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华数网通宽带部分

一．杭州网通宽带城域网及相关网络拓扑图

1.杭州网通城域网概况

杭州网通拥有一张覆盖杭州地区（包括城区和二区五县）的宽带接入网，能够实现千兆到楼，百兆到户的宽带接入。

杭州城区有二十多个骨干机房、300多个小区机房，骨干机房之间现成千兆级环线链路保护、小区机房和骨干机房实行双链路千兆级链接，主干和小区接入网具有极高的可靠性保护，IP城域网骨干设备采用CiscoONS15454系列骨干传输设备，宽带城域网驻地接入网采用FTTB+LAN的接入方式星型拓扑结构，利用光缆从小区机房到写字楼、到小区居民楼的楼幢，实现了光缆到楼的全光缆接入方案，从楼幢单元到用户市内，杭州网通目前利用五类线入户，可以支持百兆甚至千兆的带宽。

以太网是在20世纪70年代由Xerox公司联合Intel和DigitalEquipment公司开发的，到现在已经成为应用最为广泛的局域网技术，超过75%的局域网都是以太网。

以太网之所以流行，是因为它速度快，价格便宜，并应用简单。

一个以太网能够在10Mbps,100Mbps或1GMbp/s的速率下工作，具体的速率取决于接口卡和电缆的类型。

大多数以太局域网使用便于安装的双绞线电缆来连接计算机、外设和集线器，交换机、路由器等。

以太网的优势：

1．）对于成千上万个结点的网络，以太网是流行的网络标准。

2．）这个协议直接易懂，对于错误控制尤其有效。

敷设电缆很简单，接头是无需电源的，无须推翻整个网络，就能安装和拆除结点。

3．）带冲突侦测的载波多路访问（CSMA/CD）方法在逻辑上很简单。

4．）在一个负荷轻的网络中，当少数结点竟争媒介访问的时候，网络性能可以非常好。

2.杭州网通宽带城域网下面的相关网络拓扑图

二．杭州网通主要业务及其相关技术实现原理

目前杭州网通主要业务有：

·个人互联网信息接入服务

·以流媒体为特色的信息内容服务

·集团客户互联网信息各种带宽接入服务

·政府与集团客户的各类专网服务（专网与IP/MPLSVPN等）

·网元级出租与SDH电路传输业务

·各类固话与IP长途语音业务地区总代理

·IDC主机托管业务

·网络建设与运维外包与代维代管服务

·网络广告经营等

·计算机设备、电子产品的经营

·杭州市数字电视业务传输与应用

·杭州市数字电视业务（单向与交互）的独家代理

我们主要介绍大众用户下的业务PPPOE。

1.个人用户宽带互联网接入（PPPoE）

个人用户宽带互联网接入是指在杭州网通网络覆盖范围内（居民小区），客户从网通小区交换机接入，并通过PPPoE虚拟拨号获得动态IP地址的方式接入Internet，

2.PPPOE实现原理

杭州网通IP宽带城域网的规划和建设覆盖整个杭州市区，用户终端设备只需配上一块以太网卡，再安装上网通专用的PPPOE协议后，就可以通过宽带网络访问英特网。

PPPOE协议提供了在广播式的网络（如以太网）中多台主机连接到远端的访问集中器（我们对目前能完成上述功能的设备为宽带接入服务器）上的一种标准。

PPPOE协议共包括两个阶段，即PPPOE的发现阶段（PPPOEDiscoveryStage）和PPPOE的会话阶段（PPPOESessionStage）。

3.PPPOE用户接入的几种方式

A.单机接入，指用户只有一台电脑接入。

B.HUB或交换机接入，指此用户内可能有好几台电脑同时接入，此种接法存在很多问题，一般不建设用户使用此结构，因为如此一来，等于用户把内部的电脑也放在网通楼道的用户上，若有资料共享，会带来很多不安全因素。

C.代理服务器接入，指此用户接一台服务器两张网卡，一张网卡接网通外线，另一张网卡接用户内部网络，这样用户内部的电脑可以通过代理服务器一起共享上网。

D.宽带路由器接入，指此用户接一台宽带路由器，其中网通外线接此路由器的WAN口，内部的电脑或交换机接用户宽带路由器的LAN口，这样用户内部局域网可以通过这个宽带路器一起共享上互联网。

三．杭州网通大众客户网络设备及相关技术说明

杭州网通宽带网下面大致分为大众客户与集团客户，相应的客户下面都有其网络组件，现在我们就针对大从客户下面的网络设备，展开相应设备的工作原理与网络下的各种应用。

1.网络设备与OSI模型的关系

其中，路由器在网络层，交换机在数据链路层等等

2.网络为何要分层及网络各层次的功能

2.1网络分层的原因

◆降低复杂度

◆标准化接口

◆设计模块化

◆保证技术的可互操作性

◆加速技术的进步

◆易学，易用

2.2网络各层次的功能

其中介绍我们实际工作中经常遇到的三层，物理层，数据链路层及网络层的相关功能。

◆物理层：

⏹提供链路所需的机械的、电气的、功能的和规程的特性

⏹有关在物理、链路上传输非结构的位流以及故障检测指示

◆数据链路层

⏹在网络层实体间提供传输数据的功能和过程

⏹提供数据链路的流控

⏹检测和校正物理链路产生的错误

◆网络层

⏹控制分组传送系统的操作，即路由选择、拥塞控制、网络互连等功能，它的特性对高层是透明的

⏹根据传输层的要求来选择服务质量

⏹向传输层报告未恢复的错误

2.3数据的封装

将数据放置在包头的后面及包尾之前，我们称这为数据的封装，在数据传输中，数据封装的过程如下示：

A、生成数据，表示应用程序有数据要发送

B、传输层打包，生成L4PDU

C、将目的网络层地址加到数据中，生成L3PDU

D、将目的数据链路层地址加到数据中，生成L2PDU

E、传输比特，物理层在媒体上对信号进行编码，传输该帧

过程示意图如下示：

现举一数据封装实例如下图示:

此用户向远方的朋友一个MSN信息，其数据封装如上图示，先将欲发的MSN信息形成Data，通过传输软件将Data形成数据报，数据报经过路由等三层设备形成数据包，数据包经过交换机等形成帧，帧再通过相关设备形成比特流，再传到远方的朋友那。

3.HUB（集线器）工作原理及应用

3.1什么是HUB（集线器）

将多台计算机或者多个子网络连接在一起的中央设备，应用在星型网络中，这个设备我们称为集线器。

静态集线器只是简单的转发消息；将源数据包转发到目的网段中。

智能集线器除了能转发消息外，还有中继器的功能，将数据流加强并且进行错误修复，达到增大传输距离的功能。

3.2HUB的工作原理

集线器的基本功能是信息分发，它把在一个端口接收到的信号向所有端口分发出去。

有些集线器在分发信号之前将弱信号重新生成，有些集线器整理信号的时序，以提供所有端口间的同步数据通信。

3.3HUB在网络中的位置拓扑图

3.3HUB在杭州网通网络下的应用

此设备在网通小区楼道里应用较多，有EcomHUB,TP-LINKBNCHUB等型号，由于Hub里数据是在同个域内传输，并且每个端口都能听到其它端口传送的数据，若安装类似于Sniffer等监控软件，将给数据传输的安全怀带来隐患，更为关键的，同一个域内会有较多冲突与广播，数据量一上去时，就会很容易导致网络繁忙与拥挤，从而影响到用户，就是网络速度很慢，所以我们现在尽量少使用Hub。

4.Switch（交换机）工作原理及应用

4.1什么是交换机

Switch是交换机，它的前身是网桥。

交换机是使用硬件来完成以往网桥使用软件来完成过滤、学习和转发过程的任务。

Switch速度比HUB快，这是由于HUB不知道目标地址在何处，发送数据到所有的端口。

而Switch中有一张路由表，如果知道目标地址在何处，就把数据发送到指定地点，如果它不知道就发送到所有的端口。

这样过滤可以帮助降低整个网络的数据传输量，提高效率。

但然交换机的功能还不止如此，它可以把网络拆解成网络分支、分割网络数据流，隔离分支中发生的故障，这样就可以减少每个网络分支的数据信息流量而使每个网络更有效，提高整个网络效率。

目前有使用Switch代替Hub的趋势。

4.2交换机工作原理

交换机侦听每个被连接的端口所发来的以太网数据包，从MAC帧中学到MAC地址，并将它存储到Hash表中。

这些被保留的MAC地址作为下次转发的依据。

其中经过一段时间，交换机会自动刷新Hash表中内容。

4.3在杭州网通网络下用到的交换机分类

A．普通交换机（HOSTNET等相关普通交换机）；

B．隔离交换机（用了较多有TCL8口隔离交换机，TCL16口隔离交换机，实达16口隔离交换机等）

C．可网管型交换机（支持VLAN，支持Trunk功能，常见的有Linksys，格林耐特，cisco3548等可网管型交换机）

D．三层交换机（此类交换机主要用于杭州网通小区机房与POP点机房里，常见的有cisco6509，cisco12000等三层交换机）

5.Router（路由器）工作原理及应用

5.1什么是路由器

ROUTER是路由器，用于连接多个逻辑上分开的网络，几个使用不同协议和体系结构的网络。

当一个子网传输到另外一个子网时，可以用路由器完成。

它具有判断网络地址和选择路径的功能，过滤和分隔网络信息流。

5.2路由工作原理

路由器是将局域网连接成广域网的常用的方法。

路由器在网络中的一般位置如图：

它可以有三个MAC地址和多个IP地址。

当TCP/IP网络上的节点有一个IP分组要发送给另一个节点时，它遵循一个简单的算法来决定如何进行。

它利用目标地址与子网掩码“与”的方法来决定发送者和目标是否在同一个网段。

若它们在同一个网段，发送节点就使用ARP得到信宿节点的MAC地址，并将分组封装在一个数据链路层的帧中，直接传送到信宿节点。

如果它们不在同一个网段，这时候要将分组交给路由器去处理（同前）。

节点如何知道到哪一个路由器呢？

在TCP/IP的终端上至少要人工配置一个路由器的地址，通常称默认网关。

当分组到达路由器以后，路由器对它的处理就是路由的问题。

5.3杭州网通网络下经常用到的路由器

A．宽带小路由器（TP-Link宽带路由器等相关路由器）

B．企业大路由器（用于网吧的英卓路由器，神州数码路由器，博达路由器，cisco路由器等）

6.光纤收发器工作原理及应用

6.1什么是光纤收发器

简单的讲，光纤收发器一端是接光传输系统，另一端（用户端）出来的是10/100M以太网接口。

光纤收发器都是实现光电信号转换作用的。

6.2光纤收发器的主要原理

光纤收发器的主要原理是通过光电耦合来实现的，对信号的编码格式没有什么变化。

6.3光纤收发器的特点

A．提供超低时延的数据传输。

B．对网络协议完全透明。

C．多采用专用ASIC芯片实现数据线速转发。

可编程ASIC将多项功能集中到一个芯片上，具有设计简单、可靠性高、电源消耗少等优点，能使设备得到更高的性能和更低的成本。

D．设备多采用1+1的电源设计，支持超宽电源电压，实现电源保护和自动切换。

E．支持超宽的工作温度范围。

F．支持齐全的传输距离（0～120公里）

6.3杭州网通网络下经常使用的光纤收发器

A．多模光电收发器（用这方面的主要有ZBL，WellNet等相关多模光电收发器设备）

B．单模光电收发器（用这方面的主要有RAISCOM，永通等相关单模光纤收发器）

一般情况下，两收发器需要匹配性能好点，这个在维护故障中也挺有讲究的，有时就是因为两端的光电收发器设备功率相关较大，导致网络传输过程中经常出现莫名其妙的怪问题，在这种情况下，有必要用光功率测试仪来测试下两端设备的功率。

在杭州网通下面光纤收发器的位置如下示：

两边的以太网交换机均采用不带光口的交换机，两边通过光纤收发器，实现光纤互联。

四．杭州网通下大众用户网络结构故障分析

1.杭州网通下的大众用户网络结构及故障分析

1.1各种用户分类

在此，我们将大众客户的用户按获取IP地址的方式来划分，可分为动态IP用户，静态IP用户两种类型用户。

1.1.1动态IP用户

在杭州网通网络下大众客户下动态IP用户主要是通过PPPOE拨号来得到杭州网通合法的公网IP，进而从杭州网通得到相关的互联网服务

1.1.2静态IP用户

在杭州网通网络下静态IP用户主要是大客户的楼内专线用户，接入方式主要通过写字楼里的交换机接至客户，并提供其相应的静态IP地址，才可得到相关网络服务。

1.2动态IP用户的网络拓朴图及可能产生的故障

A．大众PPPOE用户的网络拓扑图

B.大众PPPOE用户可能存在的问题

此种结构由光缆,收发器,交换机,五类线组成,

一）.若这个楼道对应的用户全部不能上,就有如下几种可能产生故障:

1.）此楼道内的光电收发器有问题;

2.）从光电收发器接到的交换机的五类线出问题;

3.）此楼道对应网通小区机房里的收发器有问题;

4.）此楼道到网通机房之间的光缆出现故障;

5.）大网配置及大网有故障影响到此大楼时;

6.）这幢楼里有些用户受蠕虫王病毒或冲击波等病毒影响.

7.）这幢楼里有些用户内部有环路影响到其它用户正常使用。

.

二）.若这个楼道对应的整片小区里的用户全部不能上,就有如下几种可能产生故障:

1.）此楼道对应小区机房的交换机有问题;

2.）此楼道对应小区机房的光缆到POP点之间的光缆有问题

3.）此楼道对就小区机房的交换机到对应POP点的交换机配置有问题。

三）.若这幢大楼里的用户只是部分不能上,就有如下几种可能产生故障:

1.用户端的拨号软件安装及设置有问题;

2.用户端硬件（电脑网卡,路由器,交换机,HUB等）有问题;

3.用户端到楼道的五类线出现故障;

4.用户端到楼道的交换机口子有问题;

5.用户端的五类线头没有做好或没有接好;

6.道里的五类线头没有做接好或没有接好;

7.同个交换机下其它用户中病毒影响到.

2.用户端的各种接入方式的比较

用户端接入基本上存在四种种接入方式:

1.）HUB或交换机接入:

用户将网通的进线直接接入他们的HUB或交换机,这样一来,一方面使我们大网上收到很多来自己客户MAC地址的ARP请求,另一方面用户自身也带来了不安全因素,所以这种接入方式我们强烈不建议用户使用这种方式接入.

2.）单机接入:

此种接入没有什么问题.

3.）双网卡接入:

此种接入用户将网通的进线接到代理服务器的一个网卡,代理服务器的另一张网卡接入到内部的HUB或交换机,这样的结构是清晰的.

4.）路由器接入:

此种接入用户将网通的进线接到路由器的WAN口,再从路由器的另一个LAN口接到内部HUB,Switch或电脑,此种接法也是结构很清晰的.

上述的四种接入方式中,不推荐使用的是第一种,后面两种接入方式是很好的,我们一般对用户建议的接入方式就是采用双网卡或是宽带路由器接入.这样再加上我们端口隔离,可以达到比较安全与稳定的效果.

3.维护网络时常用到的网络命令

针对一个用户的接入情况，并讲解下经常要用到的网络命令。

3.1．某一用户的网络拓扑图及相关的IP地址情况

3.2．ipconfig

A.作用：

该命令主要用于发现和解决TCP/IP网络问题，可以用该工具获得主机配置信息，包括IP地址、子网掩码和默认网关等。

先看下本地址连接下面的IP地址配置情况：

此命令是看电脑对应的网络IP地址配置情况

如果要看此电脑的MAC地址可以用ipconfig带参数all，举例如下示

看上图其中PhysicalAddress一项，此项对应右边的地址就是此台电脑的MAC地址。

Ipconfig命令还有一些参数如下图示：

其中在设置路由器让客户机获取动态IP时，调试时经常用到的参数有/release与/renew

使用ipconfig/renew刷新配置

解决TCP/IP网络问题时，先检查遇到问题的计算机上的TCP/IP配置。

如果计算机启用DHCP并使用DHCP服务器获得配置，请使用ipconfig/renew命令开始刷新租约。

使用ipconfig/renew时，使用DHCP的计算机上的所有网卡（除了那些手动配置的适配器）都尽量连接到DHCP服务器，更新现有配置或者获得新配置。

也可以使用带/release选项的ipconfig命令立即释放主机的当前DHCP配置。

有关DHCP和租用过程的详细信息，请参阅客户机如何获得配置。

B．注意:

对于启用DHCP的Windows95和Windows98客户，请使用winipcfg命令的release和renew选项，而不是ipconfig/release和ipconfig/renew命令，手动释放或更新客户的IP配置租约。

使用ipconfig管理DNS和DHCP类别ID

3.3．Ping（带参数）

A.作用：

Ping命令的主要作用是验证与远程计算机的连接。

该命令只有在安装了TCP/IP协议后才可使用。

B.原理：

向远程计算机通过ICMP协议发送特定的数据包，然后等待回应并接收返回的数据包，对每个接收的数据包均根据传输的消息进行验证。

默认情况下，传输四个包包含32字节数据（由字母组成的一个循环大写字母序列）的回显数据包。

过程如下：

1．）通过将ICMP回显数据包发送到计算机并侦听回显回复数据包复数据包来验证与一台或多台远程计算机的连接。

2．）每个发送的传送数据包最多等待一秒。

3．）打印已传输和接收的数据包数。

C.Ping命令的使用语法如下示

现举几个调试时经常用到的参数实例

如上图示，此用户现在一台服务器到外网不通，这时我们先到这台服务器测试到其网关的线路连通情况，使用命令如下：

这样说明到宽带路由之间的线路是好的，如果想看一下，发大数据包时，网络线路的情况，如下图示

D.使用Ping时应该执行以下步骤：

Ping环回地址验证是否在本地计算机上安装TCP/IP以及配置是否正确。

ping127.0.0.1

Ping本地计算机的IP地址验证是否正确地添加到网络。

pingIP_address_of_local_host

Ping默认网关的IP地址验证默认网关是否运行以及能否与本地网络上的本地主机通讯。

pingIP_address_of_default_gateway

Ping远程主机的IP地址验证能否通过路由器通讯。

pingIP_address_of_remote_host

Ping命令用Windows套接字样式的名称解析将计算机名解析成IP地址，所以如果用地址成功，但是用名称Ping失败，则问题出在地址或名称解析上，而不是网络连通性的问题。

详细信息，请参阅使用Arp解决硬件地址问题。

您可以使用Ping命令的不同选项来指定要使用的数据包大小、要发送多少数据包、是否记录用过的路由、要使用的生存时间（TTL）值以及是否设置“不分段”标志。

可以键入ping-?

查看这些选项。

下例说明如何向IP地址172.16.48.10发送两个Ping，每个都是1,450字节：

C:

\>ping-n2-l1450172.16.48.10

Pinging172.16.48.10with1450bytesofdata:

Replyfrom172.16.48.10:

bytes=1450time<10msTTL=32

Replyfrom172.16.48.10:

bytes=1450time<10msTTL=32

Pingstatisticsfor157.59.8.1:

Packets:

Sent=2,Received=2,Lost=0（0%loss）,

Approximateroundtriptimesinmilli-seconds:

Minimum=0ms,Maximum=10ms,Average=2ms

3.4．tracert

A．作用：

此命令经常用在到哪个网点中间路由情况，比如到google网站很慢，或者打不开时，这时就要找到哪里变的很慢或断掉，然后再进一步解决故障。

还是如上图的网络结构下tracert的路由情况

Tracert（跟踪路由）是路由跟踪实用程序，用于确定IP数据报访问目标所采取的路径。

Tracert命令用IP生存时间（TTL）字段和ICMP错误消息来确定从一个主机到网络上其他主机的路由,从上图可以看出，路由从210.184.124.3到210.184.127.33之间出现较大的延时。

B．Tracert工作原理

　　通过向目标发送不同IP生存时间（TTL）值的“Internet控制消息协议（ICMP）”回应数据包，Tracert诊断程序确定到目标所采取的路由。

要求路径上的每个路由器在转发数据包之前至少将数据包上的TTL递减1。

数据包上的TTL减为0时，路由器应该将“ICMP已超时”的消息发回源系统。

　　Tracert先发送TTL为1的回应数据包，并在随后的每次发送过程将TTL递增1，直到目标响应或TTL达到最大值，从而确定路由。

通过检查中间路由器发回的“ICMP已超时”的消息确定路由。

某些路由器不经询问直接丢弃TTL过期的数据包，这在Tracert实用程序中看不到。

　　Tracert命令按顺序打印出返回“ICMP已超时”消息的路径中的近端路由器接口列表。

如果使用-d选项，则Tracert实用程序不在每个IP地址上查询DNS。

　　在下例中，数据包必须通过两个路由器（10.0.0.1和192.168.0.1）才能到达主机172.16.0.99。

主机的默认网关是10.0.0.1，192.168.0.0网络上的路由器的IP地址是192.168.0.1。

　　C:

\>tracert172.16.0.99-d

　　Tracingrouteto172.16.0.99overamaximumof30hops

　　12s3s2s10,0.0,1

　　275ms83ms88ms192.168.0.1

　　373ms79ms93ms172.16.0.99

　　Tracecomplete.

C．用Tracert解决实际问题

实用程序对于解决大网络问题非常有用，此时可以采取几条路径到达同一个点。

　　Tracert命令行选项

　　Tracert命令支持多种选项，如下表所示。

　　tracert[-d][-hmaximum_hops][-jhost-list][-wtimeout]target_name

　　选项描述

　　-d指定不将IP地址解析到主机名称。

　　-hmaximum_hops指定跃点数以跟踪到称为target_name的主机的路由。

　　-jhost-list指定Tracert实用程序数据包所采用路径中的路由器接口列表。

　　-wtimeout等待timeout为每次回复所指定的毫秒数。

　　target_name目标主机的名称或IP地址。

　　详细信息，请参阅使用tracert命令跟踪路径。

五．杭州网通大众维修日常维护中常见故障排除的流程与故障相关问与答

故障的现象各式各样，处理的流程以及相关的处理思路还是有路可寻的，不然在复杂的故障