摘 要：随着不断扩大的网络规模和日益复杂的结构。网络故障诊断技术成为国内外研究的热点之一。本文介绍了网络故障诊断的内容，并分析网络的层次以及层次分析法在计算机网络故障诊断中的应用。
关键词：层次分析法；层次结构；网络故障诊断
当网络遇到故障时，最复杂的不是修复网络故障本身，而是及时地查出故障所在，并确定故障原因。网络诊断已经成为人们关注的焦点。所以做好网络故障诊断和排除工作显得尤为重要。
1、层次分析方法简介
层次分析法是美困著名运筹学家汤姆斯·萨蒂于20世纪70年代初提出的一种层次权重决策分析方法。用层次分析法作系统分析，首先要把问题层次化，根据问题的性质和要达到的总目的，将问题分解为不同的组成因素，并按照因素间的相互关联影响以及隶属关系将因素按不同层次聚集组合，形成一个多层次的分析结构模型，并最终把系统分析归结为最低层，相对于最高层的相对重要性权值的确定或相对优劣次序的排序问题。层次分析法为分析复杂的社会、经济以及科学管理领域中的问题提供了一种新的决策方法。
2、网络故障诊断的内容
网络的故障分为硬件和软件故障。硬件方面的故障有服务器、工作站故障、线路故障、交换机故障和其他硬件故障等；软件方面的故障有IP地址设置故障、以太接口故障等。网络故障诊断和修复一般包括五个的步骤：
2.1 发现故障，主要从告警信息中获取。发生故障时，各种网络设置和服务不能正常工作。通过主动查询这些设备的告警信息、性能参数信息、状态指示信息等，能很快找出问题的所在。
2.2 分析事件，信息获取收集的数据都是实时数据，当网络中的某个单元发生故障时，可能会引起其他物理设备或服务的告警，进而产生大量数据。所以处理数据时必须进行标志和预处理并提取出有价值的信息，为下一步的故障诊断提供依据。
2.3 诊断故障，就是要查找网络的故障点的位置。根据分析事件的结果，进行系统的推理，必要的时候进行人机交互方式，来找出故障源或最有可能的故障源。
2.4 修复故障，根据故障诊断的结果，排除网络故障，尽快恢复网络正常运行。
2.5 预测故障，监视网络的运行状态，根据网络故障处理的经验和监测数据预测可能发生的故障。
3、层次分析法故障诊断技术
3.1 网络的层次结构
网络体系为了完成计算机间的通信合作，把每个计算机互联的功能划分成有明确定于的层次，规定了同层次进程通信的协议及相邻层之间的的接口和服务。将这些同层进程通信协议以及相邻层接口统称为网络体系结构。
大多数的计算机网络都采用层次式结构，即将一个计算机网络分为若干层次，处在高层次的系统仅是利用较低层次的系统提供的接口功能，不需了解低层次实现该功能所采用的算法和协议；较低层次也仅是使用从高层次系统传送来的参数，这就是层次间的无关性。
3.2 层次分析法诊断流程
分层网络故障诊断流程是指根据TCP/IP协议网络各层相互独立的特点，逐层排查确定网络故障点，并尽快修复网络使其正常运行。在实际应用中一般先从中间的网络层开始排查，首先测试网络连通性，如果网络不能连通再从物理层开始排查；如果网络能够连通，再从应用层开始排查。正常的网络故障排查流程如图一所示。
3.3 网络故障分层诊断技术
3.3.1 网络接入层
图一：层次分析法进行故障诊断流程图
（1）物理层及其诊断
物理层是OSI参考模型的最低层，是所有网络的基础，它向下直接与物理传输介质相连接。
物理层的故障主要表现在设备的物理连接方式不恰当(连接电缆错误；信号电平不满足要求；编码是不正常等)。判断交换机路由器接口物理连接是否完好，检查每个接口的物理状态、协议建立状态和接口的物理特性参数。
（2）数据链路层及其诊断
数据链路层主要作用是通过校验、确认和反馈重发等手段，将不可靠的物理链路改造成对网络层来说无差错的数据链路。
数据链路层的故障主要表现在链路接口两端封装类型不一致：链路利用率低：广播帧比重过大：重复帧异常等。诊断方法是查看路由器的配置，检查连接端口的共享同一数据链路层的封装情况。
3.3.2 网络层
数据以网络协议数据单元为单位进行传输，网络层关心的是通过子网的运行控制，主要解决如何使数据分组跨越通信子网从源传送到目的地的问题，这就需要在通信子网中进行路由的选择。
网络层故障表现为路由配置错误；地址和子网掩码不正确。诊断的方法是沿着从源到目标的路径，查看路由器路由表，同时检查路由器接口的IP地址是否正确。
3.3.1 传输层及应用层
传输层故障表现在端口配置错误，访问控制列表不正确。诊断可以用专门的工具对其传输数据流进行监测和分析。应用层则重点检查网络浏览器设置是否正确，是否安装了杀毒软件、操作系统是否更新补丁等。
4、结语
网络发生故障是不可避免的，正确的认识网络结构采用正确的方法，对网络知识的深刻理解是网络诊断的必要条件。运用网络诊断工具来诊断故障信息，查找问题的根源，进而对症下药，使网络恢复正常的运行，有效的提高网络的利用率。
参考文献：
[1]胡金初．计算机网络[M]. 清华大学出版社．
[2]朱云鹏等. 基于层次分析法的网络故障诊断技术研究[J]. 网络安全. 2007,7(1）: 28-30
[3]王链芬等．层次分析法引论[M].中国人民大学出版社．
[4]龙勇国. 浅析网络故障诊断[J]. 太原科技. 2008，11（1）：92-93
[5]杨军．局域网故障排除一点通[M]. 重庆出版社
