本文給大家詳細(xì)的介紹了對于路由器上ARP檢測功能引發(fā)的斷網(wǎng)問題給出了詳細(xì)的排查過程的說明，相信看過此文大家對路由設(shè)置有所了解。

局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)使用起來很方便，但管理起來卻不是一件容易的事情，單單用戶不同的上網(wǎng)需求，就能讓網(wǎng)絡(luò)管理員忙得不亦樂乎，更不用說頻繁出現(xiàn)的各種網(wǎng)絡(luò)故障了。這不，上網(wǎng)斷斷續(xù)續(xù)故障現(xiàn)象十分常見，引起該故障的因素也是復(fù)雜、多變，該故障解決起來自然也容易多走彎路;為了幫助各位積累這方面故障的經(jīng)驗，本文現(xiàn)在就從實戰(zhàn)角度出發(fā)，來向各位還原一則由動態(tài)ARP檢測功能引發(fā)的上網(wǎng)斷斷續(xù)續(xù)故障的排查過程，希望下面的內(nèi)容能起到拋磚引玉的作用!

ARP檢測之組網(wǎng)環(huán)境

某單位大樓局域網(wǎng)規(guī)模適中，位于中心機(jī)房的核心交換機(jī)采用的是H3C品牌的S8500交換機(jī)，所有客戶端系統(tǒng)通過超5類網(wǎng)絡(luò)線纜連接到分布在六個樓層中的接入交換機(jī)上，接入交換機(jī)統(tǒng)一采用2組堆疊的H3C品牌S3050交換機(jī)，這些交換機(jī)全部位于每個樓層的弱電間中，所有接入交換機(jī)全部使用千兆多模光纖與局域網(wǎng)核心交換機(jī)相連。為了抑制局域網(wǎng)中的網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴現(xiàn)象，網(wǎng)絡(luò)管理員特意按照工作部門的不同，將局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)劃分成12個虛擬工作子網(wǎng)，各個虛擬工作子網(wǎng)的網(wǎng)關(guān)全部設(shè)置在局域網(wǎng)核心交換機(jī)上；此外，為了提高網(wǎng)絡(luò)管理效率，局域網(wǎng)中還專門架設(shè)了一臺DHCP服務(wù)器，局域網(wǎng)中的每一臺客戶端系統(tǒng)都采用動態(tài)獲取地址方式進(jìn)行上網(wǎng)，平時局域網(wǎng)中的所有系統(tǒng)都能快速、穩(wěn)定地上網(wǎng)訪問。

考慮到最近一段時間ARP病毒比較猖獗，為了保證網(wǎng)絡(luò)能夠始終運行，網(wǎng)絡(luò)管理員在各個接入交換機(jī)中分別啟用了防ARP病毒功能。為了配合單位大樓建設(shè)視頻傳輸系統(tǒng)的要求，將位于各個樓層中辦公室內(nèi)的視頻設(shè)備劃分到同一個虛擬工作子網(wǎng)中，并調(diào)整了各個接入交換機(jī)的相關(guān)配置，例如統(tǒng)一增加了兩個虛擬工作子網(wǎng)。

ARP檢測之故障現(xiàn)象

自從接入交換機(jī)被調(diào)整過之后，局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)運行一直就不穩(wěn)定，許多用戶紛紛打來電話反映情況，說他們的客戶端系統(tǒng)托盤區(qū)域處經(jīng)常彈出網(wǎng)絡(luò)連接受限的提示信息，這個提示說明客戶端系統(tǒng)普遍存在無法從局域網(wǎng)DHCP服務(wù)器那里獲得正確的上網(wǎng)參數(shù)。即使有的客戶端系統(tǒng)能夠勉強(qiáng)上網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)連接也是斷斷續(xù)續(xù)，使用ping命令測試線路連通性時，發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)傳輸延遲現(xiàn)象非常的嚴(yán)重，而且數(shù)據(jù)丟包率一直很高；由于各個樓層的所有客戶端系統(tǒng)都存在相同的故障現(xiàn)象，筆者下意識以為局域網(wǎng)的核心交換機(jī)出現(xiàn)了類似緩存溢出這樣的軟錯誤，于是嘗試著重新啟動了一下核心交換機(jī)后臺系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)故障現(xiàn)象依然存在。后來，筆者順便重新啟動了一臺普通樓層接入交換機(jī)，發(fā)現(xiàn)對應(yīng)交換機(jī)下面的客戶端系統(tǒng)在交換機(jī)剛剛啟動穩(wěn)定的那一刻，上網(wǎng)速度稍微有點正常，可是沒有多長時間，相同的故障現(xiàn)象又出現(xiàn)了。

ARP檢測之排查故障

既然重新啟動樓層接入交換機(jī)，可以暫時讓上網(wǎng)速度恢復(fù)正常，那問題看來與樓層接入交換機(jī)有關(guān)系。為了能夠探清究竟，筆者立即以系統(tǒng)管理員身份登錄進(jìn)入其中一個樓層的接入交換機(jī)后臺系統(tǒng)，使用“dis dia”命令對交換機(jī)的各個交換端口進(jìn)行掃描檢查，看看它們的數(shù)據(jù)流量狀態(tài)是否正常，結(jié)果果然發(fā)現(xiàn)局域網(wǎng)中有廣播數(shù)據(jù)包存在，并且該廣播數(shù)據(jù)包容量在不斷變大，難道是局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中存在有網(wǎng)絡(luò)病毒或網(wǎng)絡(luò)環(huán)路現(xiàn)象？為了排除這方面因素的干擾，筆者立即進(jìn)入流量異常的交換端口視圖模式狀態(tài)，在該狀態(tài)下執(zhí)行字符串命令“shutdown”，將數(shù)據(jù)流量不正常的交換端口全部關(guān)閉，可是這樣的努力沒有換來任何效果，顯然上網(wǎng)斷斷續(xù)續(xù)故障與網(wǎng)絡(luò)病毒或網(wǎng)絡(luò)環(huán)路沒有任何關(guān)系。

后來，筆者隨意找了一臺客戶端系統(tǒng)，依次單擊“開始”/“運行”命令，在彈出的系統(tǒng)運行對話框中，執(zhí)行ping命令來測試對應(yīng)客戶端系統(tǒng)所在虛擬工作子網(wǎng)的網(wǎng)關(guān)地址，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)丟包率達(dá)到了驚人的85%，同時數(shù)據(jù)傳輸延遲時間平均達(dá)到500ms左右;可是，當(dāng)筆者嘗試從局域網(wǎng)的核心交換機(jī)上，使用ping命令測試Internet網(wǎng)絡(luò)中的某個站點時，發(fā)現(xiàn)這項測試操作一切正常，并且數(shù)據(jù)丟包率僅僅只有1%左右，顯然局域網(wǎng)與Internet網(wǎng)絡(luò)之間的連接是正常的，而問題可能出現(xiàn)在核心交換機(jī)與故障客戶端系統(tǒng)之間。

為了能找到具體的故障原因，筆者在局域網(wǎng)的核心交換機(jī)后臺系統(tǒng)，使用ping命令測試了其中一臺接入交換機(jī)的管理IP地址，測試反饋回來的結(jié)果是無法ping通，會不會是核心交換機(jī)與樓層接入交換機(jī)之間的物理連接存在問題呢?為了排除物理線纜因素，筆者特意找來了專業(yè)的光功率計，來測試連接核心交換機(jī)與樓層接入交換機(jī)的多模光纖線路連通性，結(jié)果發(fā)現(xiàn)光纖線路具有收發(fā)信號，看來問題還是出在樓層接入交換機(jī)上。

不得已，筆者只好再次使用Console控制線纜直接連接到樓層接入交換機(jī)上，使用“display interface”命令查看該交換機(jī)與核心交換機(jī)的級聯(lián)端口狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)級聯(lián)端口的數(shù)據(jù)流量還是特別大，同時大量的廣播數(shù)據(jù)包依然存在;為了阻止廣播數(shù)據(jù)包影響局域網(wǎng)的穩(wěn)定運行，筆者特意在該接入交換機(jī)后臺系統(tǒng)，啟用了廣播風(fēng)暴抑制功能，然而該功能的啟用并沒有帶來任何改變。之后，筆者隨手執(zhí)行了“display cpu”字符串命令，查看了故障交換機(jī)的系統(tǒng)資源消耗情況，結(jié)果讓筆者很是吃驚，該交換機(jī)的系統(tǒng)CPU資源消耗率竟然達(dá)到了驚人的100%，而正常情況下交換機(jī)的系統(tǒng)CPU資源消耗率應(yīng)該為25%左右，這也難怪筆者無法從局域網(wǎng)的核心交換機(jī)上ping通故障樓層接入交換機(jī)。將故障樓層接入交換機(jī)與局域網(wǎng)核心交換機(jī)之間的物理連接斷開之后，筆者再次執(zhí)行了“display cpu”字符串命令，結(jié)果看到該交換機(jī)的CPU資源消耗率迅速下降到30%左右;可是重新連接之后，故障樓層接入交換機(jī)的CPU資源消耗率很快又回到了100%，這是什么原因呢？

經(jīng)過仔細(xì)分析、對比，筆者認(rèn)為自從在接入交換機(jī)中啟用了防ARP病毒功能后，局域網(wǎng)中才出現(xiàn)了上網(wǎng)不穩(wěn)定的故障現(xiàn)象，會不會是這項功能在暗中“搗亂”呢？為了驗證自己的猜想是否正確，筆者立即將接入交換機(jī)的動態(tài)ARP檢測功能給關(guān)閉掉，之后又在對應(yīng)交換機(jī)后臺系統(tǒng)，使用“display cpu”命令查看了系統(tǒng)CPU資源消耗情況，果然CPU使用率立即從原先的100%下降到30%左右，對應(yīng)交換機(jī)下面的客戶端系統(tǒng)上網(wǎng)速度也恢復(fù)了正常。與此同時，另外幾臺暫時沒有關(guān)閉動態(tài)ARP檢測功能的接入交換機(jī)，其CPU使用率仍然一直居高不下，并且這些交換機(jī)下面的客戶端系統(tǒng)上網(wǎng)速度還是斷斷續(xù)續(xù)，數(shù)據(jù)丟包現(xiàn)象仍然十分嚴(yán)重。很顯然，局域網(wǎng)中的上網(wǎng)斷斷續(xù)續(xù)故障現(xiàn)象，與動態(tài)ARP檢測功能有關(guān)。

ARP檢測之原因解密

上網(wǎng)搜索了動態(tài)ARP檢測功能的工作原理，筆者發(fā)現(xiàn)該功能會自動截取來自不信任網(wǎng)絡(luò)端口發(fā)送過來的ARP數(shù)據(jù)請求，同時會自動驗證對應(yīng)數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)綁定行為是否合法，看看它的地址綁定關(guān)系與DHCP綁定表中的是否一致，如果一致的話就對ARP數(shù)據(jù)包進(jìn)行放行，要是不一致的話就對ARP數(shù)據(jù)包進(jìn)行丟棄，這項功能可以有效地預(yù)防中間人攻擊，也能防止局域網(wǎng)用戶自行修改網(wǎng)卡物理地址和IP地址，避免局域網(wǎng)中發(fā)生地址沖突現(xiàn)象。經(jīng)過進(jìn)一步了解，筆者發(fā)現(xiàn)該功能往往與DHCP嗅探功能配合使用，并且該功能還存在一個明顯的缺陷，那就是對ARP數(shù)據(jù)包的動態(tài)檢測操作，需要不停消耗交換機(jī)系統(tǒng)的CPU資源，如果處理的ARP數(shù)據(jù)包流量特別大的話，那么交換機(jī)系統(tǒng)的CPU資源消耗率就會很高，嚴(yán)重時就能出現(xiàn)CPU資源被100%消耗的現(xiàn)象。

而DHCP嗅探功能在工作的時候，DHCP服務(wù)器會將分配出去的動態(tài)IP地址，以及客戶端系統(tǒng)的網(wǎng)卡物理地址之間的對應(yīng)關(guān)系，自動記錄保存到一個地址綁定表中，任何客戶端系統(tǒng)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接的時候，該功能會自動檢查數(shù)據(jù)包的IP地址與網(wǎng)卡物理地址之間的對應(yīng)關(guān)系，看看這種對應(yīng)關(guān)系與地址綁定表中的記錄是否一致，如果一致的話就允許目標(biāo)數(shù)據(jù)包通過，否則將不允許數(shù)據(jù)包通過，這種功能可以有效地防止局域網(wǎng)其他不合法DHCP服務(wù)器的功能。

當(dāng)一臺交換機(jī)系統(tǒng)同時啟用了動態(tài)ARP檢測功能和DHCP嗅探功能的時候，既能有效防范非法DHCP服務(wù)器的干擾，又能禁止上網(wǎng)用戶隨意改動客戶端系統(tǒng)的上網(wǎng)地址以及網(wǎng)卡物理地址來偷偷上網(wǎng)，如此一來就能實現(xiàn)安全、穩(wěn)定相互兼顧的效果；但讓筆者感到非常納悶的是，這里的樓層交換機(jī)也是同時啟用了這兩項功能，為什么它們沒有發(fā)揮應(yīng)有的作用呢，反而只有關(guān)閉了動態(tài)ARP檢測功能，才能解決上網(wǎng)斷斷續(xù)續(xù)故障現(xiàn)象呢？經(jīng)過與集成商的溝通、交流，筆者終于找到了問題的答案，原來當(dāng)交換機(jī)系統(tǒng)同時啟用了上面兩項功能，如果每一臺交換機(jī)上都劃分有相同的虛擬工作子網(wǎng)時，那么廣播數(shù)據(jù)包就會在接入交換機(jī)之間不停地被發(fā)送或轉(zhuǎn)發(fā)，如此一來就會大量消耗交換機(jī)系統(tǒng)的CPU資源，最終會引發(fā)上網(wǎng)斷斷續(xù)續(xù)的故障現(xiàn)象。

ARP檢測之故障解決

找到故障原因之后，筆者立即重新調(diào)整了各個樓層的接入交換機(jī)配置參數(shù)，去掉連接視頻傳輸系統(tǒng)的VLAN，并新增加了一臺新交換機(jī)，讓所有使用視頻傳輸系統(tǒng)的客戶端系統(tǒng)單獨使用新的交換機(jī)進(jìn)行上網(wǎng)，如此一來既能保證原來系統(tǒng)的上網(wǎng)穩(wěn)定，又能方便管理新的視頻傳輸系統(tǒng)。

總結(jié)該故障的排除過程，筆者發(fā)現(xiàn)該故障的發(fā)生純屬巧合，如果不在樓層的接入交換機(jī)中同時增加相同的VLAN，或者這些樓層的接入交換機(jī)沒有同時啟用動態(tài)ARP檢測功能和DHCP嗅探功能的話，那么這種網(wǎng)絡(luò)掉線的故障就不會發(fā)生。而以往我們在解決網(wǎng)絡(luò)掉線問題的時候，經(jīng)常使用的方法就是先觀察交換機(jī)設(shè)備的信號燈狀態(tài)是否正常，如果不正常的話再嘗試重新啟動一下交換機(jī)后臺系統(tǒng)，相信多數(shù)網(wǎng)絡(luò)故障就能被自動解決了。沒有想到，這次故障的解決費了這么大麻煩！