网络故障诊断第4章 网络故障诊断工具.pptx
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第4章网络故障诊断工具,第4章网络故障诊断工具网线测试仪网络万用表光时域反射仪广域网分析仪协议分析器网络管理系统网络仿真工具网络故障管理系统小结,第4章网络故障诊断工具,4.1网线测试仪网络线缆测试仪（如图4-1所示）简称网线测试仪，主要用于测试目前大家常用的屏蔽式双绞线、非屏蔽式双绞线及同轴线缆等。
一般来讲，网络线缆测试仪都有侦测线缆错误状态功能，如网线是否开路，是否短路以及相反、交叉、分离等，同时在一定范围内还可量测线缆的长度，更主要的是还能用来核对双绞线末端到末端的连接是否符合EIA/TIA568商业建筑电信布线标准。
第4章网络故障诊断工具,EIA/TIA-568标准的主要目的是让所有制造商能够制造出在一个标准的布线环境中能配合使用的设备和元件。
换句话,说，,如果布线不符合EIA/TIA-568标准，将无法应用所有的网络设,备。
EIA/TIA-568标准对于电线与模块插头和插座的连接有两个方案：
T568A和T568B。
这些标准实质上就是在连接电缆,中,的色线排序标准与RJ45模块插头和插座的色码类型标准。
第4章网络故障诊断工具,图4-1网线测试仪,第4章网络故障诊断工具,4.2网络万用表网络万用表（以下简称为“万用表”）是一款将电缆、网络和PC配置测试功能集于一体的手持式测试仪。
万用表可加快网络故障诊断。
NetTool（如图4-2所示）系列网络万用表可为监控和测试10/100/1000Mb/s以太局域网提供支持。
它还具有检查以太局域网中是否有以太网供电模块、识别供电线对和测量相关电压和电流的能力。
第4章网络故障诊断工具,图4-2NetTool万用表,第4章网络故障诊断工具NetTool万用表的功能：
通过测试长度、短路、串绕或开路，包括针脚对针脚之间的线序，验证布线和布线安装的可靠性；检测PC的配置和识别其所在网络；验证与网络设备（PC、路由器、服务器、VoIP电话和打印机）的连通性；监听网络流量，收集关于PC和链路配置、网络健康状况及网络关键设备的信息；,第4章网络故障诊断工具为供电设备和受电设备检测和测量以太网供电模块的电压和电流；验证服务并监测IP语音电话（VoIP）链路的通话质量；生成资源报告，将网络和PC性能记录在案；验证与关键网络资源的轮询和TCP连通性及响应时间；通过在线事务记录及客户端模拟验证802.1X认证；在线检测并记录网络和客户端PC机之间的恶意软件/间谍软件访问。
第4章网络故障诊断工具,4.3光时域反射仪光纤通信是20世纪70年代发展起来的，它具有传输频带宽、损耗小等特性，因而发展迅猛。
电信光缆传输网现在已成为承载着巨大信息量的信息高速公路。
因此，保证其安全畅、通是非常重要的。
这就要求有一种能够准确地测量光纤传输特性的仪器、仪表，以便能够及时了解光纤的传输情况，发现光纤故障及安全隐患。
第4章网络故障诊断工具,在光纤线路施工、维护测试及抢修过程中，作为光纤线,路,测试的专用仪器，光时域反射仪（如图4-3所示）是必不可少的。
它可用于测量光纤衰减、接头损耗、光纤故障点定位以及了,解,光纤沿长度的损耗分布情况等。
第4章网络故障诊断工具,图4-3光时域反射仪,第4章网络故障诊断工具,它采用时域测量的方法，发射具有一定宽度的光脉冲并,注,入被测光纤，然后通过检测光纤中返回的瑞利散射（Rayleigh,scattering）及菲涅尔反射（Fresnelreflection）光信号功率沿时间,轴,的分布曲线，即可探知被测光纤的长度及损耗等物理特性。
同,时，利用其强大的数据分析功能，可对光纤链路中的事件点,及,故障点精确定位。
第4章网络故障诊断工具其最重要的特点是：
单端无损测试，测试速度快，故障定位准确。
目前，光时域反射仪可使用850nm、1300nm（适用于多模光纤）、1310nm、1380nm、1480nm、1550nm及1625nm（适用于单模光纤）等波长进行光纤线路的测量，测量的重点在于验证局端至分支器、分支器至各用户端光纤的熔接、接头与线路的损耗等，依次验证各光纤距离与施工时相比是否正确同，时，也可形成数据库以供日后运营商在线监控测试，便于维修中对光纤线路的品质进行确认及故障查找。
第4章网络故障诊断工具,4.4广域网分析仪广域网分析仪是一种分布式广域网（WAN）分析仪，用于监测广域网的性能，OptiViewT1/E1和DS3/E3就是两款出色的广域网分析仪，（如图4-4、图4-5所示）。
这两款WAN分析仪均为自动化工具，几乎无需作任何配置即可提供有关WAN的有用信息。
分析仪对测得的参数进行分析并将重要信息汇总到综合首页视图中，以便从物理层到应用层远程查看任何一个WAN链路的健康状态。
在必要时，甚至可以执行信息包捕获的操作。
第4章网络故障诊断工具,图4-4OptiView硬件,第4章网络故障诊断工具,图4-5OptiView软件,第4章网络故障诊断工具OptiViewT1/E1和DS3/E3广域网分析仪设计用于测试帧中继或点对点网络。
此外，DS3/E3WAN分析仪还支持ATM网络T1。
/E1型分析仪带有T1和E1全双工接口以及串行广域网链路（W接AN入）点，而DS3/E3广域网分析仪则带有DS3和E3全双工接口及HSSI广域网（WAN）链路接入点。
这两种型号的广域网分析仪具有下列特点：
第4章网络故障诊断工具,允许非侵入式（无干扰）监测全双工链路；可通过10/100Mb/s以太网MANAGEMENT（管理）端口提供多用户同时远程访问的能力；具备SNMP（简单网络管理协议）功能，可分析MIB、RMON和RMON2的通信量；可利用“地址到名称”解析功能执行主动和被动网络检测；,第4章网络故障诊断工具,跟踪关键网络设备的通信延迟和可用性；提供带宽使用率统计，包括最大应用量、会话和协议；为所有七层统计和问题跟踪提供即时HTML报告；具有专用的信息包捕获引擎，所需协议解码可通过FlukeNetworksProtocolExpert（协议专家）软件或其他第三方信息包解码应用程序获得。
第4章网络故障诊断工具,4.5协议分析器网络协议分析是指通过程序分析网络数据包的协议头和尾，从而了解信息和相关的数据包在产生和传输过程中的行为。
包含该程序的软件和设备就是协议分析器。
网络协议分析器（NetworkProtocolAnalyzer）还被称为网络嗅探器数据（Sn包if分fer析）、器（PacketAnalyzer）、网络嗅听器（NetworkSniffingTool）、网络分析器（NetworkAnalyzer）等。
第4章网络故障诊断工具在典型的网络结构中，网络协议和通信采用的是分层式设计方案。
在当前最流行的OSI网络结构参考模型中，同层协议之间能相互进行通信。
协议分析器的主要功能之一就是分析各层协议头和尾。
众多协议分析器商家都推出相应产品，诸如NetworkGeneral公司的嗅探器（Sniffer），它专门用于网络故障诊断和修复。
另外还有一些协议分析器能将多层协议和数据包从低级数据包编译升级为高级数据包，以便于实时观察和了解网络的使用和流量分析。
当网络流量观察为用户的主要目标时会，采用此种协议分析器。
第4章网络故障诊断工具协议分析器是一种用于监督和跟踪网络活动的诊断工具它。
们可以是计算机上运行的软件，也可以是包含特殊线路板和软件的特殊单元设备。
下面列出它们可以处理的一些任务：
显示网络上传输信息分组的类型信息，可以监督这些分组以监督安全性，确定失效情况，或监督和优化一个网络；在一个网络上查询所有节点，或在任何一个特定节点与所有其他节点之间进行点对点通信检测；,第4章网络故障诊断工具确定整个网络的配置；从一个或所有节点分析关键数据，或根据预先定义的一组阈值报告不正常的活动；显示性能数据，例如通信量和被服务的分组；提供关于网络有效性、网络性能、可能的硬件错误、噪音问题和应用软件问题的一些有用信息。
协议分析器既能用于合法网络管理，也能用于窃取网络信息。
网络运作和维护都可以采用协议分析器，如监视网络流量分、析数据包、监视网络资源利用、执行网络安全操作规则、鉴定分析网络数据以及诊断并修复网络问题等。
第4章网络故障诊断工具当前市面上存在多种协议分析器，基本上分两类：
便携式协议分析器和分布式协议分析器。
便携式协议分析器是一种单机设备或者说PC机软件。
它能够捕获数据，实时控制和重操作数据分析。
便携式协议分析器的售价一般在数百到数万美元，这主要取决于各个供应商以及网络监视和数据分析的实现效果（以太网、千兆位以太网、光纤广域网链路等等）。
使用便携式协议分析器的一般都是小型公司或者大型公司的现场工程师。
第4章网络故障诊断工具分布式协议分析器主要由两部分组成：
一个是各网络点上的监视探测器，另一个是网络操作中心（NOC）的控制台。
大型企业一般采用该装置实现中心监控网络运行。
此外，分布式探测器还能用来收集和分析SNMP和RMON数据，以全面了解网络情况。
分布式协议分析器的售价一般在数千美元到数百万美元。
便携式协议分析器的主要供应商有：
NetworkGeneral公司Ag、ilentTechnologies公司、Wildpackets公司和JavvinTechnologies公司等；分布式协议分析器的主要供应商有：
NetworkGeneral公司、Netscout公司等。
第4章网络故障诊断工具,Wireshark就是一款出色的嗅探器，其界面如图4-6所示。
它的前身是知名的嗅探器ethereal，并且它是完全免费的软件。
第4章网络故障诊断工具,图4-6Wireshark用户界面,第4章网络故障诊断工具OmniPeek（界面如图4-7、图4-8所示）是Wildpackets公司出品的一款非常优秀的协议分析器，它扮演着双重角色：
便携式网络分析解决方案和OmniEngine的软件控制台，为网络工程师提供了一个直观的、方便操作的图形化界面，可以快速地对企业网络进行分析和故障诊断。
OmniPeek为所有OmniPeekProductFamily平台管理下的网络提供集中的专家分析。
基于其便携式应用，企业的IT专业人员可以用OmniPeek分析本地网段。
利用OmniPeek直观的用户界面将网络状况可视化，网络工程师甚至初级人员也可以快速地对多个网段进行故障分析层，层剖析，并且找到需要解决的问题。
第4章网络故障诊断工具,图4-7OmniPeek用户界面示例1,第4章网络故障诊断工具,图4-8OmniPeek用户界面示例2,第4章网络故障诊断工具使用OmniPeek，网络工程师可以完成下列任务：
分析任何本地网段的流量，包括10G以太网、吉比特和WAN网段，以及任何配置了OmniEngine的网段；用一种产品对数据流量和流媒体流量两者都能作分析和故障排除；不仅能通过“Dashboard”查看上层网络流量，还可以进一步查看哪个网络节点在通讯，哪个协议和子协议在被传输以，及哪种数据流特点在影响网络的性能；,第4章网络故障诊断工具不用停止和重新启动数据包捕捉，在运行中就可以更改过滤设置；通过会话对和即时定位网络事件来查看基于数据包流的分析；查看本地捕捉或远端捕捉，或者同时查看本地和远端捕捉；可以使用它所支持的文件格式查看网络流量，例如HTPMDLF页、面、E-mail以及IM等。
第4章网络故障诊断工具OmniPeek具有如下特点：
出众的灵活性。
OmniPeek可以让网络工程师同时监控网络的多个部分。
当工程师知道问题的存在而又不知道在哪里时，这便是一个非常重要的功能。
VisualExpert。
通过给网络、媒体和应用的流量提供综合的可视化数据，VisualExpert会显示“谁正在跟谁会话并对”，常见和不常见的网络问题作专家分析。
专家分析。
OmniPeek通过会话对来显示专家系统诊断有，助于实时判断网络哪一部分出了问题。
第4章网络故障诊断工具（4）媒体分析。
媒体（IP网络语音和视频传输）具有对媒体通信和运行媒体通信的网络进行分析和故障诊断的能力。
OmniPeek单个平台上能为网络和媒体通信提供深入的分析和故障诊断，免去了多种分析工具的需求。
用户一眼就能看到正在传输的流的语音和/或视频质量，以及性能下降到一定水平的通知。
当性能很差时，网络工程师可以用同一个分析器层层深入，分析问题的确切原因。
第4章网络故障诊断工具,（5）On-the-Fly过滤条件设置。
想改变观察对象，不需要停止分析。
OmniPeek允许创建过滤条件并令之马上生效。
只需简单地点击鼠标右键，便可以选择与特殊的节点、协议、,会,话或专家分析相关的数据包。
此功能大大缩减了发现和解决问,题的时间。
第4章网络故障诊断工具,（6）全球实时故障诊断。
实时故障诊断能力延伸到了整个网络，可实现在多网段上多个用户实时传送专家网络分析和,详,细的节点、协议、网络概况甚至数据包解码等统计信息。
基于一个应用程序，网络工程师可以根据成本有效性，,采,取本地故障诊断或连接到运行在位于一厅相隔，或跨国的,OmniEngine上的OmniEngine专家分析引擎或其他应用。
第4章网络故障诊断工具,Top-Down视图。
通过其综合的Dashboard视图，OmniPeek为用户提供了高层网络通信视图。
另外，可以层层深入，看到顶层对话者正在与哪些节点会话，正在使用什么协议和子协议。
网络覆盖。
支持以太网、全双工吉比特、10G以太网WA、N和无线网络，可以有效地对运行于整个网络上的网络服务进行监控和故障诊断。
第4章网络故障诊断工具,（9）增强媒体选项。
为部署和维护IP网络语音和视频传输系统，需要有对媒体通信和运行媒体通信的网络进行分析和故障诊断的能力。
通过增强媒体选项，用户可以获得丰富详尽的通话质量统计信息、媒体通信的图表和详细的诊断信息。
其特定的语音视频媒体和信令，以及通话录音回放功能，更加完善了增强媒体分析能力。
第4章网络故障诊断工具,4.6网络管理系统OpenView是HP公司的杰出网络管理系统，它包括如下功能：
1.NNM与NNMETNNM（网络节点管理）是惠普OpenView家族中实现网络管理的软件，它主要利用SNMP协议实现对现有网络中的网络设备和系统主机的管理。
NetworkNodeManagerExtendedTopology（NNMET）是对NNM功能的扩充。
第4章网络故障诊断工具2.OVOP（OpenViewOperations&Performance）与SPI惠普的OVO软件，是一个综合的故障管理平台，主要负责系统级的管理，包括各种异构的服务器和工作站。
OpenViewOperations提供由业务驱动的方法，能快速控制电子化服务。
它属于分布式大型管理解决方案，能监视、控制和报告IT环境的状态，因此能延长组成电子企业环境的各个部分的正常运行时间：
网络、系统、数据库、应用、服务和Internet。
DVD的主要功能有：
第4章网络故障诊断工具,1）系统事件监控、故障管理OVO采用Manager/Agent结构。
Manager是OVO的管理端安，装在管理工作站。
管理员能够从Manager管理平台定义Template，并定义Agent和Template的分发。
Agent是OVO的智能代理，安装在被管服务器。
Agent接收从Manager端分发的Template，并执行Template中定义的管理策略。
第4章网络故障诊断工具,Agent的安装工作能够从Manager端进行远程安装。
Template是对被管节点进行管理时所执行的策略。
Template在Manager端定义并分发到Agent端，之后被Agent执行。
管理员能够从Manager端完成所有管理工作，同时大部分管理任务在Agent端执行，即采用集中控制/分布执行模式。
第4章网络故障诊断工具系统运行状态的变化最终都将通过事件表示。
OVO能够自动收集网络中的各种系统事件，并集中到Manager端的事件控制台中。
所有事件均被标定一定的严重级别。
相关事件能够被分在一组，帮助管理员进行分析和处理。
对采集的事件按来源、类型、级别、门限阈值等指标进行分析，然后把结果传送到上级管理台，以实现事件的集中监控。
OVO所收集的事件能够提供给Reporter，形成系统故障报告，供管理员进行分析和统计。
第4章网络故障诊断工具,OVO能够根据用户的配置自动轮询网络中被管服务器的系统参数，包括：
网络设备、操作系统、数据库、应用程序,产,生的日志；各种UNIX程序、脚本产生的信息；各种设备发生,的SNMPTrap。
对每个被管系统的参数收集内容、轮询间隔等均可以由管理员通过Template进行定制。
第4章网络故障诊断工具,OVO允许管理员对收集的参数设置阈值。
当发现系统运行中的异常状况，如被监测的参数超出阈值时，能够自动生,成,告警事件，Agent能够自动向管理员进行告警，告警方式包括,屏幕弹出对话框、电子邮件、E-mail、声音等。
同时，Agent也能够根据策略自动执行纠正动作，一些故障能够被自动处,理，,而不需要管理员的干预。
第4章网络故障诊断工具OVO的主动管理能够预先发现故障征兆，并在系统故障对用户的关键应用产生影响前提示管理员解决问题。
第4章网络故障诊断工具,2）系统性能监控OVO提供对网络设备、操作系统、应用软件的性能监控可，以采集广泛的资源和性能测量数据。
包括CPU利用率、系统和用户进程、I/O占用的CPU时间、交换空间的使用情况磁、盘阵列使用情况；并且对这些监控指标可以设置阈值，Agent能将实时性能值与可定制的指标阈值比较，产生性能告警。
第4章网络故障诊断工具,OVP（OpenViewPerformance）由PerfView和PerformanceAgent组成。
通过PerformanceAgent收集到关键系统的性能数据，进行时间标记、日志记录和产生报警，然后将这些数据传递给PerfView进行集中分析、处理、图形显示及趋势预测等。
同时允许管理员事先定义好性能阈值，对于资源的过高或过低使用予以记录，在超过警线时提醒操作人员注意或执行自动动作。
第4章网络故障诊断工具,使用PerfView这一强有力的性能管理工具，管理人员可以得到整个网络系统和其中的关键节点在一段时期内的运行情况，进一步分析当前系统能否满足业务处理的要求，从而产生系统的升级、扩展的策略和方法。
第4章网络故障诊断工具,3）智能插件SPI惠普OpenViewSPI（智能插件）是OVO的功能扩展，它可以为用户提供应用层的定制管理。
作为OVO的智能插件，SPI是不能独立安装的，它需要有OVO作为基础平台，其主要功能是利用预先定制的模板，对特定的应用、服务进行监控，比如Oracle、SAP、BEA等。
第4章网络故障诊断工具,3.StorageDataProtectorOpenViewStorageDataProtector属于新一代数据保护软件，能够在以服务为驱动的管理方法中提供更高的恢复水平。
为防止关键业务信息受损，DataProtector提供业界领先的即时恢复功能，这个功能以映射和快速复制技术为基础将，磁盘而非磁带作为恢复介质。
利用基于磁盘的恢复Pro，teDctaotra只需几分钟就能恢复数TB字节的数据。
第4章网络故障诊断工具,进,为实现最高的IT效率，数据保护服务必须作为整个务的IT服组件进行集成和管理。
DataProtector能够借助与OpenView的无缝集成实现服务驱动型管理，因此，在管理数据保护时，可以将数据保护作为一套服务，而不是一套独立任务或技术。
这样，IT管理员就能够充分了解存储设备，而主动、有效地管理其上运行的各种服务。
第4章网络故障诊断工具,DataProtector的主要功能有：
基于磁盘的即时恢复；基于磁带的恢复；系统故障恢复；实现服务驱动型管理。
第4章网络故障诊断工具,4.7网络仿真工具随着网络结构和规模越来越复杂化以及网络的应用越来越多样化，单纯地依靠经验进行网络的规划和设计、网络设备的研发以及网络协议的开发，已经不能适应网络的发展，因此急需一种科学的手段来反映和预测网络的性能，网络仿真技术应运而生。
第4章网络故障诊断工具OPNET公司起源于MIT（麻省理工学院），成立于19819年86年OP。
NET公司发布了其第一个商业化的网络性能仿真软件，提供了具有重要意义的网络性能优化工具，使得具有预测性的网络性能管理和仿真成为可能。
OPNET软件包主要由三个模块组成：
ITDecisionGuru适合最终用户，它只有仿真、分析功能。
Modeler在ITDecisionGuru基础上增加了建库功能。
Modeler/Radio在Modeler上又增加了对移动通信和卫星通信的支持。
第4章网络故障诊断工具,ITDecisionGuru、Modeler、Modeler/Radio，这三个模,块,并非相互独立，而是层层嵌套的，采用同一用户界面。
图4-,9是OPNETModeler的用户界面。
第4章网络故障诊断工具,图4-9OPNETModeler的用户界面,第4章网络故障诊断工具无论是建设新的网络，还是改造或升级现有网络，都需要对网络进行可靠的规划和设计。
传统上，主要是依靠经验来完成。
这种方式不容易抓住问题的要害，尤其是对复杂的大型网络。
网络仿真作为一种新的网络规划和设计技术，以其独有的方法为网络的规划设计提供客观、可靠的定量依据缩，短网络建设周期，提高网络建设中决策的科学性，降低网络建设的投资风险。
网络仿真技术已经逐渐成为网络规划设、计和开发过程中的主流技术。
第4章网络故障诊断工具,OPNET的建模包括如下五个过程。
1.了解建模对象深入理解实际的仿真对象。
深入了解路由表的处理规则队、列的处理规则、路由建立和维护的过程等。
在建模时还需要对实际的模型进行一定的简化。
目标是要实现协议的行为因，此一些对仿真结果没有影响的内容可以进行简化或删除。
第4章网络故障诊断工具,确定建模目的确定要得到的结果和要解决的问题。
设定好参数和观察变量，比如若要得到网络的时延特性，需要在进程模型中设定观察变量。
模型设计基于有限状态机对各个状态进行初始的定义；进行建模设；定统计；定义数据结构；编程实现模型功能。
第4章网络故障诊断工具,仿真调试对模型进行测试，修改完善。
验证结果查看结果，验证模型的正确性。
以上各步骤循环进行，直至得到预定的结果。
第4章网络故障诊断工具,OPNET的特点OPNET具有如下显著特点：
网络仿真能够为网络的规划设计提供可靠的定量依据。
网络仿真技术能够迅速地建立起现有网络的模型，并能够方便地修改模型并进行仿真，这使得网络仿真非常适用于预测网络的性能。
第4章网络故障诊断工具
（2）网络仿真能够验证实际方案或比较多个不同的设计方案。
在网络规划设计过程中经常出现多个不同的设计方案它，们往往是各有优缺点，很难做出正确的选择，因此，如何进行科学的比较和取舍，往往是网络设计者们感到头疼的事网。
络仿真能够通过为不同的设计方案建立模型、进行模拟以，此获取定量的网络性能预测数据，为方案的验证和比较提供可靠的依据。
这里所指的设计方案可以是网络拓扑结构路、由设计、业务配置等等。
第4章网络故障诊断工具,（3）OPNET能够准确地分析复杂网络的性能和行为，在网络模型中的任意位置都可以插入标准的或用户指定的探头以，采集数据并进行统计。
通过探头得到的仿真输出可以以图形化显示、数字方式观察，或者输出到第三方的软件包去此。
外，一系列仿真运行的结果被自动整理到一个单一的O
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