网工知识百科：究竟什么是广播风暴？

号主：老杨丨11年资深网络工程师，更多网工提升干货，请关注公众号：网络工程师俱乐部

下午好，我的网工朋友。

在网络管理和维护中，广播风暴是一个常见的问题，严重影响网络性能和用户体验。

广播风暴不仅会导致网络拥堵，还会使网络设备过载，甚至导致整个网络瘫痪。

今天就来详细讲讲广播风暴的相关知识，帮助大家更好地理解和应对这一问题。从广播风暴的形成机制、常见成因、对网络的具体影响再到有效的预防和解决方法，看完再也不担心了

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01 广播风暴是什么

广播风暴是指网络中大量广播数据包的传播，导致网络性能严重下降甚至瘫痪的现象。

在以太网中，广播数据包会被发送到同一个广播域内的所有设备。当网络中存在大量广播数据包时，这些数据包会被不断地转发和复制，最终导致网络带宽被大量占用，设备过载，正常通信受到严重影响。

01 传播机制

• 初始发送：某设备发送一个广播数据包。

• 转发：交换机接收到广播数据包后，将其转发到所有其他端口。

• 重复转发：如果网络中存在环路，广播数据包会在多个交换机之间不断循环转发，形成广播风暴。

02 广播风暴的成因

01 环路

• 物理环路：网络中存在物理环路，即多条路径连接同一组设备。当广播数据包在一个环路中传播时，它会被多次转发，导致广播风暴。

• 逻辑环路：网络中存在逻辑环路，如多个交换机之间的冗余连接。如果没有适当的环路控制机制，广播数据包也会在这些逻辑环路中不断循环。

02 错误配置

• VLAN配置不当：VLAN配置错误会导致广播域过大，广播数据包在不必要的范围内传播，增加网络负担。

• 端口配置错误：交换机端口配置错误，如将一个端口错误地配置为广播端口，会导致广播数据包被不必要地转发。

03 恶意攻击

• DoS攻击：黑客可以通过发送大量广播数据包，故意制造广播风暴，使网络性能下降，甚至瘫痪。

• 恶意软件：某些恶意软件或病毒会在网络中生成大量广播数据包，导致广播风暴。

04 设备故障

• 交换机故障：交换机软件或硬件故障可能导致其无法正确处理广播数据包，从而引发广播风暴。

• 终端设备故障：某些终端设备（如计算机、打印机）故障，可能会不断发送广播数据包，导致网络拥堵。

05 示例

假设一个小型局域网中有两台交换机A和B，它们之间通过两条链路连接，形成了一个物理环路。当一台设备发送一个广播数据包时，这个数据包会在交换机A和B之间不断循环转发，最终导致广播风暴。

03 广播风暴的影响

01 网络性能下降

• 带宽占用：大量广播数据包占用网络带宽，导致正常数据传输速度显著降低。

• 延迟增加：网络拥塞导致数据包传输延迟增加，影响实时应用（如语音和视频）的性能。

• 丢包率上升：网络拥堵可能导致数据包丢失，影响数据传输的可靠性和完整性。

02 设备过载

• 交换机过载：交换机需要处理大量广播数据包，可能导致CPU和内存资源耗尽，影响其正常运行。

• 终端设备过载：终端设备（如计算机、打印机）也需要处理大量广播数据包，消耗宝贵的处理资源，影响其性能。

03 用户体验差

• 访问速度慢：用户访问网络服务的速度变慢，网页加载时间延长，文件传输速度下降。

• 应用性能下降：实时应用（如视频会议、在线游戏）的性能下降，用户体验变差。

• 服务中断：在极端情况下，广播风暴可能导致网络服务完全中断，用户无法正常使用网络。

04 网络管理困难

• 故障排查难度增加：广播风暴导致网络故障排查难度增加，网络管理员需要花费更多时间和精力定位问题。

• 维护成本上升：频繁的网络故障和性能下降增加了网络维护的成本，影响企业的运营效率。

04 如何防止广播风暴

防止广播风暴的关键在于采取有效的管理和技术措施，减少网络中广播数据包的数量和传播范围。

01 使用STP（生成树协议）

生成树协议（Spanning Tree Protocol，STP）是一种用于消除网络中环路的协议。

• 作用：STP通过选择一条最佳路径，阻断其他备用路径，从而防止广播数据包在环路中无限循环。

• 配置：在交换机上启用STP，并确保所有交换机都正确配置，以形成一个无环路的网络拓扑。

02 合理配置VLAN

VLAN（Virtual Local Area Network）是一种将物理网络划分为多个逻辑网络的技术。

• 作用：通过合理配置VLAN，可以将广播域限制在特定的子网内，减少广播数据包的传播范围。

• 配置：根据网络需求，将不同的设备分配到不同的VLAN中，确保广播数据包只在必要的范围内传播。

03 启用广播抑制

广播抑制（Broadcast Suppression）是一种限制交换机转发广播数据包数量的功能。

• 作用：通过设置广播抑制阈值，可以限制交换机在一定时间内转发的广播数据包数量，防止广播风暴的发生。

• 配置：在交换机上启用广播抑制功能，并根据网络实际情况设置合理的阈值。

04 定期维护和检查

• 网络设备检查：定期检查网络设备的配置和状态，确保设备正常运行，及时发现和修复配置错误和故障。

• 日志分析：通过分析网络设备的日志，监控网络流量和广播数据包的数量，及时发现潜在问题。

• 软件更新：定期更新网络设备的固件和软件，确保设备的稳定性和安全性。

05 使用防火墙和安全设备

• 防火墙：配置防火墙规则，过滤掉不必要的广播数据包，减少网络中的广播流量。

• 入侵检测系统（IDS）：部署入侵检测系统，监测网络中的异常流量，及时发现和阻止恶意攻击。

原创：老杨丨11年资深网络工程师，更多网工提升干货，请关注公众号：网络工程师俱乐部