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摘要：在網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控和故障排除中，獲取流量可見性至關(guān)重要。本文對比了兩種主要的方法：SPAN 端口和網(wǎng)絡(luò) TAP。SPAN 端口是一種交換機鏡像功能，易于配置但存在流量丟失、可見性受限等問題；而網(wǎng)絡(luò) TAP 作為獨立硬件設(shè)備，可提供完整、無丟失的數(shù)據(jù)捕獲，并對網(wǎng)絡(luò)性能零影響。根據(jù)不同需求，企業(yè)應(yīng)權(quán)衡選擇，確保最佳的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控方案。
在企業(yè)網(wǎng)絡(luò)管理中，監(jiān)控流量是確保安全與高效運維的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。SPAN 端口和網(wǎng)絡(luò) TAP 是最常見的兩種流量捕獲方式，但它們的工作原理、優(yōu)劣勢差異顯著。SPAN 端口配置靈活、成本較低，但在高流量環(huán)境下可能丟失數(shù)據(jù)；而網(wǎng)絡(luò) TAP 能無損捕獲流量，確保完整性，但需要額外硬件投入。本文將深入解析這兩種方法，幫助你找到最適合的解決方案。
一、為什么流量可見性如此重要？
在網(wǎng)絡(luò)管理中，及時掌握流量狀況至關(guān)重要，這不僅有助于快速排查故障、優(yōu)化性能，還能提升安全防護能力。為了實現(xiàn)這一目標，企業(yè)通常依賴 SPAN 端口（交換機端口鏡像）或 網(wǎng)絡(luò) TAP（測試接入點）來捕獲和分析流量。然而，這兩種方法在數(shù)據(jù)完整性、性能影響和監(jiān)控能力上存在顯著差異。如何選擇合適的方案，以確保網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控的精準性和高效性？本文將深入解析 SPAN 端口與網(wǎng)絡(luò) TAP 的核心區(qū)別，幫助你做出明智決策。
二、SPAN 端口：簡單易用，但有局限
SPAN 端口也稱為鏡像端口，是網(wǎng)絡(luò)交換機的一項功能，它允許將一個或多個交換機端口的流量復(fù)制并發(fā)送到監(jiān)控端口。此功能可讓網(wǎng)絡(luò)管理員在不實際中斷網(wǎng)絡(luò)連接的情況下捕獲和分析流量。
圖1：SPAN端口
1.SPAN端口的使用流程
- 網(wǎng)絡(luò)管理員配置交換機，將特定端口指定為 SPAN 端口。
- 然后，管理員選擇將哪些端口或 VLAN 的流量鏡像到 SPAN 端口。
- 當(dāng)流量通過受監(jiān)控的端口時，交換機會創(chuàng)建每個數(shù)據(jù)包的副本并將其發(fā)送到 SPAN 端口。
- 連接到 SPAN 端口的監(jiān)控設(shè)備或分析工具會接收這些復(fù)制的數(shù)據(jù)包進行檢查。
SPAN 端口為獲取網(wǎng)絡(luò)流量的可見性提供了一種方便、經(jīng)濟的方法，尤其適用于較小的網(wǎng)絡(luò)或臨時監(jiān)控需求。不過，它們也有一些必須了解的局限性。
2.SPAN端口的主要問題
雖然 SPAN 端口提供了對網(wǎng)絡(luò)流量的有用一瞥，但必須認識到，它們提供的是基于交換機看到和處理的網(wǎng)絡(luò) “解釋視圖”。這種解釋可能會導(dǎo)致一些限制：
(1)高流量期間的數(shù)據(jù)包丟失
交換機的主要功能是轉(zhuǎn)發(fā)流量，而不是鏡像。在網(wǎng)絡(luò)利用率較高期間，交換機可能會丟棄鏡像數(shù)據(jù)包，以維持其核心交換功能。這會導(dǎo)致對網(wǎng)絡(luò)活動的了解不全面，在最需要可見性的繁忙時段可能會丟失關(guān)鍵信息。
(2)有限的可見性
SPAN 端口可能無法捕獲所有類型的流量。例如，某些交換機不會將交換機內(nèi)部流量（同一交換機端口之間的流量）鏡像到 SPAN 端口。這會造成網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控盲點。
(3)時間更改
向 SPAN 端口復(fù)制和發(fā)送數(shù)據(jù)包的過程可能會帶來輕微的延遲或改變數(shù)據(jù)包之間的時序。對于 VoIP 或?qū)崟r金融交易等對數(shù)據(jù)包定時敏感的應(yīng)用，這會導(dǎo)致性能測量不準確。
(4)單向監(jiān)控限制
許多 SPAN 實施只支持單向流量監(jiān)控，這意味著您可能只能看到給定端口上一個方向（如入口或出口）的流量。這樣就很難全面了解雙向?qū)υ挼那闆r。
(5)VLAN 標記問題
某些交換機在將流量鏡像到 SPAN 端口時會剝離 VLAN 標記，因此很難識別數(shù)據(jù)包的原始 VLAN。
(6)超量訂閱
如果受監(jiān)控端口的總帶寬超過 SPAN 端口的容量，就會出現(xiàn)超量訂閱，導(dǎo)致數(shù)據(jù)包丟失。
三、網(wǎng)絡(luò) TAP： 完整流量捕獲，零丟失
與 SPAN 端口不同，網(wǎng)絡(luò) TAP 可以不受限制地全面查看網(wǎng)絡(luò)流量。TAP 是一種硬件設(shè)備，可在流量在兩個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點之間傳輸時被動捕獲。
圖2：銅TAP
1.網(wǎng)絡(luò) TAP 的優(yōu)勢
(1)完整的流量捕獲
TAP 可查看穿過網(wǎng)段的每個數(shù)據(jù)包，包括畸形數(shù)據(jù)包、VLAN 標記以及交換機可能會丟棄或不會映射到 SPAN 端口的第 1 層錯誤。
(2)無數(shù)據(jù)包丟失
TAP 可通過所有流量而不丟棄數(shù)據(jù)包，即使在網(wǎng)絡(luò)利用率較高期間也是如此。
(3)對網(wǎng)絡(luò)性能無影響
TAP 是無源設(shè)備，不會帶來延遲或影響網(wǎng)絡(luò)吞吐量。
(4)雙向監(jiān)控
大多數(shù) TAP 為每個流量方向提供單獨的監(jiān)控端口，確保您捕捉到每個對話的雙方。
(5)精確定時
TAP 不會改變數(shù)據(jù)包的時序，從而準確呈現(xiàn)對性能分析至關(guān)重要的網(wǎng)絡(luò)行為。
(6)故障安全運行
即使 TAP 斷電，許多 TAP 仍能保持網(wǎng)絡(luò)連接，確保關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò)鏈接不會中斷。
2.聚合和全雙工捕獲
使用 TAP（尤其是使用 ProfiShark 這樣的高級捕獲設(shè)備）的一個顯著優(yōu)勢是能夠同時捕獲兩個方向的全雙工網(wǎng)速。這對于高速網(wǎng)絡(luò)尤為重要，因為在高速網(wǎng)絡(luò)中，入口和出口流量的總和可能會超過單個監(jiān)控端口的容量。
圖3：SPAN vs TAP
使用 SPAN 端口時，必須仔細考慮吞吐量限制。如果總流量超過 SPAN 端口的容量，就會不可避免地丟失數(shù)據(jù)包。與此相反，TAP 與功能強大的捕獲設(shè)備相結(jié)合，可以匯聚來自兩個方向的流量而不會丟失數(shù)據(jù)包，即使在飽和的鏈路上也能提供網(wǎng)絡(luò)活動的全貌。
四、如何選擇合適的方案？
雖然 SPAN 端口為獲得網(wǎng)絡(luò)可見性提供了一種方便且經(jīng)濟高效的方法，但其對網(wǎng)絡(luò)流量的 “解釋視圖 ”卻有很大的局限性。在關(guān)鍵監(jiān)控和故障排除場景中，完整、準確的流量捕獲是必不可少的，而網(wǎng)絡(luò) TAP 則提供了更優(yōu)越的解決方案。
網(wǎng)絡(luò) TAP 可提供不受限制的數(shù)據(jù)層視圖，確保每個數(shù)據(jù)包都被計算在內(nèi)，并提供最準確的網(wǎng)絡(luò)流量表示。網(wǎng)絡(luò) TAP 與先進的捕獲設(shè)備相結(jié)合，可實現(xiàn)線速全雙工捕獲，克服 SPAN 端口的聚合和吞吐量限制。
SPAN 端口和 TAP 之間的選擇最終取決于您的特定監(jiān)控需求、預(yù)算以及所監(jiān)控網(wǎng)段的關(guān)鍵性。對于臨時監(jiān)控或無法安裝 TAP 的情況，SPAN 端口仍能提供有價值的見解。但是，對于任務(wù)關(guān)鍵型應(yīng)用、安全監(jiān)控或性能分析（每個數(shù)據(jù)包都很重要）而言，網(wǎng)絡(luò) TAP 是確保完整網(wǎng)絡(luò)可視性的不二之選。
圖4：如何選擇SPAN或者TAP
