二层环路.doc

冗余的网络中，二层环路是怎么形成的？我在之前的文章中说过：“为了防止单点失效，我们应该设计一个具有冗余备份功能的网络环境”。冗余备份的网络结构的好处是可以解决单点故障，但是冗余备份的网络结构却也能带来环路。本文，就主要介绍在冗余的网络中，二层环路的形成过程：二层环路形成步骤 图1：这是一个冗余的拓扑，PC发出了一个ARP广播包，要去获得Server的MAC地址，PC发出的流量，先到了下面的Switch-2二层环路形成步骤 图2：Switch-2收到数据后，因为这个数据是ARP广播包，于是Switch-2会从所有的接口泛洪这个数据，这个图里，Switch-2将这个数据从F0/1口转发了出去，并且这个数据准确的到达了Server。二层环路形成步骤 图3：这个数据除了交给了Server，也会窜到上面去，Switch-1会从自己的的F0/1口也收到这个数据。二层环路形成步骤 图4：Switch-1收到这个数据后，因为这个数据是一个ARP，所以Switch-1会从自己的其他接口也泛洪这个ARP包，于是这个数据包又从Switch-1的F0/0口发了出来。接着这个数据发回到了数据的发起者PC那里。二层环路形成步骤 图5：而且，这个ARP包也传给了Switch-2的F0/0口，Switch-2收到之后，会从其他接口泛洪这个ARP数据包，这个数据包又从Switch-2的F0/1口发了出去。至此，这个ARP广播包就在这个网络里面不停的传，这就形成了二层环路。形成了环路之后，这个网络就会产生非常严重的问题。二层环路一共会带来三个严重的危害（下面有每个危害的详细介绍）： 广播风暴 多帧拷贝 MAC地址表抖动，不稳定广播风暴的形成：1、PC发出一个广播包，目的MAC地址是FFFF.FFFF.FFFF，如下图：这个数据包被Switch-1和Switch-2都从F0/0口收到了这个ARP广播包2、交换机处理广播包的的方法是从其他所有接口泛洪，如下图：Switch-1和Switch-2把这个广播包分别从自己的F0/1口发了出去3、两台交换机又分别从F0/1口收到了对方发出的ARP广播包，于是两台交换机又把这个ARP广播包复制一份，从各自的F0/0口又发了出去。如下图：4、就这样，这些广播包在这个网络里会不停的传递，广播包会越来越多。如下图：广播风暴的危害： 严重消耗带宽资源 严重消耗交换机的CPU、内存等资源二、多帧复制：1、PC发送一个单播帧去往Server，如下图：该单播帧被Switch-1和Switch-2收到后，基于MAC地址表转发，两台交换机都转发给了ServerServer从两个方向收到了相同的数据帧。Server只会处理最先到达的那个，第二个就丢弃掉了2、如果这个数据帧是ARP广播帧，Switch-1和Switch-2从F0/1口发出的这个帧，除了传到了Server，也传到了对方的F0/1口。如下图：两台交换机会将这个数据再次从F0/0口发出，绕一圈后，两台交换机又会收到，再发给Server和对方的交换机，这个广播帧就会不停的被Server收到多帧复制的危害： 严重消耗带宽资源 严重消耗交换机的CPU、内存等资源 严重消耗电脑的处理进程资源（CPU、内存等）三、MAC地址表抖动：我们将目光锁定Switch-1上1、PC发出数据后，Switch-1将PC的MAC地址1111.1111.1111记录在自己的F0/0口，如下图：2、PC发出的数据也会被Switch-2接收，Switch-2将这个数据又从自己的右边接口发了出去，如下图：Switch-1从F0/1口收到了Switch-2转发过来的数据于是，Switch-1将PC的MAC地址1111.1111.1111切换到了自己的F0/1口于是，MAC地址表抖动了一次3、PC会连续不断的发数据出来，Switch-1会不停的从F0/0口和F0/1口接收到关于PC的MAC地址。如下图：于是，Switch-1上，关于PC的MAC地址1111.1111.1111就不停的在F0/0和F0/1口之间跳跃。如果PC的数量很