交换机常见故障的一般分类和排障步骤

一，交换机故障分类：     交换机故障一般可以分为硬件故障和软件故障两大类。硬件故障主要指交换机电源、背板、模块、端口等部件的故障，可以分为以下几类。
    （1）电源故障：
    由于外部供电不稳定，或者电源线路老化或者雷击等原因导致电源损坏或者风扇停止，从而不能正常工作。由于电源缘故而导致机内其他部件损坏的事情也经常发生。
    如果面板上的POWER指示灯是绿色的，就表示是正常的；如果该指示灯灭了，则说明交换机没有正常供电。这类问题很容易发现，也很容易解决，同时也是最容易预防的。
    针对这类故障，首先应该做好外部电源的供应工作，一般通过引入独立的电力线来提供独立的电源，并添加稳压器来避免瞬间高压或低压现象。如果条件允许，可以添加UPS（不间断电源）来保证交换机的正常供电，有的UPS提供稳压功能，而有的没有，选择时要注意。在机房内设置专业的避雷措施，来避免雷电对交换机的伤害。现在有很多做避雷工程的专业公司，实施网络布线时可以考虑。
    （2）端口故障：
    这是最常见的硬件故障，无论是光纤端口还是双绞线的RJ-45端口，在插拔接头时一定要小心。如果不小心把光纤插头弄脏，可能导致光纤端口污染而不能正常通信。我们经常看到很多人喜欢带电插拔接头，理论上讲是可以的，但是这样也无意中增加了端口的故障发生率。在搬运时不小心，也可能导致端口物理损坏。如果购买的水晶头尺寸偏大，插入交换机时，也容易破坏端口。此外，如果接在端口上的双绞线有一段暴露在室外，万一这根电缆被雷电击中，就会导致所连交换机端口被击坏，或者造成更加不可预料的损伤。
    一般情况下，端口故障是某一个或者几个端口损坏。所以，在排除了端口所连计算机的故障后，可以通过更换所连端口，来判断其是否损坏。遇到此类故障，可以在电源关闭后，用酒精棉球清洗端口。如果端口确实被损坏，那就只能更换端口了。
    （3）模块故障：
    交换机是由很多模块组成，比如：堆叠模块、管理模块（也叫控制模块）、扩展模块等。这些模块发生故障的机率很小，不过一旦出现问题，就会遭受巨大的经济损失。如果插拔模块时不小心，或者搬运交换机时受到碰撞，或者电源不稳定等情况，都可能导致此类故障的发生。
    当然上面提到的这3个模块都有外部接口，比较容易辨认，有的还可以通过模块上的指示灯来辨别故障。比如：堆叠模块上有一个扁平的梯形端口，或者有的交换机上是一个类似于USB的接口。管理模块上有一个CONSOLE口，用于和网管计算机建立连接，方便管理。如果扩展模块是光纤连接的话，会有一对光纤接口。
    在排除此类故障时，首先确保交换机及模块的电源正常供应，然后检查各个模块是否插在正确的位置上，最后检查连接模块的线缆是否正常。在连接管理模块时，还要考虑它是否采用规定的连接速率，是否有奇偶校验，是否有数据流控制等因素。连接扩展模块时，需要检查是否匹配通信模式，比如：使用全双工模式还是半双工模式。当然如果确认模块有故障，解决的方法只有一个，那就是应当立即联系供应商给以更换。
    （4）背板故障：
    交换机的各个模块都是接插在背板上的。如果环境潮湿，电路板受潮短路，或者元器件因高温、雷击等因素而受损都会造成电路板不能正常工作。比如：散热性能不好或环境温度太高导致机内温度升高，指使元器件烧坏。
    在外部电源正常供电的情况下，如果交换机的各个内部模块都不能正常工作，那就可能是背板坏了，遇到这种情况即使是电器维修工程师，恐怕也无计可施，惟一的办法就是更换背板了。
    （5）线缆故障：
    其实这类故障从理论上讲，不属于交换机本身的故障，但在实际使用中，电缆故障经常导致交换机系统或端口不能正常工作，所以这里也把这类故障归入交换机硬件故障。比如接头接插不紧，线缆制作时顺序排列错误或者不规范，线缆连接时应该用交叉线却使用了直连线，光缆中的两根光纤交错连接，错误的线路连接导致网络环路等。
    从上面的几种硬件故障来看，机房环境不佳极易导致各种硬件故障，所以我们在建设机房时，必须先做好防雷接地及供电电源、室内温度、室内湿度、防电磁干扰、防静电等环境的建设，为网络设备的正常工作提供良好的环境。
二，交换机的软件故障：
    交换机的软件故障是指系统及其配置上的故障，它可以分为以下几类。
    （1）系统错误：
    交换机系统是硬件和软件的结合体。在交换机内部有一个可刷新的只读存储器，它保存的是这台交换机所必需的软件系统。这类错误也和我们常见的Windows、Linux一样，由于当时设计的原因，存在一些漏洞，在条件合适时，会导致交换机满载、丢包、错包等情况的发生。所以交换机系统提供了诸如Web、TFTP等方式来下载并更新系统。当然在升级系统时，也有可能发生错误。
    对于此类问题，我们需要养成经常浏览设备厂商网站的习惯，如果有新的系统推出或者新的补丁，请及时更新。
    （2）配置不当：
    初学者对交换机不熟悉，或者由于各种交换机配置不一样，管理员往往在配置交换机时会出现配置错误。比如VLAN划分不正确导致网络不通，端口被错误地关闭，交换机和网卡的模式配置不匹配等原因。这类故障有时很难发现，需要一定的经验积累。如果不能确保用户的配置有问题，请先恢复出厂默认配置，然后再一步一步地配置。最好在配置之前，先阅读说明书，这也是网管所要养成的习惯之一。每台交换机都有详细的安装手册、用户手册，深入到每类模块都有详细的讲解。由于很多交换机的手册是用英文编写的，所以英文不好的用户可以向供应商的工程师咨询后再做具体配置。
    （3）密码丢失：
    这可能是每个管理员都曾经经历过的。一旦忘记密码，都可以通过一定的操作步骤来恢复或者重置系统密码。有的则比较简单，在交换机上按下一个按钮就可以了。而有的则需要通过一定的操作步骤才能解决。
    此类情况一般在人为遗忘或者交换机发生故障后导致数据丢失，才会发生。
    （4）外部因素：
    由于病毒或者黑客攻击等情况的存在，有可能某台主机向所连接的端口发送大量不符合封装规则的数据包，造成交换机处理器过分繁忙，致使数据包来不及转发，进而导致缓冲区溢出产生丢包现象。还有一种情况就是广播风暴，它不仅会占用大量的网络带宽，而且还将占用大量的CPU处理时间。网络如果长时间被大量广播数据包所占用，正常的点对通信就无法正常进行，网络速度就会变慢或者瘫痪。
    一块网卡或者一个端口发生故障，都有可能引发广播风暴。由于交换机只能分割冲突域，而不能分割广播域（在没有划分VLAN的情况下），所以当广播包的数量占到通信总量的30%时，网络的传输效率就会明显下降。
三，交换机故障的一般排障步骤：
    交换机的故障多种多样，不同的故障有不同的表现形式。故障分析时要通过各种现象灵活运用排除方法（如排除发、对比法、替换法），找出故障所在，并及时排除。
    （1）排除法：
    当我们面对故障现象并分析问题时，无意中就已经学会使用排除法来确定发生故障的方向了。这种方法是指依据所观察到的故障现象，尽可能全面地列举出所有可能发生的故障，然后逐个分析、排除。在排除时要遵循有简到繁的原则，提高效率。使用这种方法可以应付各种各样的故障，但维护人员需要有较强的逻辑思维，对交换机知识有全面深入的了解。
    （2）对比法：
    所谓对比法，就是利用现有的、相同型号的且能够正常运行的交换机作为参考对象，和故障交换机之间进行对比，从而找出故障点。这种方法简单有效，尤其是系统配置上的故障，只要简单地对比一下就能找出配置的不同点，但是有时要找一台型号相同、配置相同的交换机也不是一件容易的事。
    （3）替换法：
    这是我们最常用的方法，也是在维修电脑中使用频率较高的方法。替换法是指使用正常的交换机部件来替换可能有故障的部件，从而找出故障点的方法。它主要用于硬件故障的诊断，但需要注意的是，替换的部件必须是相同品牌、相同型号的同类交换机才行。
    当然为了使排障工作有章可循，我们可以在故障分析时，按照以下的原则来分析。
    1，由远到近
    由于交换机的一般鼓掌（如：端口故障）都是通过所连接计算机而发现的，所以经常从客户端开始检查。我们可以沿着客户端计算机—>端口模块—>水平线缆—>跳线—>交换机这样一条路线，逐个检查，先排除远端故障的可能。
    2,由外而内
    如果交换机存在故障，我们可以先从外部的各种指示灯上辨别，然后根据故障指示，再来检查内部的相应部件是否存在问题。比如POWERLED为绿灯表示电源供应正常，熄灭表示没有电源供应；LINKLEDs为黄色表示现在该连接工作在10Mb/s，绿色表示为100Mb/s，熄灭表示没有连接，闪烁表示端口被管理员手动关闭；RDP LED表示冗余电源；MGMT LED表示管理员模块。无论能否从外面的出故障所在，都必须登录交换机以确定具体的故障所在，并进行相应的排障措施。
    3,由软到硬
    发生故障，谁都不想动不动就那螺丝刀去先拆了交换机再说，所以在检查时，总是先从系统配置或系统软件上着手进行排查。如果软件上不能解决问题，那就是硬件有问题了。比如某端口不好用，那我们可以先检查用户所连接的端口是否不在相应的VLAN中，或者该端口是否被其他的管理员关闭，或者配置上的其他原因。如果排除了系统和配置上的各种可能，那就可以怀疑到真正的问题所在——硬件故障上。
    4,先易后难
    在遇到故障分析较复杂时，必须先从简单操作或配置来着手排除。这样可以加快故障排除的速度，提高效率。



具体事例分析： 故障原因： 将某工作站连接到交换机上后，无法Ping通其它电脑，看桌面上“本地连接”图标显示网络不通。或者是在某个端口上连接的时间超过了10秒，超过了交换机端口的正常反应时间。 原因及解决方法： 采用重新启动交换机的方法，一般能解决这种端口无响应的问题。但端口故障者则需要更换接入端口。 故障原因： 将某工作站连接到交换机上的几个端口后，无法Ping通局域网内其它电脑，但桌面上“本地连接”图标仍然显示网络连通。 原因及解决方法： 先检查这些被Ping的电脑是否安装有防火墙。三层交换机可以设置VLAN（虚拟局域网），不同VLAN内的工作站在没设置路由的情况下无法Ping通，因此要修改VLAN的设置，使它们在一个VLAN中，或设置路由使VLAN之间可以通讯。 故障原因： 某交换机连接的所有电脑都不能正常与网内其它电脑通讯。 原因及解决方法： 这是典型的交换机死机现象，可以通过重新启动交换机的方法解决。如果重新启动后，故障依旧，则检查一下那台交换机连接的所有电脑，看逐个断开连接的每台电脑的情况，慢慢定位到某个故障电脑，会发现多半是某台电脑上的网卡故障导致的。 故障原因： 有网管功能的交换机的某个端口变得非常缓慢，最后导致整台交换机或整个堆叠都慢下来。通过控制台检查交换机的状态，发现交换机的缓冲池增长得非常快，达到了90%或更多。 原因及解决方法： 首先应该使用其它电脑更换这个端口上的原来的连接，看是否由这个端口连接的那台电脑的网络故障导致，也可以重新设置出错的端口并重新启动交换机。个别时候，可能是这个端口损坏了。