使用第二層路由跟蹤進(jìn)行排錯
通過traceroute ip的方式來排除網(wǎng)絡(luò)故障，相信很多人都非常的熟悉。這是基于IP地址(第三層)路由跟蹤，可疑用來排除大部分的網(wǎng)絡(luò)故障。而使用第二層路由跟蹤，其跟第三層路由跟蹤非常的相似。其一個本質(zhì)的區(qū)別就在于第二層路由跟蹤是基于MAC地址來進(jìn)行跟蹤的，并解決第二層連接的故障。在確定第二層拓?fù)渲袛?shù)據(jù)傳輸?shù)穆窂?，這個第二層路由跟蹤將是一種非常有用的工具。
一、traceroute ip的缺陷
traceroute ip雖然在排錯過程中具有很大的作用，基本上是每個網(wǎng)絡(luò)管理員必須要掌握的內(nèi)容。但是在實際應(yīng)用中其仍然有一定的局限性。如現(xiàn)在用戶反映客戶端訪問文件服務(wù)器的速度非常的慢。為了查明原因、排除故障，網(wǎng)絡(luò)管理員需要先知道客戶端與服務(wù)器的IP地址。然后通過traceroute ip命令，查看客戶端與服務(wù)器之間的連接是否正常，如是否出現(xiàn)擁塞、數(shù)據(jù)傳輸?shù)穆窂绞欠窈侠?、有沒有出現(xiàn)丟包現(xiàn)象等等。但是如果客戶端與服務(wù)器之間的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浔容^復(fù)雜，那么處理起來仍然會比較麻煩。即使查明了問題發(fā)生的原因，也很難查清楚這個問題到底是發(fā)生在哪一段。所以traceroute ip命令使用的時候有一定的局限性。其比較容易查明問題發(fā)生的原因，但是對于問題到底發(fā)生在哪個位置，有時候會有點束手無策。特別是在拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的時候，可能只有通過排除法來查明故障點。如此的話，工作量就會比較大。
二、第二層路由跟蹤能夠精確定位故障點
當(dāng)遇上上面這種情況時，第二層路由追蹤就會非常的有用。因為通過第二層路由跟蹤，可以僅僅使用MAC地址來跟蹤網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備連接。如對于直接連接的子網(wǎng)設(shè)備，第二層路由追蹤命令可以將IP地址作為命令的一部分使用等等。在知道了服務(wù)器與客戶端的IP地址后，通過查詢ARP表，就可以確定它們的MAC地址。然后就可以通過“traceroute mac mac地址”命令來定位故障點。
三、第二層路由跟蹤的前提條件
由于第二層路由跟蹤是基于MAC地址的，所以在使用的時候，比traceroute ip命令有更多的前提條件。網(wǎng)絡(luò)管理員必須了解這些內(nèi)容，以免在排錯的時候，做了無用功。其限制條件還是比較多的，具體來說，有如下幾條。
一是需要主要網(wǎng)絡(luò)設(shè)備所使用的軟件版本不同，其會有不同的限制。如思科網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中，如果其部署的時CatOS系統(tǒng)，則正在進(jìn)行排錯的設(shè)備(如用戶終端)必須與sc0或者slo接口處與相同的子網(wǎng)中。而如果交換機(jī)使用的是ios軟件的時候，則被跟蹤的設(shè)備必須與交換機(jī)上配置的SVI(交換機(jī)虛擬接口)處于相同的子網(wǎng)中。這是一個非常嚴(yán)格的限制條件。特別是對于那些平時不怎么接觸思科網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的用戶來說，這一點需要牢牢記住。否則的話，可能得到的結(jié)果反而會誤導(dǎo)用戶排錯。
二是協(xié)議上的限制。如要要使用第二層路由跟蹤功能，則必須在網(wǎng)絡(luò)中所有的交換機(jī)和接口上運行CDP協(xié)議，并且這個CDP協(xié)議的工作狀態(tài)必須是正常的。CDP協(xié)議又成為思科發(fā)現(xiàn)協(xié)議。其主要用來獲取相鄰設(shè)備的協(xié)議地址以及發(fā)現(xiàn)這些設(shè)備的平臺。有些時候，網(wǎng)絡(luò)管理員可能出于安全等考慮，會將這些協(xié)議關(guān)閉掉。但是如果要啟用第二層路由跟蹤功能，則需要啟用這些協(xié)議。并且需要確保這些協(xié)議工作正常。否則的話，系統(tǒng)返回的信息，會跟實際的情況有所差距，從而影響管理員的正確排錯。通常情況下，在實際排錯過程中，利用這個功能之前，筆者都會事先確認(rèn)CDP協(xié)議是否開啟并且工作正常。切記，這是一個必須要做的過程。
三是交換機(jī)規(guī)格的限制。現(xiàn)在并不是思科的所有產(chǎn)品都是支持第二層路由跟蹤的。對于源和存在問題的設(shè)備之間的所有中間交換機(jī)，都必須要求支持L2路由跟蹤特性。大部分的思科設(shè)備現(xiàn)在都支持這個特性。只有那些比較早期的，如2950等產(chǎn)品，需要軟件升級之后才能夠使用。由于其不怎么引人注意，所以在實際工作中特別容易讓人忽視。故筆者在這里特別強(qiáng)調(diào)一下。
可見，在使用第二層路由跟蹤的時候，還是有比較嚴(yán)格的限制的。不過這些限制條件，并不影響其使用價值。在一些復(fù)雜的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，網(wǎng)絡(luò)管理員還是樂意使用這個命令。雖然在前期需要花時間確認(rèn)這些條件是否滿足。
四、第二層路由追蹤執(zhí)行實例簡介
假設(shè)現(xiàn)在有一個客戶端，其MAC地址為AAAA.AAAA.AAAA.0001。還有一個文件服務(wù)器，其MAC地址為AAAA.AAAA.AAAA.0002?，F(xiàn)在用戶反映從客戶端訪問文件服務(wù)器的速度特別的慢。由于企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浔容^復(fù)雜。從客戶端到文件服務(wù)器中間要經(jīng)過五個交換機(jī)、兩個路由器。在這種情況下，使用traceroute ip命令雖然可以查明問題的原因，但是無法精確定位故障點。此時就需要使用基于第二層的路由追蹤。通過查詢ARP表，可以知道服務(wù)器的MAC地址。通常情況下，在執(zhí)行第二層路由跟蹤功能的時候，只要知道目的MAC地址或者交換機(jī)的MAC地址，管理員就可以選擇網(wǎng)絡(luò)中的任何交換機(jī)。如可以執(zhí)行命令traceroute mac AAAA.AAAA.AAAA.0001 AAAA.AAAA.AAAA.0002命令，來查看這個客戶端與服務(wù)器之間的連接是否存在問題。有時候為了縮小范圍，也可以將目標(biāo)MAC地址或者源MAC地址替換掉，如替換為中間交換機(jī)的MAC地址。一步步縮小范圍，最終就能夠精確的定位故障發(fā)生的點。
顯然，通過使用第二層路由追蹤得到的結(jié)果，可能幫助管理員集中精力對源和目標(biāo)設(shè)備之間的鏈路進(jìn)行分析與排錯，而管理員不用擔(dān)心構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)圖或者復(fù)雜的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。簡而言之，只要知道客戶端與服務(wù)器以及中間所有交換機(jī)的MAC地址，那么只要坐在電腦之前，網(wǎng)絡(luò)管理員就可以通過不斷的執(zhí)行第二層路由追蹤，查詢到故障發(fā)生的點。點找到之后，再根據(jù)原先的網(wǎng)絡(luò)圖紙，找到故障交換機(jī)的位置。找到故障計算機(jī)后，就可以對其進(jìn)行排錯、維修。要么重新啟動、要么升級軟件、要么更新等等。這就是后話了。只要能夠精確的定位故障點，找到故障的交換機(jī)等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，其他一切都簡單了。有時候網(wǎng)絡(luò)排錯之所以耗費大量的時間與精力，主要的原因就是找不到問題到底發(fā)生在哪里。顯然使用第二層路由跟蹤功能幫助管理員解決了這個問題。
為了盡快找到故障點，這其中還有一個小技巧。其實這就好像是一個差數(shù)字的游戲。告訴你數(shù)字的范圍，如1到100。然后讓你猜一個數(shù)字。如果猜錯的話，就重新給你一個范圍。如你猜的是50，如果錯的話，那么就會告訴你一個新的范圍1到50。在使用第二層路由追蹤縮小范圍的時候，跟這個猜數(shù)字的游戲類似。如果不怎么清楚網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)鋱D，為了盡快縮小范圍，則這當(dāng)中也會有一些技巧。如嘗試命令的時候，可以采用中間值的方式。即如果中間有10個交換機(jī)，則可以先在客戶端與第5個交換機(jī)之間進(jìn)行測試。采用中間值的方法，可以大幅度減少測試的次數(shù)。當(dāng)中間設(shè)備越多，這個方法的效果會越明顯。
綜上所述，第二層路由跟蹤是一個非常有用的排錯工具。管理員可以坐在終端前面，確定網(wǎng)絡(luò)任何兩臺交換機(jī)之間是否存在著故障。在比較復(fù)雜的拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行排錯的時候，第二層路由跟蹤可以幫助管理員精確定位故障點，為解決故障爭取寶貴的時間。
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