الفصل الثالث عشر

مشاكل الشبكات وحلولها

أولاً: المراقبة والتخطيط

وتتلخص الوقاية من حدوث مشاكل شبكية فيما يلي:

·        التخطيط السليم.

·        مراقبة أداء الشبكة.

·        تدريب مستخدمي الشبكة.

بالإضافة إلي ما سبق فإن مدير الشبكة عليه القيام ببعض الإجراءات مثل:

·        التعرف على مكونات الشبكة المسئولة عن حدوث حالة عنق الزجاجة (إبطاء عمل الشبكة) وعزل هذه المكونات.

·        التأكد من توفير سعة النطاق المناسبة لحركة مرور البيانات على الشبكة.

·        إجراء نسخ احتياطي دوري.

إذا قام المستخدم بمهام التخطيط والوقاية والمراقبة على أكمل وجه فغالبا لن يكون في حاجة لمساعدة مدير الشبكة. ويجب أن تكون إدارة الشبكة وحل مشاكلها جزءاً من خطة تتغير وتنمو مع تغير ونمو الشبكة. كما يجب أن تحتوي خطط الشبكة على ما يلي:

·        رسوم توضيحية للأسلاك المستخدمة ومدى كفاءتها.

·        تصميمات الشبكة المستخدمة.

·        القدرة الإستيعابية للشبكة.

·        تحديد البروتوكولات المستخدمة.

·        المقاييس المستخدمة في المعدات.

·        تسجيل للتوقعات بالاحتياجات والتحديثات المستقبلية للشبكة.

كما أن سياسات وإجراءات الوقاية من المشاكل الشبكية يجب تضمينها في الخطة. ويجب أن تتضمن هذه السياسات والإجراءات ما يلي:

1- إعداد نظام للنسخ احتياطي.

2- إجراءات أمنية وفقاً لحجم الشبكة وحساسية البيانات المتداولة.

3- توحيد المقاييس المستخدمة في اختيار مكونات الشبكة مما يسهل إدارتها وتحديثها وإصلاحها عند الحاجة، وذلك ينطبق على الملفات والبرامج أيضاً.

4- التحديث المستمر للبرامج والمشغلات وللمكونات عند الحاجة لذلك.

5- التوثيق الدوري لأداء الشبكة وهذا يشمل أيضاً توثيق معلومات المزود وخريطة توزيع البيانات والنسخ الإحتياطية بين المزودات.

هذا بالإضافة إلى البرامج الجيدة لإدارة ومراقبة الشبكة التى تساعد كثيراً في التعرف على الظروف المؤدية لحدوث مشاكل، بل وتساعد أيضاً على إيجاد حلول لهذه المشاكل. وتعرف هيئة ISO خمس فئات لإدارة الشبكة تتعلق بتقديم حلول للمشاكل:

·        إدارة المحاسبة والتي تسجل وتعد تقارير عن استخدام موارد الشبكة.

·        إدارة الإعدادات والتي تعرف وتتحكم بمكونات الشبكة وإعداداتها.

·        إدارة الأخطاء والتي تكتشف وتعزل مشاكل الشبكة.

·        إدارة الأداء والتي تراقب وتحلل وتتحكم بإنتاج البيانات الشبكية.

·        إدارة الأمن والتي تراقب وتتحكم بالوصول إلي موارد الشبكة.

تعتبر أدوات الإدارة من الأدوات طويلة المدى في أداء العمل وقد يستغرق الأمر وقتاً وخبرة طويلة قبل أن يتعلم المستخدم الاختيار الصحيح للإحصائيات التي عليه جمعها للوقاية من حدوث مشكلة أو للإستفادة منها في حل مشكلة حدثت فعلاً.

وتحتوى أغلب أنظمة التشغيل الشبكية المتقدمة على برنامج مدمج لمراقبة الشبكة يستخدم لمتابعة أداء الشبكة وإصدار تقارير عن حالتها ويستفيد من جمع ثلاثة أنواع من المعلومات هى:

·        معلومات تسجيل الأحداث Event Logs والتي تسجل الأخطاء والتدقيقات الأمنية وغيرها من الأحداث التي تساعد في تشخيص المشاكل.

·        إحصائيات الاستخدام Usage Statistics والتي تجمع معلومات عن المستخدمين الذين يصلون إلي الموارد وكيفية استخدامهم لها.

·        إحصائيات الأداء Performance Statistics والتي تجمع معلومات عن استخدام المعالج والذاكرة وكفاءة المزود.

ويمكن الإستفادة من المعلومات السابقة في كل من الوقت الحقيقي والوقت المسجل. كما يمكن جمع هذه المعلومات بمراقبة ليس فقط الأجهزة المحلية بل والأجهزة المتصلة عن بعد أيضاً. وينصح بتسجيل وتوثيق معلومات مراقبة الشبكة عند عملها بشكل سليم وخلوها من الأخطاء ليتم مراجعتها ومقارنتها عند حدوث أي مشكلة شبكية ويفضل جمع هذه المعلومات في الظروف التالية:

1- أخذ نماذج يومية عن حالة الشبكة.

2- أخذ نماذج في أوقات الإستخدام المزدحمة.

3- أخذ نماذج من حركة المرور للبروتوكولات المختلفة.

وتفيد المعلومات السابقة في تحديد وعزل المسبب لحدوث حالة عنق الزجاجة كما ترى بالشكل (124).

شكل رقم (124)

وبدراسة التحاليل والمعلومات السابقة يمكن تحديد فيما إذا كان أحد الإجراءات التالية ضرورياً:

·        تقسيم الشبكة إلي عدة أقسام.

·        إضافة المزيد من مزودات الملفات.

·        تحديث بطاقات الشبكة لأداء أفضل.

تستطيع برامج إدارة الشبكة المتقدمة المساعدة في منع حدوث مشاكل شبكية ومن أمثلة هذه البرامج ما يلي:

·        IBM's Netview sit.

·        SunNet Manager.

·        Spectrum Enterprise Manager.

·        CiscoWorks.

كما تستطيع هذه البرامج المتخصصة قراءة وتحليل أداء كل مكون من مكونات الشبكة وذلك باستخدام بروتوكول إدارة الشبكة البسيط Simple Network Management Protocol (SNMP)، الذى يستخدم لصيانة أجهزة الشبكة ويسمح لبرامج الإدارة المتقدمة بالتفاعل مع مكونات الشبكة.

وتستطيع هذه البرامج ضمان دقة المعلومات التي توفرها بحيث أنها عند إعلامها عن حدوث خطأ ما في أحد المكونات فهذا يعني أن هذا المكون بعينه سبب المشكلة، وليس ذلك وحسب بل إن هذه البرامج تستطيع اقتراح أو توفير حلول للمشاكل التي تبلغ عنها. كما تتعرف هذه البرامج على حزم الرسائل المعطوبة أو التالفة وتتخلص منها.

وتستطيع باستخدام هذه البرامج التخطيط السليم لنمو الشبكة المتوقع، وذلك بتزويد البرنامج بمعلومات مفصلة عن احتياجاتك وميزانيتك ليقوم البرنامج باقتراح الإجراءات المناسبة لتحقيق غرضك بما يتماشى مع ظروفك.

في الشبكات الكبيرة تقوم هذه البرامج بتوجيه جميع البيانات التي تجمعها إلي كمبيوتر مركزي يستخدم في تحليل هذه المعلومات. ويعتبر استخدام أسلوب منهجي في حل مشكلة ما أنجح وأسرع من استخدام أسلوب عشوائي. ويمر هذا الأسلوب المنهجي الذى نتحدث عنه بخمس مراحل:

·        تحديد أولوية المشكلة.

·        التعرف على مظاهر المشكلة.

·         عمل قائمة بالأسباب المحتملة للمشكلة.

·         إجراء اختبار لعزل سبب المشكلة.

·         دراسة نتائج الاختبار للوصول إلي حل.

عند حدوث مشكلة يجب البدء بجمع بعض المعلومات للتعرف على طبيعة المشكلة ويكون مفيداً جداً مراجعة الوثائق التي تحتوي على تواريخ لمشاكل سابقة وكيف تم حلها، ثم يجب توجيه بعض الأسئلة إلي المستخدمين، كمثال في حالة تعطل الشبكة من الممكن سؤالهم عن طبيعة المشكلة، وتكون إجاباتهم مشابهة لما يلي:

·        الشبكة أبطأ من العادة.

·        لا يستطيعون الإتصال بالمزود.

·        لا يستطيعون تشغيل التطبيقات الشبكية.

·        لا يستطيعون الطباعة باستخدام الطابعة الشبكية.

عليك الإستفادة من ملاحظات المستخدمين للتمكن من عزل المشكلة، فهل حدثت المشكلة مثلاً مع مستخدم واحد أو مع مجموعة من المستخدمين. وهل حدثت المشكلة بعد تنصيب برنامج جديد أو تحديثه أو قبل ذلك. وهل حدثت هذه المشكلة بعد إضافة معدات جديدة أو انضمام مستخدمين جدد وهكذا.... وكمدير للشبكة فإنك بعد فترة ستصبح خبيراً بمشاكل شبكتك وكيفية حلها في أقصر وقت ممكن.

إذا فشلت فى التعرف على سبب المشكلة بعد المراجعة وتوجيه الأسئلة فعليك حينها تقسيم الشبكة إلي أجزاء صغيرة قدر الإمكان لتبدأ باختبار كل قسم على حده والتأكد من عمل مكوناته على أكمل وجه، وهذه المكونات قد تتضمن ما يلي:

·        بطاقات الشبكة.

·        `المجمعات Hubs.

·        الأسلاك والمشابك.

·        المزودات.

·        أجهزة الزبائن.

·        البروتوكولات.

·        مكونات الإتصال مثل المكررات والموجهات والجسور والبوابات.

وبعد التعرف على المسبب للمشكلة إبدأ باختباره أو استبداله للتأكد من أنه سبب المشكلة، وفي أغلب الأحيان يستطيع مدير الشبكة حل المشكلة بمفرده، ولكن في بعض الأحيان يفشل وفي هذه الحالة عليه مراجعة الشركة المنتجة للجهاز أو البرنامج سبب المشكلة.

ثانياً: حلول لمشاكل شائعة

تعتبر مشاكل الأسلاك من الأسباب الشائعة لتوقف الشبكة عن العمل. فمثلاً إذا حدث قطع فى السلك الرقيق من الأداة التي تربطه بالعمود الفقري للشبكة فإن قسم الشبكة المرتبط معه سيتوقف عن العمل كما ترى بالشكل (125).

شكل رقم (125)

وتشمل مشاكل الأسلاك والتشبيك ما يلي:

·        سوء تركيب الأسلاك.

·        حدوث قطع في الأسلاك.

·        استخدام مشابك غير مناسبة لربط الأسلاك.

الطريقة المثلى لاكتشاف مشاكل الأسلاك هي بإحضار جهاز كمبيوتر محمول Notebook يحتوي على كارت شبكة وتركيب هذا الجهاز بدلاً من الجهاز الذي أبلغ عن حدوث مشكلة في الشبكة، فإذا تمكن الجهاز المحمول من رؤية الشبكة والأجهزة المتصلة بها فهذا يعني أن الأسلاك سليمة ولكن إن فشل في ذلك، فعليك فحص الأسلاك.

إذا كان من السهل فحص السلك يدوياً فلا بأس بذلك بعد التوجه إلي المستخدمين بالسؤال فيما لو حركوا شيئاً ما من مكانه مؤخرا. كما تستطيع استخدام Terminator لتحديد موقع المشكلة في السلك كما يلي:

1- افصل جهاز يقع في منتصف الشبكة بحيث تقسم الشبكة إلي قسمين كما في الشكل (126).

شكل رقم (126)

2- صِل طرف النهاية Terminator بطرفي كلا القسمين كما في الشكل (127).

شكل رقم (127)

سيكون القسم الذي سيفشل في العمل هو المحتوي على المشكلة في السلك.

3- أعد الخطوة السابقة مع القسم صاحب المشكلة كما في الشكل (128).

شكل رقم (128)

وهكذا يصبح من السهل اكتشاف الجزء من السلك الذي يحتوي على المشكلة.

إن معظم مديري الشبكات المتخصصين يستخدمون جهاز Time Domain Reflectometer (TDR) أو أداة مثل Protocol Analyzer لحل مشاكل الأسلاك. فعندما تقوم بالبحث عن مشكلة في الأسلاك هناك بعض الأسئلة التي يجب أن توجهها :

·        هل الأسلاك موصلة بشكل سليم ؟

·        هل الأسلاك مقطوعة أو متآكلة ؟

·        هل الأسلاك طويلة جداً ؟

·        هل تم حني الأسلاك بشكل حاد ؟

·        هل تمر الأسلاك قريبا من مصدر للتداخل الكهرومغناطيسي مثل مكيف للهواء أو محول أو محرك كهربائي كبير الحجم ؟

·        هل تتوافق الأسلاك مع مواصفات بطاقات الشبكة ؟

بالإضافة إلي الأسلاك فإن بطاقات الشبكة قد تكون مصدراً للمشاكل الشبكية. أول خطوة في حل مشاكل البطاقات الشبكية هو تصنيف المشكلة، هل هي مشكلة دائمة أول مشكلة متقطعة. فإن كانت المشكلة دائمة، كأن تكون الشبكة عاملة ثم تتوقف نهائياً عن العمل عند إضافة أو تغيير كارت الشبكة فإنه يكون عليك التأكد مما يلي:

·        هل الأسلاك موصلة إلي الواجهة المناسبة في كارت الشبكة (AUI, BNC, أو RJ-45) ؟

·        هل إعدادات كارت الشبكة تتوافق مع الإعدادات في البرنامج الشبكي الذي تستخدمه ؟

·        هل تتوافق سرعة كارت الشبكة مع سرعة الشبكة نفسها ؟

·        هل تستخدم الكارت المناسبة لنوعية وتصميم شبكتك ؟

إذا كانت إجابة أي من الأسئلة السابقة بنعم فأنت في الطريق الصحيح لحل المشكلة. أما إذا كانت الإجابة بلا على جميع الأسئلة السابقة فإنه على الأغلب أن كارت الشبكة لديك تحتوي على مشكلة داخلية ويجب استبدالها. وإن كانت المشكلة متقطعة، فإن سببها قد يكون أحد الحالات أو المسببات التالية:

1- وجود تعارض في إعدادات بطاقات الشبكة فيما لو احتوى الجهاز على أكثر من كارت شبكة واحدة، ويكون التعارض في أحد الأمور التالية:

·        عنوان منفذ Input/Output (I/O).

·        رقم المقاطعة Interrupt.

·        الذاكرة.

·        إذا كانت مشغلات كارت الشبكة غير مناسبة أو قديمة الإصدار أولم يتم إعدادها كما يجب.

فيما عدا مشاكل الأسلاك وبطاقات الشبكات، فإن تكرار العناوين الشبكية يعتبر من المشاكل الشائعة في الشبكات. والعناوين المكررة قد توجد في الطبقات التالية من OSI Model :

·        طبقة Physical.

·        طبقة Network.

·        طبقة Application.

ويمكن حدوث تكرار العناوين في أي من بيئات البروتوكولات التالية:

·        NWLink.

·        TCP/IP.

وقد تحدث مع بروتوكولات IPX/SPX ، DECnet، أو AppleTalk. ويتطلب بروتوكول NWLink أحياناً (وذلك في حالة استخدام مزود تطبيقات يعمل مع بروتوكول) Service Advertising Protocol (SAP) أن تحدد عنواناً شبكياً ست عشري خاصاً بالمزود مكوناً من 8 أرقام. فإذا تم تعيين عنوان واحد لمزودين على نفس الشبكة فإن المستخدمين سيواجهون بعض المشاكل المتقطعة على الشبكة، ولكن إن كانت الشبكة مزدحمة فإن المشاكل قد تكون أكبر وأكثر خطورة.

الأداة الأفضل لحل مشكلة تكرار العناوين هي أداة محلل البروتوكولات Protocol Analyzer. فعندما يتم التعرف (باستخدام الأداة السابقة) على الجهازين اللذين يستخدمان عنواناً مكرراً ، فكل ما عليك فعله هو تغيير عنوان واحد من الجهازين. وعند استخدامك لبروتوكول TCP/IP في بيئة شبكية موجهة Routed Network يكون عليك إعداد البارامترات التالية:

1- عنوان IP Address.

2- Subnet Mask

3- البوابة الإفتراضية Default Gateway كما ترى بالشكل (129), حيث أن كل جهاز على شبكة TCP/IP يتم تعريفه باستخدام عنوان IP فريد.

شكل رقم (129)

ويتكون عنوان IP من 32 بت ويقسم إلي أربعة أقسام أو حقول، ويعرض كل حقل باستخدام قيم النظام العشري ويفصل بين كل حقل وآخر بنقطة كما ترى بالشكل (130).

شكل رقم (130)

ويمكن تقسيم الحقول الأربعة في عنوان IP إلي قسمين :

القسم الأول : The Network ID أو هوية الشبكة ويتمثل بالحقلين الأولين من عنوان IP بدءاً من اليسار ويعرف هذا القسم الشبكة المنتمي لها الجهاز.

القسم الثاني The Host ID : أو هوية الجهاز المضيف ويتمثل بالحقلين التاليين ويعتبر هذا القسم كهوية للجهاز على الشبكة.

وهكذا فإن عنوان IP ككل يعرف الجهاز بشكل واضح على الشبكة. إذا قام مدير الشبكة بتعيين عنوان IP واحد لجهازين على نفس الشبكة، فإن ذلك سيؤدي إلي حدوث تعارض بين الجهازين وسيكون من الصعب على مستخدمي كلا الجهازين الدخول إلي المزود وسيحصلون على رسالة خطأ مشابهة لما يلي (نظام Windows NT) كما ترى بالشكل (131).

شكل رقم (131)

وتستطيع في Windows NT باستخدام Event Viewer التعرف على كارت الشبكة للجهاز الآخر المشترك مع جهازك في عنوان IP لتقرر أياً من الأجهزة ستغير عنوانه كما بالشكل (132).

شكل رقم (132)

ولتغيير عنوان IP في جهازك اتبع الآتى:

1- افتح قائمة Start ومنها اختر الأمر Settings ثم القائمة Control Panel كما ترى بالشكل (133).

شكل رقم (133)

2- انقر أيقونة Networks من قائمة Control Panel كما بالشكل (134).

 

شكل رقم ( 134)

3- من مربع الحوار Networks انقر علامة التبويب Protocols كما بالشكل (135).

شكل رقم (135)

4- اختر البروتوكول TCP/IP واضغط على Properties كما في الشكل (136) التالي.

شكل رقم (136)

5- غيَّر عنوان IP المكرر إلي عنوان غير مستخدم واضغطOK كما بالشكل (137).

شكل رقم (137)

يتم تقسيم الكثير من الشبكات إلي شبكات فرعية صغيرة تسمى Subnets. ومن أسباب هذا التقسيم ما يلي:

·        لتخفيض حركة المرور على الشبكة وبالتالي تقليل الازدحام.

·        لتحسين أداء الشبكة.

·        لتبسيط مهام الإدارة.

·        لربط المناطق الشاسعة والمتباعدة بفعالية أكبر.

وتتشارك الشبكات الفرعية Subnets بنفس هوية الشبكة أو Network ID. ويعتبر تقنيع الشبكة الفرعية أوSubnet Masking تقنية تستخدم لتكييف عناوين IP Addresses للشبكات الفرعية Subnets. وقناع Subnet Mask هو رقم مكون من 32 بت يستعمل مع عنوان IP Address، وهذا مثال له كما بالشكل (138).

شكل رقم (138)

يحدد قناع الشبكة الفرعية ما إذا كان الجهاز المستهدف ينتمي لشبكة محلية أو شبكة بعيدة. كما يعتمد استخدامك للأقنعة على عدد الشبكات الفرعية وعلى عدد الأجهزة في كل شبكة فرعية.