网络故障诊断与测试

第一部分 基本概念
第1章 网络的可用性　3
1.1 信息技术的策略重要性　3
1.2 内联网和因特网：网络技术的变革　4
1.3 复杂的网络系统行为：突变理论　6
1.4 网络失效的原因　8
1.4.1 网管员差错　8
1.4.2 海量存储问题　8
1.4.3 计算机硬件问题　9
1.4.4 软件问题　10
1.4.5 网络问题　10
1.5 估算网络失效引起的损失　11
1.5.1 立即损失　12
1.5.2 后效损失　13
1.6 网络的高可用性和容错性　14
1.7 总结　16
第2章 数据网络的差错管理　17
2.1 企业的数据处理系统准则　18
2.1.1 企业员工准则　19
2.1.2 企业的网络硬件准则　19
2.1.3 企业的网络软件准则　20
2.2 服务和服务等级协议　20
2.3 网络规划和文档编制　20
2.4 网络管理工具　22
2.5 网络监视和诊断工具　23
2.6 常规网络审计　24
2.6.1 物理层审计　24
2.6.2 数据链路层审计　27
2.6.3 网络层审计　27
2.7 网络仿真工具　28
2.8 变动管理和故障排除　29
2.9 编制网络故障文档　32
2.10 培训网络支持人员　33
第3章 诊断工具　35
3.1 战术测试系统　36
3.1.1 测试局域网物理层（OSI Layer 1）参数的战术测试系统　36
3.1.2 测试广域网物理层（OSI Layer 1）参数的战术测试系统　41
3.1.3 测试OSI Layer2～3参数的战术测试系统　44
3.2 战略测试系统　46
3.2.1 SNMP和管理信息库　47
3.2.2 RMON系统　48
3.2.3 基于软件代理的战略测试系统　51
3.2.4 网络管理系统　52
第4章 WAN测试基础　53
4.1 基本概念　53
4.1.1 数据线路的容量　54
4.1.2 模拟数据通信（宽带系统）　55
4.1.3 数字数据通信（基带系统）　58
4.1.4 光纤数据通信　64
4.1.5 同步和异步数据通信　66
4.1.6 分贝（dB）　66
4.2 广域网中的在线测试　68
4.2.1 信号状态测量　70
4.2.2 交换延时测量　70
4.2.3 协议分析和统计测量　70
4.3 广域网中的离线测试　71
4.3.1 误码率测量　71
4.3.2 信号失真测量　74
4.3.3 测试电通信线路　76
4.3.4 电通信线路的干扰测量　77
4.3.5 光纤链路的测量和干扰　79
4.3.6 一致性和互操作性测试　79
4.3.7 负载测试　80
第5章 LAN测试基础　82
5.1 基本概念　82
5.1.1 LAN技术：总线、环和交换技术　83
5.1.2 LAN通信技术标准　88
5.2 局域网中的在线测试　89
5.2.1 信号状态测试　89
5.2.2 协议分析和统计测量　89
5.3 局域网中的离线测试　92
5.3.1 线缆测试　92
5.3.2 检测外部干扰　94
5.3.3 一致性和兼容性测试　95
5.3.4 负载测试　95
第二部分 局域网故障的检测和修复
第6章 局域网线缆设施　99
6.1 同轴电缆　100
6.1.1 同轴电缆的规范及敷设　100
6.1.2 同轴电缆（10Base2和10Base5）的故障检测与修复　102
6.1.3 故障现象及其原因：同轴电缆　105
6.2 对绞电缆　107
6.2.1 对绞电缆的规格和敷设　107
6.2.2 对绞电缆的故障检测与修复　110
6.2.3 故障现象及原因：对绞线缆　111
6.3 光缆　113
6.3.1 光缆：规范及实现　113
6.3.2 光缆的故障检测与修复　114
6.3.3 故障现象及其原因：光缆　115
第7章 10/100/1 000Mbit/s以太网　117
7.1 10/100/1 000Mbit/s以太网：规范和实现　117
7.1.1 以太网的帧格式　119
7.1.2 以太网的拓扑结构　120
7.1.3 10Mbit/s以太网设计指南　120
7.1.4 100Mbit/s以太网设计指南　123
7.1.5 1 000Mbit/s以太网设计指南　126
7.1.6 以太网标准　127
7.2 10/100/1 000Mbit/s以太网的故障检测和修复　129
7.2.1 收集网络中的故障现象和近期发生的变化信息　129
7.2.2 开始进行网络的故障检测与修复　129
7.2.3 以太网中的故障现象　132
7.2.4 线缆故障　134
7.2.5 以太网接口卡故障　134
7.2.6 介质访问单元（MAU）故障　136
7.2.7 中继器和集线器故障　138
7.2.8 网桥故障　142
7.2.9 路由器故障　147
7.2.10 故障现象及原因：10/100/1 000Mbit/s以太网　151
第8章 令牌环　158
8.1 令牌环：规范和实现　158
8.1.1 令牌环网络的物理层　159
8.1.2 令牌环数据格式　162
8.1.3 令牌环中的进程控制　170
8.1.4 令牌环网络的设计准则　171
8.1.5 令牌环标准　174
8.2 令牌环网络故障的检测与修复　174
8.2.1 收集故障现象及最近发生的变动信息　174
8.2.2 开始进行故障的检测与修复过程　175
8.2.3 令牌环中的差错现象　177
8.2.4 线缆问题　179
8.2.5 令牌环网卡问题　179
8.2.6 集中器（MAU/TCU）问题　180
8.2.7 网桥问题　181
8.2.8 路由器问题　182
8.2.9 故障现象及原因：令牌环　183
第9章 FDDI　189
9.1 FDDI：规范和实现　189
9.1.1 FDDI网络的物理层　190
9.1.2 FDDI的数据格式　194
9.1.3 FDDI网络中的进程控制　199
9.1.4 FDDI网络的设计准则　204
9.1.5 FDDI标准　205
9.2 FDDI网络故障的检测与修复　205
9.2.1 收集故障现象和近期网络变动信息　205
9.2.2 网络故障的检测与修复过程　206
9.2.3 FDDI中的故障现象　208
9.2.4 线缆问题　209
9.2.5 FDDI网卡问题　210
9.2.6 网桥问题　210
9.2.7 路由器问题　211
9.2.8 故障现象及原因　211
第10章 ATM　214
10.1 ATM：规范和实现　214
10.1.1 同质专用网络中的ATM　215
10.1.2 异质局域网中的ATM　215
10.1.3 公用WAN中的ATM　217
10.1.4 异步传送模式：ATM　217
10.1.5 ATM层模型　219
10.1.6 ATM物理层　220
10.1.7 ATM层　238
10.1.8 ATM适配层（AAL）　251
10.1.9 ATM信令　260
10.1.10 ATM的互通性　273
10.1.11 ATM网络的设计准则　281
10.1.12 ATM标准　282
10.2 ATM网络故障的检测和修复　287
10.2.1 物理层故障的检测和修复　288
10.2.2 ATM层故障的检测和修复　291
10.2.3 高层协议的故障检测与修复　298
10.2.4 线缆问题　305
10.2.5 ATM网卡故障　305
10.2.6 路由器问题　305
10.2.7 故障现象及原因：ATM　305
第11章 交换式LAN　310
11.1 交换式LAN：规范和实现　310
11.2 交换式LAN设计准则　311
11.3 交换式LAN的故障检测与修复　313
11.3.1 收集故障现象和近期网络变动信息　313
11.3.2 开始进行网络的故障检测与修复　313
11.3.3 交换式网络中故障现象　315
11.3.4 故障现象和原因：LAN交换　316
第三部分 广域网故障的检测与修复
第12章 ISDN　321
12.1 ISDN：规范和实现　321
12.1.1 ISDN接口参考模式　322
12.1.2 ISDN协议　323
12.2 ISDN设计准则　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标准　339
12.4 ISDN网络故障的检测和修复　339
12.4.1 收集网络中的故障现象和近期发生的变动信息　339
12.4.2 ISDN的故障现象　341
12.4.3 故障现象即原因：ISDN　343
第13章 帧中继　345
13.1 帧中继：规范和实现　345
13.2 FR标准　352
13.3 FR网络故障的检测与修复　353
13.3.1 收集网络中的故障现象和近期发生的变动信息　353
13.3.2 开始检测与修复网络故障　354
13.3.3 FR网络的故障现象　356
13.3.4 故障现象及原因：FR　356
第14章 SDH，SONET和PDH　358
14.1 SDH，SONET和PDH的规范及实现　358
14.1.1 准同步数字体系（PDH）　359
14.1.2 SDH和SONET　369
14.1.3 SDH和SONET的比较　377
14.1.4 段开销、传输开销和通道开销　377
14.1.5 SDH/SONET中的指针　380
14.2 SDH/SONET/PDH标准　382
14.3 PDH网络的故障检测和修复　385
14.3.1 收集网络中的故障现象和近期发生的变动信息　385
14.3.2 开始进行网络的故障检测与修复　385
14.3.3 PDH中的故障现象　386
14.3.4 故障现象及原因：PDH　386
14.4 SDH和SONET网络的故障检测和修复　387
14.4.1 SDH/SONET传输测试　389
14.4.2 SDH/SONET指针测试　389
14.4.3 SDH/SONET开销测试　390
14.4.4 SDH/SONET接口测试　391
14.4.5 SDH/SONET故障现象　391
14.4.6 故障现象及原因：SDH/SONET　392
第15章 V系列和X系列接口　394
15.1 用于电话网中的数据通信接口　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 用于数据网络中的数据通信接口　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系列接口故障的检测与修复　400
15.3.1 收集网络中的故障现象和近期发生的变动信息　400
15.3.2 诊断X系列和V系列接口的故障　401
15.3.3 故障现象及原因：X系列和V系列接口　402
第四部分 高层协议故障的检测与修复
第16章 Internet协议　407
16.1 Internet协议（IP）　410
16.2 传输控制协议（TCP）　411
16.3 用户数据报协议（UDP）　414
16.4 IP封装：SLIP和PPP　414
16.4.1 SLIP（串行线路Internet协议）　414
16.4.2 PPP（点对点协议）　415
16.5 IP网的寻址　417
16.5.1 IP地址空间　418
16.5.2 专用IP地址　419
16.5.3 子网地址掩码　420
16.5.4 Internet域名系统（DNS）　421
16.5.5 host命令和DNS协议　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的鉴权与加密　425
16.7 NetBIOS协议　426
16.7.1 NetBEUI（NetBIOS over LLC）　427
16.7.2 NetBIOS over TCP/IP　427
16.8 动态主机控制协议（DHCP）　429
16.9 Internet协议标准　430
16.10 Internet协议故障的检测与修复　433
16.10.1 收集网络中的故障现象和近期发生的变动信息　433
16.10.2 IP网中的故障现象　433
16.10.3 故障现象及原因：IP　436
第17章 网络服务与应用　441
17.1 E-mail　441
17.1.1 简单邮件传输协议（SMTP，RFC 821）　442
17.1.2 多用途Internet邮件扩充协议（MIME，RFC 1521）　444
17.1.3 S/MIME--安全多用途Internet邮件扩充协议　446
17.1.4 增强的私密电子邮件（PEM）　447
17.1.5 E-mail标准　447
17.1.6 E-mail故障的检测与修复　447
17.2 Internet新闻　449
17.2.1 网络新闻传输协议（NNTP，RFC 977）　449
17.2.2 NNTP标准　451
17.2.3 新闻故障的检测与修复　451
17.3 文件传输协议（FTP）　452
17.3.1 FTP标准　453
17.3.2 FTP故障的检测与修复　453
17.4 简单文件传输协议（TFTP）　454
17.5 Telnet　454
17.6 超文本传输协议（HTTP）　455
17.6.1 HTTP的基本机理　455
17.6.2 HTTP 1.1与HTTP 1.0之间的区别　457
17.6.3 HTTP消息　458
17.6.4 连接类型　459
17.7 服务器信息块（SMB）协议　459
17.8 微软浏览协议　465
17.9 应用层协议故障的检测与修复　465
17.10 故障现象及原因：网络服务与应用　466
17.11 故障现象及原因：FTP与Telnet　466
17.12 故障现象及原因：电子邮件　467
第18章 测试网络性能　468
18.1 测量响应时间　468
18.2 测量吞吐量　471
第五部分 附　　录
附录A 故障现象及原因　475
A.1 故障现象及原因：10/100/1 000Mbit/s以太网　475
A.2 以太网中的常见差错　481
A.3 故障现象及原因：令牌环　482
A.4 令牌环中的故障现象　487
A.5 故障现象及原因　488
A.6 FDDI环中的常见差错　490
A.7 故障现象及原因：ATM　491
A.8 ATM网络中的常见差错　494
A.9 故障现象和原因：LAN交换　495
A.10 交换式LAN网络中的常见差错　496
A.11 故障现象及原因：ISDN　497
A.12 ISDN网络中的常见差错　498
A.13 故障现象及原因：FR　499
A.14 FR网络中的常见差错　500
A.15 故障现象及原因：PDH　500
A.16 PDH网络中的常见差错　501
A.17 故障现象及原因：SDH/SONET　501
A.18 SDH网络中的常见差错　502
A.19 故障现象及原因：X系列和V系列接口　502
A.20 X/V系列连接中的常见差错　503
A.21 故障现象及原因：IP　504
A.22 IP网络中的常见差错　508
A.23 故障现象及原因：网络服务与应用　509
A.24 故障现象及原因：FTP与Telnet　510
A.25 故障现象及原因：电子邮件　511
附录B 连接器的引脚布局　512
B.1 10/100/1 000Mbit/s以太网　512
B.2 令牌环　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
附录C 网络设计准则和网络运行参数表　520
C.1 LAN中的传输延时　520
C.2 以太网　521
C.3 令牌环　527
C.4 FDDI　528
C.5 ATM　529
C.6 ISDN　531
附录D LAN电缆安装表　533
D.1 连接类型（ISO/IEC DIS 11801）　533
D.2 干线介质规范（TIA/EIA-568）　533
D.3 铜缆参数　534
D.4 光纤参数　537
D.5 分贝表　537
D.6 布线新闻组　539
附录E 以太网表　540
E.1 以太网IEEE 802.3 Ethertype字段的编码　540
E.2 服务访问点（SAP）　544
E.3 以太网组播和广播地址表　544
E.4 组织惟一的标识符（OUI）　547
附录F Novell表　694
F.1 Novell IPX专用Socket（套接字）号　694
附录G IP/TCP表　721
G.1 Internet协议代码的分配　721
G.2 选定的ICMP端口代码的分配　722
G.3 TCP/UDP端口分配　723
附录H Dec/Hex/ASCII/EBCDIC转换表　767
附录I 标准　774
I.1 10/100/1 000Mbit/s以太网　774
I.2 令牌环　775
I.3 FDDI　775
I.4 ATM　776
I.5 FR　799
I.6 SDH/SONET/PDH标准　800
I.7 Internet协议　801
附录J Internet地址和新闻组　804
J.1 故障检测与修复（Troubleshooting）　804
J.2 标准和用户组　805
J.3 新闻组　805