掌握网络设计 轻松排除网络故障(一)

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　　交换机的一个特征是它们从通过它们的数据中得到MAC地址，然后利用这些信息来控制数据的处理。当一个数据包到达一个端口，它的MAC来源地址就进入了这个端口的地址列表。交换机还搜索每个端口的地址列表来查询目的地址。 如果发现了相对应的地址，它就会将数据包发送到具有包含MAC地址的地址列表的端口，而且，它不会再把数据包发送到其它的端口了。（如果目标地址不在交换机的任何地址列表当中，这时交换机就会像一个hub一样从每个端口把数据包发送出去。）由于设备可能会从一个端口移到另一个端口，一般情况下，当交换机把一个MAC地址添加到一个端口的地址列表时，它会删除其它列表中的这个地址。在具有“传统”交换机的情况当中，采用了工作站地址方法的邮件服务器不会出任何问题。子网的交换机甚至还不知道其它网络中到底发生了什么。

　　现在考虑一下在这个方案中采用VLAN的含义。VLAN设备的思想是一个物理设备可以被分成几个虚拟设备。如果你有三位教员，两位员工以及四位学生同时在同一个布线室，使用传统的交换机，你需要三个不同的交换机，因为有三种不同类型的用户，每种类型的用户需要分成不同的子网。而且，为了把每个交换机都连接到骨干网，我们需要三种不同的电缆布线连接。有了具有VLAN功能的交换机，交换机可以分为三个逻辑交换机。每个逻辑交换机用于处理单独的网络数据。因此，我们只需要买一台交换机。而且，如果我们在骨干网上采用了VLAN技术，我们在骨干网和布线室之间只需要一根电缆（主干线）连接。每一端的交换机都可以都可以分拣数据并把数据发送到相应的逻辑交换机。显然，VLAN在许多情况下可以显著节约投入。

　　这就引发了一个有趣的问题：在支持VLAN的交换机上是如何管理地址列表的呢？具体地说，当在某个地址列表上添加了一个设备，那应该是在物理交换机上清除所有端口上的地址列表呢，还是仅仅清除同一个逻辑交换机端口上的呢？由于设备可能会从一个网络移动到另外一个网络，你可能会推断地址应该从一个物理交换机上的所有地址列表中清除掉。许多VLAN交换机也正是这样做的。但是这个决定在用于电子邮件服务器的工作站地址方式时出现了问题。

　　问题是这样的：电子邮件服务器需要同时入住所有的四个网络。当来自某个服务器的数据包到达交换机的某个端口时，服务器到其他端口的连接就断掉了。网络仍然需要向相应的逻辑交换机发送数据包，但是逻辑交换机这时需要将数据包发送到每个端口，因为在任何一个地址列表中都找不到地址。除非有人在与服务器对话，交换机才会快速稳定下来。但是在同时对话中，问题出现了。

　　由于服务器之间寻址方案之间的不兼容和VLAN的使用毫无疑问是问题的根源所在，所以原因很简单。问题出现的频率很高，所以整个网络的性能表现非常差，经常发生丢包和掉线的现象。荒谬的是，交换机地址列表却经常溢出。这似乎是分拣来自干线数据的问题，或者别的什么问题。由于经常发生这样的问题，在事实发生之后很长时间才可以把片面的解释归结到一起。如果这是生产系统的问题，那就不可能回过头来仔细研究这个问题。一旦掌握了问题发生的原理，就可以做些改变来改正错误。Ifconfig被用来把不同的MAC地址分配给服务器上的每个端口。 www.5ijcw.com 　　系统特性和系统故障

　　正如前面所提到的，系统故障的特点是两个或多个部分以一种不明显的或意外的方式进行的不受欢迎的相互影响。我们可以看出，上面的例子刚好符合系统故障的定义。网络的每个部分单独或者在某些环境下面运行都很正常。是不同部分的相互影响导致了故障的产生。服务器的多重连接产生了多重相互影响，而由于这些相互影响不明显，所以诊断和排除这类故障非常困难。

　　那么系统故障在那些情况下容易发生呢？在Charles Perrow的经典著作Normal Accidents一书中，他分析了从核电站到空中交通管制系统的许多不同的系统。简单地说，他识别出了导致系统故障的几种因素。首先，系统越简单，系统就越不容易发生故障。复杂的系统中有更多的容易出错的东西，更多的相互影响的可能，以及由于在某个部分确实发生了故障的时候有更多的东西需要弄清楚，因此就有更多的出现不明显或者隐藏的相互影响的可能。复杂系统的信息只能间接地收集到或者推断出来。

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