在企业局域网中,二层交换机通过简单高效的方式转发数据包,构建了通信的基石。然而,当网络中出现二层环路时,这一切可能迅速崩溃。从广播风暴到MAC地址漂移,再到网络延迟和瘫痪,二层环路问题带来的影响既深远又棘手。本文主要介绍二层环路带来的广播风暴和MAC地址漂移的问题。
1、广播风暴
根据交换机的转发原则,如果交换机从一个端口上接收到的是一个广播帧,或者是一个目的MAC地址未知的单播帧,则会将这个帧向除源端口之外的所有其他端口转发。如果交换网络中有环路,则这个帧会被无限转发,此时便会形成广播风暴,网络中也会充斥着重复的数据;如图1所示,出现了无限多的ARP广播帧,并且数量在不停地增加。
图1.wireshark抓包结果[关闭STP生成树]
2.MAC地址漂移
交换机根据源端口和MAC地址的对应关系来进行学习,网络中不停出现的广播帧会导致交换机中的MAC地址表在不停变化,如图2所示。
图2.MAC地址漂移现象
简单介绍下STP生成树协议,所谓的STP生成树协议就是去逻辑阻塞一个接口,打破环路即STP通过构造一棵树来消除交换网络中的环路,运行STP算法,判断网络中存在环路的地方并阻断冗余链路,将环路网络修剪成无环路的树型网络,从而避免了数据帧在环路网络中的增生和无穷循环;当网络环境发生变化的时候,生成树能感知到变化并且做出对应的调整。
为什么要用多台交换机,能不能只用一台?
如果只是用一个交换机的话,一旦发送故障,网络环境就会发生断网,所以在这种情况下,我们使用多台交换机,但在这种情况下就会发生二层环路;
为什么TTL值不能解决二层环路呢?
因为TTL值是属于IP报文的内容,IP则是属于网络层的内容,之前没有专门用于二层防环的字段所以产生了STP协议。
二层环路带来的问题在网络配置中并不少见,但很多人第一次遇见都会茫然失措,但是只要清晰认识到问题产生的原理,就能轻松解决。上海腾科教育致力于给学员提供专业的认证指导方案,帮助学员轻松解决学习突破道路上遇到的难题。