第4讲：计算机网络故障诊断与排除 网络层故障诊断与排除

第4讲：网络层故障诊断与排除 讲本章重点介绍以下内容： ● 网络层概述; ● 路由器; ; ● RIP协议概述; ● 路由器故障诊断与排除; ● 网络层故障排除实例。

4.1 网络层概述网络层利用了数据链路层的功能，通过一个或数个通信 网(数据网、电话网等)在计算机和其他终端等系统之间实 现透明数据转移。网络层向上一层(传输层)提供了开放系 统间端点到端点(End to End)的信道，即网络连接 (Network Connection),而物理层和数据链路层提供的是 相邻开放系统间链路到链路(Link-by-Link)的连接。中继 路由的选择、连接建立、保持和释放等功能都包括在网 络层的协议中。 网络层协议规定了B信道四连接的建立过程和D信道上提 供用户之间信令业务的过程。网络层协议通过DL原语在 网络层和数据链路层之间传送。 数据链路层仅处理同一网络范围内两点间的运作，然而 真正的网络传输范围相当浩大，节点数也总是成千上万 地相连在一起。因此，对于不同网络范围两个节点间的 通信机制必须依赖OSI第3层的网络层进行处理。

网络层提供不同网络系统间传输所需的规范， 以便节点在众多网络节点间进行寻址 (Addressing)和路径选择(Routing),否则数据在 茫茫网络大海中无法通过众多的网络节点到达 正确的地点，这些工作一般都是通过路由器 (Router)来执行。在不同层级工作的区分上， 常将数据链路层定义为主机对主机(Host-toHost)或点对点(Point-to-Point)间的工作，而网 络层则执行末端节点对末端节点(End to End) 间的工作。

4.2 路 由 器路由器是一种典型的网络层设备。它在两个局 域网之间按帧传输数据，在OSI/RM中被称为中 介系统，完成网络层中继或第3层中继的任务。 路由器负责在两个局域网的网络层间按帧传输 数据，转发帧时需要改变帧中的地址。它在 OSI/RM中的位置如图4-2所示。

4.2.1 路由器的原理与作用路由器用于连接多个逻辑上分开的网络，所谓逻辑网络是代表一个单独 的网络或者一个子网。当数据从一个子网传输到另一个子网时，可通过 路由器来完成。因此，路由器具有判断网络地址和选择路径的功能，它 能在多网络互联环境中，建立灵活的连接，可用完全不同的数据分组和 介质访问方法连接各种子网，路由器只接受源站或其他路由器的信息， 属网络层的一种互联设备。它不关心各子网使用的硬件设备，但要求运 行与网络层协议相一致的软件。路由器分本地路由器和远程路由器，本 地路由器是用来连接网络传输介质的，如光纤、同轴电缆、双绞线；远 程路由器是用来连接远程传输介质的，并要求相应的设备，如电话线要 配调制解调器

,无线要通过无线接收机、发射机。 一般说来，异种网络互联与多个子网互联都应采用路由器来完成。 路由器的主要工作就是为经过路由器的每个数据帧寻找一条最佳传输路 径，并将该数据有效地传送到目的站点。由此可见，选择最佳路径的策 略即路由算法是路由器的关键所在。为了完成这项工作，在路由器中保 存着各种传输路径的相关数据—— 路由表(Routing Table),供路由选择 时使用。路由表中保存着子网的标志信息、网上路由器的个数和下一个 路由器的名字等内容。路由表可以是由系统管理员固定设置好的，也可 以由系统动态修改(可以由路由器自动调整，也可以由主机控制)。

1. 静态路由表 由系统管理员事先设置好固定的路由表称为静 态(Static)路由表，一般是在系统安装时就根据 网络的配置情况预先设定的，它不会随未来网 络结构的改变而改变。 2. 动态路由表 动态(Dynamic)路由表是路由器根据网络系统的 运行情况而自动调整的路径表。路由器根据路 由协议(Routing Protocol)提供的功能，自动学习 和记忆网络运行情况，在需要时自动计算数据 传输的最佳路径。

4.2.2 路由器的优缺点1. 路由器的优点 适用于大规模的网络； 复杂的网络拓扑结构，负载共享和最优路径； 能更好地处理多媒体； 安全性高； 隔离不需要的通信量； 节省局域网的频宽； 减少主机负载。

2. 路由器的缺点 不支持非路由协议； 安装复杂； 价格高。

4.2.3 路由器的功能路由器的功能如下： (1) 在网络间截获发送到远地网段的报文，起转发的作用。 (2) 选择最合理的路由，引导通信。为了实现这一功能，路 由器要按照某路由通信协议，查找路由表。路由表中列 出整个互联网络中包含的各个节点，以及节点间的路径 情况和与它们相联系的传输费用。如果到特定的节点有 一条以上路径，则基于预先确定的准则选择最优(最经济) 的路径。由于各种网络段和其相互连接情况可能发生变 化，因此路由情况的信息需要及时更新，这由所使用的 路由信息协议规定的定时更新或者按变化情况更新来完 成。网络中的每个路由器按照这一规则动态地更新它所 保持的路由表，以便保持有效的路由信息。

(3) 路由器在转发报文的过程中，为了便于在网络间传送报文，按照预定 的规则把大的数据包分解成适当大小的数据包，到达目的地后再把分解 的数据包包装成原有形式。多协议的路由器可以连接使用不同通信协议 的网络段，作为不同通信协议网络段通信连接的平台。 (4) 路由器的主要任务是把通信引导到目的地网络，然后到达特定的节点 站地址。后一项功 …… 此处隐藏：1921字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……