關(guān)于局域網(wǎng)廣播風(fēng)暴產(chǎn)生的原因及防范的介紹
最近有網(wǎng)友想了解下局域網(wǎng)廣播風(fēng)暴產(chǎn)生的原因及防范的方法,所以學(xué)習(xí)啦小編就整理了相關(guān)資料分享給大家,具體內(nèi)容如下.希望大家參考參考!!!
關(guān)于局域網(wǎng)廣播風(fēng)暴產(chǎn)生的原因及防范的介紹
局域網(wǎng)廣播風(fēng)暴產(chǎn)生的原因及防范
在實(shí)際工作中，造成網(wǎng)絡(luò)故障的原因很多，但是80%的網(wǎng)絡(luò)故障是由網(wǎng)絡(luò)廣播風(fēng)暴引起的，本文結(jié)合實(shí)際工作針對(duì)局域網(wǎng)廣播風(fēng)暴的產(chǎn)生原因以及相關(guān)防范措施進(jìn)行一些探討。
一、廣播風(fēng)暴及其危害
作為發(fā)現(xiàn)未知設(shè)備的主要手段，廣播在網(wǎng)絡(luò)中起著非常重要的作用。一個(gè)數(shù)據(jù)幀或包被傳輸?shù)奖镜鼐W(wǎng)段(由廣播域定義)上的每個(gè)節(jié)點(diǎn)就是廣播。在廣播幀中，幀頭中的目的MAC地址是“FF.FF.FF.FF.FF.FF”,代表網(wǎng)絡(luò)上所有主機(jī)網(wǎng)卡的MAC地址。
隨著網(wǎng)絡(luò)中計(jì)算機(jī)數(shù)量的增多,廣播包的數(shù)量會(huì)急劇增加，網(wǎng)絡(luò)長(zhǎng)時(shí)間被大量的廣播數(shù)據(jù)包所占用，當(dāng)廣播數(shù)據(jù)包的數(shù)量達(dá)到30%時(shí),網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率將會(huì)明顯下降,使正常的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信無法正常進(jìn)行,導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)性能下降,甚至網(wǎng)絡(luò)癱瘓，這就是廣播風(fēng)暴。
廣播風(fēng)暴的危害:廣播風(fēng)暴現(xiàn)象是最常見的數(shù)據(jù)洪泛(flood)之一，是一種典型的雪球效應(yīng)。當(dāng)廣播風(fēng)暴產(chǎn)生時(shí)，以太介質(zhì)幾乎充滿廣播數(shù)據(jù)包，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接口上統(tǒng)計(jì)的報(bào)文速率達(dá)到106數(shù)量級(jí)，設(shè)備處理器高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。不僅網(wǎng)絡(luò)設(shè)備會(huì)受到 影響 ，而且所有的主機(jī)都要接收鏈路層的廣播數(shù)據(jù)包，因而受到危害。每秒數(shù)萬級(jí)的數(shù)據(jù)包通常都會(huì)使網(wǎng)卡工作異常繁忙，操作系統(tǒng)反映遲緩，網(wǎng)絡(luò)通訊嚴(yán)重受阻，嚴(yán)重地危害了網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行。
二、廣播風(fēng)暴產(chǎn)生的原因
形成廣播風(fēng)暴的原因有很多，這里主要介紹以下幾種:
1.網(wǎng)絡(luò)設(shè)備
中、小型辦公網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)吧、校園網(wǎng)絡(luò)大量采用了集線器(Hub)和智能型的Hub。用集線器組成的網(wǎng)絡(luò)稱為共享式網(wǎng)絡(luò)，由于使用載波偵聽多路訪問/沖突檢測(cè)(CSMA/CD)機(jī)制，隨著網(wǎng)絡(luò)主機(jī)數(shù)目不斷增加，不足之處就表現(xiàn)得很突出了，當(dāng)廣播報(bào)文較多的情況下，廣播風(fēng)暴會(huì)造成網(wǎng)絡(luò)崩潰。
2.網(wǎng)卡或網(wǎng)絡(luò)設(shè)備損壞
如果網(wǎng)絡(luò)主機(jī)的網(wǎng)卡或網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的端口損壞，也同樣會(huì)產(chǎn)生廣播風(fēng)暴。當(dāng)某塊網(wǎng)卡或網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的某個(gè)端口損壞后，可能向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送大量廣播幀和非法幀，產(chǎn)生了大量無用的數(shù)據(jù)包，占用大量帶寬，使網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行速度明顯變慢，嚴(yán)重時(shí)產(chǎn)生廣播風(fēng)暴。
3.網(wǎng)絡(luò)環(huán)路
在網(wǎng)絡(luò)管理過程中，如果對(duì)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不清楚，在安裝配置設(shè)備過程中的疏漏，可能會(huì)出現(xiàn)一條物理網(wǎng)絡(luò)線路的兩端，同時(shí)接在了一臺(tái)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中，或雖是經(jīng)過了不同的設(shè)備但是還是形成了環(huán)路。廣播數(shù)據(jù)包在網(wǎng)絡(luò)中反復(fù)大量傳送，這樣就會(huì)導(dǎo)致廣播風(fēng)暴，造成網(wǎng)絡(luò)阻塞甚至癱瘓。
4.網(wǎng)絡(luò)病毒
目前 ，網(wǎng)絡(luò)中病毒較為猖獗，許多病毒和木馬程序比如Funlove、震蕩波、RPC等病毒也可以引起廣播風(fēng)暴。網(wǎng)絡(luò)中一旦有一臺(tái)機(jī)器中毒，會(huì)立即通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳播。網(wǎng)絡(luò)病毒的傳播，就會(huì)損耗大量的網(wǎng)絡(luò)帶寬，引起網(wǎng)絡(luò)堵塞，產(chǎn)生廣播風(fēng)暴。
5.黑客軟件的使用
一些上網(wǎng)者,經(jīng)常利用網(wǎng)絡(luò)執(zhí)法官、網(wǎng)絡(luò)剪刀手等黑客軟件,對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行攻擊,由于這些軟件的使用,網(wǎng)絡(luò)也可能會(huì)引起廣播風(fēng)暴。
三、解決方案和防范措施
解決廣播風(fēng)暴要從源頭入手，采用監(jiān)控和管理兩個(gè)方向進(jìn)行解決。
1.使用較好的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及保證線纜的質(zhì)量
在資金允許的條件下使用高檔次的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，保證網(wǎng)絡(luò)通信質(zhì)量。從交換機(jī)到網(wǎng)卡到線路都要采用高質(zhì)量的，這樣才能從硬件上減少故障發(fā)生的機(jī)率。
2.掌握網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，設(shè)備的連接關(guān)系避免出現(xiàn)環(huán)路
在一些比較復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)中，經(jīng)常會(huì)有多余的備用線路，如無意間連上時(shí)會(huì)構(gòu)成回路。比如網(wǎng)線從網(wǎng)絡(luò)中心接到計(jì)算機(jī)一室，再從計(jì)算機(jī)一室接到計(jì)算機(jī)二室。同時(shí)從網(wǎng)絡(luò)中心又有一條備用線路直接連到計(jì)算機(jī)二室，若這幾條線同時(shí)接通，則構(gòu)成回路，數(shù)據(jù)包會(huì)不斷發(fā)送和校驗(yàn)數(shù)據(jù)，從而影響整體網(wǎng)速。這種情況查找比較困難。為避免這種情況發(fā)生，最好在鋪設(shè)網(wǎng)線時(shí)養(yǎng)成良好的習(xí)慣:網(wǎng)線打上明顯的標(biāo)簽，有備用線路的地方要做好記載。當(dāng)懷疑有此類故障發(fā)生時(shí),一般采用分區(qū)分段逐步排除的 方法 。
3.在網(wǎng)絡(luò)中快速定位網(wǎng)絡(luò)故障點(diǎn)
產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)廣播風(fēng)暴故障點(diǎn)的查找比較困難，如網(wǎng)卡或網(wǎng)絡(luò)設(shè)備物理損壞引起的廣播風(fēng)暴，這類故障比較難排除。網(wǎng)卡或網(wǎng)絡(luò)設(shè)備出現(xiàn)了軟故障時(shí)，一般來說還能工作，時(shí)好時(shí)壞。
從源頭入手采用監(jiān)控和管理兩方向進(jìn)行解決,網(wǎng)絡(luò)管理人員可以使用Windows自帶的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視器宏觀地監(jiān)控網(wǎng)絡(luò),了解網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的大致情況。使用網(wǎng)絡(luò)流量分析軟件和協(xié)議分析軟件如sniffer，ethereel等軟件觀察網(wǎng)內(nèi)計(jì)算機(jī)的通信狀況,可以觀察到廣播幀的數(shù)量,所占比例,并且可以進(jìn)行迅速的定位,找到廣播風(fēng)暴的源頭所在,也可以利用Mrtg等流量監(jiān)控工具動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)各網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的流量。
4.安裝 網(wǎng)絡(luò) 版殺毒軟件并及時(shí)升級(jí)
要安裝網(wǎng)絡(luò)版殺毒軟件并及時(shí)升級(jí)， 計(jì)算 機(jī)也要及時(shí)升級(jí)、安裝系統(tǒng)補(bǔ)丁程序，同時(shí)卸載不必要的服務(wù)、關(guān)閉不必要的端口，以提高系統(tǒng)的安全性和可靠性。
5.采用VLAN技術(shù)
VLAN是一種將局域網(wǎng)交換機(jī)從邏輯上劃分成一個(gè)個(gè)網(wǎng)段，從而實(shí)現(xiàn)虛擬工作組的新興數(shù)據(jù)交換技術(shù)。VLAN的目的是為了解決以太網(wǎng)的廣播 問題 和安全性而提出的一種協(xié)議，它在以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀的基礎(chǔ)上增加了一個(gè)字段VLAN ID，通過VLAN ID 把物理的交換機(jī)劃分成若干個(gè)不同的VLAN。
VLAN在交換機(jī)上的實(shí)現(xiàn) 方法 ，大致可以分為基于交換機(jī)端口、基于計(jì)算機(jī)MAC地址和基于IP地址三類。
(1)基于交換機(jī)端口劃分VLAN
這是最常 應(yīng)用 的一種VLAN劃分方法，應(yīng)用也最為廣泛、最為有效?；谶@種劃分方法，將交換機(jī)上的物理端口分成若干個(gè)組，每個(gè)組構(gòu)成一個(gè)虛擬網(wǎng)，每個(gè)虛擬網(wǎng)都相當(dāng)于一個(gè)獨(dú)立的交換機(jī)。這種劃分方法并不局限于一臺(tái)交換機(jī)，還可以將那些通過堆疊或級(jí)聯(lián)方式連接在一起的不同交換機(jī)上的節(jié)點(diǎn)劃分在一個(gè)子網(wǎng)中。這種劃分方法的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單、容易實(shí)現(xiàn)，從一個(gè)端口發(fā)出的廣播，直接發(fā)送到VLAN內(nèi)的其他端口，也便于直接監(jiān)控。它的缺點(diǎn)是自動(dòng)化程度低、靈活性差。比如，不能再給定的端口上支持一個(gè)以上的VLAN;在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)遷移時(shí)，若舊端口不屬于同一個(gè)VLAN，則用戶必須對(duì)該站點(diǎn)重新進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)地址配置。
(2)基于機(jī)器的MAC地址劃分VLAN
這種劃分VLAN方法是根據(jù)每個(gè)聯(lián)網(wǎng)主機(jī)的MAC地址來配置給主機(jī)屬于那個(gè)虛擬網(wǎng)。
這種VLAN劃分方法的最大優(yōu)點(diǎn)就是當(dāng)用戶物理位置移動(dòng)時(shí)，即從一個(gè)交換機(jī)換到其他交換機(jī)時(shí)，VLAN不用重新配置，因?yàn)樗腔谟脩?，而不是基于交換機(jī)端口的。這種方法的缺點(diǎn)是初始化時(shí)，必須將所有用戶的MAC地址進(jìn)行登記和配置，如果有幾百個(gè)甚至上千個(gè)用戶，配置是非常麻煩的，另外，若用戶更換了機(jī)器的網(wǎng)卡，網(wǎng)絡(luò)管理員必須重新配置VLAN，所以這種劃分方法通常使用于小型局域網(wǎng)。而且這種劃分方法也導(dǎo)致了交換機(jī)執(zhí)行效率的降低，因?yàn)樵诿恳粋€(gè)交換機(jī)的端口都可能存在多個(gè)VLAN組的成員，保存了許多用戶的MAC地址，查詢起來相當(dāng)不容易。
(3)基于IP地址劃分VLAN
這種方法是采用在路由器中常用的方法：IP子網(wǎng)和IPX網(wǎng)絡(luò)號(hào)等。通過檢查所有的廣播和多點(diǎn)廣播幀，交換機(jī)能自動(dòng)生成VLAN。這種方式構(gòu)成的VLAN，同一物理端口上的站點(diǎn)也可以分屬于不同的VLAN，從而保證了用戶完全自由地進(jìn)行增加、移動(dòng)和修改等操作。這種根據(jù)網(wǎng)絡(luò)上應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)地址劃分VLAN的方式，對(duì)于那些想針對(duì)具體應(yīng)用和服務(wù)來組織用戶的網(wǎng)絡(luò)管理人員來說是十分有效的。
通過將局域網(wǎng)劃分為多個(gè)VLAN，可以強(qiáng)化網(wǎng)絡(luò)管理和網(wǎng)絡(luò)安全,控制不必要的數(shù)據(jù)廣播。一般局域網(wǎng)都是基于端口劃分VLAN,所以盡量在一座樓內(nèi)設(shè)置一個(gè)VLAN;如樓內(nèi)有大的機(jī)房，應(yīng)讓每個(gè)機(jī)房使用單獨(dú)的VLAN，使廣播局部化，減少整個(gè)局域網(wǎng)的廣播流量和廣播風(fēng)暴發(fā)生的可能性，保證網(wǎng)絡(luò)的安全性和高可用性。
VLAN可以提供建立防火墻的機(jī)制，防止交換網(wǎng)絡(luò)的過量廣播風(fēng)暴。使用VLAN可以將某個(gè)交換端口或用戶賦予某一個(gè)特定的VLAN組，該VLAN組可以在一個(gè)交換網(wǎng)中或跨接多個(gè)交換機(jī)，在一個(gè)VLAN中的廣播風(fēng)暴不會(huì)送到VLAN之外。同樣，相鄰的端口不會(huì)收到其他VLAN產(chǎn)生的廣播風(fēng)暴。這樣可以減少廣播流量，釋放帶寬給用戶應(yīng)用，減少廣播風(fēng)暴的產(chǎn)生。
四、結(jié)束語
局域網(wǎng)環(huán)境中產(chǎn)生廣播風(fēng)暴是一種很嚴(yán)重的網(wǎng)絡(luò)故障，以預(yù)防為主的防治措施應(yīng)是主要對(duì)策。養(yǎng)成良好的設(shè)備管理習(xí)慣，加強(qiáng)故障監(jiān)控是主要的防范措施，追查程序可以作為輔助手段加以利用，降低了網(wǎng)絡(luò)管理人員的工作強(qiáng)度，保證網(wǎng)絡(luò)高效運(yùn)行。
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