軟考網(wǎng)絡(luò)管理員：利用Vlan控制與隔離廣播風(fēng)暴

　　廣播是網(wǎng)絡(luò)管理員必不可少的一種網(wǎng)絡(luò)流量。但是如果控制不當(dāng)?shù)脑�，廣播就有可能成為危害企業(yè)網(wǎng)絡(luò)性能的第一殺手。由于病毒或者網(wǎng)路設(shè)計等方面的原因，有可能在企業(yè)網(wǎng)絡(luò)中會出現(xiàn)廣播風(fēng)暴，或者造成很多不必要的廣播數(shù)據(jù)，這些都會占用企業(yè)寶貴的網(wǎng)絡(luò)帶寬，降低網(wǎng)絡(luò)的性能。在這篇文章中，筆者將給大家介紹一下，如果通過Vlan來控制與隔離廣播風(fēng)暴。

　　一、廣播數(shù)據(jù)發(fā)生的頻率

　　廣播數(shù)據(jù)雖然是網(wǎng)絡(luò)中必不可少的內(nèi)容，如需要利用廣播來尋址等等。但是如果廣播數(shù)據(jù)太多，則會影響到企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的性能。為此對于廣播數(shù)據(jù)也要進行相關(guān)的控制。特別是不能夠讓廣播數(shù)據(jù)散發(fā)到不需要的地方去。要完成這個任務(wù)的話，網(wǎng)絡(luò)管理員必須要知道哪些協(xié)議或者服務(wù)會導(dǎo)致廣播數(shù)據(jù)，并且這些協(xié)議是如何來影響廣播數(shù)據(jù)的。

　　一般來說，每一種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議都會產(chǎn)生廣播數(shù)據(jù)。只是不同的協(xié)議，產(chǎn)生的廣播數(shù)據(jù)的數(shù)量與頻率不同而已。具體的說，以下內(nèi)容會決定廣播的頻率。

　　第一個因素是協(xié)議的類型。這是決定產(chǎn)生廣播頻率的主要因素。如ARP協(xié)議產(chǎn)生的廣播頻率，就比SMTP產(chǎn)生的廣播頻率要高。為此網(wǎng)絡(luò)管理員必須要了解每種協(xié)議類型對廣播頻率的影響。在優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)性能時，才可以有選擇的禁止某些協(xié)議�；蛘邔⒛承﹨f(xié)議的運行控制在一個比較小的范圍之內(nèi)，減少廣播數(shù)據(jù)對其他部分網(wǎng)絡(luò)的不利影響。

　　第二個因素是運行在互連網(wǎng)絡(luò)上的應(yīng)用程序。這些程序運行的頻率、方式，以及其底層所采取的協(xié)議，都會影響廣播數(shù)據(jù)量的多少。如多媒體應(yīng)用，相對來說，比其他應(yīng)用程序會產(chǎn)生更多的廣播數(shù)據(jù)。這主要對于我們網(wǎng)絡(luò)組建有比較大的影響。如企業(yè)可能會采用視頻會議系統(tǒng)等多媒體應(yīng)用程序，此時在網(wǎng)絡(luò)組建時，就需要盡量選擇性能比較好的設(shè)備與比較大的帶寬。

　　第三個因素是應(yīng)用程序如何提供服務(wù)與調(diào)用底層的協(xié)議的方式。有時候不同的應(yīng)用程序，即使采用的是相通的協(xié)議，如Web與BBS應(yīng)用，雖然采用的都是HTTP協(xié)議，但是其調(diào)用協(xié)議的方式不同。在這種情況下，在企業(yè)網(wǎng)絡(luò)中會產(chǎn)生不同的廣播數(shù)據(jù)流。這對于網(wǎng)絡(luò)管理員進行信息化應(yīng)用的選型有比較大的幫助。

　　當(dāng)然，廣播數(shù)據(jù)包產(chǎn)生的因素不僅僅指這些方面。有問題的設(shè)備、不合適的網(wǎng)絡(luò)分段、設(shè)計不理想的防火墻等等，都會加重廣播數(shù)據(jù)包的不利影響。不過這些因素都是“加油添醋”的角色。廣播數(shù)據(jù)主要的根源還在于協(xié)議。也就是說協(xié)議產(chǎn)生數(shù)據(jù)包。而其他因素則決定這些廣播數(shù)據(jù)包是否會對網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生不利的影響。

　　二、路由器并不是最好的解決方案

　　在傳統(tǒng)的網(wǎng)路中，管理員喜歡采用路由器來隔離廣播風(fēng)暴。如下圖所示，不少網(wǎng)絡(luò)管理員喜歡將企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)分為兩部分，分別為服務(wù)器環(huán)境和生產(chǎn)環(huán)境。

　　其中服務(wù)器環(huán)境主要存放的是企業(yè)采用的各種服務(wù)器，如郵件服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、ERP服務(wù)器等等。而在生產(chǎn)環(huán)境中，則包括用戶的主機、網(wǎng)絡(luò)打印機等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。然后兩個網(wǎng)絡(luò)之間通過路由器進行連接。在這種情況下，就可以有效的避免網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴。即在生產(chǎn)環(huán)境中產(chǎn)生的廣播數(shù)據(jù)不會傳遞到服務(wù)器環(huán)境所在的網(wǎng)絡(luò)中。假設(shè)現(xiàn)在某個員工的主機中毒了，發(fā)送大量的廣播數(shù)據(jù)，導(dǎo)致生產(chǎn)環(huán)境的網(wǎng)絡(luò)速度非常的慢，甚至已經(jīng)快到了癱瘓的地步。但是此時由于采用了路由器，將這些廣播數(shù)據(jù)隔離在生產(chǎn)環(huán)境的網(wǎng)絡(luò)中，為此不會對服務(wù)器所在的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生不利的影響�？梢姡�通過路由器確實可以有效的避免廣播風(fēng)暴。

　　但是在實際工作中，這種方案得不到很大的認(rèn)同。這主要是因為路由器的價格比較高。在一個企業(yè)中，如果采用十幾臺路由器來隔離網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴確實不怎么現(xiàn)實。這不僅會增加企業(yè)網(wǎng)絡(luò)組建的成本，而且會增加管理的工作量。

　　三、使用Vlan來隔離廣播風(fēng)暴

　　上面這個案例中，如果生產(chǎn)環(huán)境中有一臺主機中毒產(chǎn)生廣播風(fēng)暴，雖然服務(wù)器所在的網(wǎng)絡(luò)可以免受侵害，但是所有的客戶端主機都將受到影響。這顯然是企業(yè)與網(wǎng)絡(luò)管理人員不希望看到的。他們與筆者的目標(biāo)一致，就是如何最大限度的將廣播風(fēng)暴控制在可以接受的領(lǐng)域內(nèi)。

　　如現(xiàn)在一家企業(yè)分為物流、財務(wù)、工廠、行政等幾個部門。網(wǎng)絡(luò)管理員希望，如果工廠中有電腦中了毒，產(chǎn)生廣播風(fēng)暴。其只影響工作所在的網(wǎng)絡(luò)，而不會影響到物流、財務(wù)、行政等部門的用戶的正常工作。即工廠網(wǎng)絡(luò)中產(chǎn)生的廣播風(fēng)暴不會刮到工廠以外的網(wǎng)路中去。如果按照傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)解決方案，可能需要采用多臺路由器來進行分割。從成本與管理的角度考慮，這個方案并不十分合理。

　　顯然，交換機的價格比路由器要便宜的多。如果能夠通過交換機來隔離廣播風(fēng)暴，那是比較合理的。但是傳統(tǒng)的交換機(指不帶Vlan的交換機)，其只能夠用來隔離組播，而不能夠用來控制廣播風(fēng)暴。為了實現(xiàn)用戶的這個需求，現(xiàn)在大部分廠家都在交換機中實現(xiàn)了Vlan的功能。同時隨著交換機的功能逐漸降低，而且交換機的性能要比集線器高的多，為此很多公司現(xiàn)在采用的是純交換式的網(wǎng)絡(luò)。即采用交換機來組建企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)。在這種背景下，讓Vlan來隔離廣播風(fēng)暴顯得水到渠成。

　　在同一個Vlan中，所有設(shè)備都是同一個廣播域的成員，并接收所有的廣播。而不是同一個Vlan成員的交換機上，所有的端口都會對廣播數(shù)據(jù)進行過濾。如以上面這個案例為例。網(wǎng)絡(luò)管理員可以將服務(wù)器環(huán)境、物流環(huán)境、工廠環(huán)境、行政環(huán)境等等使用Vlan技術(shù)，建立不同的虛擬局域網(wǎng)。此時每個虛擬局域網(wǎng)內(nèi)的主機共享一個廣播域。而不同虛擬化之間的廣播域是獨立的。這也就是說，在生產(chǎn)部門發(fā)生的廣播不會影響到財務(wù)或者服務(wù)器所在的網(wǎng)絡(luò)。從而當(dāng)某個網(wǎng)絡(luò)發(fā)生廣播風(fēng)暴的時候，其他部門的用戶仍然可以正常工作。

　　在這個案例中，企業(yè)只需要購買一個交換機即可。然后通過靜態(tài)Vlan或者動態(tài)Vlan來構(gòu)建多個Vlan。并將不同組的客戶端連接到對應(yīng)的Vlan 。從而實現(xiàn)通過Vlan來隔離廣播風(fēng)暴的目的。

　　在實際工作中，如果企業(yè)有多媒體應(yīng)用的話，那么筆者強烈建議采用這種方案。如企業(yè)有一個網(wǎng)絡(luò)視頻會議室。在這個會議室中，員工可以利用自己的筆記本電腦與外地的公司領(lǐng)導(dǎo)進行視頻會議。一般情況下，像這種多媒體應(yīng)用產(chǎn)生的廣播數(shù)據(jù)是其他應(yīng)用的幾十倍甚至上百倍。為此最好將這個網(wǎng)路視頻會議室里面所有的網(wǎng)絡(luò)端口都設(shè)置在一個獨立的Vlan中。從而防止多媒體應(yīng)用所產(chǎn)生的廣播數(shù)據(jù)流量對其他網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生不利的影響。

　　總之實踐證明，通過交換機的Vlan功能來隔離廣播風(fēng)暴，想比路由器來說，成本更加的低廉、方式更加的靈活。但是管理的工作量可能會多一點。而且Vlan規(guī)劃的方式與合理程度，會直接影響到廣播風(fēng)暴的控制效果。Vlan具體的選型，筆者在后面的文章中會詳細(xì)的介紹。各位讀者如果有興趣的話，可以關(guān)注筆者后續(xù)的內(nèi)容。