在前述文章中,鬼叔之前指出为了在做智能制造网络规划的时候,为了增强整个网络的安全性和鲁棒性,我们需要在网络架构规划中部署冗余的环网网络。但是这里有一个非常大的问题就是,环网将引发网络风暴!
那么什么是网络风暴?网络风暴产生的原理是什么?网络风暴有什么坏处?如何避免网络风暴?等等课题就成为了我们在智能制造中整体进行网络规划中非常重要的一个主题!
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什么是网络风暴
网络风暴是指由于网络上过多的广播数据帧,几乎占满了网络整个带宽而导致网络速度极慢的一种故障。
网络风暴的内容
一个数据帧或包被传输到本地网段 (由广播域定义)上的每个节点就是广播;由于网络拓扑的设计和连接问题,或其他原因导致广播在网段内大量复制,传播数据帧,导致网络性能下降,甚至网络瘫痪。这就是广播风暴。广播风暴现象是最常见的数据洪泛之一.是一种典型的雪球效应。当广播风暴产生时,它们将在网络中无休止的传播.甚至可以在网络中无限制的不停的繁殖。过多的广播包消耗了大量的网络带宽.占用了大量的网络资源.导致正常的数据包无法正常在网络中传送.这时,网络设备处理器高负荷运转。不仅网络设备会受到影响。而且所有的主机都要接收链路层的广播数据包,因而受到危害每秒数万级的数据包通常都会使网卡工作异常繁忙.超出了处理器的负荷.设备操作系统反映迟缓,网络通讯严重受阻.严重地危害了网络的正常运行,大大降低了整个以太网的通信性能.甚至会造成网络的整体瘫痪
网络风暴的原因
1.网络设备误用
原因:我们平时使用的交换机具有地址记忆的功能.在通信时,是点对点转发信息的,通常不会产生广播风暴。但有时我们由于种种原因,误将集线器当成交换机来使用。
2.网卡损坏或则交换机端口损坏
原因:如果网络机器的网卡损坏或则交换机端口损坏。也同样会产生广播风暴。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。在实际工作中,同一局域网中,开始有几台计算机速度较慢,最后却可能导致整个局域网网速都很慢。究其原因是与其相连的交换机端口故障造成的当交换机有一个端El传输速率非常缓慢,最后导致整台交换机都慢下来,通常是因为连接该计算机的网卡损坏.导致不断的发送广播包造成,也有可能是因为交换机端口故障,广播包阻塞不能及时发出。
3.网络环路
原因:只所以会产生网络环路。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。对于一些复杂的网络线路设计。应该有一个清晰的网络拓扑结构,切不可凭空想象,以免造成网络环路,影响了整个网络的运行环境。
4.网络病毒
原因:一种现象是该网卡的发送包和接收包的数量在快速增加,则说明该计算机感染了蠕虫病毒。目前,一些比较流行的网络蠕虫病毒如震荡波、RPC等病毒。一旦有机器中毒后,会立即通过网络进行传播另一种现象是当计算机不断出现IP地址冲突的提示,是由于局域网中有计算机感染了病毒,并采用了TP地址欺骗和MAC地址欺骗的方法不断的向局域网发送广播造成的网络病毒的传播,将会损耗大量的网络带宽,占用网络资源,引起网络堵塞,造成网络广播风暴。
5.黑客软件的使用
原因:目前,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。
6.网络视频原因:部分网络视频传输设备为了便于网络视频点播,通常采用UDP的方式。以广播数据包的形式对外进行发送。如果在专用网络中也使用这种方式,很容易引发广播风暴,导致网络阻塞,因此必须通过相关设置来杜绝这类故障。
7.恶劣环境
原因:如不合适的温度、湿度、震动和电磁干扰等因素,尤其是电磁干扰比较严重的环境下,同样也有可能会使网络变得不稳定,造成网络数据传输错误,引发广播风暴。
网络风暴的措施
1.使用知名品牌高档次的网络设备,保障硬件的质量在条件允许的情况下使用知名品牌高档次的网络设备。保证网络通信质量从交换机到网卡到线路及其他网络结点设备都要采用知名品牌高质量的。这样才能从硬件上减少故障发生的机率。
2.掌握网络的拓扑结构,避免出现网络环路在一些比较复杂的网络中。经常会有多余的备用线路,如无意间连上时会构成回路所以在实施网络工程之前,一定要有清晰的设计思路和拓扑结构,建立完善的网络文档资料,包括网络布线图、IP及MAC