交換機的優(yōu)越性能和價(jià)格的大幅度下降，促使了交換機的迅速普及。
網(wǎng)絡(luò )工程師在工作中經(jīng)常會(huì )遇到各種各樣的交換機故障，如何迅速、準確地查出故障并排除故障呢？本文就常見(jiàn)的故障類(lèi)型和排障步驟做一個(gè)簡(jiǎn)單的介紹。
由于交換機在公司網(wǎng)絡(luò )中應用范圍非常廣泛，從低端到中端，從中端到高端，幾乎涉及每個(gè)級別的產(chǎn)品，所以交換機發(fā)生故障的機率比路由器，硬件防火墻等要高很多，這也是為什么我們首先討論交換機故障的分類(lèi)與排除故障步驟的原因。
交換機故障一般可以分為硬件故障和軟件故障兩大類(lèi)。硬件故障主要指交換機電源、背板、模塊、端口等部件的故障，可以分為以下幾類(lèi)。
（1）電源故障：
由于外部供電不穩定，或者電源線(xiàn)路老化或者雷擊等原因導致電源損壞或者風(fēng)扇停止，從而不能正常工作。
由于電源緣故而導致機內其他部件損壞的事情也經(jīng)常發(fā)生。
如果面板上的POWER指示燈是綠色的，就表示是正常的；如果該指示燈滅了，則說(shuō)明交換機沒(méi)有正常供電。這類(lèi)問(wèn)題很容易發(fā)現，也很容易解決，同時(shí)也是最容易預防的。
針對這類(lèi)故障，首先應該做好外部電源的供應工作，一般通過(guò)引入獨立的電力線(xiàn)來(lái)提供獨立的電源，并添加穩壓器來(lái)避免瞬間高壓或低壓現象。
如果條件允許，可以添加UPS（不間斷電源）來(lái)保證交換機的正常供電，有的UPS提供穩壓功能，而有的沒(méi)有，選擇時(shí)要注意。在機房?jì)仍O置專(zhuān)業(yè)的避雷措施，來(lái)避免雷電對交換機的傷害。
現在有很多做避雷工程的專(zhuān)業(yè)公司，實(shí)施網(wǎng)絡(luò )布線(xiàn)時(shí)可以考慮。
（2）端口故障：
這是最常見(jiàn)的硬件故障，無(wú)論是光纖端口還是雙絞線(xiàn)的RJ-45端口，在插拔接頭時(shí)一定要小心。如果不小心把光纖插頭弄臟，可能導致光纖端口污染而不能正常通信。
我們經(jīng)�？吹胶芏嗳讼矚g帶電插拔接頭，理論上講是可以的，但是這樣也無(wú)意中增加了端口的故障發(fā)生率。在搬運時(shí)不小心，也可能導致端口物理?yè)p壞。如果購買(mǎi)的水晶頭尺寸偏大，插入交換機時(shí)，也容易破壞端口。此外，如果接在端口上的雙絞線(xiàn)有一段暴露在室外，萬(wàn)一這根電纜被雷電擊中，就會(huì )導致所連交換機端口被擊壞，或者造成更加不可預料的損傷。
一般情況下，端口故障是某一個(gè)或者幾個(gè)端口損壞。所以，在排除了端口所連計算機的故障后，可以通過(guò)更換所連端口，來(lái)判斷其是否損壞。遇到此類(lèi)故障，可以在電源關(guān)閉后，用酒精棉球清洗端口。如果端口確實(shí)被損壞，那就只能更換端口了。
（3）模塊故障：
交換機是由很多模塊組成，比如：堆疊模塊、管理模塊（也叫控制模塊）、擴展模塊等。
這些模塊發(fā)生故障的機率很小，不過(guò)一旦出現問(wèn)題，就會(huì )遭受巨大的經(jīng)濟損失。
如果插拔模塊時(shí)不小心，或者搬運交換機時(shí)受到碰撞，或者電源不穩定等情況，都可能導致此類(lèi)故障的發(fā)生。
當然上面提到的這3個(gè)模塊都有外部接口，比較容易辨認，有的還可以通過(guò)模塊上的指示燈來(lái)辨別故障。
比如：堆疊模塊上有一個(gè)扁平的梯形端口，或者有的交換機上是一個(gè)類(lèi)似于USB的接口。
管理模塊上有一個(gè)CONSOLE口，用于和網(wǎng)管計算機建立連接，方便管理。如果擴展模塊是光纖連接的話(huà)，會(huì )有一對光纖接口。
在排除此類(lèi)故障時(shí)，首先確保交換機及模塊的電源正常供應，然后檢查各個(gè)模塊是否插在正確的位置上，最后檢查連接模塊的線(xiàn)纜是否正常。
在連接管理模塊時(shí)，還要考慮它是否采用規定的連接速率，是否有奇偶校驗，是否有數據流控制等因素。
連接擴展模塊時(shí)，需要檢查是否匹配通信模式，比如：使用全雙工模式還是半雙工模式。
當然如果確認模塊有故障，解決的方法只有一個(gè)，那就是應當立即聯(lián)系供應商給以更換。
（4）背板故障：
交換機的各個(gè)模塊都是接插在背板上的。如果環(huán)境潮濕，電路板受潮短路，或者元器件因高溫、雷擊等因素而受損都會(huì )造成電路板不能正常工作。
比如：散熱性能不好或環(huán)境溫度太高導致機內溫度升高，指使元器件燒壞。
在外部電源正常供電的情況下，如果交換機的各個(gè)內部模塊都不能正常工作，那就可能是背板壞了，遇到這種情況即使是電器維修工程師，恐怕也無(wú)計可施，惟一的辦法就是更換背板了。
（5）線(xiàn)纜故障：
其實(shí)這類(lèi)故障從理論上講，不屬于交換機本身的故障，但在實(shí)際使用中，電纜故障經(jīng)常導致交換機系統或端口不能正常工作，所以這里也把這類(lèi)故障歸入交換機硬件故障。
比如接頭接插不緊，線(xiàn)纜制作時(shí)順序排列錯誤或者不規范，線(xiàn)纜連接時(shí)應該用交叉線(xiàn)卻使用了直連線(xiàn)，光纜中的兩根光纖交錯連接，錯誤的線(xiàn)路連接導致網(wǎng)絡(luò )環(huán)路等。
從上面的幾種硬件故障來(lái)看，機房環(huán)境不佳極易導致各種硬件故障，所以我們在建設機房時(shí)，必須先做好防雷接地及供電電源、室內溫度、室內濕度、防電磁干擾、防靜電等環(huán)境的建設，為網(wǎng)絡(luò )設備的正常工作提供良好的環(huán)境。
交換機的軟件故障是指系統及其配置上的故障，它可以分為以下幾類(lèi)。
（1）系統錯誤：
交換機系統是硬件和軟件的結合體。在交換機內部有一個(gè)可刷新的只讀存儲器，它保存的是這臺交換機所必需的軟件系統。
這類(lèi)錯誤也和我們常見(jiàn)的Windows、Linux一樣，由于當時(shí)設計的原因，存在一些漏洞，在條件合適時(shí)，會(huì )導致交換機滿(mǎn)載、丟包、錯包等情況的發(fā)生。
所以交換機系統提供了諸如Web、TFTP等方式來(lái)下載并更新系統。當然在升級系統時(shí)，也有可能發(fā)生錯誤。
對于此類(lèi)問(wèn)題，我們需要養成經(jīng)常瀏覽設備廠(chǎng)商網(wǎng)站的習慣，如果有新的系統推出或者新的補丁，請及時(shí)更新。
（2）配置不當：
初學(xué)者對交換機不熟悉，或者由于各種交換機配置不一樣，管理員往往在配置交換機時(shí)會(huì )出現配置錯誤。
比如VLAN劃分不正確導致網(wǎng)絡(luò )不通，端口被錯誤地關(guān)閉，交換機和網(wǎng)卡的模式配置不匹配等原因。
這類(lèi)故障有時(shí)很難發(fā)現，需要一定的經(jīng)驗積累。如果不能確保用戶(hù)的配置有問(wèn)題，請先恢復出廠(chǎng)默認配置，然后再一步一步地配置。最好在配置之前，先閱讀說(shuō)明書(shū)，這也是網(wǎng)管所要養成的習慣之一。
每臺交換機都有詳細的安裝手冊、用戶(hù)手冊，深入到每類(lèi)模塊都有詳細的講解。
由于很多交換機的手冊是用英文編寫(xiě)的，所以英文不好的用戶(hù)可以向供應商的工程師咨詢(xún)后再做具體配置。
（3）密碼丟失：
這可能是每個(gè)管理員都曾經(jīng)經(jīng)歷過(guò)的。一旦忘記密碼，都可以通過(guò)一定的操作步驟來(lái)恢復或者重置系統密碼。
有的則比較簡(jiǎn)單，在交換機上按下一個(gè)按鈕就可以了。而有的則需要通過(guò)一定的操作步驟才能解決。
此類(lèi)情況一般在人為遺忘或者交換機發(fā)生故障后導致數據丟失，才會(huì )發(fā)生。
（4）外部因素：
由于病毒或者黑客攻擊等情況的存在，有可能某臺主機向所連接的端口發(fā)送大量不符合封裝規則的數據包，造成交換機處理器過(guò)分繁忙，致使數據包來(lái)不及轉發(fā)，進(jìn)而導致緩沖區溢出產(chǎn)生丟包現象。
還有一種情況就是廣播風(fēng)暴，它不僅會(huì )占用大量的網(wǎng)絡(luò )帶寬，而且還將占用大量的CPU處理時(shí)間。
網(wǎng)絡(luò )如果長(cháng)時(shí)間被大量廣播數據包所占用，正常的點(diǎn)對通信就無(wú)法正常進(jìn)行，網(wǎng)絡(luò )速度就會(huì )變慢或者癱瘓。
一塊網(wǎng)卡或者一個(gè)端口發(fā)生故障，都有可能引發(fā)廣播風(fēng)暴。
由于交換機只能分割沖突域，而不能分割廣播域（在沒(méi)有劃分VLAN的情況下），所以當廣播包的數量占到通信總量的30%時(shí)，網(wǎng)絡(luò )的傳輸效率就會(huì )明顯下降。
總的來(lái)說(shuō)軟件故障應該比硬件故障較難查找，解決問(wèn)題時(shí)，可能不需要花費過(guò)多的金錢(qián)，而需要較多的時(shí)間。
最好在平時(shí)的工作中養成記錄日志的習慣。每當發(fā)生故障時(shí)，及時(shí)做好故障現象記錄、故障分析過(guò)程、故障解決方案、故障歸類(lèi)總結等工作，以積累自己的經(jīng)驗。
比如有時(shí)在進(jìn)行配置時(shí)，由于種種原因，當時(shí)沒(méi)有對網(wǎng)絡(luò )產(chǎn)生影響或者沒(méi)有發(fā)現問(wèn)題，但也許幾天以后問(wèn)題就會(huì )逐漸顯現出來(lái)。
如果有日志記錄，就可以聯(lián)想到是否前幾天的配置有錯誤。
由于很多時(shí)候都會(huì )忽略這一點(diǎn)，以為是在其他方面出現問(wèn)題，當走了許多彎路之后，才找到問(wèn)題所在。所以說(shuō)記錄日志及維護信息是非常必要的。
交換機的故障多種多樣，不同的故障有不同的表現形式。故障分析時(shí)要通過(guò)各種現象靈活運用排除方法（如排除發(fā)、對比法、替換法），找出故障所在，并及時(shí)排除。
（1）排除法：
當我們面對故障現象并分析問(wèn)題時(shí)，無(wú)意中就已經(jīng)學(xué)會(huì )使用排除法來(lái)確定發(fā)生故障的方向了。
這種方法是指依據所觀(guān)察到的故障現象，盡可能全面地列舉出所有可能發(fā)生的故障，然后逐個(gè)分析、排除。在排除時(shí)要遵循有簡(jiǎn)到繁的原則，提高效率。
使用這種方法可以應付各種各樣的故障，但維護人員需要有較強的邏輯思維，對交換機知識有全面深入的了解。
（2）對比法：
所謂對比法，就是利用現有的、相同型號的且能夠正常運行的交換機作為參考對象，和故障交換機之間進(jìn)行對比，從而找出故障點(diǎn)。
這種方法簡(jiǎn)單有效，尤其是系統配置上的故障，只要簡(jiǎn)單地對比一下就能找出配置的不同點(diǎn)，但是有時(shí)要找一臺型號相同、配置相同的交換機也不是一件容易的事。
3）替換法：
這是我們最常用的方法，也是在維修電腦中使用頻率較高的方法。替換法是指使用正常的交換機部件來(lái)替換可能有故障的部件，從而找出故障點(diǎn)的方法。
它主要用于硬件故障的診斷，但需要注意的是，替換的部件必須是相同品牌、相同型號的同類(lèi)交換機才行。
當然為了使排障工作有章可循，我們可以在故障分析時(shí)，按照以下的原則來(lái)分析。
1，由遠到近
由于交換機的一般鼓掌（如：端口故障）都是通過(guò)所連接計算機而發(fā)現的，所以經(jīng)常從客戶(hù)端開(kāi)始檢查。我們可以沿著(zhù)客戶(hù)端計算機—>端口模塊—>水平線(xiàn)纜—>跳線(xiàn)—>交換機這樣一條路線(xiàn)，逐個(gè)檢查，先排除遠端故障的可能。
2,由外而內
如果交換機存在故障，我們可以先從外部的各種指示燈上辨別，然后根據故障指示，再來(lái)檢查內部的相應部件是否存在問(wèn)題。
比如POWERLED為綠燈表示電源供應正常，熄滅表示沒(méi)有電源供應；LINKLEDs為黃色表示現在該連接工作在10Mb/s，綠色表示為100Mb/s，熄滅表示沒(méi)有連接，閃爍表示端口被管理員手動(dòng)關(guān)閉；RDP LED表示冗余電源；MGMT LED表示管理員模塊。
無(wú)論能否從外面的出故障所在，都必須登錄交換機以確定具體的故障所在，并進(jìn)行相應的排障措施。
3,由軟到硬
發(fā)生故障，誰(shuí)都不想動(dòng)不動(dòng)就那螺絲刀去先拆了交換機再說(shuō)，所以在檢查時(shí)，總是先從系統配置或系統軟件上著(zhù)手進(jìn)行排查。
如果軟件上不能解決問(wèn)題，那就是硬件有問(wèn)題了。比如某端口不好用，那我們可以先檢查用戶(hù)所連接的端口是否不在相應的VLAN中，或者該端口是否被其他的管理員關(guān)閉，或者配置上的其他原因。
如果排除了系統和配置上的各種可能，那就可以懷疑到真正的問(wèn)題所在——硬件故障上。
4,先易后難
在遇到故障分析較復雜時(shí)，必須先從簡(jiǎn)單操作或配置來(lái)著(zhù)手排除。這樣可以加快故障排除的速度，提高效率。
總結
由于交換機故障現象多種多樣，沒(méi)有固定的排除步驟，而有的故障往往具有明確的方向性，一眼就能識別得出。
所以只能根據具體情況具體分析了，當然不管是什么樣的故障對于一個(gè)新上任的網(wǎng)絡(luò )工程師來(lái)說(shuō)都是困難的事，所以如果你希望能夠成為交換機故障的排除高手，就一定要在日常工作中積累經(jīng)驗，每弄好一個(gè)問(wèn)題都用心的去回顧問(wèn)題根源以及解決方法。這樣才能不斷的提高自己，更好的完成網(wǎng)絡(luò )管理的重任。
