網(wǎng)絡(luò)測(cè)試2版課件 ch5

第5章網(wǎng)絡(luò)層測(cè)試和故障診斷5.1網(wǎng)絡(luò)層測(cè)試相關(guān)知識(shí)1．邏輯地址2．IP數(shù)據(jù)報(bào)①版本②首部長(zhǎng)度③服務(wù)類型（TypeofService）④總長(zhǎng)度⑤標(biāo)識(shí)（Identification）⑥片標(biāo)志（Flags）⑦生存時(shí)間（TTL）⑧協(xié)議⑨頭檢驗(yàn)和3．網(wǎng)段、子網(wǎng)和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)段指一個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中使用同一個(gè)物理層直接通信的那一部分。一個(gè)子網(wǎng)是一個(gè)廣播域，一個(gè)網(wǎng)段是一個(gè)沖突域。在網(wǎng)絡(luò)測(cè)試中，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是非常重要的。在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)分析和性能評(píng)估時(shí)，需要了解網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)溥B接情況，包括子網(wǎng)分布情況，可以加快設(shè)備部署以及減少故障排查的時(shí)間。4．ARP協(xié)議5．ICMP類

型描

述0回應(yīng)（Ping應(yīng)答，與類型8的Ping請(qǐng)求一起使用）3目標(biāo)不可達(dá)4源消亡5重定向8回應(yīng)請(qǐng)求（Ping請(qǐng)求，與類型0的Ping應(yīng)答一起使用）9路由器公告（與類型10一起使用）10路由器請(qǐng)求（與類型9一起使用）11超時(shí)12參數(shù)問題13時(shí)標(biāo)請(qǐng)求（與類型14一起使用）14時(shí)標(biāo)應(yīng)答（與類型13一起使用）15信息請(qǐng)求（與類型16一起使用）16信息應(yīng)答（與類型15一起使用）17地址掩碼請(qǐng)求（與類型18一起使用）18地址掩碼應(yīng)答（與類型17一起使用）6．路由7．DHCPDHCP流程可分為4個(gè)過程，也可速記為DORA過程，如圖5.6所示。①請(qǐng)求IP租約，此時(shí)客戶端發(fā)送Discovery報(bào)文。②提供IP租約，DHCP服務(wù)器收到Discovery報(bào)文后，從地址池中選擇IP地址通過Offer報(bào)文進(jìn)行回應(yīng)。③客戶端發(fā)送Request報(bào)文確認(rèn)選擇IP租約。④DHCP服務(wù)器發(fā)送Ack報(bào)文確認(rèn)IP租約。5.2網(wǎng)絡(luò)層故障分類

5.2.1地址分配故障配置問題可能導(dǎo)致的故障IP地址設(shè)置錯(cuò)誤網(wǎng)絡(luò)層無法到達(dá)掩碼設(shè)置錯(cuò)誤導(dǎo)致主機(jī)誤被劃入其他網(wǎng)段，造成路由無法訪問網(wǎng)關(guān)設(shè)置錯(cuò)誤導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)不通，或者路由不可達(dá)DNS設(shè)置錯(cuò)誤網(wǎng)絡(luò)物理連通正常，但無法獲得目標(biāo)IP地址，無法組包進(jìn)行通信5.2.2地址解析故障1．ARP欺騙ARP的兩種典型欺騙方式如下。①

對(duì)網(wǎng)關(guān)設(shè)備ARP表進(jìn)行欺騙，黑客站點(diǎn)不斷發(fā)出錯(cuò)誤的MAC地址對(duì)應(yīng)報(bào)文，造成網(wǎng)關(guān)ARP表中記錄的都是錯(cuò)誤的MAC地址，網(wǎng)關(guān)回應(yīng)客戶端時(shí)，都被發(fā)送給錯(cuò)誤的MAC地址，從而導(dǎo)致客戶端無法上網(wǎng)。②偽造網(wǎng)關(guān)欺騙，宣稱自己是網(wǎng)關(guān)，使客戶端都向其發(fā)送數(shù)據(jù)，而不是通過正常的網(wǎng)關(guān)或路由設(shè)備進(jìn)行訪問，從而導(dǎo)致客戶端不能上網(wǎng)或達(dá)到數(shù)據(jù)監(jiān)聽目的。2．廣播風(fēng)暴廣播風(fēng)暴是與ARP協(xié)議相關(guān)的一種網(wǎng)絡(luò)故障類型，當(dāng)交換機(jī)存在環(huán)路時(shí)會(huì)造成ARP請(qǐng)求幀或ARP應(yīng)答幀在網(wǎng)絡(luò)中重復(fù)廣播，廣播報(bào)文逐漸占滿整個(gè)帶寬，引起廣播風(fēng)暴。5.2.3路由故障①性能問題。終端用戶可能會(huì)抱怨網(wǎng)絡(luò)很慢，沒有達(dá)到以往正常時(shí)的狀態(tài)。②連接問題。一個(gè)或多個(gè)節(jié)點(diǎn)反映不能連接到網(wǎng)絡(luò)上。③上層問題?？梢赃B接到網(wǎng)絡(luò)上并訪問一些應(yīng)用，但是在使用某些應(yīng)用時(shí)會(huì)出現(xiàn)問題，如郵件、OA系統(tǒng)等。5.2.4性能類故障路由設(shè)備、防火墻或流控設(shè)備很容易受到網(wǎng)絡(luò)層站點(diǎn)數(shù)或會(huì)話數(shù)量的影響，導(dǎo)致吞吐能力下降、延時(shí)加大，最終影響上層傳輸能力。導(dǎo)致性能故障可能的因素包括：①網(wǎng)絡(luò)邏輯拓?fù)浔桓淖儯虎诹髁砍^日常監(jiān)控基線；③網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的軟件配置被改變；④網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的CPU利用率過高，進(jìn)程分配不合理。5.3網(wǎng)絡(luò)層的測(cè)試和故障診斷5.3.1故障分析和排除場(chǎng)景中的測(cè)試1．部署方式網(wǎng)絡(luò)層則偏重廣播域乃至多個(gè)廣播域內(nèi)的流量分析。如果測(cè)試點(diǎn)位于同一交換設(shè)備上，那么比較簡(jiǎn)單而有效的方式就是做鏡像；如果需要監(jiān)控不同網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上的多個(gè)信息接口，則要考慮采用TAP方式組網(wǎng)監(jiān)控。常用TAP又分為匯聚型、鏡像型和混合型。（1）匯聚型TAP（2）鏡像型TAP（3）混合型TAP2．分析方法（1）連通性的測(cè)試和驗(yàn)證一般使用Ping（包括Telnet網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行Ping測(cè)試）測(cè)試功能或設(shè)備發(fā)現(xiàn)掃描軟件來驗(yàn)證從測(cè)試端到目標(biāo)設(shè)備是否路由可達(dá)。此時(shí)，使用準(zhǔn)確的網(wǎng)絡(luò)文檔或支持拓?fù)鋱D生成的網(wǎng)絡(luò)分析工具，可以節(jié)省大量的時(shí)間。在Ping或類似工具不能定位問題時(shí)，可以將測(cè)試節(jié)點(diǎn)設(shè)在路徑的某一段中，如將TAP串接在路徑中，通過協(xié)議分析軟件捕包驗(yàn)證測(cè)試數(shù)據(jù)是否經(jīng)過該測(cè)試節(jié)點(diǎn)，分段查詢問題節(jié)點(diǎn)位于何處。（2）異常流量分析一般分析內(nèi)容如下。①IP地址流量排名，對(duì)排名在前幾位的IP地址進(jìn)行分析確認(rèn)，以排除異常。②IP地址會(huì)話流量排名，對(duì)排名在前幾位的IP地址會(huì)話進(jìn)行分析確認(rèn)，以排除異常。③IP地址流量趨勢(shì)，判斷與以往趨勢(shì)是否相符。④在線活躍IP地址數(shù)，如果超過設(shè)備的處理能力，則需要考慮進(jìn)行擴(kuò)容。⑤網(wǎng)段或VLAN流量分布，如果利用率占用很高，特別是端口流量超過60%，考慮到峰值突發(fā)的情況，那么此時(shí)端口流量已飽和，應(yīng)該升級(jí)端口速率或增加網(wǎng)段進(jìn)行分流，以保證傳輸通道能夠支持正常的流量。5.3.2監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行場(chǎng)景中的測(cè)試1．部署方式2．分析方法（1）OS命令測(cè)試檢查路由協(xié)議配置是否有問題①RIP路由協(xié)議的分析②OSPF路由協(xié)議的分析（2）網(wǎng)絡(luò)測(cè)試儀分析1）獲得地址2）設(shè)備統(tǒng)計(jì)3）設(shè)備分類測(cè)試儀通過主動(dòng)SNMP查詢和流量監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)交換機(jī)。采用的分析方法如下。①監(jiān)測(cè)管理幀類型—Cisco發(fā)現(xiàn)協(xié)議（CDP）、數(shù)據(jù)鏈路層發(fā)現(xiàn)協(xié)議（LLDP）。②監(jiān)測(cè)生成樹幀類型—IEEE802.1dBPDU生成樹。③SNMP查詢—IEEE802.1d橋MIB。④私有MIB查詢—華為、銳捷、思科交換機(jī)列表。4）診斷路由測(cè)試儀的路由分析有兩種方式。①通過SNMP讀取路由表信息②專用路徑分析功能5.3.3性能評(píng)估場(chǎng)景中的測(cè)試1．部署方式對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的二、三層流量測(cè)試及協(xié)議仿真2．分析方法分析的一般過程為：①

添加機(jī)框；②

占用端口；③

選擇向?qū)?；?/p>

選擇參數(shù)；⑤

配置接口；⑥

配置流量；⑦

配置測(cè)試參數(shù)；⑧

配置延時(shí)參數(shù)；⑨

運(yùn)行測(cè)試；⑩

查看結(jié)果；?導(dǎo)出報(bào)告。5.4網(wǎng)絡(luò)層的測(cè)試和故障診斷案例典型案例1：利用協(xié)議分析軟件分析異常數(shù)據(jù)幀采用協(xié)議分析軟件進(jìn)行捕包，通過對(duì)數(shù)據(jù)的分析來判斷主機(jī)情況。捕包分兩步進(jìn)行，首先在網(wǎng)絡(luò)正常時(shí)進(jìn)行捕包，目標(biāo)是建立樣本文件和基線，相當(dāng)于分析時(shí)的自定義標(biāo)準(zhǔn)；然后在網(wǎng)絡(luò)故