶系統(tǒng)）　58
4.1.4 光纖數(shù)據(jù)通信　64
4.1.5 同步和異步數(shù)據(jù)通信　66
4.1.6 分貝（dB）　66
4.2 廣域網(wǎng)中的在線測試　68
4.2.1 信號狀態(tài)測量　70
4.2.2 交換延時測量　70
4.2.3 協(xié)議分析和統(tǒng)計測量　70
4.3 廣域網(wǎng)中的離線測試　71
4.3.1 誤碼率測量　71
4.3.2 信號失真測量　74
4.3.3 測試電通信線路　76
4.3.4 電通信線路的干擾測量　77
4.3.5 光纖鏈路的測量和干擾　79
4.3.6 一致性和互操作性測試　79
4.3.7 負(fù)載測試　80
第5章 LAN測試基礎(chǔ)　82
5.1 基本概念　82
5.1.1 LAN技術(shù)：總線、環(huán)和交換技術(shù)　83
5.1.2 LAN通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)　88
5.2 局域網(wǎng)中的在線測試　89
5.2.1 信號狀態(tài)測試　89
5.2.2 協(xié)議分析和統(tǒng)計測量　89
5.3 局域網(wǎng)中的離線測試　92
5.3.1 線纜測試　92
5.3.2 檢測外部干擾　94
5.3.3 一致性和兼容性測試　95
5.3.4 負(fù)載測試　95
第二部分 局域網(wǎng)故障的檢測和修復(fù)
第6章 局域網(wǎng)線纜設(shè)施　99
6.1 同軸電纜　100
6.1.1 同軸電纜的規(guī)范及敷設(shè)　100
6.1.2 同軸電纜（10Base2和10Base5）的故障檢測與修復(fù)　102
6.1.3 故障現(xiàn)象及其原因：同軸電纜　105
6.2 對絞電纜　107
6.2.1 對絞電纜的規(guī)格和敷設(shè)　107
6.2.2 對絞電纜的故障檢測與修復(fù)　110
6.2.3 故障現(xiàn)象及原因：對絞線纜　111
6.3 光纜　113
6.3.1 光纜：規(guī)范及實(shí)現(xiàn)　113
6.3.2 光纜的故障檢測與修復(fù)　114
6.3.3 故障現(xiàn)象及其原因：光纜　115
第7章 10/100/1 000Mbit/s以太網(wǎng)　117
7.1 10/100/1 000Mbit/s以太網(wǎng)：規(guī)范和實(shí)現(xiàn)　117
7.1.1 以太網(wǎng)的幀格式　119
7.1.2 以太網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)　120
7.1.3 10Mbit/s以太網(wǎng)設(shè)計指南　120
7.1.4 100Mbit/s以太網(wǎng)設(shè)計指南　123
7.1.5 1 000Mbit/s以太網(wǎng)設(shè)計指南　126
7.1.6 以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)　127
7.2 10/100/1 000Mbit/s以太網(wǎng)的故障檢測和修復(fù)　129
7.2.1 收集網(wǎng)絡(luò)中的故障現(xiàn)象和近期發(fā)生的變化信息　129
7.2.2 開始進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)的故障檢測與修復(fù)　129
7.2.3 以太網(wǎng)中的故障現(xiàn)象　132
7.2.4 線纜故障　134
7.2.5 以太網(wǎng)接口卡故障　134
7.2.6 介質(zhì)訪問單元（MAU）故障　136
7.2.7 中繼器和集線器故障　138
7.2.8 網(wǎng)橋故障　142
7.2.9 路由器故障　147
7.2.10 故障現(xiàn)象及原因：10/100/1 000Mbit/s以太網(wǎng)　151
第8章 令牌環(huán)　158
8.1 令牌環(huán)：規(guī)范和實(shí)現(xiàn)　158
8.1.1 令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)的物理層　159
8.1.2 令牌環(huán)數(shù)據(jù)格式　162
8.1.3 令牌環(huán)中的進(jìn)程控制　170
8.1.4 令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計準(zhǔn)則　171
8.1.5 令牌環(huán)標(biāo)準(zhǔn)　174
8.2 令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)故障的檢測與修復(fù)　174
8.2.1 收集故障現(xiàn)象及最近發(fā)生的變動信息　174
8.2.2 開始進(jìn)行故障的檢測與修復(fù)過程　175
8.2.3 令牌環(huán)中的差錯現(xiàn)象　177
8.2.4 線纜問題　179
8.2.5 令牌環(huán)網(wǎng)卡問題　179
8.2.6 集中器（MAU/TCU）問題　180
8.2.7 網(wǎng)橋問題　181
8.2.8 路由器問題　182
8.2.9 故障現(xiàn)象及原因：令牌環(huán)　183
第9章 FDDI　189
9.1 FDDI：規(guī)范和實(shí)現(xiàn)　189
9.1.1 FDDI網(wǎng)絡(luò)的物理層　190
9.1.2 FDDI的數(shù)據(jù)格式　194
9.1.3 FDDI網(wǎng)絡(luò)中的進(jìn)程控制　199
9.1.4 FDDI網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計準(zhǔn)則　204
9.1.5 FDDI標(biāo)準(zhǔn)　205
9.2 FDDI網(wǎng)絡(luò)故障的檢測與修復(fù)　205
9.2.1 收集故障現(xiàn)象和近期網(wǎng)絡(luò)變動信息　205
9.2.2 網(wǎng)絡(luò)故障的檢測與修復(fù)過程　206
9.2.3 FDDI中的故障現(xiàn)象　208
9.2.4 線纜問題　209
9.2.5 FDDI網(wǎng)卡問題　210
9.2.6 網(wǎng)橋問題　210
9.2.7 路由器問題　211
9.2.8 故障現(xiàn)象及原因　211
第10章 ATM　214
10.1 ATM：規(guī)范和實(shí)現(xiàn)　214
10.1.1 同質(zhì)專用網(wǎng)絡(luò)中的ATM　215
10.1.2 異質(zhì)局域網(wǎng)中的ATM　215
10.1.3 公用WAN中的ATM　217
10.1.4 異步傳送模式：ATM　217
10.1.5 ATM層模型　219
10.1.6 ATM物理層　220
10.1.7 ATM層　238
10.1.8 ATM適配層（AAL）　251
10.1.9 ATM信令　260
10.1.10 ATM的互通性　273
10.1.11 ATM網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計準(zhǔn)則　281
10.1.12 ATM標(biāo)準(zhǔn)　282
10.2 ATM網(wǎng)絡(luò)故障的檢測和修復(fù)　287
10.2.1 物理層故障的檢測和修復(fù)　288
10.2.2 ATM層故障的檢測和修復(fù)　291
10.2.3 高層協(xié)議的故障檢測與修復(fù)　298
10.2.4 線纜問題　305
10.2.5 ATM網(wǎng)卡故障　305
10.2.6 路由器問題　305
10.2.7 故障現(xiàn)象及原因：ATM　305
第11章 交換式LAN　310
11.1 交換式LAN：規(guī)范和實(shí)現(xiàn)　310
11.2 交換式LAN設(shè)計準(zhǔn)則　311
11.3 交換式LAN的故障檢測與修復(fù)　313
11.3.1 收集故障現(xiàn)象和近期網(wǎng)絡(luò)變動信息　313
11.3.2 開始進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)的故障檢測與修復(fù)　313
11.3.3 交換式網(wǎng)絡(luò)中故障現(xiàn)象　315
11.3.4 故障現(xiàn)象和原因：LAN交換　316
第三部分 廣域網(wǎng)故障的檢測與修復(fù)
第12章 ISDN　321
12.1 ISDN：規(guī)范和實(shí)現(xiàn)　321
12.1.1 ISDN接口參考模式　322
12.1.2 ISDN協(xié)議　323
12.2 ISDN設(shè)計準(zhǔn)則　337
12.2.1 基本速率接口（BRI）　337
12.2.2 基群速率接口（PRI）　338
12.3 ISDN標(biāo)準(zhǔn)　339
12.4 ISDN網(wǎng)絡(luò)故障的檢測和修復(fù)　339
12.4.1 收集網(wǎng)絡(luò)中的故障現(xiàn)象和近期發(fā)生的變動信息　339
12.4.2 ISDN的故障現(xiàn)象　341
12.4.3 故障現(xiàn)象即原因：ISDN　343
第13章 幀中繼　345
13.1 幀中繼：規(guī)范和實(shí)現(xiàn)　345
13.2 FR標(biāo)準(zhǔn)　352
13.3 FR網(wǎng)絡(luò)故障的檢測與修復(fù)　353
13.3.1 收集網(wǎng)絡(luò)中的故障現(xiàn)象和近期發(fā)生的變動信息　353
13.3.2 開始檢測與修復(fù)網(wǎng)絡(luò)故障　354
13.3.3 FR網(wǎng)絡(luò)的故障現(xiàn)象　356
13.3.4 故障現(xiàn)象及原因：FR　356
第14章 SDH，SONET和PDH　358
14.1 SDH，SONET和PDH的規(guī)范及實(shí)現(xiàn)　358
14.1.1 準(zhǔn)同步數(shù)字體系（PDH）　359
14.1.2 SDH和SONET　369
14.1.3 SDH和SONET的比較　377
14.1.4 段開銷、傳輸開銷和通道開銷　377
14.1.5 SDH/SONET中的指針　380
14.2 SDH/SONET/PDH標(biāo)準(zhǔn)　382
14.3 PDH網(wǎng)絡(luò)的故障檢測和修復(fù)　385
14.3.1 收集網(wǎng)絡(luò)中的故障現(xiàn)象和近期發(fā)生的變動信息　385
14.3.2 開始進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)的故障檢測與修復(fù)　385
14.3.3 PDH中的故障現(xiàn)象　386
14.3.4 故障現(xiàn)象及原因：PDH　386
14.4 SDH和SONET網(wǎng)絡(luò)的故障檢測和修復(fù)　387
14.4.1 SDH/SONET傳輸測試　389
14.4.2 SDH/SONET指針測試　389
14.4.3 SDH/SONET開銷測試　390
14.4.4 SDH/SONET接口測試　391
14.4.5 SDH/SONET故障現(xiàn)象　391
14.4.6 故障現(xiàn)象及原因：SDH/SONET　392
第15章 V系列和X系列接口　394
15.1 用于電話網(wǎng)中的數(shù)據(jù)通信接口　395
15.1.1 ITU V.24/EIA/TIA RS-232C　395
15.1.2 ITU V.35/V.36/V.37　397
15.1.3 ITU V.10/V.11/RS-449　398
15.2 用于數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)通信接口　399
15.2.1 X.20　399
15.2.2 X.21　399
15.2.3 X.25　400
15.3 X系列和V系列接口故障的檢測與修復(fù)　400
15.3.1 收集網(wǎng)絡(luò)中的故障現(xiàn)象和近期發(fā)生的變動信息　400
15.3.2 診斷X系列和V系列接口的故障　401
15.3.3 故障現(xiàn)象及原因：X系列和V系列接口　402
第四部分 高層協(xié)議故障的檢測與修復(fù)
第16章 Internet協(xié)議　407
16.1 Internet協(xié)議（IP）　410
16.2 傳輸控制協(xié)議（TCP）　411
16.3 用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議（UDP）　414
16.4 IP封裝：SLIP和PPP　414
16.4.1 SLIP（串行線路Internet協(xié)議）　414
16.4.2 PPP（點(diǎn)對點(diǎn)協(xié)議）　415
16.5 IP網(wǎng)的尋址　417
16.5.1 IP地址空間　418
16.5.2 專用IP地址　419
16.5.3 子網(wǎng)地址掩碼　420
16.5.4 Internet域名系統(tǒng)（DNS）　421
16.5.5 host命令和DNS協(xié)議　421
16.6 下一代IP：IPv6　423
16.6.1 IPv6地址格式　423
16.6.2 IPv6地址格式　424
16.6.3 IPv6的鑒權(quán)與加密　425
16.7 NetBIOS協(xié)議　426
16.7.1 NetBEUI（NetBIOS over LLC）　427
16.7.2 NetBIOS over TCP/IP　427
16.8 動態(tài)主機(jī)控制協(xié)議（DHCP）　429
16.9 Internet協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)　430
16.10 Internet協(xié)議故障的檢測與修復(fù)　433
16.10.1 收集網(wǎng)絡(luò)中的故障現(xiàn)象和近期發(fā)生的變動信息　433
16.10.2 IP網(wǎng)中的故障現(xiàn)象　433
16.10.3 故障現(xiàn)象及原因：IP　436
第17章 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)與應(yīng)用　441
17.1 E-mail　441
17.1.1 簡單郵件傳輸協(xié)議（SMTP，RFC 821）　442
17.1.2 多用途Internet郵件擴(kuò)充協(xié)議（MIME，RFC 1521）　444
17.1.3 S/MIME--安全多用途Internet郵件擴(kuò)充協(xié)議　446
17.1.4 增強(qiáng)的私密電子郵件（PEM）　447
17.1.5 E-mail標(biāo)準(zhǔn)　447
17.1.6 E-mail故障的檢測與修復(fù)　447
17.2 Internet新聞　449
17.2.1 網(wǎng)絡(luò)新聞傳輸協(xié)議（NNTP，RFC 977）　449
17.2.2 NNTP標(biāo)準(zhǔn)　451
17.2.3 新聞故障的檢測與修復(fù)　451
17.3 文件傳輸協(xié)議（FTP）　452
17.3.1 FTP標(biāo)準(zhǔn)　453
17.3.2 FTP故障的檢測與修復(fù)　453
17.4 簡單文件傳輸協(xié)議（TFTP）　454
17.5 Telnet　454
17.6 超文本傳輸協(xié)議（HTTP）　455
17.6.1 HTTP的基本機(jī)理　455
17.6.2 HTTP 1.1與HTTP 1.0之間的區(qū)別　457
17.6.3 HTTP消息　458
17.6.4 連接類型　459
17.7 服務(wù)器信息塊（SMB）協(xié)議　459
17.8 微軟瀏覽協(xié)議　465
17.9 應(yīng)用層協(xié)議故障的檢測與修復(fù)　465
17.10 故障現(xiàn)象及原因：網(wǎng)絡(luò)服務(wù)與應(yīng)用　466
17.11 故障現(xiàn)象及原因：FTP與Telnet　466
17.12 故障現(xiàn)象及原因：電子郵件　467
第18章 測試網(wǎng)絡(luò)性能　468
18.1 測量響應(yīng)時間　468
18.2 測量吞吐量　471
第五部分 附　　錄
附錄A 故障現(xiàn)象及原因　475
A.1 故障現(xiàn)象及原因：10/100/1 000Mbit/s以太網(wǎng)　475
A.2 以太網(wǎng)中的常見差錯　481
A.3 故障現(xiàn)象及原因：令牌環(huán)　482
A.4 令牌環(huán)中的故障現(xiàn)象　487
A.5 故障現(xiàn)象及原因　488
A.6 FDDI環(huán)中的常見差錯　490
A.7 故障現(xiàn)象及原因：ATM　491
A.8 ATM網(wǎng)絡(luò)中的常見差錯　494
A.9 故障現(xiàn)象和原因：LAN交換　495
A.10 交換式LAN網(wǎng)絡(luò)中的常見差錯　496
A.11 故障現(xiàn)象及原因：ISDN　497
A.12 ISDN網(wǎng)絡(luò)中的常見差錯　498
A.13 故障現(xiàn)象及原因：FR　499
A.14 FR網(wǎng)絡(luò)中的常見差錯　500
A.15 故障現(xiàn)象及原因：PDH　500
A.16 PDH網(wǎng)絡(luò)中的常見差錯　501
A.17 故障現(xiàn)象及原因：SDH/SONET　501
A.18 SDH網(wǎng)絡(luò)中的常見差錯　502
A.19 故障現(xiàn)象及原因：X系列和V系列接口　502
A.20 X/V系列連接中的常見差錯　503
A.21 故障現(xiàn)象及原因：IP　504
A.22 IP網(wǎng)絡(luò)中的常見差錯　508
A.23 故障現(xiàn)象及原因：網(wǎng)絡(luò)服務(wù)與應(yīng)用　509
A.24 故障現(xiàn)象及原因：FTP與Telnet　510
A.25 故障現(xiàn)象及原因：電子郵件　511
附錄B 連接器的引腳布局　512
B.1 10/100/1 000Mbit/s以太網(wǎng)　512
B.2 令牌環(huán)　513
B.3 FDDI　513
B.4 ATM　514
B.5 ISDN　515
B.6 V系列和X系列接口　517
附錄C 網(wǎng)絡(luò)設(shè)計準(zhǔn)則和網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行參數(shù)表　520
C.1 LAN中的傳輸延時　520
C.2 以太網(wǎng)　521
C.3 令牌環(huán)　527
C.4 FDDI　528
C.5 ATM　529
C.6 ISDN　531
附錄D LAN電纜安裝表　533
D.1 連接類型（ISO/IEC DIS 11801）　533
D.2 干線介質(zhì)規(guī)范（TIA/EIA-568）　533
D.3 銅纜參數(shù)　534
D.4 光纖參數(shù)　537
D.5 分貝表　537
D.6 布線新聞組　539
附錄E 以太網(wǎng)表　540
E.1 以太網(wǎng)IEEE 802.3 Ethertype字段的編碼　540
E.2 服務(wù)訪問點(diǎn)（SAP）　544
E.3 以太網(wǎng)組播和廣播地址表　544
E.4 組織惟一的標(biāo)識符（OUI）　547
附錄F Novell表　694
F.1 Novell IPX專用Socket（套接字）號　694
附錄G IP/TCP表　721
G.1 Internet協(xié)議代碼的分配　721
G.2 選定的ICMP端口代碼的分配　722
G.3 TCP/UDP端口分配　723
附錄H Dec/Hex/ASCII/EBCDIC轉(zhuǎn)換表　767
附錄I 標(biāo)準(zhǔn)　774
I.1 10/100/1 000Mbit/s以太網(wǎng)　774
I.2 令牌環(huán)　775
I.3 FDDI　775
I.4 ATM　776
I.5 FR　799
I.6 SDH/SONET/PDH標(biāo)準(zhǔn)　800
I.7 Internet協(xié)議　801
附錄J Internet地址和新聞組　804
J.1 故障檢測與修復(fù)（Troubleshooting）　804
J.2 標(biāo)準(zhǔn)和用戶組　805
J.3 新聞組　805