交换机-路由器 网络环路

1、问题1：交换机1能用、路由器2不能用（原因及使用后果。如何操作路由器才 能使用以及原因）；原因：校园网安装了独立的DHCP3服务器，而路由器默认开启了 DHCP功能，会和校园网的 DHCP服务器造成冲突，使得大量用户自动获得的IP地址不正确，导致大量用户不能正常上 网，而且学校已针对每个IP地址限制了上网速率，若使用路由器则影响接入该设备用户的 网速。所以在校内网中不能使用路由器，要使用交换机。后果：大量用户不能上网，严重影响网络传输速率。解决方法：关闭路由器的dhcp，关闭路由器的路由功能，不要使用wan 口 4，只使用lan 口 5上联 学校网络，把路由器当做交换设备。关闭方法：1、以TP

2、 LINK路由器为例。用网线把路由器和电脑连接起来，电脑接在路由器的LAN 口。 获取到IP地址以后，在IE中写入（为大多数路由器管理ip， 若不同请查阅说明书）就会出现登陆界面。2、输入其访问帐号和访问密码进入路由器的访问界面。（帐号和访问密码查看说明书，默 认为admin）进入管理界面以后，选择DHCP服务，将DHCP服务关闭，选择“不启用”。3、最后保存并软重起路由器。重起之后将校园网主线接入LAN 口（不使用WAN 口）。电 脑也接在LAN 口。重新获取IP地址。问题2：环路问题：种类，表现，解决。种类：分为第二层环路和第三层环路，所有环路的形成都是由于目的路径不明确导致混乱而 造成的

3、。第二层:环路通常都是冗余链路造成的，没有冗余链路就不存在环路。例如一个广播信息经 过两个交换机的时候会不断恶性循环的产生广播，造成环路。第三层:通常指的是路由环路，是由于启用路由协议不当造成的，即使没有冗余链路，也有 可能造成环路。例如正常/24网络被路由1通告到路由2,当网络出问题不能 达到的时候，路由1把/24路由信息删除，但是路由2通告给了路由1,让路由 1误以为路由2的那边能达到/24网络,结果造成恶性循环（例子建立在 RIP6,IGRP7等路由协议下，只有这两个协议会造成第三层环路）表现：二层环路：二层环路将导致二层多播或者广播的数据包的风暴，并不在乎多播或者广播的数据包 的数量多

4、少，只要存在二层环路，那么就可以形成对整个二层网络的阻塞。比如，ARP8包 虽然数量上很少，但是，每当交换机的ARP表超时之后，那么交换机就会对ARP条目刷新， 每个ARP包都会在网络中不断环回，不能被终结，同理，热备份路由器协议主备之间和OSPF9 邻居之间同步都是在二层上周期性定时广播进行的，如果不能被终结，所有数据包都将在链 路上进行累积而吞噬带宽。所以，只要有环路，那么网络就会被阻塞，而阻塞的快慢取决 于网络上多播或者广播的数据包的数量多少。还有，网络中受影响的链路和设备不局限于 环路上的链路和设备，整个二层网络都会受到影响。同时，二层网络如果过大，容易造成 二层转发次优路径。网络中，

5、任何端口的闪断将会导致整个二层网络中设备进行基于STP 协议10的不断拓扑更新，消耗设备的CPU资源并且造成网络拓扑的不稳定。广播数据包的增长是以2 n速率进行增长，直至数据包老化。三层环路：在维护路由表信息的时候，如果在拓扑发生改变后，网络收敛缓慢产生了不协调或者 矛盾的路由选择条目，就会发生路由环路的问题，这种条件下，路由器对无法到达的网络路 由不予理睬，导致用户的数据包不停在网络上循环发送，最终造成网络资源的严重浪费。矢量路由的一个弱点就是可能产生路由环路，产生路由环路的原因有两种：一、静态路由设置不合理。二、动态路由定时广播产生的误会。静态路由设置不合理的情况：设两个路由器ra和rb，

6、其路由表中各有一条去往相同目的网络的静态路由，但下一跳 彼此指向对方，形成环路。Routing TableRouting TableRouting TableNetHopNext HopNetHopNext HopNetHopNext Hop012001100240.Q.Q.Q32动态路由造成的情况：假设某路由器RA通过RB至网络netb，但RB到netb不可达，这时候RB的广播路由比 RA先来到。RB去netb不可达，但Ra中有去往netb路由，且下一跳是RB，这时RB就会从RA 那里学习该路由，将去往netb的指向Ra，跳数11加1。netb的路由原本是Rb传给RA的， 现Rb却从RA学习

7、该路由，显然是不对的，但这一现象还会继续，RA去netb网络的下一路 是RB，当RB的跳数加1的时候，RA将再加1，周而复反形成环路，直至路由达到最大值数 据包才丢弃。路由环路表现流量大。环路内的路由器占用链路带宽来反复收发流量。CPU利用率高。路由器的CPU因不断循环数据包而不堪重负。网络收敛慢。路由器的CPU承担了无用的数据包转发工作，从而影响到网络收敛。网络瘫痪。路由更新可能会丢失或无法得到及时处理。这些状况可能会导致更多的路 由环路，使情况进一步恶化。数据包丢失。数据包可能丢失在“黑洞”中。解决：二层环路的解除：启用STP:使用生成树STP(Spanning Tree Protocol

8、)功能，将有环的网络剪成无环网络。逐一将冗余链路进行手工封闭三层环路的解除：定义最大值；距离矢量路由算法可以通过IP头12中的生存时间(TTL)自纠错，但路由环路问题可 能首先要求无穷计数。为了避免这个延时问题，距离矢量协议定义了一个最大值，这个数字 是指最大的度量值。(2)水平分割水平分割是过滤掉发送给原发者的路由信息。其规则就是不向原始路由更新来的方向再 次发送路由更新信息，具体路由信息单向传送。路由毒化水平分割的改进，收到原是自己发出的路由信息时，将这条信息最大的度量值，即毒 化。毒化逆转超越水平分割的一个特列，这样保证所有的路由器都接受到了毒化的路由信息。触发方式一旦发现网络变化，不等

9、呼叫，立即发送更新信息，迅速通知相邻路由器，防止误传。抑制时间在收到路由变化信息后，启动抑制时间，此时间内变化项被冻结，防止被错误地覆盖。注释：交换机：是一种用于电信号转发的网络设备。它可以为接入交换机的任意两个网络节点提供独享的电信号通路。最常见的交换机是以太网交换机。其他常见的还有电话语音交换机、光纤交 换机等。路由器：连接因特网中各局域网、广域网的设备，它会根据信道的情况自动选择和设定路由，以最佳路径，按前后顺序发送信号的设备。DHCP:动态主机设置协议(Dynamic Host Configuration Protocol, DHCP)是一个局域网的网络协议，使用UDP协议工作，主要有

10、两个用途：给内部网络或网络服务供应商自动分配IP地 址；给用户和内部网络管理员作为对所有计算机作中央管理的手段。WAN：广域网 WAN(Wide Area Network)也叫远程网 RCN(Remote Computer Network)，它的作用范围最大，一般可以从几十公里至几万公里。LAN：局域网(Local Area Network， LAN)是指在某一区域内由多台计算机互联成的计算机组。一般是方圆几千米以内。RIP:路由选择信息协议(RIP)是一种在网关与主机之间交换路由选择信息的标准。RIP是一种 内部网关协议。作为形成网络的每一个自治系统，都有属于自己的路由选择技术，不同的AS系

11、 统，路由选择技术也不同。IGRP : IGRP （Interior Gateway Routing Protocol）是一种动态距离向量路由协议，它由 Cisco公司八十年代中期设计。使用组合用户配置尺度，包括延迟、带宽、可靠性和负载。缺省情况 下，IGRP每90秒发送一次路由更新广播，在3个更新周期内（即270秒），没有从路由中的第 一个路由器接收到更新，则宣布路由不可访问。在7个更新周期即630秒后，Cisco IOS软件 从路由表中清除路由。ARP:地址解析协议，实现通过IP地址得知其物理地址。OSPF： OSPF（Open Shortest Path First开放式最短路径优先）是一个内部网关协议（Interior GatewayProtocol,简称IGP），用于在单一自治系统（autonomous system,AS）内决策路由。与RIP相比，OSPF 是链路状态路由协议，而RIP是距离矢量路由协议。OSPF的协议管理距离（AD）是110。I。. STP: （Spanning Tree Protocol）生成树协议。该协议可应用于环路网络，通过一定的算法实现路径冗余，同时将环路网络修剪成无环路的树型网络，从而避免报文在环路网络中 的增