2010年系统分析师考点详解:网络广播风暴

 

引起网络广播风暴的原因

1 引言
　　

什么是广播风暴呢？

处于同一个网络的所有设备，位于同一个广播域。也就是说，所有的广播信息会播发到网络的每一个端口，即使交换机、网桥也不能阻止广播信息的传播。因此同一时间只能有一个广播信息在网络中传送。

对于证券网络，使用的是NOVELL操作系统，所有设备都将在网络中定时播发广播包，以告知其它设备自己的存在。还有许多其他功能需要使用广播，如设备开机、消息播送、视频广播等。

当网络上的设备越来越多，广播所占用的时间也会越来越多，多到一定程度时，就会对网络上的正常信息传递产生影响，轻则造成传送信息延时，重则造成网络设备从网络上断开，甚至造成整个网络的堵塞、瘫痪，这就是广播风暴。

 
　　广播风暴（Broadcast Storm）指过多的广播包消耗了大量的网络带宽，导致正常的数据包无法正常在网络中传送，通常指一个广播包引起了多个响应，而每个响应又引起了新的多个响应，就像滚雪球一样，把网络的所有带宽都消耗殆尽，拥塞会随之出现，从而降低网络的性能以至于使之陷入瘫痪。该现象通常是由于网络环路、故障网卡、病毒等引起的。
　　
　　2 广播风暴是怎样形成的
　　
　　在网络中，帧的传输方式有单播帧（Unicast Frame）、多播帧（Multicast Frame）和广播帧（Broadcast Frame）之分。单播帧也称“点对点”通信。此时帧的接收和传递只在两个节点之间进行，帧的目的MAC地址就是对方的MAC地址，网络设备（指交换机和路由器）根据帧中的目的MAC地址，将帧转发出去。多播帧可以理解为一个人向多个人（但不是在场的所有人）说话，这样能够提高通话的效率。多播占网络中的比重并不多，主要应用于网络设备内部通信、网上视频会议、网上视频点播等。广播帧可以理解为一个人对在场的所有人说话，这样做的好处是通话效率高，信息一下子就可以传递到全体。在广播帧中，帧头中的目的MAC地址是“FF.FF.FF.FF.FF.FF”，代表网络上所有主机网卡的MAC地址。
　　广播帧在网络中是必不可少的，如客户机通过DHCP自动获得IP地址的过程就是通过广播帧来实现的。而且，由于设备之间也需要相互通信，因此在网络中即使没有用户人为地发送广播帧，网络上也会出现一定数量的广播帧。同单播和多播相比，广播几乎占用了子网内网络的所有带宽。网络中不能长时间出现大量的广播帧，否则就会出现所谓的“广播风暴”（每秒的广播帧数在1000以上）。拿开会打一个比方，在会场上只能有一个人发言，如果所有人都同时发言的话，会场上就会乱成一锅粥。广播风暴就是网络长时间被大量的广播数据包所占用，使正常的点对点通信无法正常进行，其外在表现为网络速度急速下降，轻则造成传送信息大大延时，重则造成网络设备从网络上断开，甚至造成整个网络的堵塞、瘫痪。

 

　　3 导致广播风暴的因素
　　
　　3.1 网卡
　　如果网络机器的网卡损坏，常常会产生广播风暴。损坏的网卡，不停向交换机发送大量的数据包，产生了大量无用的数据包，产生了广播风暴。由于网卡物理损坏引起的广播风暴，故障比较难排除，由于损坏的网卡一般还能上网，我们一般借用Sniffer局域网管理软件，查看网络数据流量，来判断故障点的位置。出现广播风暴的原因有很多，一块故障网卡就可能长时间地在网络上发送广播包而导致广播风暴。
　　3.2 网线
　　压线错误或双绞线的外皮破损，造成双绞线混线，导致网络时通时断。
　　3.3 设备太多
　　据一些统计资料表明，网络上的设备数量在150~200台时，网络运行正常，且可以达到很高的利用率；当设备数量大于400台后，网络效率将急速下降，容易形成广播风暴。我们可以通过观察交换机的端口上广播包数及与其他信息包的比率来确定广播信息是否已对网络的通讯构成危害。
　　3.4 网络设备原因
　　我们经常会有这样一个误区，交换机是点对点转发，不会产生广播风暴。在我们购买网络设置时，购买的交换机，通常是智能型的Hub，却被奸商当作交换机来卖。这样，在网络稍微繁忙的时候，肯定会产生广播风暴了。
　　3.5 网络环路
　　曾经在网络故障排除中，发现用户将一条双绞线的两端插在同一个交换机的不同端口上，导致了网络性能急骤下降，打开网页都非常困难。这种故障，就是典型的网络环路。网络环路的产生，一般是由于一条物理网络线路的两端，同时接在了一台网络设备中。
　　3.6 黑客
　　一些上网者，经常利用网络执法官、网络剪刀手等黑客软件，对网吧的内部网络进行攻击，由于这些软件的使用，网络也可能会引起广播风暴。
　　3.7 病毒
　　一些比较流行的网络病毒，如Funlove、震荡波、RPC等，一旦有机器中毒后，会立即通过网络进行传播。网络病毒的快速复制传播，就会损耗大量的网络带宽，引起网络堵塞，导致广播风暴。