广播风暴的成因、预防及故障排除

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广播风暴的成因、预防及故障排除


广播风暴的成因、预防及故障排除

一、成因
广播风暴指过多的广播包消耗了大量的网络带宽，导致正常的数据包无法正常在网络中传送，通常指一个广播包引起了多个的响应，而每个响应又引起了多个得响应，就像滚雪球一样，把网络的所有带宽都消耗殆尽。该现象通常是由于网络环路、故障网卡、病毒等引起的。
二、预防（以CISCO catalyst switch为例）

、首先使用网管分析你网络的baseline，这样可以明确你的网络当中正常情况下的广播包比例是多少。
    2、目前绝大多数交换机都支持广播风暴抑制特性，配置了这个特性以后，你可以控制每个端口的广播包维持在特定的比例之下，这样可以保留带宽给必须的应用。
    配置：（以CISCO catalyst switch为例）
    Int XX
    storm-control broadcast level 20.00

    switch#sh storm

    Interface Filter State Level Current
    --------- ------------- ------- -------
    Fa1/0/1 Forwarding 20.00% 0.00%
    3、针对缺省STP配置无法排除的网络环路问题，利用STP的BPDUguard特性来预防广播风暴。此种环路情况示意图如下：
    switch------hub(portA---portB)
    Switch启用了STP，而hub则被人有意无意的用一根网线联起来，导致引起了环路。SWITCH的端口不会收到其他交换机或本交换机其他端口的BPDU，不会触发该端口的STP决策过程，也就不可能blocking该端口，这样就会引起广播风暴。我们可以利用CISCO STP的BPDUguard特性来预防这一点。
    int xxx
    spanning-tree bpduguard enable
    ***值得注意的是bpduguard可以在全局下配置，也可以在每端口的基础上配置。如果在全局下配置，则只对配置了portfast的端口起作用，如果在端口下配置，则不用配置portfast

    三、排障（以CISCO catalyst switch为例）

    如果网络中已经产生了网络风暴（现象通常为网络丢包、响应迟缓、时断时通等），则可以利用如下的方法来排障
    1、首先确认是否是网络风暴或其他异常流量引起的网络异常，在核心交换机上
    Switch〉sh proc cpu | e 0.00
    CPU utilization for five seconds: 19%/0%; one minute: 19%; five minutes: 19%
    PID Runtime(ms) Invoked uSecs 5Sec 1Min 5Min TTY Process
    15 20170516 76615501 263 0.31% 0.13% 0.12% 0 ARP Input
    26 7383266801839439482 401 5.03% 4.70% 5.08% 0 Cat4k Mgmt HiPri
    27 8870781921122570949 790 5.67% 7.50% 6.81% 0 Cat4k Mgmt LoPri
    43 730060152 341404109 2138 6.15% 5.29% 5.28% 0 Spanning Tree
    50 59141788 401057972 147 0.47% 0.37% 0.39% 0 IP Input
    56 2832760 3795155 746 0.07% 0.03% 0.01% 0 Adj Manager
    58 4525900 28130423 160 0.31% 0.25% 0.18% 0 CEF process
    96 20789148 344043382 60 0.23% 0.09% 0.08% 0 Standby (HSRP)
    如果交换机的CPU利用率较高，且大部分的资源都被“IP Input”进程占用，则基本可以确定网络中有大流量的数据
    2、查找异常流量是从交换机的那一个端口来的：
    switch #sh int | i protocol|rate|broadcasts
    FastEthernet1/0/1 is up, line protocol is up (connected)
    Queueing strategy: fifo
    5 minute input rate 0 bits/sec, 0 packets/sec
    5 minute output rate 2000 bits/sec, 3 packets/sec
    Received 241676 broadcasts (0 multicast)
    如果找到一个端口的input rate非常高，且接收到的广播包也非常多，则基本可以找到来源，如果该端口下联的也是可管理的交换机，则再次执行此过程，直到找到一个连接PC或者HUB的端口
    3、shutdown该端口
    int xx
    shutdown
    4、查找产生异常流量的根源
    如果是HUB环路，则拆掉环；如果是病毒，则做杀毒处理；如果是网卡异常，则更换网卡。此部分不详述。
    5、确认交换机的CEF功能是否启用，如果没有，则需要启用，可以加速流量的转发
    switch〉sh ip cef
    配置CEF：
    全局模式下输入
    ip cef