廣播風(fēng)暴的產(chǎn)生原因和原理是什么?

　網(wǎng)吧行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的加劇，出現(xiàn)了一些規(guī)模比較大的網(wǎng)吧。目前在網(wǎng)吧行業(yè)內(nèi)，百臺(tái)以上的網(wǎng)吧已經(jīng)隨處可見了。由于網(wǎng)吧在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)建設(shè)時(shí)，缺乏專業(yè)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)支持，使得網(wǎng)吧的網(wǎng)絡(luò)故障頻繁出現(xiàn)。在網(wǎng)吧的網(wǎng)絡(luò)故障中，由于網(wǎng)絡(luò)廣播風(fēng)暴引起的網(wǎng)絡(luò)故障，占網(wǎng)吧網(wǎng)絡(luò)故障的九成以上。網(wǎng)絡(luò)廣播風(fēng)暴到底是如何形成的呢？

　　要想正確理解廣播風(fēng)暴的具體含義，我們必須了解一下工作在網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的工作原理。目前，工作在網(wǎng)吧網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，基本上都是交換機(jī)了。對(duì)于交換機(jī)，大家并沒有真正的了解其工作原理。

　　一、交換機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)

　　1、交換機(jī)的定義：交換機(jī)是一種基于MAC（網(wǎng)卡的硬件地址）識(shí)別，能完成封裝轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包功能的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。交換機(jī)可以“學(xué)習(xí)”MAC地址，并把其存放在內(nèi)部地址表中，通過在數(shù)據(jù)幀的始發(fā)者和目標(biāo)接收者之間建立臨時(shí)的交換路徑，使數(shù)據(jù)幀直接由源地址到達(dá)目的地址。

　　現(xiàn)在，交換機(jī)已經(jīng)替代了我們?cè)瓉肀容^熟悉的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備集線器，又稱Hub。但是這并不意味著，我們不需要了解Hub的基本知識(shí)。

　　2、集線器的定義：集線器（HUB）屬于數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中的基礎(chǔ)設(shè)備，它和雙絞線等傳輸介質(zhì)一樣，是一種不需任何軟件支持或只需很少管理軟件管理的硬件設(shè)備。它被廣泛應(yīng)用到各種場(chǎng)合。集線器工作在局域網(wǎng)(LAN)環(huán)境，像網(wǎng)卡一樣，應(yīng)用于OSI參考模型第一層，因此又被稱為物理層設(shè)備。集線器內(nèi)部采用了電器互聯(lián)，當(dāng)維護(hù)LAN的環(huán)境是邏輯總線或環(huán)型結(jié)構(gòu)時(shí)，完全可以用集線器建立一個(gè)物理上的星型或樹型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。在這方面，集線器所起的作用相當(dāng)于多端口的中繼器。其實(shí)，集線器實(shí)際上就是中繼器的一種，其區(qū)別僅在于集線器能夠提供更多的端口服務(wù)，所以集線器又叫多口中繼器。

　　二、交換機(jī)與集線器的區(qū)別

　　現(xiàn)在，我們經(jīng)常會(huì)存在這樣一個(gè)技術(shù)誤區(qū)，我們用的是交換機(jī)，數(shù)據(jù)全部是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)的，為什么還會(huì)產(chǎn)生廣播風(fēng)暴呢？我們?cè)诔浞至私饬私粨Q機(jī)與集線器的功能區(qū)別后，就會(huì)明白，使用交換機(jī)作為網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)，為什么會(huì)出現(xiàn)廣播風(fēng)暴。

　　1、交換機(jī)與集線器的本質(zhì)區(qū)別：用集線器組成的網(wǎng)絡(luò)稱為共享式網(wǎng)絡(luò)，而用交換機(jī)組成的網(wǎng)絡(luò)稱為交換式網(wǎng)絡(luò)。 共享式以太網(wǎng)存在的主要問題是所有用戶共享帶寬，每個(gè)用戶的實(shí)際可用帶寬隨網(wǎng)絡(luò)用戶數(shù)的增加而遞減。這是因?yàn)楫?dāng)信息繁忙時(shí)，多個(gè)用戶可能同時(shí)“爭(zhēng)用”一個(gè)信道，而一個(gè)信道在某一時(shí)刻只允許一個(gè)用戶占用，所以大量的用戶經(jīng)常處于監(jiān)測(cè)等待狀態(tài)，致使信號(hào)傳輸時(shí)產(chǎn)生抖動(dòng)、停滯或失真，嚴(yán)重影響了網(wǎng)絡(luò)的性能。

　　2、在交換式以太網(wǎng)中，交換機(jī)提供給每個(gè)用戶專用的信息通道，除非兩個(gè)源端口企圖同時(shí)將信息發(fā)往同一個(gè)目的端口，否則多個(gè)源端口與目的端口之間可同時(shí)進(jìn)行通信而不會(huì)發(fā)生沖突。通過實(shí)驗(yàn)測(cè)得，在多服務(wù)器組成的LAN　中，處于半雙工模式下的交換式以太網(wǎng)的實(shí)際最大傳輸速度是共享式網(wǎng)絡(luò)的1.7倍，而工作在全雙工狀態(tài)下的交換式以太網(wǎng)的實(shí)際最大傳輸速度可達(dá)到共享式網(wǎng)絡(luò)的3.8倍。 交換機(jī)只是在工作方式上與集線器不同，其他的如連接方式、速度選擇等與集線器基本相同，目前的交換機(jī)同樣從速度上分為10M、100M和1000M幾種，所提供的端口數(shù)多為8口、16口和24口幾種。交換機(jī)在局域網(wǎng)中主要用于連接工作站、Hub、服務(wù)器或用于分散式主干網(wǎng)。

　　三、產(chǎn)生廣播風(fēng)暴的原因

　　通過對(duì)以上網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的了解，我們就可以簡(jiǎn)單分析出來，網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生廣播風(fēng)暴的原因了。一般情況下，產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)廣播風(fēng)暴的原因，主要有以下幾種：

　　1、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備原因：我們經(jīng)常會(huì)有這樣一個(gè)誤區(qū)，交換機(jī)是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)，不會(huì)產(chǎn)生廣播風(fēng)暴。在我們購(gòu)買網(wǎng)絡(luò)設(shè)置時(shí)，購(gòu)買的交換機(jī)，通常是智能型的Hub，卻被奸商當(dāng)做交換機(jī)來賣。這樣，在網(wǎng)絡(luò)稍微繁忙的時(shí)候，肯定會(huì)產(chǎn)生廣播風(fēng)暴了。

　　2、網(wǎng)卡損壞：如果網(wǎng)絡(luò)機(jī)器的網(wǎng)卡損壞，也同樣會(huì)產(chǎn)生廣播風(fēng)暴。損壞的網(wǎng)卡，不停向交換機(jī)發(fā)送大量的數(shù)據(jù)包，產(chǎn)生了大量無用的數(shù)據(jù)包，產(chǎn)生了廣播風(fēng)暴。由于網(wǎng)卡物理?yè)p壞引起的廣播風(fēng)暴，故障比較難排除，由于損壞的網(wǎng)卡一般還能上網(wǎng)，我們一般借用Sniffer局域網(wǎng)管理軟件，查看網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量，來判斷故障點(diǎn)的位置。

　　3、網(wǎng)絡(luò)環(huán)路：曾經(jīng)在一次的網(wǎng)絡(luò)故障排除中，發(fā)現(xiàn)一個(gè)很可笑的錯(cuò)誤，一條雙絞線，兩端插在同一個(gè)交換機(jī)的不同端口上，導(dǎo)致了網(wǎng)絡(luò)性能急驟下降，打開網(wǎng)頁(yè)都非常困難。這種故障，就是典型的網(wǎng)絡(luò)環(huán)路。網(wǎng)絡(luò)環(huán)路的產(chǎn)生，一般是由于一條物理網(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。

4、網(wǎng)絡(luò)病毒：目前，一些比較流行的網(wǎng)絡(luò)病毒，F(xiàn)unlove、震蕩波、RPC等病毒，一旦有機(jī)器中毒后，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，引起廣播風(fēng)暴。

　　5、黑客軟件的使用：目前，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)吧的內(nèi)部網(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。

　　要想做到對(duì)故障的快速判斷，良好扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)，是不可缺少的。因此大家在日后的學(xué)習(xí)中，不要忽略了對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)！

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)往往由許多種不同類型的網(wǎng)絡(luò)互連連接而成。如果幾個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)只是在物理上連接在一起，它們之間并不能進(jìn)行通信，那么這種“互連”并沒有什么實(shí)際意義。因此通常在談到“互連”時(shí)，就已經(jīng)暗示這些相互連接的計(jì)算機(jī)是可以進(jìn)行通信的，也就是說，從功能上和邏輯上看，這些計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)組成了一個(gè)大型的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，或稱為互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，也可簡(jiǎn)稱為互聯(lián)網(wǎng)、互連網(wǎng)。 將網(wǎng)絡(luò)互相連接起來要使用一些中間設(shè)備（或中間系統(tǒng)），ISO的術(shù)語稱之為中繼（relay）系統(tǒng)。根據(jù)中繼系統(tǒng)所在的層次，可以有以下五種中繼系統(tǒng)： 1.物理層（即常說的第一層、層L1）中繼系統(tǒng)，即轉(zhuǎn)發(fā)器（repeater）。 2.數(shù)據(jù)鏈路層（即第二層，層L2），即網(wǎng)橋或橋接器（bridge）。 3.網(wǎng)絡(luò)層（第三層，層L3）中繼系統(tǒng)，即路由器（router）。 4.網(wǎng)橋和路由器的混合物橋路器（brouter）兼有網(wǎng)橋和路由器的功能。 5.在網(wǎng)絡(luò)層以上的中繼系統(tǒng)，即網(wǎng)關(guān)（gateway）. 當(dāng)中繼系統(tǒng)是轉(zhuǎn)發(fā)器時(shí)，一般不稱之為網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，因?yàn)檫@僅僅是把一個(gè)網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)大了，而這仍然是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。高層網(wǎng)關(guān)由于比較復(fù)雜，目前使用得較少。因此一般討論網(wǎng)絡(luò)互連時(shí)都是指用交換機(jī)和路由器進(jìn)行互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)。本文主要闡述交換機(jī)和路由器及其區(qū)別。 2 交換機(jī)和路由器 “交換”是今天網(wǎng)絡(luò)里出現(xiàn)頻率最高的一個(gè)詞，從橋接到路由到ATM直至電話系統(tǒng)，無論何種場(chǎng)合都可將其套用，搞不清到底什么才是真正的交換。其實(shí)交換一詞最早出現(xiàn)于電話系統(tǒng)，特指實(shí)現(xiàn)兩個(gè)不同電話機(jī)之間話音信號(hào)的交換，完成該工作的設(shè)備就是電話交換機(jī)。所以從本意上來講，交換只是一種技術(shù)概念，即完成信號(hào)由設(shè)備入口到出口的轉(zhuǎn)發(fā)。因此，只要是和符合該定義的所有設(shè)備都可被稱為交換設(shè)備。由此可見，“交換”是一個(gè)涵義廣泛的詞語，當(dāng)它被用來描述數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)第二層的設(shè)備時(shí)，實(shí)際指的是一個(gè)橋接設(shè)備；而當(dāng)它被用來描述數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)第三層的設(shè)備時(shí)，又指的是一個(gè)路由設(shè)備。 我們經(jīng)常說到的以太網(wǎng)交換機(jī)實(shí)際是一個(gè)基于網(wǎng)橋技術(shù)的多端口第二層網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，它為數(shù)據(jù)幀從一個(gè)端口到另一個(gè)任意端口的轉(zhuǎn)發(fā)提供了低時(shí)延、低開銷的通路。 由此可見，交換機(jī)內(nèi)部核心處應(yīng)該有一個(gè)交換矩陣，為任意兩端口間的通信提供通路，或是一個(gè)快速交換總線，以使由任意端口接收的數(shù)據(jù)幀從其他端口送出。在實(shí)際設(shè)備中，交換矩陣的功能往往由專門的芯片（ASIC）完成。另外，以太網(wǎng)交換機(jī)在設(shè)計(jì)思想上有一個(gè)重要的假設(shè)，即交換核心的速度非常之快，以致通常的大流量數(shù)據(jù)不會(huì)使其產(chǎn)生擁塞，換句話說，交換的能力相對(duì)于所傳信息量而無窮大（與此相反，ATM交換機(jī)在設(shè)計(jì)上的思路是，認(rèn)為交換的能力相對(duì)所傳信息量而言有限）。 雖然以太網(wǎng)第二層交換機(jī)是基于多端口網(wǎng)橋發(fā)展而來，但畢竟交換有其更豐富的特性，使之不但是獲得更多帶寬的最好途徑，而且還使網(wǎng)絡(luò)更易管理。 而路由器是OSI協(xié)議模型的網(wǎng)絡(luò)層中的分組交換設(shè)備（或網(wǎng)絡(luò)層中繼設(shè)備），路由器的基本功能是把數(shù)據(jù)（IP報(bào)文）傳送到正確的網(wǎng)絡(luò)，包括： 1.IP數(shù)據(jù)報(bào)的轉(zhuǎn)發(fā)，包括數(shù)據(jù)報(bào)的尋徑和傳送； 2.子網(wǎng)隔離，抑制廣播風(fēng)暴； 3.維護(hù)路由表，并與其他路由器交換路由信息，這是IP報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)的基礎(chǔ)。 4.IP數(shù)據(jù)報(bào)的差錯(cuò)處理及簡(jiǎn)單的擁塞控制； 5.實(shí)現(xiàn)對(duì)IP數(shù)據(jù)報(bào)的過濾和記帳。