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?huà)，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(jì)等方面的原因，有可能在企業(yè)網(wǎng)絡(luò)中會(huì)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(huì)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(guò)Vlan來(lái)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(lái)尋址等等。但是如果廣播數(shù)據(jù)太多，則會(huì)影響到企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的性能。為此對(duì)于廣播數(shù)據(jù)也要進(jìn)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(gè)任務(wù)的話(huà)，網(wǎng)絡(luò)管理員必須要知道哪些協(xié)議或者服務(wù)會(huì)導(dǎo)致廣播數(shù)據(jù)，并且這些協(xié)議是如何來(lái)影響廣播數(shù)據(jù)的。

　　一般來(lái)說(shuō)，每一種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議都會(huì)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(shuō)，以下內(nèi)容會(huì)決定廣播的頻率。

　　第一個(gè)因素是協(xié)議的類(lèi)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(lèi)型對(duì)廣播頻率的影響。在優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)性能時(shí)，才可以有選擇的禁止某些協(xié)議�；蛘邔⒛承﹨f(xié)議的運(yùn)行控制在一個(gè)比較小的范圍之內(nèi)，減少?gòu)V播數(shù)據(jù)對(duì)其他部分網(wǎng)絡(luò)的不利影響。

　　第二個(gè)因素是運(yùn)行在互連網(wǎng)絡(luò)上的應(yīng)用程序。這些程序運(yùn)行的頻率、方式，以及其底層所采取的協(xié)議，都會(huì)影響廣播數(shù)據(jù)量的多少。如多媒體應(yīng)用，相對(duì)來(lái)說(shuō)，比其他應(yīng)用程序會(huì)產(chǎn)生更多的廣播數(shù)據(jù)。這主要對(duì)于我們網(wǎng)絡(luò)組建有比較大的影響。如企業(yè)可能會(huì)采用視頻會(huì)議系統(tǒng)等多媒體應(yīng)用程序，此時(shí)在網(wǎng)絡(luò)組建時(shí)，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(gè)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(shí)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(huì)產(chǎn)生不同的廣播數(shù)據(jù)流。這對(duì)于網(wǎng)絡(luò)管理員進(jìn)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(wèn)題的設(shè)備、不合適的網(wǎng)絡(luò)分段、設(shè)計(jì)不理想的防火墻等等，都會(huì)加重廣播數(shù)據(jù)包的不利影響。不過(guò)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(shuō)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(huì)對(duì)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(lái)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(kù)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(hù)的主機(jī)、網(wǎng)絡(luò)打印機(jī)等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。然后兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)之間通過(guò)路由器進(jìn)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(huì)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(gè)員工的主機(jī)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(shí)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(huì)對(duì)服務(wù)器所在的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生不利的影響�？梢�(jiàn)，通過(guò)路由器確實(shí)可以有效的避免廣播風(fēng)暴。

　　但是在實(shí)際工作中，這種方案得不到很大的認(rèn)同。這主要是因?yàn)槁酚善鞯膬r(jià)格比較高。在一個(gè)企業(yè)中，如果采用十幾臺(tái)路由器來(lái)隔離網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴確實(shí)不怎么現(xiàn)實(shí)。這不僅會(huì)增加企業(yè)網(wǎng)絡(luò)組建的成本，而且會(huì)增加管理的工作量。

　　三、使用Vlan來(lái)隔離廣播風(fēng)暴

　　上面這個(gè)案例中，如果生產(chǎn)環(huán)境中有一臺(tái)主機(jī)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(hù)端主機(jī)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(cái)務(wù)、工廠(chǎng)、行政等幾個(gè)部門(mén)。網(wǎng)絡(luò)管理員希望，如果工廠(chǎng)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(huì)影響到物流、財(cái)務(wù)、行政等部門(mén)的用戶(hù)的正常工作。即工廠(chǎng)網(wǎng)絡(luò)中產(chǎn)生的廣播風(fēng)暴不會(huì)刮到工廠(chǎng)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(tái)路由器來(lái)進(jìn)行分割。從成本與管理的角度考慮，這個(gè)方案并不十分合理。

　　顯然，交換機(jī)的價(jià)格比路由器要便宜的多。如果能夠通過(guò)交換機(jī)來(lái)隔離廣播風(fēng)暴，那是比較合理的。但是傳統(tǒng)的交換機(jī)(指不帶Vlan的交換機(jī))，其只能夠用來(lái)隔離組播，而不能夠用來(lái)控制廣播風(fēng)暴。為了實(shí)現(xiàn)用戶(hù)的這個(gè)需求，現(xiàn)在大部分廠(chǎng)家都在交換機(jī)中實(shí)現(xiàn)了Vlan的功能。同時(shí)隨著交換機(jī)的功能逐漸降低，而且交換機(jī)的性能要比集線(xiàn)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(jī)來(lái)組建企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)。在這種背景下，讓Vlan來(lái)隔離廣播風(fēng)暴顯得水到渠成。

　　在同一個(gè)Vlan中，所有設(shè)備都是同一個(gè)廣播域的成員，并接收所有的廣播。而不是同一個(gè)Vlan成員的交換機(jī)上，所有的端口都會(huì)對(duì)廣播數(shù)據(jù)進(jìn)行過(guò)濾。如以上面這個(gè)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(chǎng)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(shí)每個(gè)虛擬局域網(wǎng)內(nèi)的主機(jī)共享一個(gè)廣播域。而不同虛擬化之間的廣播域是獨(dú)立的。這也就是說(shuō)，在生產(chǎn)部門(mén)發(fā)生的廣播不會(huì)影響到財(cái)務(wù)或者服務(wù)器所在的網(wǎng)絡(luò)。從而當(dāng)某個(gè)網(wǎng)絡(luò)發(fā)生廣播風(fēng)暴的時(shí)候，其他部門(mén)的用戶(hù)仍然可以正常工作。

　　在這個(gè)案例中，企業(yè)只需要購(gòu)買(mǎi)一個(gè)交換機(jī)即可。然后通過(guò)靜態(tài)Vlan或者動(dòng)態(tài)Vlan來(lái)構(gòu)建多個(gè)Vlan。并將不同組的客戶(hù)端連接到對(duì)應(yīng)的Vlan 。從而實(shí)現(xiàn)通過(guò)Vlan來(lái)隔離廣播風(fēng)暴的目的。

　　在實(shí)際工作中，如果企業(yè)有多媒體應(yīng)用的話(huà)，那么筆者強(qiáng)烈建議采用這種方案。如企業(yè)有一個(gè)網(wǎng)絡(luò)視頻會(huì)議室。在這個(gè)會(huì)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(jìn)行視頻會(huì)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(gè)網(wǎng)路視頻會(huì)議室里面所有的網(wǎng)絡(luò)端口都設(shè)置在一個(gè)獨(dú)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(duì)其他網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生不利的影響。

　　總之實(shí)踐證明，通過(guò)交換機(jī)的Vlan功能來(lái)隔離廣播風(fēng)暴，想比路由器來(lái)說(shuō)，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(huì)多一點(diǎn)。而且Vlan規(guī)劃的方式與合理程度，會(huì)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(huì)詳細(xì)的介紹。各位讀者如果有興趣的話(huà)，可以關(guān)注筆者后續(xù)的內(nèi)容。