【摘 要】由于网络规模扩大，由网络广播风暴引起的网络故障越来越频繁，本文从广播风暴概念和交换机的工作原理分析产生网络广播风暴的几种原因原因。
【关键词】广播风暴；交换机；集线器
See a few reason of the Broadcast storm from the Switch principle
Tian linfeng Chongqing college of Electrnic Engineeing
Abstract：this text on Broadcast Storm all with exchange a few reason reason of the work principle of the Switch analysis creation webcasting storm.
Keywords： Broadcast Storm? Switch HUB
1、引言现代信息化飞速发展，网络规模的扩大，网络故障增多，在所有的网络故障中，广播风暴引起的故障占80%。网络广播风暴究竟怎么形成的呢？要弄清楚就必须了解网络中设备的工作原理。网络中的网络设备是交换机，所以很有必要了解其工作原理。
2、广播风暴。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。
3、集线器和交换机的基础知识
3.1交换机的概念：交换机(也称Switch)是一种工作在OSI参考模型的第2层（数据链路层）为网络用户提供信息传递和交换的一种网络设备。主要功能是通过“学习”网络中用户的物理地址（MAC）地址，在缓存中构建一个MAC地址表，明确收发数据的网络用户接入在交换机的具体端口，然后为发送信息用户和接收信息用户之间建立临时的交换路径，使信息准确快速直接由发送端口到达目的端口。
3.2集线器的概念：集线器（也称HUB）是工作在OSI参考模型第一层（物理层）的网络设备。主要功能是对接收到的信号进行再生整形放大，以扩大网络的传输距离，采用CSMA/CD（一种检测协议）访问方式把所有节点集中在以它为中心的节点上。HUB不具备"智能记忆"能力和"学习"能力，它也不具备交换机所具有的MAC地址表，所以它发送数据时都是没有针对性的，而是采用广播方式发送。
4、集线器与交换机的区别
目前我们常会有通过交换机数据全部是点对点转发的，绝对不会产生广播风暴，所以认为交换机的网络里，没有广播风暴的存在。以下我们通过对交换机和集线器的功能分析，了解出现广播风暴的真正原因。
4.1用集线器组成的网络称为共享式网络。共享式以太网处于OSI模型的第一层--物理层，要求端口两端的数据速率一致，数据帧一致，通信协议一致，在数据通信的时候采用CSMA/CD协议原理。集线器不能识别通信双方的地址，不能准确判断通信双方的具体位置，所以当发送方把数据发到网络上时，集线器只能把信息以广播方式发给网络中的所有用户。而且网络中的所有用户要发送数据前，都要时刻侦听网络中是否有数据发送，如果有，就要等待然后继续侦听，直到网络上没有数据发送是才发送自己的的数据。所以的当用户越多，数据交换越多冲突几机会就越大，网路利用率就越低，每个用户的实际可用带宽随网络用户数的增加而递减。
4.2在交换机的网络中，交换机利用MAC地址的学习和查找功能，按照发送用户发送信息中包含的接受方的MAC地址，在交换机缓存的MAC地址表中准确地址查找到接收方的准确位置（在交换机的具体端口），在收发双方快速建立一条专用通道供数据的交换，只有当接受方的MAC不在交换机的MAC表中时，交换机才将信息广播到所有的端口，接收端口回应后交换机会“学习”新的地址，并把它添加入内部MAC地址表中，同时形成了更新后的MAC地址表，也满足以后数据交换的需要，这样就避免了冲突的形成。只有两个发送端口企图同时将信息发往同一个接收端口时才产生冲突，否则多个源端口与目的端口之间可同时进行通信而不会发生冲突。所以交换机通过根据MAC地址表的过滤和转发，可以有效的隔离广播风暴，减少误包和错包的出现，避免冲突。交换机在同一时刻可进行多个端口对之间的数据传输，连接在交换机中的用户独享全部的带宽。当节点A向节点D发送数据时，节点B可同时向节点C发送数据，而且这两个传输都享有网络的全部带宽。通过实验测得，用集线器组成共享网络的最到传输速率远低于用交换机组成的交换网络。
5、产生广播风暴的原因。通过对以上对集线器和交换机的了解，可以分析出网络产生广播风暴的原因，一般情况下，产生网络广播风暴的原因，通常会有以下几种：
5.1网卡的损坏：网络中有机器的网卡损坏，网卡损坏通常是芯片中的几个脚碰到一起了，这样导致形成简单的环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。
5.2网络线缆的损坏：线缆损坏主要是由于比如老鼠把绝缘皮被咬破（或者是裸露在地上被无意识地踩破）让里面的2根或者机根铜芯接触到一起，这样形成一个弱电上的环路，导致无用数据长时间大量地发到网络上，产生广播风暴。
5.3网络设备原因：主要是在网络中仍然使用大量的集线器，或者是购买交换机的时候被一些商家用包装过的集线器当交换机卖了。
5.4网络环路：网络环路是广播风暴产生中比较常见的原因之一，广播风暴是指一条或者多条介质首尾两端插在同一个网络设备的不同端口上，或者一个网络中的几个设备简单的首尾连接，通信始终在这个环路上进行，导致了网络性能急骤下降，趋于瘫痪。
5.5网络软件：软件方面主要包括网络病毒和黑客软件，流行的网络病毒如：Funlove、震荡波、RPC等病毒，网络中有系统中毒后，会向网络发送大量无效的垃圾数据，甚至通过网络进行传播病毒，就会消耗网络带宽，引起网络堵塞，造成广播风暴。另外有些上网用户，出于好奇或者自身的目的，利用网络执法官、网络剪刀手等软件，对内部网络进行扫描，扫描就是发送大量的数据，所以也可能会引起广播风暴。
结束语
现在随着网络用户越来越多，网络规模的不断扩大，网络广播风暴产生的几率就越来越大，引起的网络故障越来越频繁，要想做到对网络广播风暴快速判断和处理，除开应抓住以上几个方面外，还应不断学习新的知识，新技术，合理利用网络设备和软件服务。
参考文献
[1]Bates Regis J. Bud 北电网络第三层交换技术机械工业出版社
[2]蒋青泉交换技术高等教育出版社
[3]（美）罗（Rowe.S.H）;舒赫（Schuh M.L） 计算机网络清华大学出版社
