下一代互联网（IPv6）搭建与运维（初级 ） 课件任务15 配置环路检测功能

单元1配置交换机任务15配置环路检测功能任务情景祥云公司新建分支网络需要接入到汇聚交换机，新建网络可能因连接或配置错误而产生环路，进而影响到接入交换机及其上行网络的通信。用户希望能在接入交换机上及时检测到新建分支网络中的环路，防止环路对接入交换机及其上行网络的冲击。任务拓扑，如图1-15-1所示。拓扑说明：交换机2台、Console线1根、网线2根图1-15-1

网络拓扑图

任务情景

任务需求1.按照拓扑图连接网络。

2.交换机端口规划见表1-15-1。表1-15-1交换机端口规划SW-11SW-21SW-12SW-2交换机检测网络拓扑中是否存在环路情况，在交换机与外部网路连接的端口上启动端口环路检测功能，如果外部网络中存在环路的情况，交换机就会提示下连的网络存在环路，并将交换机上的这个端口控制，以免影响整个网络的正常工作。

了解环路检测的技术原理了解环路检测的适用场景掌握网络设备环路检测配置及分析学习目标任务分析配置环路检测的时间间隔，启动端口环路检测；配置端口环路控制方式，配置环路检测受控方式为自动恢复。预备知识1．

环路检测描述随着交换机的发展，用户通过以太网交换机接入网络越来越多。在企业网中，用户通过二层以太网交换机接入网络，他们不仅有上internet的需求，同时内部二层互通的需求也相当迫切。当用户需要二层互通时,报文的转发直接通过MAC寻址,MAC地址学习的正确与否决定着用户之间是否能够正确的互通。在二层交换中，通过MAC地址寻址来进行报文转发。二层设备的MAC地址学习都是通过源MAC地址学习来进行的。即:当端口收到一个未知源MAC地址的报文，会将这个MAC添加到接收端口上，以便后续以该MAC地址为目的的报文能够直接转发，即一次学习，多次转发。当新来源MAC如果发现该MAC已经学习到了二层设备上，而源端口不一样﹐会修改原来MAC地址的源端口，也就是将原来的MAC地址移动到新的端口上来。因此当链路上存在环回情况时，最后会发现整个二层网络中的所有的MAC地址都移动到了存在环回的端口上了(大多的情况是MAC地址频繁在不同端口间切换)，导致二层网络瘫痪。在网络中进行环路检测非常必要，具有重要的意义。预备知识2．

环路检测机制为了能够及时发现二层网络中的环路，以避免对整个网络造成严重影响﹐需要提供一种检测机制，使网络中出现环路时能及时通知用户检查网络连接和配置情况，并能够自动关闭出问题的端口以消除环路，这种机制就是环路检测机制。当网络中出现环路时﹐环路检测机制通过发送告警信息(trap)以通知用户，同时还可根据用户事先的配置来选择对出现环路的端口采取的动作。3．

环路检测原理通过在设备的端口上发送一种特殊的报文，并检测该报文是否能够从本设备端口送回来，来确定这个端口下游是否存在环回情况。因为网络是一个随时都有可能存在变动的对象，因此环路检测是一个持续的过程，也就是说﹐在设备上需要每隔一定时间间隔进行一次检测﹐来确定各个端口上是否存在环回，以及上次发现存在环回的端口上环回是否已经消失等情况。预备知识1．

环路检测两种形式，单臂环回和双臂环回（1）单臂环回对于单臂环回来说，当在交换机端口上配置了端口环路检测命令之后，这时交换机会按照配置发出源MAC为CPUMAC的探测报文。假设端口S1P1发出探测报文后，当下游有环路时，则报文会被环回来，如果是端口S1P1收到环回的报文后会将报文的源MAC与自己的CPUMAC进行对比，如果对比一致，则证明是该报文是自己发出的。单臂环回的主要应用场景有如下两种：预备知识①在网络部署的过程中，经常出现接口TX-RX自环的问题，比如光纤插错、本接口被高压击坏等情况都可能导致接口TX-RX自环如图1-15-2所示。图1-15-2接口TX-RX自环预备知识②另一种情况是Switch连接的外部网络中发生环路，使从接口发出的报文经过外部网络后环回至本接口如图1-15-3所示。图1-15-3外部网络后环回预备知识（2）双臂环回双臂环回是从端口S1P1发出探测报文后，探测报文经过了下游交换机之后从本设备的另一个端口S1P2环回到本交换机如图1-15-4所示。图1-15-4双臂环回预备知识1．

环路检测优缺点（1）技术特色Ø可单独配置，不依赖其他协议Ø主要用于检测端口TX-RX自环、下挂hub成环以及下挂网络成环Ø支持和其他环网协议配置在同一个端口（2）应用限制Ø需要通过发送检测报文，如果检测大量端口和VLAN较多﹐会增加系统CPU的负扫Ø对下挂网络环路的检测，不建议使用QinQ场景，包括dot1qtunnel端口和SelectiveQinQØ对于下挂网络环路的检测，检测时间较长任务实施第1步：两台交换机互连如图1-15-1所示。第2步：配置SW-1环路检测的时间间隔。SW-1(config)#loopback-detectioninterval-time3515第3步：启动SW-1端口环路检测。SW-1(config)#intethernet1/0/1SW-1(Config-If-Ethernet1/0/1)#loopback-detectionspecial-vlan1SW-1(config)#intethernet1/0/2

SW-1(Config-If-Ethernet1/0/1)#loopback-detectionspecial-vlan1第4步：配置SW-1端口环路控制方式为shutdown。SW-1(Config-If-Ethernet1/0/1)#loopback-detectioncontrolshutdownSW-1(Config)#exit任务实施第5步：配置环路检测受控方式是否自动恢复。SW-1(Config)#loopback-detectioncontrol-recoverytimeout30//

30s后自动恢复任务总结1．端口环路检测功能配置任务序列（1）配置环路检测的时间间隔，见表1-15-2。表1-15-2命令解释命令解释全局配置模式

loopback-detectioninterval-time<loopback><no-loopback>设置环路检测的时间间隔noloopback-detectioninterval-time恢复环路检测的时间间隔（2）启动端口环路检测功能，见表1-15-3。表1-15-3命令解释命令解释端口配置模式

loopback-detectionspecified-vlan<vlan-list>启动端口环路检测功能noloopback-detectionspecified-vlan<vlan-list>关闭端口环路检测功能任务总结（3）配置端口环路控制方式，见表1-15-4。表1-15-4命令解释命令解释端口配置模式

loopback-detectioncontrol{shutdown|block|learning}打开端口的环路检测受控功能noloopback-detectioncontrol关闭端口的环路检测受控功能（4）显示和调试端口环路检测相关信息，见表1-15-5。表1-15-5命令解释命令解释特权配置模式

debugloopback-detection打开端口环路检测功能模块的调试信息nodebugloopback-detection关闭调试信息输出介绍showloopback-detection[interface<interface-list>]不输入参数则显示所有端口的环路检测状态和检测结果，输入参数则显示相应端口的状态和结果。任务总结（5）配置环路检测受控方式是否自动恢复，见表1-15-6。表1-15-6命令解释命令解释全局配置模式

loopback-detectioncontrol-recoverytimeout<0-3600>配置环路检测受控方式是否自动恢复或者恢复的时间间隔。任务评价评价内容评价目的标准方式学生自评教师评价使用命令配置SW-1环路检测的时间间隔。学生掌握知识和技能的程度

正确（2分）错误（0分）任务满分为10分，根据学生任务完成情况评分。

使用命令启动SW-1端口环路检测。正确（2分）错误（0分）

配置环路检测受控方式是否自动恢复。完成（3分）未完成（0分）

学生参与表现学生参与学习任务的态度与能力，团队合作的情况等。3分

合计*合计=学生自评40%+教师评价60%知识小测单选题1、根交换机是具有(

)的被选中交换机。A、最低MAC地址B、最高MAC地址C、最低交换机IDD、最高交换机ID2、选择用来为网段转发流量的交换机端口称为(

)。A、根端口B、交替端口C、后备端口D、指定端口