路由器的應用很廣泛，同時也會出現很多路由器故障，于是我研究了一下路由器故障的診斷方法，在這里拿出來和大家分享一下，希望對大家有用。作為網絡工程師，在網絡環境出現故障時，及時定位故障并解決故障是十分重要的。本文以CISCO路由式網絡為基礎，介紹使用診斷工具對Cisco路由器故障診斷的方法。限于篇幅，我們所介紹的內容和示例主要是基于IP報文的，基于IPX和Appletalk等協議的診斷技術與此類似。

路由器的功能特性和體系結構

在學習Cisco路由器上可使用的各種故障排除和診斷工具之前，了解路由器的基本體系結構是十分重要的。網絡工程師應該理解診斷命令執行時所起的作用以及對于路由器性能所產生的影響。交換與路由是我們在網絡互聯中經常遇到的術語。此處所說的交換與局域網中的幀級交換是完全不同的概念。交換過程是指路由器如何在兩個不同的接口間傳送報文。

比如，路由器在以太網接口0接收到一個報文。路由器首先從報文中獲取MAC頭信息，然后檢查網絡層報文頭。路由器故障檢查路由表是否有與報文的目的地址匹配的表項。假設路由表中包含匹配的項，并且下一跳地址是另外一個路由器，該路由器可以通過以太網接口1到達。然后路由器故障需要檢查下一跳的第二層地址。如果它沒有該地址，則需要在以太網接口1發送ARP廣播報文。如果沒有接收到ARP響應，路由器故障則將該報文丟棄。如果有響應信息，路由器則建立到下一跳路由器的以太網幀。在這個例子中，路由器從接收到以太網幀到建立并發送以太網幀的整個過程稱為交換過程。需要注意的是，ARP解析過程通常不認為是交換過程的一部分。上面的過程中，執行路由表查詢以尋找下一跳的地址表明采用了交換過程。這是一種最簡單的報文交換方法，因而其開銷和延遲都比較大。所有的路由協議最終都依賴于路由表的建立，路由器通過接收運行相同協議的相鄰路由器發送的路由更新報文來更新相應的路由表，我們稱之為路由過程(routing process)，它主要由路由處理器完成。

目前在國內應用比較廣泛的Cisco路由器包括2500系列、4000系列、7000系列和7500系列，這些路由器進行路由的過程基本上是相似的，但是交換的過程卻根據其系統結構的不同而不同。7000系列支持過程交換、快速交換、自治交換和硅交換。Cisco 7500系列路由器比7000系列在體系結構方面有很多改進。路由處理器和交換處理器的功能被集成到路由器交換處理器(RSP)中。這一新的體系結構減少了快速交換時系統總線的負載。集成后的功能對路由處理器和交換處理器都作了性能、穩定性、可擴充性和安全等方面的優化。7500系列路由器既不支持自治交換也支持硅交換，它支持更加靈活的優化交換。

Cisco 4000/2500系列路由器的硬件結構比7000/7500系列路由器的硬件結構簡單。這些設備只在交換過程中才共享存儲器。所有的報文緩存和   Cache都位于共享存儲器中，因此只支持快速交換或過程交換。需要知道過程交換需要通過查詢路由表來做出路由選擇，而且其他交換技術都是通過緩存來提高交換速度的，因為其緩存的位置不同而分別稱為不同的技術。

路由器故障與排除命令

Cisco ISO操作系統軟件提供了一組功能豐富的命令，可以用來進行故障查找與排除、問題診斷以及性能檢測。命令大致可以分為兩類：show命令和debug命令。同時，還包含一組用于連接這兩類命令的clear命令。下面我們分別講解各命令，在這一節中，我們將講述最常用的show命令，闡述這些命令的輸出以及這些命令適用于解決的故障類型。為了敘述清楚，這些命令被分為全局系統命令、與接口相關的命令和與協議相關的命令。我們僅討論最常使用的命令。
全局系統命令

本節將列出與路由器軟件和硬件相關的輸出命令，其中包括存儲區和電源。show version命令是最基本的命令之一，它顯示路由器本身以及其所使用的軟、硬件的基本信息。show hardware命令的功能與show version命令類似。命令的輸出信息包括：IOS的版本、路由器持續運行的時間約23周、最近一次重啟動的原因、路由器主存的大小、共享存儲器的大小、閃存的大小、IOS映像的文件名，以及路由器從何處啟動等信息。show version命令顯示了路由器的許多非常有用的信息。在解決問題時，通常應該從這個命令開始收集數據。如果路由器的多個接口同時丟失報文，則可能由于路由器內存不足或者CPU過載。用戶可以使用show memory命令檢查內存利用率(如下所示)。CPU利用率可以使用show process命令檢查。