為了降低設計的復雜性，增強通用性和兼容性，計算機網絡都設計成層次結構。這種分層體系使多種不同硬件系統和軟件系統能夠方便地連接到網絡。管理員在分析和排查網絡故障時，應充分利用網絡這種分層的特點，快速準確地定位并排除故障。然而在實際故障排查過程中，這種分層方法往往被忽略，導致故障排查效率降低。
兩種逐層排查方式
OSI的層次結構為管理員分析和排查故障提供了非常好的組織方式。由于各層相對獨立，按層排查能夠有效地發現和隔離故障，因而一般使用逐層分析和排查的方法。
通常有兩種逐層排查方式，一種是從低層開始排查，適用于物理網絡不夠成熟穩定的情況，如組建新的網絡、重新調整網絡線纜、增加新的網絡設備；另一種是從高層開始排查，適用于物理網絡相對成熟穩定的情況，如硬件設備沒有變動。無論哪種方式，最終都能達到目標，只是解決問題的效率有所差別。
根據具體情況選擇排查方式
具體采用哪種方式，可根據具體情況來選擇。例如，遇到某客戶端不能訪問Web服務的情況，如果管理員首先去檢查網絡的連接線纜，就顯得太悲觀了，除非明確知道網絡線路有所變動。比較好的選擇是直接從應用層著手，可以這樣來排查：首先檢查客戶端Web瀏覽器是否正確配置，可嘗試使用瀏覽器訪問另一個Web服務器；如果Web瀏覽器沒有問題，可在Web服務器上測試Web服務器是否正常運行；如果Web服務器沒有問題，再測試網絡的連通性。即使是Web服務器問題，從底層開始逐層排查也能最終解決問題，只是花費的時間太多了。如果碰巧是線路問題，從高層開始逐層排查也要浪費時間。
在實際應用中往往采用折衷的方式，凡是涉及到網絡通信的應用出了問題，直接從位于中間的網絡層開始排查，首先測試網絡連通性，如果網絡不能連通，再從物理層（測試線路）開始排查；如果網絡能夠連通，再從應用層（測試應用程序本身）開始排查。
首先使用ping命令測試連通性。在TCP/IP網絡中，排查網絡問題的步常常是使用ping命令。如果能夠成功地ping到遠程主機，就排除了網絡連接出現故障的可能性。即使是使用ping命令，也有一個逐步檢測判斷的步驟。
圖1 網絡示意圖
例如，假設有一個如圖1所示的網絡，這里要測試網絡能否正常通信。通常從ping遠程計算機開始（例中在主機A上ping主機B），成功說明系統和網絡正常，失敗說明主機離線或網絡故障。失敗后再ping同一子網的網關（例中為192.168.1.1）來確認主機A是否能夠連接到路由器。失敗后再ping環回地址127.0.0.1來確認TCP/IP協議軟件是否有問題，如果有問題，需要重新安裝TCP/IP協議軟件。也可以采用另一種步驟，從ping環回地址127.0.0.1開始，失敗說明TCP/IP協議軟件安裝有問題，如果成功再ping同一子網的網關，如果成功再ping其他網關（路由器）逐步排查網絡各個環節，直到最后ping遠程主機。只要成功地ping到遠程主機，可以判斷網絡問題一般發生在更高層次。
分層排查網絡的措施
圖2 分層排查網絡的措施
每個網絡層次都有相應的檢測排查工具和措施，各層的基本排查措施如圖2所示。在層的物理層，專業人員往往采用專門的線纜測試儀，沒有測試儀的可通過網絡設備（網卡、交換機等）信號燈進行目測。數據鏈路層的問題不多，對于TCP/IP網絡，可以使用簡單的arp命令來檢查MAC地址（物理地址）和IP地址之間的映射問題。網絡層出現問題的可能性大一些，路由配置容易出現錯誤，可通過route命令來測試路由路徑是否正確，也可使用ping命令來測試連通性。協議分析器（如微軟提供的網絡監視器）具有很強的檢測和排查能力，能夠分析鏈路層及其以上層次的數據通信，當然包括傳輸層。至于應用層，可使用應用程序本身進行測試。
