cisco icnd1 التشخيص والبحث عن المشاكل في شبكات مبدلات Cisco


محمد أحمد العيل

يتناول هذا المقال طريقة منهجية ستساعدنا في تطوير آليات للتعرّف على المشاكل التي تواجهها شبكات المبدّلات، وبالتالي تحديد مشاكل الاتصال المحتملة على المنافذ، ممّا يخوّلنا التعرف على المشاكل الحاصلة في شبكات VLAN وعند التوصيل بالجذع (Trunking) أو حتى كشف اختلالات العمل في بروتوكول توصيل شبكة VLAN بالجذع (VTP) أو في بروتوكول الشبكة الممتدة (STP).

تشخيص حالة المبدّلات

لا يعدّ فحص شبكات المبدّلات وتشخيصها علمًا دقيقًا، بل هو أقرب للفن. يكون لدينا عادةً حدس حول جزء الشبكة الذي توجد به المشكلة أو يتسبّب فيها. في ما يلي اقتراحات عامة لجعل تشخيص مشاكل شبكات المبدّلات أكثر فاعلية.

أوّلًا، يجب أن تعلم الإعدادات المضبوطة على شبكة المبدّلات محل التشخيص. يجب في هذا الإطار معرفة الخدمات المُفعَّلة على المبدّلات. ثانيًّا، يجب أن تكون لدينا معرفة دقيقة بالمُخطَّط الفيزيائي والمنطقي للشبكة، لكي تكون لدينا رؤية واضحة عن كيفية ترابط الأجهزة، فيزيائيًّا ومنطقيًّا، ممّا يساعدنا في تتبع المسارات. وأخيرًا، يُفضَّل عند تشخيص المشاكل والبحث عنها أن تكون لدينا خطة نسير عليها بدلًا من القفز هنا وهناك.

المنهجية التي أتبعها شخصيًّا هي سياسة نموذج OSI ذي الطبقات السبع. أبدأ عادة بالمستوى الأول وأتأكد من أنّ الطبقة الفيزيائية تعمل على نحو صحيح قبل أن أنتقل إلى الطبقة الثانية للتأكد من أنّ طبقة الربط تعمل كما يُرام. بعد التأكّد من الرابط المحلي أنتقل إلى الخطوة الموالية وهي التأكد من أن الرابط يتخاطب مع الروابط الأخرى التي لا تتصل به مباشرة. في الأخير، لا نفترض أي شيء. لا نفترض أن أيًّا من المكوّنات الأساسية يعمل بدون مشكلة إلّا إذا اختبرناه أولا، فقد يكون شخص آخر غيّر الإعدادات دون أن ينبّه على ذلك أو يوثّق التغيير. إضافة إلى ذلك، لا تتعامل مع التغذية الراجعة من المستخدمين على أنها حقيقة ثابتة، لأن المستخدمين يعطون أحيانًا معلومات مضلّلة.

01-switches-troubleshooting.jpg

قبل سنوات كنتُ أفحص الشبكة وأخبرني مستخدم أنّ الشبكة لا تعمل، لذا افترضتُ بداية أنّ الرابط لا يعمل. تبيّن لي بعد ذلك أنّ ما يعنيه هو أنّ الشبكة بطيئة جدّا. غني عن القول أنّ التحقّق اللازم لمعرفة مصدر المشكل يختلف في شبكة بطيئة عنه في عدم القدرة على الاتصال بالشبكة.

تشخيص مشاكل الاتصال عبر المنفذ

نوعية الكابل المستخدم واحد من الأمور التي على الفني أو مدير الشبكة فحصها أثناء التحقّق من الاتصال عبر منفذ. إلّا أنّ ذلك المشكل لم يعد مطروحًا في الغالب، لأنّ غالبية الكوابل المستخدمة في المؤسسات الآن هي من النوع Cat 5e. في الماضي، أثناء الانتقال من استخدام كابلات Cat 3 إلى كابلات Cat 5، كان شائعًا تواجد نوعين أو أكثر من الكابلات في الشبكة. لذا، إنْ أوصلت دون انتباه كابلا من النوع Cat 3 بمنفد بسرعة 100 ميغابت للثانية فإن الكابل لم يكن بمقدوره دعم تلك السرعة. الأمر مختلف هذه الأيام. يجب الانتباه كذلك إلى ألّا يُستخدَم كابل ذو طول يتجاوز المئة (100) متر، رغم أنّ ذلك نادر هذه الأيام نظرًا لكون المؤسسات تشتري كابلات مصنَّعة جاهزة، خلافًا لسنوات مضت كان فنيو الشركة هم من يجهّز الكابلات.

02-troubleshooting-port-connectivity.jpg

التحقّق من انتماء منفذ من منافذ المبدّل إلى شبكة VLAN طريقة أخرى لتشخيص مشاكل الاتصال عبر المنفذ. إنْ أسنِد المنفذ لشبكة VLAN غير تلك التي يرتبط بها فلن يمكنه التواصل معها. يجب كذلك التحقّق من أنّ المنفذ لم تعطِّله إحدى الخدمات الأمنية، مثل أمن المنفذ (Port security)، أو مدير نظام آخر عن طريق الخطأ. لذا، حتى وإنْ كان منفذ شبكة VLAN الصحيح فقد يكون عُطِّل خطأً أو عن قصد لأسباب أمنية. لذا يجب الانتقال إلى إعدادات المنفذ وتنفيذ الأمر show interface للتأكد من أن المنفذ نشط ويعمل.

في الأخير يجب التأكد من توافق أنماط الاتصال ثنائي الاتجاه (Duplex). عند وقوع مشكلة عدم توافق في نمط الاتصال ثنائي الاتجاه (المزدوج) فإن ما يحدث هو، ليس فقدان الاتصال، بل بطأه، لأن أحد الجانبين يفترض وجود اتصال ثنائي الاتجاه في آن (Full-Duplex)، أي أنه يُرسل بيانات ويتلقى أخرى في الوقت نفسه، في حين يفترض الطرف الآخر أن الاتصال ثنائي الاتجاه بالتناوب (Half-duplex). يعتمد الاتصال ثنائي الاتجاه بالتناوب مبدأ CSMA/CD (الناقل متعدد الوصول مع اكتشاف الاصطدام، Carrier-sense multiple access with collision detection). عندما يريد أحد طرفيْ الاتصال إرسال بيانات فإنه يتحقّق أولًا من خلو الرابط من البيانات القادمة من الطرف الآخر، وفور اكتشافه لها يتراجع عن الإرسال. لذا فإن كل ما يرسله المنفذ ذو النمط Full-duplex لا يتلقاه المنفذ الآخر ذو نمط الاتصال Half-duplex. هذا الأخير لن يرسل أي بيانات إلى المنفذ الآخر لأنه كل ما أراد إرسالها وجد بيانات قادمة من الآخر فيتوقّع أن اصطدامًا سيقع بين البيانات ويتوقّف عن الإرسال. الاستثناء الوحيد هو في حالات السكون، عندما لا يكون لدى أحد المنفذين ما يرسله، وبالتالي يمكن للآخر إرسال بياناته ويتلقاها الآخر.

تشخيص مشاكل شبكات VLAN والروابط الجذعية

انعدام التوافق هو أحد المشاكل التي قد نواجهها في شبكات VLAN. شبكة VLAN الأصلية بالنسبة لمعيار 802.1q هي إطار بيانات بدون وسم. تتوافق المبدّلات مبدئيًّا على شبكة VLAN الأصلية ذاتها. لذا يجب أن يُسنَد هذا التفضيل إلى شبكة VLAN مشتركة بين المبدّلات جميعا. قد ينتهي المطاف، في حالة انعدام التوافق، بإعادة توجيه إطارات بيانات من شبكة VLAN (رقم 1 مثلًا) على مبدّل، توجيهها إلى شبكة VLAN أخرى (رقم 2 مثلًا) على مبدّل آخر، وبالتالي يحدث سوء فهم.

03-troubleshooting-vlans-and-trunks.jpg

يوجد سبب آخر لمشاكل التوصيل بالجذع وهو انعدام التوافق بين أوضاع الرابط الجذع. تستخدم مبدّلات Cisco بروتوكول التوصيل الديناميكي بالجذع DTP ‏(Dynamic trunking protocol) للتفاوض حول اختيار الرابط الجذع، إلا أنّ هذا البروتوكول قد يواجه مشاكل في التفاوض حول خدمات الرابط الجذع بين مبدّلات Cisco قديمة وأخرى أحدث منها. لذا يُنصَح بإعداد الرابط الجذع يدويًّا كل ما كان ذلك ممكنا. أو ربما يمكن إيجاد تسوية عبر ضبط التوصيل بالجذع يدويًّا على أحد الطرفيْن وترك الطرف الآخر يتفاوض تلقائيًّا حول خصائص الرابط الجذع.

يُعاد توجيه إطارات البيانات داخل شبكة VLAN عبر النظر في عنوان MAC الخاص بالوجهة، إلّا أننا نحتاج للمرور عبر موجّه لتسهيل التواصل بين شبكات VLAN. في الوقت نفسه لا يمكن للموجّه معرفة جميع الخواص المتعلّقة بالطبقة الثانية، لذا، ومن أجل تمكين الموجِّه من توجيه البيانات من شبكة VLAN إلى شبكة VLAN أخرى نخصّص لكل شبكة VLAN عنوان IP فريدا، لكي يكون بإمكان الموجِّه توجيه الرزم من عنوان IP إلى آخر، وهو ما يعني بطريقة غير مباشرة التوجيه من شبكة VLAN إلى أخرى. لذا إنْ منحنا شبكتي VLAN الشبكة الفرعية نفسها فستكون لدينا مشكلة.

تشخيص بروتوكول VTP

ينبغي الانتباه عند تشخيص مشاكل بروتوكول VTP للأمر المستخدَم في عرض الإعدادات. لا يُظهِر الأمر show run معلومات عن إعدادات VTP وشبكات VLAN المتعلقة به، إذا كان المبدّل يعمل وفق وضع الخادوم أو العميل، والسبب في ذلك هو أن معلومات VTP في تلك الحالة تُخزَّن في ملف مستقل يُسمَّى VLAN.dat على مبدّل Cisco. يجب استخدام الأمر show VTP status أو show vlan لعرض الإعدادات المتعلقة ببروتوكول VTP.

04-troubleshooting-vtp.jpg

سنتحدّث في ما يلي عن تشخيص الاختلالات في بروتوكول VTP التي قد تظهر عند إضافة مبدّل إلى الشبكة. ما يحدث عند ربط مبدّل مستعمَل لديه اسم نطاق موافق للنطاق الذي تستخدمه شبكة مبدّلات Cisco التي نربطه بها، ولديه إعدادات تجعله يعمل وفق وضع الخادوم مع رقم مراجعة أكبر من رقم المراجعة الذي تعمل وفقه مبدّلات الشبكة، ما يحدث في هذه الظروف هو أن جميع مبدّلات الشبكة التي تعمل وفق وضع العميل ستبدأ بأخذ معلومات شبكات VLAN من المبدّل الجديد ذي المعلومات المزيَّفة. ستلغي المبدّلات العميلة كل المعلومات القديمة لديها عن شبكات VLAN وتبدأ بأخذ معلوماتها من المبدّل الجديد ذي رقم المراجعة الأكبر. المشكلة في هذه الحالة هي أن خادوم VTP الجديد قد يكون خادومًا مزيَّفًا يمد المبدّلات بمعلومات مزيَّفة. يعني هذا أن جميع المستخدمين الذين كانت لديهم اتصالات بشبكات VLAN قبل الخادوم الجديد سيفقدون تلك الاتصالات، ويتحول لون الإشارات الضوئية على المنافذ في هذه الحالة إلى اللون الأصفر. توجد حالة مماثلة تحدث عند إعادة تشغيل مبدّل، فيفقد المبدّل العميل جميع المعلومات التي استقاها من قاعدة بيانات VLAN، وبالتالي لا يعلم بوجود شبكات VLAN ما عدا الشبكة رقم 1، وبالتالي يصبح المستخدمون الذين لا ينتمون لشبكة VLAN تلك في حالة خمول، مع إشارة ضوئية صفراء، لأن المنافذ ليس لديها شبكة VLAN ترتبط بها.

توجد أسباب عدّة لإخفاق بروتوكول VTP في تبادل معلومات VLAN. في ما يلي احتمالات للتحقق منها :

  • تأكد من أنّ المنافذ التي تربط المبدّلات في ما بينها هي جميعها منافذ جذع، لأن بروتوكول VTP لا يعلن عن معلومات الشبكة إلّا عبر الروابط الجذعية.
  • تأكّد من أن المبدّل الخادوم يتوفّر على جميع شبكات VLAN المطلوبة مُعدَّة لنشر معلوماتها.
  • تأكّد من أن المبدّلات لديها خادوم VTP واحد على الأقل لإعلام المبدّلات العميلة بمعلومات VLAN.
  • انتبه عند إعداد اسم نطاق VTP وكلمة السر الخاصة به أنّهما حسّاسان لحالة الأحرف (Case-sensitive).
  • تأكّد من أنّ المبدّلات جميعًا تشغّل الإصدار نفسه من VTP.
  • تحقّق من اسم نطاق VTP وإصداره على المبدّل بالوضع الشفاف.
  • يختلف سلوك المبدّل في الوضع الشفاف حسب إصدار بروتوكول VTP. في الإصدار الأول (VTP 1) يتحقّق المبدّل في هذا الوضع عن اسم النطاق ورقم الإصدار، ولا يعيد توجيه البيانات إلا إذا تطابق هذان الوسيطان مع الإصدار والنطاق اللذين ينتمي لهما المبدّل. أما في الإصدار الثاني فإن المبدّل في الوضع الشفاف يعيد توجيه إعلانات VTP دون النظر في رقم الإصدار أو اسم النطاق.
  • يجب الانتباه إلى أنّ الإصدارين الأول والثاني من بروتوكول VTP لا يدعمان نشر معلومات شبكات VLAN التي يتجاوز معرّفها القيمة 1005 (يُطلَق على شبكات VLAN التي يوجد معرّفها في المجال 1006-4096 اسم شبكات VLAN ذات المجال المُوسَّع Extended range VLAN).

تشخيص مشاكل بروتوكول الشبكة الممتدة STP

أول ما يجب على مَن يريد تشخيص المشاكل في بروتوكول STP فعله هو أن يكون لديه مُخطَّط شبكة يوضّح المبدّل الذي اختير ليكون الجسر الجذر، وكذلك الروابط التي عطّلها البروتوكول للحصول على شبكة خالية من الحلقات اللامتناهية. الحلقات اللامتناهية هي إحدى المشاكل الأكثر تأثيرًا على أداء الشبكة، وأول ما يدل على حدوثها هو الاستخدام الكبير جدًّا للبث الإذاعي نظرًا لوجود عواصف البث الإذاعي (Broadcast storm). المؤشّر الثاني على الحلقات اللامتناهية هو بطء الشبكة تدريجيًّا ليصل الأمر في النهاية إلى فقدان إمكانية الاتصال نظرًا لوجود الكثير من البيانات التي تدور بين المبدّلات بدون توقّف. المؤشّر الثالث يظهر عند النظر في الإشارات الضوئية على المبدّلات حيث تُظهِر بالتزامن وميضًا شديد السرعة.

05-troubleshooting-spanning-tree.jpg

الحل الأسرع لإيقاف الحلقات اللامتناهية هو إيقاف جميع المنافذ الموجودة على المبدّل المركزي، ثم إعادة توصيلها الواحد بعد الآخر لمعرفة الرابط الذي تسبّب في الحلقة. يمكن كذلك استخدام أوامر التنقيح (Debugging)، مثل الأمر debug spanning tree events، للحصول على تفاصيل أكثر حول ما يحدث على المبدّل الذي يواجه المشكلة. للحؤول دون مشاكل STP فمن الأفضل عدم ترك البروتوكول يختار المبدّل الجذر تلقائيًّا، وبدلًا من ذلك اختيار المبدّل المناسب لذلك يدويّا. وفي الأخير يجب التأكد من أننا نستخدم بروتوكول الشجرة الممتدة السريع للرفع من أداء الشبكة والحصول على حالة مستقرة بسرعة.

ترجمة – بتصرّف – للمقال Troubleshooting Switched Network



3 اشخاص أعجبوا بهذا


تفاعل الأعضاء


لا توجد أيّة تعليقات بعد



يجب أن تكون عضوًا لدينا لتتمكّن من التعليق

انشاء حساب جديد

يستغرق التسجيل بضع ثوان فقط


سجّل حسابًا جديدًا

تسجيل الدخول

تملك حسابا مسجّلا بالفعل؟


سجّل دخولك الآن