CN114089722A - 一种输气站场工控网络通讯故障便携式诊断方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种输气站场工控网络通讯故障便携式诊断方法，其涉及输气站场诊断技术领域，旨在解决故障的排查定位故障原因耗时长，故障排除较慢的问题，其技术方案要点是其步骤如下：故障原因分类；故障原因初步分析；典型案例分析，通过对整体检查过程中产生的案例进行充分的分析，得到故障情况并进行记录，从而方便下次进行修理；输入解决方案的程序；检查关键工控设备端口通断状况；输出路由器端口的分析结果；输出配置和日志信息匹配的故障原因；根据整体故障情况进行程序设置。达到了判断相应站场网络相关设备所处状态、提取的配置和日志信息来分析故障的效果。
Description
技术领域
本发明涉及输气站场诊断技术领域，尤其是涉及一种输气站场工控网络通讯故障便携式诊断方法。
背景技术
通讯故障或相关自动化设备故障导致的通讯系统集中监视报警和自动化系统集中监视报警是输气站场工控网络中常见的故障情况，此类故障危害严重，例如曾在数个场站发生过的故障网卡在站内工控局域网内部发广播风暴故障，严重时会造成PLC系统、ESD系统、第三方通信闪断，站场处于失去可靠监视和有效控制的状态，甚至是失去有效防护的状态。
例如某压气站新站建成后存在不间断的新老站间PLC通讯中断报警，和新老站PLC间传输数据跳变现象，因故障排查难度大，分析处理不够及时，后来发生了ESD阀门误动作，分析主因是通讯设备老化、网络通讯负担高导致的新老站PLC数据传输异常，且这类故障发生频率不低，影响整体的正常工作。
上述中的现有技术方案存在以下缺陷：此类故障的排查处理情况，发现由于此类故障涉及设备比较多，故障原因复杂多变，同时市场上无专门故障分析工具，除了用wireshark抓包外没有其他更深入或更方便的分析排查方法，分析排查难度大，特别是分析wireshark抓取的数据包对网络和相关协议的知识储备要求特别高，定位故障原因耗时长，故障排除较慢。
发明内容
本发明的目的是提供一种用以现场通讯故障检测，有力的支持故障排除的输气站场工控网络通讯故障便携式诊断方法。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种输气站场工控网络通讯故障便携式诊断方法，其特征在于：其步骤如下：
S1：故障原因分类，通过分析历年站场网络故障，总结故障原因包括以下多种情况：
站内环网故障导致网络风暴；
网卡故障导致网络风暴；
与上下游链路层未隔离形成站间环网故障；
路由器之间；
交换机和路由器；
交换机与SM之间双工模式配置不匹配；
交换机和路由器端口误关闭；
缺失默认路由配置导致通讯闪断；
缺失直连路由配置导致通讯闪断；
缺失分发列表限制配置导致通讯闪断；
路由器、交换机断电重启等原因丢失重要配置；
路由器交换机内存损坏；
路由器交换机FLASH卡损坏；
路由器交换机电源损坏；
路由器交换机网卡故障；
光端机等通讯设备故障；
网线接触不良；
站场之间没有隔离和站内局域网冗余的两台网络设备型号不一致；
S2：故障原因初步分析，为观察站内网络状况，可以有以下多种手段进行协同分析：
检查设备端口通断状况；
检查设备生成树；
检查交换机路由器日志；
检查数据流量；
检查配置情况；
检查路由情况；
检查相邻设备；
检查端口信息；
检查赫斯曼交换机系统信息；
S3：典型案例分析，通过对整体检查过程中产生的案例进行充分的分析，得到故障情况并进行记录，从而方便下次进行修理；
S4：输入解决方案的程序，在分析设备管理软件面板输入为站场在用关键工控设备名单（1#PLC、2#PLC、1#RCI、2#RCI、站控机）及其IP地址，1#2#交换机、1#2#路由器IP地址、账号、密码、特权模式密码，各路由器端口分别连接相应的地点，并检查交换机或路由器某端口日志功能开启是否完善，同时检查状态正常或故障，如果是故障，输出可能故障原因、处理办法、典型案例；
S5：检查关键工控设备端口通断状况，得到ping1#PLC、2#PLC、1#RCI、2#RCI、站控机、1#路由器、2#路由器、1#交换机、2#交换机的IP地址，并反馈显示与上述设备的通断情况能够判断的部分故障原因，同时得出处理办法和典型案例略；
S6：输出路由器端口的分析结果，根据sh run命令显示来分析端口，telnet路由器后ping相连各端口；
S7：输出配置和日志信息匹配的故障原因，根据各命令提取的配置和日志信息来分析故障,首先检查设备时间是否校准、设备日志时间是否校准,在时间校准的情况下，检查log日志；
S8：根据整体故障情况进行程序设置，同时根据已经设置好的程序对其他线路进行设置，并配置相应的软件和硬件进行检测。
进一步地，所述S4输入解决方案的程序要求双网卡，同时接入两台交换机。
进一步地，所述S4输入解决方案的程序中检查交换机或路由器某端口日志功能开启是否完善过程中，在各端口没有执行no eigrp log-neighbor-changes指令的情况下，才会存在端口协议up或down的现象，在各端口没有执行no logging event link-status指令的情况下，才会存在端口up或down的现象，如果存在上述两条语句，提示此交换机或路由器某端口日志功能开启不完善，分析可能存在误差。
综上所述，本发明的有益技术效果为：
1、通过实验室模拟和站场实际测试，对站场正常和异常状态下工控网协议数据进行分析，提出一定的状态指标，包括故障状态下交换机和路由器的通断状况、端口流量、设备配置、设备日志中的约简特征等，根据这些关键参数建立细化的工控网络故障库，由此判断相应站场网络相关设备所处状态，以及故障状态的可能原因；
2、通过对故障库中故障现象、故障特征与可能故障原因的一一匹配，形成一个专家系统，并组装成一款便携式分析设备，实现自动的检测、分析、判断与协助排除通讯故障的功能。其中自动诊断功能分三步：第一步、自动输入相关指令，提取配置和日志信息。第二步、自动检查关键工控设备端口通断状况。第三步、自动根据相关指令提取的配置和日志信息来分析故障；
3、站场发生相关故障时，维修队专业人员可将便携式分析设备接入站场交换机，在分析设备管理软件操作界面输入关键设备（如PLC等）的IP地址，交换机、路由器的IP地址、账号、密码、特权模式密码等信息。分别点击ping测试、显示时钟、显示配置、显示日志等按钮，能够自动进行telnet连接、流量诊断、局域网设备通断测试、连接调度网络拓扑通断测试、时钟校准情况检测、配置和日志保存、故障诊断等操作。
具体实施方式
以下对本发明作进一步详细说明。
实施例一
一种输气站场工控网络通讯故障便携式诊断方法，其特征在于：其步骤如下：
S1：故障原因分类，通过分析历年站场网络故障，总结故障原因包括以下多种情况：
站内环网故障导致网络风暴；
网卡故障导致网络风暴；
与上下游链路层未隔离形成站间环网故障；
路由器之间；
交换机和路由器；
交换机与SM之间双工模式配置不匹配；
交换机和路由器端口误关闭；
缺失默认路由配置导致通讯闪断；
缺失直连路由配置导致通讯闪断；
缺失分发列表限制配置导致通讯闪断；
路由器、交换机断电重启等原因丢失重要配置；
路由器交换机内存损坏；
路由器交换机FLASH卡损坏；
路由器交换机电源损坏；
路由器交换机网卡故障；
光端机等通讯设备故障；
网线接触不良；
站场之间没有隔离和站内局域网冗余的两台网络设备型号不一致；
S2：故障原因初步分析，为观察站内网络状况，可以有以下多种手段进行协同分析：
检查设备端口通断状况：ping命令；
检查设备生成树：sh spanning-tree命令；
检查交换机路由器日志：sh log命令；
检查数据流量：sh int summary命令、sh arp命令、sh int counters命令；
检查配置情况：sh run命令、sh ip int bri命令、sh port all命令；
检查路由情况：sh ip route命令、sh ip eigrp nei命令、sh ip eigrp topo命令；
检查相邻设备：sh cdp nei命令；
检查端口信息：sh int */*命令；
检查赫斯曼交换机系统信息：sh sysinfo命令；
S3：典型案例分析，通过对整体检查过程中产生的案例进行充分的分析，得到故障情况并进行记录，从而方便下次进行修理：
1、徐州站与调度通讯中断故障：
生成树有问题，两台交换机根桥不同，局域网内有环，导致通讯中断
修改1#交换机优先级，固定其为两台交换机的根桥后，检查端口状态和开销，均恢复正常；
现场拔了1号路由器到交换机两根网线后，发现通讯会中断一会；所以1号路由器是根桥；
2号交换机的1#口连接2#路由器，当时不知何如处于侦听状态,不是正常通讯的F转发状态；
而1#交换机与2#路由器是B阻断状态, 这样在一段时间内2#路由器的和两个交换机的通路都断了，直到2#路由器和两台交换机这三个设备建立稳定的桥接关系，通讯才恢复；
配置后根桥，此时现场拔了1号路由器到交换机两根网线后，第一时间里，现场通过1#交换机和2#路由器直连的F转发通道保持和调度的通讯，直到2#路由器1#2#交换机这三台网络设备间重新建立稳定的桥接关系，所以没有通讯中断；
2#交换机显示LIS侦听状态的1#口，产生原因猜测是一开始路由器和交换机间有网线接触不良，产生了局域网网络结构变化，导致端口进入侦听状态；后期故障处理时估计也紧固了网线连接，所以就不存在端口长期处于侦听状态的问题了；
在冗余测试拔掉1#路由器和两台交换机的连接前，如果这个网络构架中，2#路由器和两台交换机间有网络是FLD的，二不是BLK的，1#断路2#仍然保持站场和调度通讯；并且交换价作为根桥，那么路由器拔下网线，就不会产生重新生成网络根桥的过程，就不会产生一段时间的断路状态；
2、新沂站与北调通讯闪断故障
新沂站存在1#路由器去北调能拼通，但数据不刷新问题，并存在通讯闪断；
北调对路由器配置开销原因，会优先走OSPF协议
OSPF路由最短原则，路径路由为最小开销路径，绕行很多节点，存在网络中断可能性
对OSPF 协议，因缺少分发列表的限制，导致所有其他地址没有拒绝（允许）走OSPF路由
增加了分发列表限制后，北调的服务器网络与站场的通讯路由直接走eigrp路由（直接路径），减少了复杂网络绕行产生中断可能性
通往上海的2#路由器应新增分发列表限制如下：
router ospf 172
distribute-list shanghai in
ip access-list standard shanghai
permit 10.217.1.0 0.0.0.255
实现除了通往上海，通往北京和廊坊优先eigrp路由；
3、芙蓉站站内设备通讯闪断故障
芙蓉站站控机与其他工控设备通讯闪断报警-日志中交换机端口抖动，端口抖动的可能原因是交换机直连站控机，因为站控机网关、交换机网口、网线等原因，线路中断，需要通过级联口24，绕行另一台交换机才能连接的上站控机，不停闪断，就出现了这种情况；经查是站控机与交换机连接网线接触不良；
交换机产生了Host in vlan 1 is flapping between port F0/* and portF0/*的报警信息；
4、海原站阀室通讯中断故障
sh cdp nei发现连接其他站场的路由器，日志中发现非本站场网段的HSRP报警，说明这两个站场之间没有隔离；
隔离站场HSRP组号设置不同和静态路由导致了闪断；修改方法如下：
主路由器
interface Vlan100
no standby 150 ip 172.17.155.30
no standby 150 priority 160
no standby 150 preempt
no standby 150 authentication haiyuan
standby 1 ip 172.17.155.30
standby 1 priority 160
standby 1 preempt
standby 1 authentication haiyuan
interface Vlan101
no standby 140 ip 172.17.155.62
no standby 140 priority 160
no standby 140 preempt
no standby 140 authentication haiyuan1
standby 2 ip 172.17.155.62
standby 2 priority 160
standby 2 preempt
standby 2 authentication haiyuan1
备路由器
interface Vlan100
no standby 150 ip 172.17.155.30
no standby 150 preempt
no standby 150 authentication haiyuan
standby 1 ip 172.17.155.30
standby 1 preempt
standby 1 authentication haiyuan
interface Vlan101
no standby 140 ip 172.17.155.62
no standby 140 preempt
no standby 140 authentication haiyuan1
standby 2 ip 172.17.155.62
standby 2 preempt
standby 2 authentication haiyuan1
S4：输入解决方案的程序，要求双网卡，同时接入两台交换机，在分析设备管理软件面板输入为站场在用关键工控设备名单（1#PLC、2#PLC、1#RCI、2#RCI、站控机）及其IP地址，1#2#交换机、1#2#路由器IP地址、账号、密码、特权模式密码，然后自动进行下文中操作，最终显示：
1、各路由器端口分别连接北京、廊坊、上海、交换机等；（例如2#路由器GigabitEthernet0/0/0端口连接上海）；
2、检查交换机或路由器某端口日志功能开启是否完善，在各端口没有执行noeigrp log-neighbor-changes指令的情况下，才会存在端口协议up或down的现象，在各端口没有执行no logging event link-status指令的情况下，才会存在端口up或down的现象；如果存在上述两条语句，提示此交换机或路由器某端口日志功能开启不完善，分析可能存在误差；
3、1#2#交换机的级联端口；（例如1#交换机级联端口是GigabitEthernet0/24）；
4、状态正常或故障，如果是故障，输出可能故障原因、处理办法、典型案例；（其中处理办法预留弹窗、典型案例预留文件夹链接，具体内容由甲方后期自行补充）；
S5：检查关键工控设备端口通断状况，（1）ping1#PLC、2#PLC、1#RCI、2#RCI、站控机、1#路由器、2#路由器、1#交换机、2#交换机的IP地址；
（2）反馈显示与上述设备的通断情况能够判断的部分故障原因
仅存在分析主机ping1#PLC网口1 ping不通或分析主机ping1#PLC网口2 ping不通：1#PLC网线/硬件故障（故障40）；
仅存在分析主机ping2#PLC网口1 ping不通或分析主机ping2#PLC网口2 ping不通：2#PLC网线/硬件故障（故障41）；
仅存在分析主机ping1#RCI网口1 ping不通或分析主机ping1#RCI网口2 ping不通：1#RCI网线/硬件故障（故障42）；
仅存在分析主机ping2#RCI网口1 ping不通或分析主机ping2#RCI网口2 ping不通：2#RCI网线/硬件故障（故障43）；
仅存在分析主机ping站控机的网口1 ping不通或分析主机ping站控机的网口2ping不通：站控机网线/硬件故障（故障44）；
处理办法和典型案例略；
配置情况提取
自动输入下列指令，提取配置和日志信息；
（1）telnet1#路由器，2#路由器；
检查配置情况：
sh run命令；
sh ip int bri命令；
检查路由器日志：
sh log命令；
检查路由情况：
sh ip route命令；
sh ip eigrp nei命令；
检查相邻设备：
sh cdp nei命令；
检查时间：
sh clock命令；
（2）telnet1#交换机，2#交换机；
检查配置情况：
sh run命令；
sh ip int bri命令；
检查设备生成树：
sh spanning-tree命令；
检查交换机日志：
sh log命令；
检查时间：
sh clock命令；
S6：输出路由器端口的分析结果，根据sh run命令显示来分析端口，telnet路由器后ping相连各端口；
1#路由器：
例如interface GigabitEthernet0/0
description connect to BJ-7609-R1
ip address 172.31.16.106 255.255.255.252
ip access-group 101 in
ip access-group 101 out
no ip redirects
no ip unreachables
no ip proxy-arp
duplex auto
speed auto
1#路由器端口描述“description”中有BJ、BEIJING字样的端口为连接北京主路由器，将端口IP172.31.16.106末位加1或减1，即为对端北京的路由器端口IP，自动ping此地址末位加1和末位减1的IP，当有一个IP能ping通，则认为能ping通北京主；
1#路由器端口描述“description”中有LF、LANGFANG字样的端口为连接廊坊主路由器，将端口IP末位加1或减1，即为对端廊坊的路由器端口IP，自动ping此地址末位加1和末位减1的IP，当有一个IP能ping通，则认为能ping通廊坊主，
例如interface GigabitEthernet0/0/0
description to MSTP
switchport access vlan 2
no ip address
interface Vlan2
description to MSTP
ip address 10.216.215.98 255.255.255.252
no ip redirects
no ip unreachables
no ip proxy-arp
no logging event link-status
1#路由器端口描述“description”中有MSTP、area、SH、SHANGHAI字样的端口为连接上海主路由器，将端口IP10.216.215.98末位加1或减1，即为对端上海的路由器端口IP，自动ping此地址末位加1和末位减1的IP，当有一个IP能ping通，则认为能ping通上海主，
1#路由器端口描述“description”中有VSAT字样的端口为卫星连接方式，将端口IP末位加1或减1，即为对端卫星的路由器端口IP，自动ping此地址末位加1和末位减1的IP，当有一个IP能ping通，则认为能ping通卫星，卫星不一定存在；
1#路由器端口描述“description”中有DDN字样的端口为DDN连接方式，将端口IP末位加1或减1，即为对端DDN的路由器端口IP，自动ping此地址末位加1和末位减1的IP，当有一个IP能ping通，则认为能ping通DDN，DDN不一定存在；
例如interface GigabitEthernet0/0/1
description to switch 1
no ip address
duplex full
speed 100
interface Vlan1
ip address 172.17.26.135 255.255.255.192
no ip redirects
no ip unreachables
no ip proxy-arp
1#路由器端口描述“description”中有switch 1、S1、LAN1字样的端口为连接1#交换机，同理2#交换机；
2#路由器：
2#路由器端口描述“description”中有BJ、BEIJING字样的端口为连接北京备路由器，将端口IP末位加1或减1，即为对端北京的路由器端口IP，自动ping此地址末位加1和末位减1的IP，当有一个IP能ping通，则认为能ping通北京备，北京备不一定存在，
2#路由器端口描述“description”中有LF、LANGFANG字样的端口为连接廊坊备路由器，将端口IP末位加1或减1，即为对端廊坊的路由器端口IP，自动ping此地址末位加1和末位减1的IP，当有一个IP能ping通，则认为能ping通廊坊备，廊坊备不一定存在；
2#路由器端口描述“description”中有MSTP、area、SH、SHANGHAI字样的端口为连接上海备路由器，将端口IP末位加1或减1，即为对端上海的路由器端口IP，自动ping此地址末位加1和末位减1的IP，当有一个IP能ping通，则认为能ping通上海备，上海备不一定存在；
2#路由器端口描述“description”中有VSAT字样的端口为卫星连接方式，将端口IP末位加1或减1，即为对端卫星的端口IP，自动ping此地址末位加1和末位减1的IP，当有一个IP能ping通，则认为能ping通卫星，卫星不一定存在；
2#路由器端口描述“description”中有DDN字样的端口为DDN连接方式，将端口IP末位加1或减1，即为对端DDN的路由器端口IP，自动ping此地址末位加1和末位减1的IP，当有一个IP能ping通，则认为能ping通DDN，DDN不一定存在；
2#路由器端口描述“description”中有switch 1、S1、LAN1字样的端口为连接1#交换机，同理switch2、S2、LAN2代表2#交换机，
Telnet登录路由器后，ping端口对端IP，反馈显示两台路由器个端口连接情况，包括上述的北京、廊坊、上海、DDN、卫星、1#交换机、2#交换机，如：1#路由器GigabitEthernet0/0口连接北京主，GigabitEthernet0/0/0口连接上海主等；
外界接口规则总结如下：
1#路由器上一定存在北京主、廊坊主；一定存在上海主，但不一定在1#路由器上；北京备、廊坊备、DDN、上海备、卫星均为可能存在；1#路由器和2#路由器均一定连接1#交换机和2#交换机；
S7：输出配置和日志信息匹配的故障原因，检查流程：
首先检查设备时间是否校准、设备日志时间是否校准；
在时间校准的情况下，检查log日志，日志有效时间上溯至4天前；（即只分析96小时内的日志）
在时间校准的情况下，检查log日志，如果最近4天内频繁出现端口协议启停、端口启停的故障日志（>20条），判定为端口频繁启停类故障，根据后文所述具体现象分为1#路由器与对端调度双工模式不匹配故障（故障21）、2#路由器与对端调度双工模式不匹配故障（故障22）或其他故障需进一步分析；
在时间校准的情况下，检查log日志，如果最近4天内无文中提及的故障日志；或如果最近4天内出现端口协议启停、端口启停的故障日志<10条，且日志中所有出现的端口协议在最近时间一次日志是处于up状态或出现的端口处于up状态，且4天内不存在其他故障现象，判定为系统正常；
在时间校准的情况下，检查log日志，如果最近4天内文中提及的无故障日志；或如果最近4天内出现端口协议启停、端口启停的故障日志<10条，且日志中所有出现的端口协议在最近时间的一次日志是处于down状态或出现的端口处于down状态，则认为此端口协议down或此端口down；
据此总结故障分类如下：
1、网络设备时间未校准故障
R1上sh clock，时间与分析设备主机时间不一致；
反馈显示故障原因：1#路由器时间未校准（故障32）；
处理办法和典型案例略；
同理2#路由器时间未校准（故障33）
1#交换机时间未校准（故障34）
2#交换机时间未校准（故障35）
2、网络设备日志时间未校准故障
故障现象：
R1上登陆全局变量模式，sh log发现全局变量模式登陆时间格式与分析设备主机时间不一致；两种错误情况：一种是显示开机持续时间，一种是日志时区不正确导致的时间不一致；
Aug 20 18:50:00.166 Beijing: %SYS-5-CONFIG_I: Configured from consoleby bogc on vty1 (172.17.26.175)
其中Configured from console by bogc on vty1是全局变量模式登陆时间的特征；
反馈显示故障原因：1#路由器日志时间未校准（故障36）；
处理办法和典型案例略；
同理2#路由器日志时间未校准（故障37）
1#交换机日志时间未校准（故障38）
2#交换机日志时间未校准（故障39）
3、ospf限制列表未启用
故障现象：
R1上sh run，配置中缺失ospf限制列表；下文中标黄的即为ospf限制列表配置；正常不应缺失标黄的distribute-list shanghai in、ip access-list standard shanghai语句；
router ospf 172
network 10.216.0.0 0.0.255.255 area 0
network 10.217.0.0 0.0.255.255 area 0
network 172.17.26.128 0.0.0.63 area 0
distribute-list shanghai in
ip access-list standard shanghai
permit 10.217.1.0 0.0.0.255
permit 10.217.2.0 0.0.0.255
存在上述现象，说明R1路由器ospf限制列表未启用；
反馈显示故障原因：1#路由器ospf限制列表未启用（故障1）；
同理R2路由器上sh run，配置中缺失ospf限制列表；反馈显示故障原因：2#路由器ospf限制列表未启用（故障2）
4、路由器硬件故障，1#路由器硬件故障现象：
a）ping不通1#路由器；
b）R2上sh log，发现eigrp协议down，路由器冗余切换；
Aug 20 15:08:59.322 zh: %DUAL-5-NBRCHANGE: EIGRP-IPv4 500: Neighbor172.17.26.135 (Vlan1) is down: holding time expired（eigrp协议down的特征）；
Aug 20 15:08:59.938 zh: %HSRP-5-STATECHANGE: Vlan1 Grp 103 stateStandby -> Active（路由器冗余切换的特征）；
c）R2上sh ip eigrp nei，发现少了邻居R1；
正常时有R2上sh ip eigrp nei，有R1的IP（172.17.26.135）的邻居，此时缺失；
1 172.17.26.135 Vl1 10 01:11:44 1 100 0 767585
0 172.31.17.105 Gi0/0 14 1d01h 55 330 0 39005176
d）S1/S2上sh log，存在端口down；
Interface GigabitEthernet*/*, changed state to down（端口down的特征）
同时存在上述四项现象，说明1#路由器故障；
反馈显示故障原因：1#路由器硬件故障（故障3）；
处理办法和典型案例略；
同理2#路由器故障，同时存在四项现象：
a）ping不通2#路由器；
b）R1上sh log，发现eigrp协议down，路由器冗余切换；
c）R1上sh ip eigrp nei，发现少了邻居R2；
d）S1/S2上sh log，存在端口down；
反馈显示故障原因： 2#路由器硬件故障（故障4）；
5、根桥错误故障
故障现象：
a）网络风暴站场局域网内数据量大于正常值20packet/s
b）S1/S2上sh spanning-tree，Root不在级联端口上；
在sh spanning-tree中，应有一台交换机存在下述信息，Root ID是：GigabitEthernet0/24；
Root ID Priority 4097
Address 6cfa.8940.1900
Cost 10
Port 24 (GigabitEthernet0/24)
Hello Time 2 sec Max Age 20 sec Forward Delay 15 sec
之前此台交换机（S1或S2）上sh run，switchport mode trunk模式的端口，如GigabitEthernet0/24就是级联端口；
interface GigabitEthernet0/24
switchport mode trunk
speed 100
duplex full
上述sh run的switchport mode trunk模式的端口与sh spanning-tree的RootID端口是同一个端口，则根桥无错误，否则存在错误；
同时存在上述两项现象，反馈显示故障原因：根桥错误故障（故障16）；
6、交换机硬件故障
1#交换机硬件故障现象：
a）R1/R2上sh cdp nei，少了邻居S1；
正常时R1上能看到R2与S1和S2的两个邻居端口，R2上能看到R1与S1和S2的两个邻居端口；如下：
Device ID Local Intrfce Holdtme Capability Platform Port ID
XDE36_XiaoGan01 Gig 0/1/3 174 R S I ISR4331/K Gig 0/1/3
XDE36_XiaoGan01 Gig 0/1/0 134 R S I ISR4331/K Gig 0/1/0
故障时少了0/1/0代表的连接1#交换机的口；
b）S2上sh log，级联端口down；
c）ping不通1#交换机；
同时存在上述三项现象，说明1#交换机故障；
同理2#交换机故障；
反馈显示故障原因：1#交换机硬件故障（故障5）
处理办法和典型案例略；
同理2#交换机故障；同时存在三项现象：
a）R1/R2上sh cdp nei，少了邻居S2；
b）S1上sh log，级联端口down；
c）ping不通2#交换机；
反馈显示故障原因： 2#交换机硬件故障（故障6）；
7、站控机与交换机连接网线接触不良故障
故障现象：
日志中交换机端口抖动，端口抖动的可能原因是交换机直连站控机，因为站控机网关、交换机网口、网线等原因，线路中断，需要通过级联口24，绕行另一台交换机才能连接的上站控机，不停闪断，就出现了这种情况；
a）S1/S2上sh log，交换机产生了Host in vlan 1 is flapping between portF0/* and port F0/*的报警信息；
反馈显示故障原因：站控机与交换机连接网线接触不良故障（故障47）；
8、路由器去北京主线路故障
故障现象：
a）ping不通北京主；
b）R1上sh log，eigrp协议down，相连接的端口down；
c）R1上sh ip eigrp nei，少了邻居北京主；
同时存在上述三项现象，说明1#路由器去北京主线路故障；
反馈显示故障原因：1#路由器去北京主线路故障（故障7）；
同理1#路由器去廊坊主线路故障（故障8），同时存在下列三项故障现象：
a）ping不通廊坊主；
b）R1上sh log，eigrp协议down，相连接的端口down；
c）R1上sh ip eigrp nei，少了邻居廊坊主；
9、故障现象：
a）R1上sh log，相连接的端口down；
b）ping不通上海主；
同时存在上述两项现象，说明1#路由器去上海主线路故障；
反馈显示故障原因：1#路由器去上海主线路故障（故障9）；
同理2#路由器去上海备线路故障（故障13），同时存在下列两项故障现象：
a）R2上sh log，相连接的端口down；
b）ping不通上海备；
10、 2#路由器去北京备线路故障
故障现象：
a）R2上sh log，eigrp协议down，相连接的端口down；
b）ping不通北京备；
c）R2上sh ip eigrp nei，少了邻居北京备；
同时存在上述三项现象，说明2#路由器去北京备线路故障；
反馈显示故障原因：2#路由器去北京备线路故障（故障10）；
处理办法和典型案例略；
同理2#路由器去廊坊备线路故障（故障11），同时存在下列三项故障现象：
a）R2上sh log，eigrp协议down，相连接的端口down；
b）ping不通廊坊备；
c）R2上sh ip eigrp nei，少了邻居廊坊备；
处理办法和典型案例略；
同理2#路由器去DDN线路故障（故障12），同时存在下列三项故障现象：
a）R2上sh log，eigrp协议down，相连接的端口down；
b）ping不通DDN；
c）R2上sh ip eigrp nei，少了邻居DDN；
处理办法和典型案例略；
11、 2#路由器去卫星线路故障
故障现象：
a）R2上sh log，相连接的端口down；
b）ping不通卫星；
同时存在上述两项现象，说明2#路由器去卫星线路故障；
反馈显示故障原因：2#路由器去卫星线路故障（故障14）；
处理办法和典型案例略；
12、光端机故障
故障现象：
a）R1/R2上sh log，所有北京主备、廊坊主备、DDN、上海主备eigrp协议down，相连接的端口down；
b）ping不通所有北京主备、廊坊主备、DDN、上海主备；
同时存在上述两项现象，说明光端机故障；
反馈显示故障原因：光端机故障（故障15）；
处理办法和典型案例略；
13、交换机与路由器双工模式不匹配故障
故障现象：
a）R1/S1上sh log，双工不匹配日志；
Aug 20 18:42:44.050 Beijing: %CDP-4-DUPLEX_MISMATCH: duplex mismatchdiscovered on GigabitEthernet0/0/1 (not full duplex), with Chuzhou_sw1GigabitEthernet0/2 (full duplex).
b）R1上sh run，配置中R1连接S1的端口双工模式不正常,无duplex full；
interface GigabitEthernet0/0/1
description to switch 1
no ip address
duplex full
speed 100
同时存在上述两项现象，说明光端机故障；
反馈显示故障原因：1#交换机与1#路由器双工模式不匹配故障（故障17）；
处理办法和典型案例略；
同理2#交换机与1#路由器双工模式不匹配故障（故障18），同时存在下列两项故障现象：
a）R1/S2上sh log，双工不匹配日志；
b）R1上sh run，配置中R1连接S2的端口双工模式不正常；
处理办法和典型案例略；
同理1#交换机与2#路由器双工模式不匹配故障（故障19），同时存在下列两项故障现象：
a）R2/S1上sh log，双工不匹配日志；
b）R2上sh run，配置中R2连接S1的端口双工模式不正常；
处理办法和典型案例略；
同理2#交换机与2#路由器双工模式不匹配故障（故障20），同时存在下列两项故障现象：
a）R2/S2上sh log，双工不匹配日志；
b）R2上sh run，配置中R2连接S2的端口双工模式不正常；
处理办法和典型案例略；
14、路由器与对端调度双工模式不匹配故障
故障现象：
a）R1上sh log，相连接的端口以及端口eigrp协议，down，接着up,不停启停；
Aug 20 18:52:15.483 Beijing: %LINK-3-UPDOWN: InterfaceGigabitEthernet0/1, changed state to down
Aug 20 18:52:15.483 Beijing: %DUAL-5-NBRCHANGE: EIGRP-IPv4 500:Neighbor 172.31.22.105 (GigabitEthernet0/1) is down: interface down
Aug 20 18:52:19.523 Beijing: %LINK-3-UPDOWN: InterfaceGigabitEthernet0/1, changed state to up
Aug 20 18:52:24.099 Beijing: %DUAL-5-NBRCHANGE: EIGRP-IPv4 500:Neighbor 172.31.22.105 (GigabitEthernet0/1) is up: new adjacency
b）R1上sh run，配置中R1连接北京主或廊坊主的端口双工模式不正常，无duplexauto；
同时存在上述两项现象，说明1#路由器与对端调度双工模式不匹配故障；
反馈显示故障原因：1#路由器与对端调度双工模式不匹配故障（故障21）；
处理办法和典型案例略；
同理2#路由器与对端调度双工模式不匹配故障（故障22），同时存在下列两项故障现象：
a）R2上sh log，相连接的端口以及端口eigrp协议，down，接着up,不停启停；
b）R2上sh run，配置中R2连接北京主、廊坊主或DDN的端口双工模式不正常，无duplex auto；
处理办法和典型案例略；
15、交换机级联线未连接故障
故障现象：
a）S1/S2上sh log，相连接的端口down；（S1/S2上sh run，trunk模式的端口就是级联口；）
反馈显示故障原因：交换机级联线未连接故障（故障23）；
处理办法和典型案例略；
6、访问控制列表未开启允许故障
故障现象：
a）R1上sh log，eigrp协议down；
b）R1上ping北京、廊坊均失败；
c）R1上sh run，配置中缺失access-list 101 permit ip any any；或者access-list 101 permit ip any any没有放到access-list语句的最后一句（即access-list 101permit ip any any之后还有access-list 101 deny的语句）
access-list 101 deny tcp any any eq 135
access-list 101 deny tcp any any eq 137
access-list 101 deny tcp any any eq 138
access-list 101 deny tcp any any eq 139
access-list 101 deny tcp any any eq 145
access-list 101 deny tcp any any eq 445
access-list 101 deny udp any any eq 135
access-list 101 deny udp any any eq netbios-ns
access-list 101 deny udp any any eq netbios-dgm
access-list 101 deny udp any any eq netbios-ss
access-list 101 deny udp any any eq 445
access-list 101 permit ip any any
同时存在上述三项现象，说明1#路由器与对端调度双工模式不匹配故障；
反馈显示故障原因：1#路由器访问控制列表未开启允许故障（故障24）；
处理办法和典型案例略；
同理2#路由器访问控制列表未开启允许故障（故障25），同时存在下列三项故障现象：
a）R2上sh log，eigrp协议down；
b）R2上ping北京备、廊坊备、DDN均失败；
c）R2上sh run，配置中缺失access-list 101 permit ip any any；或者access-list 101 permit ip any any没有放到access-list语句的最后一句；
处理办法和典型案例略；
17、交换机端口开销故障
故障现象：
S1上sh spanning-tree，级联端口开销不是最小值；（开销是每一行FWD后面的数值）
Interface Role Sts Cost Prio.Nbr Type
------------------- ---- --- --------- ----------------
Gi0/1 Desg FWD 19 128.1 P2p
Gi0/2 Desg FWD 19 128.2 P2p
Gi0/5 Desg FWD 19 128.5 P2p
Gi0/8 Desg FWD 19 128.8 P2p
Gi0/10 Desg FWD 19 128.10 P2p
Gi0/12 Desg FWD 19 128.12 P2p
Gi0/22 Desg FWD 19 128.22 P2p
Gi0/24 Desg FWD 10 128.24 P2p
反馈显示故障原因：1#交换机端口开销故障（故障26）；
处理办法和典型案例略；
同理2#交换机端口开销故障（故障27）
18、网络设备日志未配置缓冲区大小故障
故障现象：
R1上sh log，无输出；
反馈显示故障原因：1#路由器日志未配置缓冲区大小故障（故障28）；
处理办法和典型案例略；
同理2#路由器日志未配置缓冲区大小故障（故障29）
1#交换机日志未配置缓冲区大小故障（故障30）
2#交换机日志未配置缓冲区大小故障（故障31）
19、网卡故障
故障现象：
a）网络风暴站场局域网内数据量1000packet/s以上；
b）站场网段内原地址某IP大量发送目的地ff:ff:ff:ff:ff:ff:ff的广播包；
同时存在上述两项现象，说明网卡故障故障；
反馈显示故障原因：网卡故障（故障45）；
处理办法和典型案例略；
20、两个站场之间没有隔离
故障现象：
a）抓取到其他站场网段IP数据包；
interface Vlan1
ip address 172.17.26.135 255.255.255.192
站场IP网段范围可以根据路由器IP自行计算；
b）R1/R2上sh log，发现非本站场网段的HSRP报警
特征是HSRP；
同时存在上述两项现象，反馈显示故障原因：两个站场之间没有隔离（故障46）；
处理办法和典型案例略；
21、配置中缺少配置模式日志记录指令故障
故障现象：
a）配置模式下远程登录日志无记录；
b）路由器上sh run，发现缺少transport input telnet语句；
同时存在上述两项现象，反馈显示故障原因：配置中缺少配置模式日志记录指令（故障54）；
处理办法和典型案例略；
故障现象与上述描述均不一致的，显示其他故障需进一步分析
S8：根据整体故障情况进行程序设置，同时根据已经设置好的程序对其他线路进行设置，并配置相应的软件和硬件进行检测。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种输气站场工控网络通讯故障便携式诊断方法，其特征在于：其步骤如下：
S1：故障原因分类，通过分析历年站场网络故障，总结故障原因包括以下多种情况：
站内环网故障导致网络风暴；
网卡故障导致网络风暴；
与上下游链路层未隔离形成站间环网故障；
路由器之间；
交换机和路由器；
交换机与SM之间双工模式配置不匹配；
交换机和路由器端口误关闭；
缺失默认路由配置导致通讯闪断；
缺失直连路由配置导致通讯闪断；
缺失分发列表限制配置导致通讯闪断；
路由器、交换机断电重启等原因丢失重要配置；
路由器交换机内存损坏；
路由器交换机FLASH卡损坏；
路由器交换机电源损坏；
路由器交换机网卡故障；
光端机等通讯设备故障；
网线接触不良；
站场之间没有隔离和站内局域网冗余的两台网络设备型号不一致；
S2：故障原因初步分析，为观察站内网络状况，可以有以下多种手段进行协同分析：
检查设备端口通断状况；
检查设备生成树；
检查交换机路由器日志；
检查数据流量；
检查配置情况；
检查路由情况；
检查相邻设备；
检查端口信息；
检查赫斯曼交换机系统信息；
S3：典型案例分析，通过对整体检查过程中产生的案例进行充分的分析，得到故障情况并进行记录，从而方便下次进行修理；
S4：输入解决方案的程序，在分析设备管理软件面板输入为站场在用关键工控设备名单（1#PLC、2#PLC、1#RCI、2#RCI、站控机）及其IP地址，1#2#交换机、1#2#路由器IP地址、账号、密码、特权模式密码，各路由器端口分别连接相应的地点，并检查交换机或路由器某端口日志功能开启是否完善，同时检查状态正常或故障，如果是故障，输出可能故障原因、处理办法、典型案例；
S5：检查关键工控设备端口通断状况，得到ping1#PLC、2#PLC、1#RCI、2#RCI、站控机、1#路由器、2#路由器、1#交换机、2#交换机的IP地址，并反馈显示与上述设备的通断情况能够判断的部分故障原因，同时得出处理办法和典型案例略；
S6：输出路由器端口的分析结果，根据sh run命令显示来分析端口，telnet路由器后ping相连各端口；
S7：输出配置和日志信息匹配的故障原因，根据各命令提取的配置和日志信息来分析故障,首先检查设备时间是否校准、设备日志时间是否校准,在时间校准的情况下，检查log日志；
S8：根据整体故障情况进行程序设置，同时根据已经设置好的程序对其他线路进行设置，并配置相应的软件和硬件进行检测。
2.根据权利要求1所述的一种输气站场工控网络通讯故障便携式诊断方法，其特征在于：所述S4输入解决方案的程序要求双网卡，同时接入两台交换机。
3.根据权利要求1所述的一种输气站场工控网络通讯故障便携式诊断方法，其特征在于：所述S4输入解决方案的程序中检查交换机或路由器某端口日志功能开启是否完善过程中，在各端口没有执行no eigrp log-neighbor-changes指令的情况下，才会存在端口协议up或down的现象，在各端口没有执行no logging event link-status指令的情况下，才会存在端口up或down的现象，如果存在上述两条语句，提示此交换机或路由器某端口日志功能开启不完善，分析可能存在误差。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
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