中小异构Linux网络故障分析与排除
中小异构Linux网络故障分析与排除 出处：转载自赛迪网 作者：曹元其
据统计，Linux网络故障有35％在物理层、25％在数据链路层、12％在网络层、10％在传输层、8％在对话层、7％在表示层、3％在应用层。由此可以看出，网络故障通常发生在网络七层模型的下三层，即物理层、链路层和网络层。对应于实际网络也就是使用的网线、连接模块、网卡、交换机、路由器等设备故障。这些故障可能因为产品的质量或性能、磨损老化、人为误操作、不正确的设置、管理缺陷、黑客系统入侵等原因造成。
Linux网络服务功能非常强大，不论是Mail Server、Web Server、DNS Server等都非常完善。但是，也经常听到有人抱怨Linux没有办法连上网络等问题。下面首先看看Linux TCP/IP的网络模型（见图1所示），掌握OSI模型、TCP/IP模型及相关服务对应的层次对于Linux网络故障分析与排除是非常重要的。
图1 Linux TCP/IP网络模型和相关服务列表解决问题的思路
解决问题的顺序应该是从Linux网络的底层开始，然后慢慢地向上检查，问题的解决流程可以如下：
◆ 检查网卡是否能正常工作；
◆ 局域网络硬件联机确认能不能ping到同一网域中的其它计算机IP(局域网络）；
◆ 检查DNS是否设定正确；
◆ 检查主机的服务是否被关掉，检查 inetd.conf /etc/xinetd.d；
◆ 一些服务的权限与端口是否打开。
例如在局域网络接线法中，一般造成网络问题的情况可以分为网络硬件传输部分及操作系统、通信协议或者相关服务的软件设定问题。
1.网络硬件传输问题
（1）网线
在图2中可以发现，网络接口设备中使用最多的是网线。由于网线常接在墙角和门缝处，有可能被压坏。所以，需要注意网线是否因被截断、网线过度扭曲变形、自制网络接头（如RJ-45跳线头）品质不良造成讯号不良；网络接头与设备（如集线器、路由器、交换机）接触不良等。
（2）网卡、集线器、路由器、交换机等网络设备
网卡不稳定、品质不佳，或者与整体系统的兼容性不佳； 各网络设备的接触不良，造成讯号衰减； 网络设备使用方法不良，造成设备功能衰减等都会造成传输问题。
（3） 设备配置的规则
各个设备的配置是有规则的。太长的网络线会造成讯号的衰减，导致网络联机的时间太长甚至无法联机。
（4）UPS电源
UPS电源是一个容易被忽视的环节。由于路由器、交换机、基带式“猫”等网络设备对电压和接地都非常敏感，因此，应当使用性能优良的在线式UPS作为供电电源，最好使用2000W功率以上的，从而可以将所有的网络设备都连接在同一电源，避免不同设备间的电压差别。此外，机房和机柜要有非常好的接地措施，并为所有设备建立一条地线保证接地电压相同，确保网络设备正常进行。
2.软件设定问题
（1)网卡的IP设定错误
例如，同一个IP在同一个网段中出现造成IP冲突、子屏蔽网络设定错误等。
（2）路由问题（Router）
这方面的问题出在Gateway的设定错误，或者是路由设定不正确，导致资料封包没有办法顺利地送出去。
（3）网络负荷问题（Loading）
当黑客对网络实施拒绝服务攻击时，同时有大量的信息包涌进Server或Hub，就有可能造成网络的停顿甚至挂起。
（4）其它
例如，一些端口被防火墙挡住了，造成无法执行某些网络资源；应用程序本身的Bug问题；应用程序中使用者的网络设定错误；以及不同的操作系统的兼容性问题等。
解决问题的方法
以图2为例，解决问题的方法可以从自身PC的网卡查起，然后到网络线、Hub等硬件。如果确定硬件没有问题了，再来考虑软件的设定。
图2 网络拓扑结构1.检查网卡工作状况
（1）使用lsmod查看网卡的模块是否已被加载（见图3所示）
# lsmod
图3 显示Linux硬件情况图3中倒数第二行显示已经检测到网卡，并且已经加载。如果没有检测到硬件，用硬件检测程序Kuduz检测网卡，它和Windows中添加新硬件差不多。如果核心支持该硬件，并且有该驱动程序就可自动装载。
（2）使用ifconfig查看网卡工作状况
如果已经检测到网卡，网卡硬件就没有问题，接下来检查网卡的软件设定。使用ifconfig，如果没有任何网络硬件被驱动的话，使用下面命令加载：
# ifconfig eth0 192.168.0.2 netmask 255.255.255.0 up
图4是我的网络设定，设备名称为eth0，IP是192.168.0.2。
图4 网卡基本信息如果没有检测到网卡就麻烦一些，通常要重新安装网卡的驱动程序，网卡驱动程序安装方法步骤如下：
◆ 编译并安装模块；
◆ 修改/etc/conf.module 文件；
◆ 修改/etc/sysconfig/network文件；
◆ 修改/etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0 文件；
◆ 以ifup eth0来激活网卡后再查看。
如果还有问题，基本上可以确定网卡发生物理故障需要更换。
2.局域网络硬件联机确认
最重要的网卡设定确认没有问题之后，接下来要确认局域网内网络连接情况。根据图2网络拓扑结构，对局域网的要求有下面几点：
（1）IP的设定
假设子网为192.168.1.0/24，那么局域网内所有计算机的IP应该介于192.168.1.1～192.168.1.254，且所有的计算机子屏蔽网络均为255.255.255.0，IP在所有的计算机都不可以重复。
（2）Gateway
假设Linux IP为192.168.1.2，那么局域网内所有其它的个人计算机的Gateway是192.168.1.2 。
（3）Windows端的通信协议
局域网内其它的Windows系统的通信协议仅需要TCP/IP及NetBUEI即可，如果安装过多的通信协议可能会造成联机过慢。
（4）Windows 端工作组与计算机名称
假如需要资源共享，那么就必须在Windows系统中建立文件共享，并且所有的计算机工作组必须相同，但计算机名称不能相同。
3.检查DNS设定是否正确
如果在Linux系统中无法进行域名解析，很可能是没有在本地指定有效的域名服务器，通常这种情况比较常见。一般修改和域名服务相关的文件如／etc／hosts或／etc／resolv.conf，在这些文件中添加有效的域名服务器的IP地址就可以解决问题。
4.主机服务是否关掉了服务权限
一个比较常见的问题是无法登入主机执行某些功能，也就是说可以ping到网络上的某部主机，但是无法执行这个主机的某些特定功能，例如FTP、WWW 等。所以，首先必须了解该主机是否提供FTP、WWW服务。最常见到的就是Red Hat 7.X 版中，FTP与Telnet已经缺省为关闭。这时，就必须要到/etc/xinetd.d修改几个服务的设定。下面以Telnet为例说明：
# vi /etc/xinetd.d/telnet service telnet { disable = yes flags = REUSE socket_type = stream wait = no user = root server = /usr/sbin/in.telnetd log_on_failure += USERID }
将disable=yes改成disable=no就可以开启服务。然后，再用/etc/rc.d/init.d/xinetd restart来激活Telnet服务。
5.确定一些服务的权限及端口是否打开
如果Client PC要使用Server服务，还要检查各个文件或者程序的权限，例如：/etc/hosts.allow是否开启、Mail Server是否设定了relay、httpd.conf中是否开放PHP或者MySQL服务、或者是其它相关的CGI程序执行的可行性，FTP是否开放匿名登入，以及各个端口是否已经打开。使用命令：
# netstat -a
可以检测端口是否已经打开。
一些常用的端口号为：ftp:21；telnet:23；smtp:25；http:80；pop-3:110；netbios-ssn:139；squid:3128；mysql:3306。
掌握OSI模型、TCP/IP模型及相关服务对应层，对于Linux网络故障分析与排除是非常重要的。当对OSI模型有一个透彻地了解时，故障诊断就变得易如反掌。如果能够配置一些网络检测工具，对于网络故障分析与排除也是非常有用的。
