网络测试经验谈：DNS“堵死”局域网

DNS“堵死”局域网

　　“高速公路”不高速 马鞍山供电局于1998年初建成了基于Windows NT4.0的局域网，主要用于办公自动化系统（OA）和WWW信息发布。根据全省电力三级信息网络建设要求，供电局新增了一台Cisco 2621路由器，利用微波64K数字通道，于今年5月份以专线方式接入电力信息三级网，运行正常。但是，从7月中旬开始，发现整个网络运行变慢：运行办公自动化系统和访问局内WWW主页明显比以前慢，非凡是访问省局主页，速度更是慢得难以忍受，近乎中断。刚开始还以为是网上用户多所致，可是发现连续几天，速度没有丝毫改善，这才怀疑网络可能“生病”了。

　　多方检查，一筹莫展 供电局局域网的核心是3Com公司的3C16980 24口10/100M自适应交换机，OA服务器、WWW服务器和路由器均以100M的速度直接接入交换机，工作站通过3Com公司的双速Hub：superstackⅡDual Speed Hub500接入网络，OA服务器的IP地址为10.138.184.1，WWW服务器的IP地址为10.138.184.5，路由器局域网端口的IP地址为10.138.184.254，整个网络示意图如下图所示。

　　由于与省局的通信故障最明显，所以我们决定首先解决这个问题。我们检查了微波通道，未发现异常；检查了路由器的网络线，也没有发现问题。当时，有一个现象引起了我们的注重，我们利用PING命令来测试，发现不仅PING到省局时通时断，就是PING路由器的局域网端口（10.138.184.254），也是时通时断，我们第一感觉可能是路由器出故障了，可是路由器刚运行不到2个月，按理不应该出问题，所以我们没有轻易下结论，而是又作了一个试验：把路由器不连到网上，而是直接与一台微机相连（此时网络线是交叉连接，即1、2对与3、6线对相连，3、6线对与1、2线对相连），这时PING路由器，通信正常，访问省局主页，也正常，证实路由器本身无故障，问题肯定出在网络上，究竟是什么原因呢？

　　流量分析，发现“元凶” 我们经常看到“广播风暴”、“网络堵塞”等名词，但真正的感性熟悉还没有。当时，我们就想，这是不是就是由过多的网络流量引起的网络堵塞呢？假如是，引起的原因又是什么呢？Cisco 2621是作为全省电力三级网的边缘路由器，由省局信息中心统一治理的，我们没有登录权限，无法利用路由器的内部命令来查看路由器收发数据帧的情况，我们也没有协议分析器等网络测试专用工具，所以我们决定利用Windows NT Server 4.0自身带的网络监视器，对网络的运行情况进行监视；对网络使用的带宽、高峰使用次数和正在传输的数据帧进行监视，通过监视的情况来分析是否引起了网络堵塞，以及导致网络堵塞的原因。

　　Microsoft网络监视器，是一种基于软件的网络流量分析工具,它答应用户:
　　1. 从网络上直接捕捉帧(信息包)；
　　2. 在捕捉以后立即或稍后进行显示或过滤所捕捉的帧；
　　3. 编辑所捕捉的帧,并把它们发送到网上。

　　网络监视器包含在Windows NT Server 4.0(简单版本)和Microsoft System Management Server(完全版本)中,由于我们手头没有Microsoft System Management Server,所以只好安装简单版本的网络监视器，其安装过程为：打开控制面版中的网络图标，选择服务页标，单击“增加”，而后选择网络监视器工具和代理,单击“确定”，而后输入Windows NT Server 4.0光盘的路径，单击“继续”，开始安装，安装完成后，重新启动，这样网络监视器就安装成功了。

　　简单版本的网络监视器，只能捕捉那些运行网络监视器的计算机进出的网络流量，而Cisco 2621路由器无法安装网络监视器，所以我们决定关闭路由器，把一台安装网络监视器的服务器的IP地址改为10.138.184.254(路由器局域网端口的IP地址)，以观察由局域网发向路由器的网络流量。 

　　运行网络监视器，按F10功能键开始捕捉网络流量，通过捕捉窗口的统计数据，我们发现网络利用率平均维持在50%以上（当时是星期二上午10点左右，网上用户较多），而且大多发向了路由器。按F11功能键停止捕捉，而后按F12功能键显示所捕捉的数据，发现超过90%以上的数据帧都是由DNS服务发出的。一个网络上出现那么多的DNS数据帧是不可想象的，所以基本上确定故障是由DNS引起的。

　　DNS重配，恢复高速 我局的OA服务器（10.138.184.1）兼作域名系统服务器（DNS），所有局域网客户端的DNS都指向10.138.184.1，即当有客户端请求把主机名解析成IP地址时，都向10.138.184.1主机发出查询请求。我们仔细检查了DNS的配置，发现服务器属性中选定了使用转发器，列表中输入了主机10.138.184.5，即当服务器不能对客户端的域名请求进行解析时，其请求都传递给了另一个DNS服务器：10.138.184.5。

　　主机10.138.184.5是一台运行Windows NT Server4.0的WWW服务器，兼作路由服务器，局域网中所有客户端的默认网关都指向该主机，通过该主机与网外主机（非本子网）进行通讯，它并不提供域名解析服务，DNS服务器怎么会转发到该主机呢？

　　检查WWW服务器，发现确实装有DNS服务。我想起来了，原来为了测试一个在网内多DNS 协同工作的配置，在WWW服务器上临时安装了DNS服务，由于工作忙，安装后未测试完就放下了，也没有卸载。检查该DNS配置，发现该服务器属性中也选定了使用转发器，并把主机10.138.184.1输入到了列表，即当该服务器不能对客户端的域名请求进行解析时，其请求都传递给了另一个DNS服务器：

10.138.184.1。如此看来，10.138.184.1把不能解析的主机名传递给10.138.184.5，而10.138.184.5又把不能解析的主机名传递给10.138.184.1，这样，当两台DNS服务器都不能对请求主机名进行解析时，就形成了一个死循环，产生大量的网络流量，影响了整个网络的运行速度。由于WWW服务器10.138.184.5的默认网关是Cisco 2621路由器的局域网端口（10.138.184.254），所以大量的数据帧都转发到该路由器，引起网络堵塞。

　　找出引起故障的原因，问题就好办了：卸掉临时安装在WWW服务器（10.138.184.5）上的DNS服务，关闭DNS服务器（10.138.184.1）的转发，这样网络速度明显提高了，与三级网的通信也恢复正常了。